急性脑梗死患者糖原合成酶激酶-3β 正五聚蛋白3 水平及意义

吴海燕

商丘市中心医院，河南 商丘476000

急性脑梗死是卒中的主要类型，其病因与血栓生成及栓塞有关。本病的危险因素包括肥胖、饮酒、高血压、糖尿病、高血脂以及冠心病等，患者起病突然，其临床表现包括头痛、耳鸣、单侧或双侧肢体偏瘫、语言功能丧失、恶心、昏迷等。患者治疗方案主要包括三类：（1）一般治疗，如血压调整，呼吸维持，降低颅内压，抑制颅脑水肿，呼吸肌泌尿系统预防性抗感染治疗，肺栓塞及下肢深静脉血栓预防治疗，营养支持等；（2）溶栓治疗，包括静脉、动脉溶栓，常用药物有尿激酶，但该治疗方案存在颅内出血的不良反应，因此临床尚未广泛应用；（3）血管再通手术，血管开通术是常用治疗术式，可有效再通栓塞的血管，促进缺血组织功能修复［1-2］。但由于急性脑梗死起病急、发展快，部分患者无法在有效时间窗内进行手术，甚至即便进行了手术也无法获得有效收益［3］。因此，探究急性脑梗死危险因子并针对性完善治疗手段成为临床研究热点。糖原合成酶激酶-3β（glycogen synthasc kinase-3β，GSK-3β）是丝氨酸/苏氨酸激酶的一种，主要存在于真核细胞内，是细胞代谢、分化以及凋亡等生理活动的调控因子之一。既往研究显示［5］，GSK-3β 可通过介导细胞信号传导路径参与阿尔茨海默病等疾病的进展，GSK-3β 抑制剂可能是最有潜力的阿尔茨海默病治疗药物。动物模型研究显示［5］，GSK-3β 抑制剂可有效降低微管蛋白tau 磷酸化，并抑制β-淀粉状蛋白表达，进而生成神经保护效应。正五聚蛋白3（pentraxin-3，PTX3）则是由血管内皮细胞、平滑肌细胞等表达的一种急性炎性因子［6］。PTX3 相对分子质量为40 165，肽链末端残基无钙离子黏附带，因此PTX3 具有非钙离子依赖特征，可与多种可溶性受体进行匹配，进而参与免疫防御、细胞凋亡、动脉硬化以及女性生殖等多种病理、生理效应［7］。本文探讨GSK-3β、PTX3 水平与急性脑梗死患者神经功能及血流动力学的相关性。

1 资料与方法

1.1 一般资料选取2018-01—2019-12 在商丘市中心医院治疗的急性脑梗死患者110 例。纳入标准：（1）诊断符合中国急性缺血性脑卒中诊治指南；（2）均为初次发病，且在发病后24 h内入院；（3）患者及家属知情同意。排除标准［8-9］：（1）合并恶性肿瘤、肝肾功能不全等其他严重疾病者；（2）有免疫抑制剂使用史者。同时选取健康体检者100 例为对照组，观察组和对照组一般资料比较见表1。

表1 观察组和对照组一般资料比较 ［n（%）］Table 1 Comparison of general data between observation group and control group ［n（%）］

1.2 实验方法收集2 组患者外周血各5 mL，采用WB 法检测血浆GSK-3β表达：提取血浆中蛋白后根据Lowry法进行蛋白水平检测，将总蛋白样本与上样缓冲液制备为20 μL混合液，随后进行电泳，4 h后进行PVDF 转膜，将膜置于5%胎牛血清蛋白的PBS 溶液内进行震荡，反应1 h，滴入GSK-3 抗体（美国Abgent 公司，1∶1 000），冷藏过夜，取出后TBS 洗膜2次，滴入山羊抗兔IgG（上海友科生物科技有限公司，1∶1 500），反应2 h 后选用化学发光法进行显色操作，并通过凝胶系统检测结果。同时采用免疫吸附法检测PTX3表达，试剂盒由上海生物工程股份有限公司提供；选用贝斯曼BV-520T 多普勒血流探测仪检测脑循环血流速度、血流量和外周阻力。相应操作参照说明书进行［10］。

1.3 统计学处理采用SPSS 22.0 进行统计分析，GSK-3β、PTX3 等资料采用均数±标准差（x±s）表示，采用t检验或方差分析；性别等资料采用率（%）表示，行χ2检验；相关性采用Pearson 相关分析。检验水准α=0.05［11］。

2 结果

2.1 观察组和对照组外周血GSK-3β、PTX3比较观察组外周血GSK-3β 表达、PTX3 明显高于对照组（P＜0.05），见表2。

2.2 观察组和对照组血流动力学指标比较观察组脑循环血流速度和血流量明显低于对照组（P＜0.05），而外周阻力明显高于对照组（P＜0.05）。见表3。

2.3 观察组不同NIHSS 评分患者外周血GSK-3β、PTX3 比较观察组NIHSS 评分≥21 分患者外周血GSK-3β 表达、PTX3 明显高于NIHSS 评分＜5 分和5～20分患者（P＜0.05），见表4。

表2 观察组和对照组外周血GSK-3β、PTX3比较 （±s）Table 2 Comparison of GSK-3β and PTX3 in peripheral blood of observation group and control group （±s）

表2 观察组和对照组外周血GSK-3β、PTX3比较 （±s）Table 2 Comparison of GSK-3β and PTX3 in peripheral blood of observation group and control group （±s）

组别观察组对照组t值P值n 110 100 GSK-3β表达0.73±0.10 0.10±0.05 56.861 0.000 PTX3（ng/mL）15.15±2.19 7.04±1.88 28.656 0.000

