血清CaM和CTRP3在急性脑梗死患者中表达意义的研究

李 楠 张 续 张江宽

郑州大学第二附属医院，河南郑州 450003

急性脑梗死（acute cerebral infarct，ACI）又称缺血性脑卒中，是由各种脑血管病变引起的大脑血液供应不足，造成局部脑组织缺血缺氧，从而导致神经功能障碍的临床综合征，也是最常见的卒中类型。随着全球老龄化的加重及生活水平的提高，ACI在中老年人的发病率呈逐年上升的趋势。由于ACI具有高发病率及高致残率，严重危害人类健康，早期确诊及治疗能够显著改善患者的预后。目前，临床上对于ACI的诊断主要依靠影像学检查，但CT和MRI检查均具有一定的局限性［1-2］。虽然已有研究表明小而密低密度脂蛋白胆固醇（sdLDL-C）、脂蛋白相关磷脂酶A2（Lp-PLA2）［3-4］联合血清淀粉样蛋白（SAA）［5］及miRNAs［6-8］检测在急性脑梗死诊断中的价值，但其特异性不高。尚未确定敏感性和特异性较高的血清学指标。

钙调蛋白（Calmodulin，CaM）是所有真核细胞中存在的一种小的、高度保守的哑铃状蛋白，作为钙离子（Ca2+）的受体蛋白，可通过结合相应的靶蛋白调节人体内多种酶和蛋白质的活性［9-10］。脑缺血性损伤后诱导Ca2+超载进入神经元，可能会过度激活Ca2+/CaM依赖性通路并导致不可逆的脑细胞损伤［11］。C1q/肿瘤坏死因子相关蛋白3（C1q/TNF-related protein 3，CTRP3）是一种高度保守的脂联素旁系同源物家族的成员，在降低炎症反应、促进细胞增殖分化方面发挥重要作用［12-14］。基础研究表明CTRP3可减轻卒中后大鼠的脑水肿、脑出血后的氧化应激及防止血脑屏障的损伤，从而促进血管生成，改善其神经功能的恢复［15-16］。以上研究表明CaM和CTRP3与脑卒中的发生发展密切相关。

本研究通过观察ACI患者血清中CaM和CTRP3的表达水平，探讨CaM和CTRP3与ACI的关系，以期发现针对急性脑梗死敏感性和特异性较高的血清学指标，为急性脑梗死的诊疗提供更多的临床证据。

1 资料和方法

1.1 一般资料选取郑州大学第二附属医院神经内科2020-01—2021-01收治的ACI患者56例为观察组，男29例，女27例，年龄（54.30±12.14）岁。纳入标准：（1）ACI患者诊断标准符合《中国急性缺血性脑卒中诊治指南2018》；（2）经头颅CT或MRI确诊的脑梗死患者；（3）首次发病且发病时间＜24 h；（4）受试患者及家属知情同意。排除标准：（1）严重心、肺、肝、肾疾病患者；（2）存在严重感染、恶性肿瘤者；（3）有精神疾病史者。另选取同期健康体检患者50例为对照组，男27例，女23例，年龄（52.64±13.18）岁。对照组和观察组性别、年龄、吸烟史、高血压史、糖尿病史及冠心病史比较无明显差异（P＞0.05），见表1。

表1 对照组和观察组一般资料比较Table 1 Comparison of general information between the control group and the observation group

1.2 方法收集所有研究对象的一般资料，如性别、年龄、吸烟史、高血压史、糖尿病史及冠心病史，观察组入院当天使用NIHSS评分评估患者神经功能缺损程度，然后收集对照组体检当天及观察组入院后的空腹肘静脉血3 mL，以3 000 r/min的速度离心10 min后取上清，使用上海联硕生物科技有限公司的ELISA试剂盒检测血清中CaM和CTRP3的水平，严格按照试剂盒中说明书进行操作，然后使用酶标仪（美国伯腾ELx808型）利用标准品的吸光度值计算血清中CaM和CTRP3的水平。

1.3 统计学方法采用GraphPad Prism9.0软件进行数据分析，计量资料以均数±标准差（±s）表示，2组间比较采用独立样本t检验，计数资料以率（%）表示，采用χ2检验，采用Pearson相关性分析方法进行相关性分析，采用受试者工作特性（ROC）曲线分析诊断价值，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 对照组和观察组血清中CaM和CTRP3水平比较观察组血清CaM水平高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05），CTRP3水平低于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05），见表2。

表2 对照组和观察组血清中CaM和CTRP3水平比较（±s）Table 2 Com parison of the serum levels of CaM and CTRP3 between the control group and the observation group（±s）

表2 对照组和观察组血清中CaM和CTRP3水平比较（±s）Table 2 Com parison of the serum levels of CaM and CTRP3 between the control group and the observation group（±s）

指标CaM（ng/mL）CTRP3（ng/mL）对照组94.49±33.68 177.8±54.50观察组178.6±25.92 127.3±33.45 t值14.65 5.898 P值＜0.000 1＜0.000 1

