急性脑梗死患者的磁共振弥散峰度成像参数变化及与血清miR-181c、miR-210水平变化的相关性分析

张宇峰， 刘艳武

公安县中医医院放射科， 湖北 公安 434300

脑梗死是临床常见脑血管疾病并具有较高的致残致死率，多发于老年患者，对患者的生活质量和生命健康产生了严重威胁。早期有效的溶栓治疗是急性脑梗死的治疗重点，有助于改善患者的预后，然而不同严重程度的脑梗死治疗方案也不尽相同。因此，探索准确诊断脑梗死的有效方法对提高急性脑梗死的治疗、预后效果具有重要意义。CT扫描是传统临床针对脑梗死的主要诊断方法，但部分研究提示其对于超急性期脑梗死的诊断有一定漏诊率和局限性[1]。磁共振成像(MRI)因具有较高软组织分辨率而在中枢神经系统疾病的诊断方面具有重要优势，弥散峰度成像(diffusion kurtosis imaging，DKI)是临床描述组织内水分子非高斯扩散的磁共振成像方法，可通过量化水分子的扩散特性而准确反映神经组织微结构的复杂性和异质性[2]。神经功能损伤是脑梗死患者的常见伴随表现，而微小RNA已被证实能够有效反映神经损伤的严重程度[3]。本研究探讨急性脑梗死患者磁共振弥散峰度成像参数与血清miR-181c、miR-120水平的相关性及意义。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2018年1月至2020年5月在我院治疗的急性脑梗死患者155例(观察组)，纳入标准：诊断符合《中国急性缺血性脑卒中诊治指南2010》[4]中的标准；均为初次发病；发病到就诊时间不超过7 d；在我院行MRI检查；患者及家属知情同意。排除标准：发病时间不明确者；合并有心、肝、肾等重要脏器疾病，以及恶性肿瘤、内分泌疾病、电解质紊乱等；有语言交流障碍、视听功能障碍者；有脑出血者。同时选取体检健康者100例作为对照组，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

1.2 方法

实验室检查：所有患者抽血前均应禁食8 h以上，于入院24 h内取肘静脉抽血3 mL，使用细胞裂解液裂解后使用总RNA提取试剂盒(美国Invitrogen公司)提取总RNA，miR-181c、miR-210 PCR反应体系为上下游引物各1.5 μL，10 mmol/L 1.0 d NTP 2.5 μL，Taq Buffer 4.5 μL，Taq酶1.0 μL，滴入去离子水将反应体系总体积调整为25 μL，PCR反应步骤如下：第一阶段,95 ℃变性5 min，1个循环；第二阶段,95 ℃变性25 s、64 ℃退火20 s、72 ℃延伸20 s，共15个循环；第三阶段,93 ℃变性25 s、60 ℃退火 35 s、72 ℃延伸 20 s，共31个循环。通过乐普Lepgen-96全自动PCR分析仪读取miR-181c、miR-210相对表达量。

MRI检查：使用磁共振扫描仪(1.5T，8通道头颅线圈)对患者颅脑进行DKI序列扫描，具体参数为TR 6000 ms，5 mm层厚，TE取最小值，1.5 mm层间距，视野240 mm×240 mm，96×130矩阵，扩散方向15，b=0、1000及2000 s/mm2；将得到的图像依靠配套软件分析DKI参数,平均峰度(MK)、径向峰度(RK)、轴向峰度(AK)、轴向张量(AD)、平均扩散系数(MD)和径向张量(RD)。

神经功能缺损判断：采用美国国立卫生院卒中量表(NIHSS)[5]评估患者神经功能缺损，量表包括：构音障碍、意识、感觉、视野、上下肢运动、凝视等，总分42分，分数越高，表明患者神经受损越严重。NIHSS评分≥16分为重度缺损，≤15分为轻中度缺损。

1.3 统计学处理

2 结果

2.1 观察组和对照组血清miR-181c、miR-210水平比较

观察组血清miR-181c相对表达量明显高于对照组(P<0.05)，而miR-120相对表达量明显低于对照组(P<0.05)，见表2。

表2 观察组和对照组血清miR-181c、miR-210水平比较

2.2 观察组病变区与对照区DKI参数比较

观察组患者病变侧MK、RK和AK均明显高于对照侧(P<0.05)，而AD、MD和RD均明显低于对照侧(P<0.05)，见表3。

表3 观察组病变侧和对照侧DKI参数比较

2.3 相关性分析

将观察组血清miR-181c、miR-210水平与DKI参数进行相关性分析，结果显示：miR-181c与MK、RK呈正相关(r=0.446和0.335，P<0.05)，miR-210与AK呈负相关(r=-0.490，P<0.05)，见图1。