表3 观察组和对照组血流动力学指标比较 （±s）Table 3 Comparison of hemodynamic indexes between the observation group and control group （±s）

表3 观察组和对照组血流动力学指标比较 （±s）Table 3 Comparison of hemodynamic indexes between the observation group and control group （±s）

外周阻力［Pa/（s·L）］1.82±0.21 1.29±0.25 16.684 0.000组别观察组对照组t值P值n 110 100血流速度（cm/s）14.45±3.10 18.82±2.81 10.665 0.000血流量（mL/s）8.02±2.28 10.02±1.92 6.840 0.000

表4 观察组不同NIHSS评分患者外周血GSK-3β、PTX3比较 （±s）Table 4 Comparison of GSK-3β and PTX3 in peripheral blood of patients with different NIHSS scores in observation group （±s）

表4 观察组不同NIHSS评分患者外周血GSK-3β、PTX3比较 （±s）Table 4 Comparison of GSK-3β and PTX3 in peripheral blood of patients with different NIHSS scores in observation group （±s）

注：与＜5分组比较，aP＜0.05；与5～20分组比较，bP＜0.05

NIHSS评分＜5分5～20分≥21分F值P值PTX3（ng/mL）12.20±2.04 15.22±2.32a 18.61±2.21ab 21.022 0.000 n 34 48 28 GSK-3β表达0.56±0.11 0.74±0.10a 0.92±0.13ab 14.403 0.000

2.4 相关性分析将观察组外周血GSK-3β 表达、PTX3与NIHSS 评分、脑循环血流动力学指标进行相关分析，结果显示，GSK-3β 表达、PTX3 与NIHSS 评分呈正相关（r=0.592 和0.444，P＜0.05）；GSK-3β 表达、PTX3 与脑循环外周阻力呈正相关（r=0.466 和0.453，P＜0.05）。

3 讨论

GSK-3β 是一种负责信号路径转导及蛋白磷酸化的蛋白激酶，包含α、β两种亚型，其中GSK-3β是肝糖代谢的关键酶，可促糖原合成酶（GS）磷酸化，并以此抑制GS活性，降低人体肝糖表达［12-13］。最新研究显示［14］，GSK-3β同时还可以信号转导因子的身份调控细胞周期变化。GSK-3β 激活后将诱导细胞凋亡相关酶表达，并促使核蛋白分解及D链断裂，最终引发细胞凋亡。如外源性干预其活性，细胞凋亡进程将被延缓，即生成细胞保护作用，因此，GSK-3 高表达往往提示组织存在损伤［17］。本研究中观察组外周血GSK-3β表达水平明显高于对照组，可以发现急性脑梗死患者脑组织损伤状态显著高于健康人群。本研究还发现，观察组NIHSS 评分≥21 分患者外周血GSK-3β 表达水平明显高于NIHSS 评分＜5 分和5～20 分患者，并且GSK-3β 表达水平与NIHSS 评分呈明显正相关，提示GSK-3β表达水平与患者脑神经功能存在正向联系。已有研究显示［18］，GSK-3β表达水平可通过影响人脑神经营养因子水平来影响脑神经功能。

图1 相关分析图Figure 1 Correlation analysis chart

PTX3是人体免疫及炎症反应的参与蛋白之一，其功能多元包括促脑、心细胞代谢，参与血管重塑［19-22］。本研究中观察组外周血PTX3水平明显高于对照组，表明急性脑梗死患者伴明显炎症状态。PTX3 可通过诱导炎性信号抑制粗纤维生长因子生成，进而削弱斑块纤维帽结构完整性，同时PTX3还可通过介导内皮组织因子生成参与血栓的发生、发展［23-24］。PTX3 还具有过氧化低密度脂蛋白诱导功能，并以此放大人体炎症反应，进而参与动脉粥样斑块的病理进程［25-26］。本研究还发现观察组NIHSS 评分≥21 分患者外周血PTX3 水平明显高于NIHSS 评分＜5 分和5～20 分患者，且PTX3水平与NIHSS评分呈正相关，表明PTX3还可影响患者脑神经功能，提示PTX3还可用于预测急性脑梗死患者神经功能。有研究发现［27］，不稳定心绞痛患者PTX3表达水平是健康人群的3倍以上，且斑块区域PTX3表达水平显著高于远端血流，表明PTX3表达源于斑块本身，其水平可能与斑块稳定性有关。这些斑块来源的PTX3 将通过诱导M1 或M2型小胶质细胞影响急性脑梗死患者预后，其中M1可向IL-1、TNF转化，并加剧脑损伤；M2则具有抗炎及促组织修复功能，当急性脑梗死患者病情发展到一定程度，PTX3 的M1 将选择性转化为M2，并诱导VEGF表达，最终参与组织修复工作［28］。

本研究中观察组脑循环血流速度和血流量明显低于对照组，而外周阻力明显高于对照组，表明急性脑梗死患者血流动力学指标显著劣于健康人群。进一步研究显示，GSK-3β、PTX3表达水平与脑循环外周阻力呈正相关，表明GSK-3β、PTX3还可用于提示急性脑梗死患者血流动力学状态，其原因可能：高表达的GSK-3β 将诱导血管平滑肌细胞凋亡，进而影响患者脑血流状态；而PTX3 则具有斑块来源特征，高表达的PTX3往往提示患者斑块体积及数量更大，患者血流梗阻状态也越明显［30］。

急性脑梗死病理机制复杂，涉及多种细胞因子，而本研究发现GSK-3β、PTX3 与急性脑梗死患者炎症状态、神经功能及血流动力学状态密切相关，急性脑梗死患者外周血GSK-3β、PTX3水平升高，与神经功能受损、脑循环外周阻力呈正相关。GSK-3β、PTX3或可成为本病诊治的重要指标。