图1 相关性分析

2.4 不同神经功能缺损患者血清miR-181c、miR-210水平及DKI参数比较

神经功能缺损重度缺损组患者TC、TG、miR-181c相对表达量、MK、RK和AK明显高于轻中度缺损组(P<0.05)，而miR-210相对表达量、AD明显低于轻中度缺损组(P<0.05)。见表4。

表4 不同神经功能缺损患者血清miR-181c、miR-210水平及DKI参数比较

2.5 血清miR-181c、miR-210水平及DKI参数与神经功能缺损关系

将TC、TG、miR-181c相对表达量、miR-210相对表达量、MK、RK、AK和AD作为自变量，NIHSS评分作为因变量进行多元线性回归分析。结果显示：miR-181c相对表达量、miR-210相对表达量、MK、RK、AK是NIHSS评分的影响因素(P<0.05)。见表5。

表5 多元线性回归分析

3 讨论

早期的溶栓治疗是急性脑梗死的治疗关键，特别是发病前1～6 h是溶栓治疗关键治疗时间，因此急性脑梗死的早期诊断尤为重要[6]。CT扫描依靠X射线、超声波及γ射线等射线进行断层扫描并通过不同组织对不同射线的吸收可有效判断脑梗情况，是传统临床诊断脑梗死的重要方法[7]。但部分研究[8]提示脑梗死发病早期，尤其是发病6 h内常无法准确诊断而延误黄金治疗时间。

MRI对中枢神经系统具有敏感性，依靠大脑组织中的含水量变化进行检测，急性脑梗死在发病<6 h的早期存在细胞毒性早期水肿，局部脑组织梗死后由于病灶含水量升高，有助于延长核磁信号，提高诊断准确性[9,10]。DKI技术是磁共振扩散张量成像和磁共振扩散加权成像技术的进一步延伸，将组织内水分子扩散运动方式分析呈非高斯分布，可更加接近与水分子的真实扩散运动特征[11,12]。本研究结果显示观察组患者病变侧MK、RK和AK明显高于对照侧，而AD、MD和RD明显低于对照侧。传统DWI及DTI时基于水分子扩散运动呈正态分布，而DKI正好相反，由于组织内的水分子运动会受到细胞膜、细胞器、轴突、髓鞘的约束，无法形成理想的正态分布扩散运动，因而DKI较DWI及DTI对缺血后的病理变化更加敏感性，有助于更全面地分析脑梗死微结构的改变[13,14]。患者早期脑梗后由于DKI参数的较大幅度变化，使得峰度扩散图像更易出现不均匀信号，这也提示DKI鉴别缺血性脑损伤具有更高的敏感性，可作为反映脑梗组织内部微环境变化的异质性和复杂性指标[15,16]。

miRNA具有较高的组织特异性、保守性和时序性，可通过诱导靶mRNA的降解抑制和翻译调控相关基因，介导蛋白质的表达，进而影响神经系统的分化、增殖和发育进程[17,18]。本研究结果显示观察组血清miR-181c相对表达量明显高于对照组，而miR-120相对表达量明显低于对照组。该结果提示脑梗死患者的miRNA表达具有特异性。miR-181c及miR-120水平的异常表达可能与低氧分子诱导有关，脑组织缺血介导的低氧状态将影响miR-181c及miR-120的转录，但具体机制还有待进一步研究。

将观察组血清miR-181c、miR-210水平与DKI参数进行相关性分析，结果显示：miR-181c与MK、RK呈正相关，miR-210与AK呈负相关。早期脑梗死发生后由于细胞膜通透性改变、细胞毒性水肿及细胞内结构增加了组织复杂性和异质性，机体神经元及神经细胞由于缺氧坏死导致神经功能障碍，进而影响微小RNA水平。因而DKI序列检测后可出现不均匀的高信号，进而反映缺血区域水分子扩散不均匀的特点，更准确地反映梗死组织的真实情况。

进一步研究结果显示神经功能缺损重度缺损组患者TC、TG、miR-181c相对表达量、MK、RK和AK明显高于轻中度缺损组，而miR-210相对表达量、AD明显低于轻中度缺损组；多元线性回归分析结果显示：miR-181c相对表达量、miR-210相对表达量、MK、RK、AK是NIHSS评分的影响因素。该结果提示磁共振弥散峰度成像参数、miR-181c、miR-210对判断脑梗死患者的神经功能损伤程度具有重要意义。脑梗死患者由于神经元损伤，线粒体无法有效向神经元提供能量导致线粒体功能紊乱，而miR-181c升高和miR-210降低可能加重线粒体功能紊乱程度，进一步加重患者的神经功能损伤。颅脑扫描后形成的数据图像能够对血管的形态学特性、狭窄程度及具体的梗死位置进行直观反馈，进而反映支血管的血液供应情况，为临床的早期诊断提供科学的参考证据。

综上所述，急性脑梗死患者磁共振弥散峰度成像参数与血清miR-181c呈正相关，与miR-210呈负相关，与患者神经缺损程度有一定关系，值得进一步研究。