2.2观察组血清CaM、CTRP3水平及NIHSS评分的相关性分析Pearson相关性分析示，观察组患者血清CaM水平与NIHSS评分呈正相关（r=0.758，P＜0.000 1），血清CTRP3水平与NIHSS评分呈负相关（r=—0.699，P＜0.000 1），见图1。

图1 观察组血清中CaM、CTRP3水平及NIHSS评分的相关性分析Figure 1 Correlation analysis of serum CaM，CTRP3 levels and NIHSS score in the observation group

2.3 血清CaM和CTRP3的诊断价值通过ROC曲线分析CaM和CTRP3的诊断价值，以CaM＞150.6 ng/mL为截断值，其对ACI诊断的敏感性为67.24%，特异性为96%；以CTRP3＜169.7 ng/mL为截断值，其对ACI诊断的敏感性为89.66%，特异性为58%。见表3和图2。

图2 CaM、CTRP3诊断ACI的ROC曲线Figure 2 The ROC curve of CaM and CTRP3 in the diagnosis of ACI

表3 血清CaM、CTRP3对ACI的诊断价值Tab le 3 The diagnostic value of serum CaM and CTRP3 for ACI

3 讨论

急性脑梗死的发病机制相对复杂，有研究认为其病理生理学机制与细胞内钙离子水平升高、兴奋性毒性、自由基及细胞因子介导的毒性、补体激活及血脑屏障的破坏等相关［17-20］。缺血性脑卒中应激可增加谷氨酸受体的表达，进一步促进钙离子内流［21］，进入触发神经毒性信号级联反应，包括激活神经元型一氧化氮合酶（NNOS），形成有毒的活性氧（ROS）和一氧化氮（NO），激活促凋亡蛋白聚（ADP-Ribose）聚合酶（PARP-1）［22］，并同时激活了多种信号通路，最终导致神经细胞不可逆的死亡。研究表明脑缺血性损伤后钙超载是病情加重的重要危险因素之一［23-24］，随后钙超载和Ca2+平衡的紊乱［25］引起的血清CaM水平增高在脑缺血损伤过程中发挥重要作用。一项基础研究表明，在大鼠脑缺血再灌注损伤模型中，缺血再灌注组大鼠脑内CaM活性水平较假手术组更高［26］。随后出现的大量临床试验结果也同样支持这一结论，研究［27-29］认为ACI患者血清CaM水平高于对照组，且CaM水平与NIHSS评分呈正相关，这与本研究结果一致，急性脑梗死患者血清CaM水平增高，提示随着脑功能的损害，血清CaM的相对表达量逐渐升高，Pearson相关分析显示血清CaM的表达水平与NIHSS评分呈正相关，提示血清CaM可用于评价ACI的严重程度。

此外，检测ACI患者血清CTRP3的表达，结果显示ACI患者血清CTRP3水平低于健康对照组。CTRP3作为CTRP家族中的一种脂肪因子，广泛存在于脂肪细胞、心肌细胞和神经元等多种细胞中［12，30］。目前CTRP3已被证明在多种组织中对新陈代谢、炎症和生存信号发挥有益的生物学效应［31-32］。PETERSEN等［33］的研究表明CTRP3是一种抗炎脂肪细胞因子，并与促炎细胞因子（IL-6、TNF和CRP）水平呈负相关。一项研究表明CTRP3对缺氧缺糖所致的海马神经元氧化损伤和凋亡有保护作用，这可能是通过AMPK/Nrf2/ARE信号通路介导的［34］。此外，在海马神经细胞培养及缺氧性脑缺血再灌注模型中发现CTRP3通过激活AMPK/SIRT1-PGC-1α通路保护缺血性脑卒中线粒体免受缺氧/再灌注的损伤［35］。以上证据均表明CTRP3可能与急性脑梗死具有相关性。近年来，国内对于CTRP3与ACI的临床研究也越来越多。本研究通过检测ACI患者血清CTRP3表达水平发现，ACI患者血清CTRP3水平较正常对照组低，且与NIHSS评分呈负相关，为CTRP3对急性脑梗死的保护作用提供了更多的临床证据。

本研究不仅通过ELISA方法检测了患者血清中CaM和CTRP3表达水平，并通过绘制ROC曲线分析了其对于ACI的诊断价值，结果表明，ACI患者血清中CaM的特异性较CTRP3高，而敏感性较CTRP3低，可能是诊断ACI的潜在生物标志物之一。此外，有研究表明血浆miR-409-3p水平可以区分ACI患者和健康对照组，且血浆miR-409-3p升高与病情严重程度相关，可能对ACI的早期诊断是有效的［36］。研究表明检测sdLDL-C、Lp-PLA2［37-38］联合SAA［6］、血清CTRP3和CTRP9水平能提高ACI诊断的敏感性和特异性。本研究认为血清CaM和CTRP9对早期ACI具有较高的诊断价值，为CaM和CTRP9在ACI的研究提供了更多的临床证据，未来仍需要更多的临床研究与其他生物标志物相比较，才能明确诊断ACI的最佳生物标志物。

CaM和CTRP3与ACI的发生发展及疾病的严重程度密切相关，且CaM和CTRP3对ACI具有较高的诊断价值，可能对ACI的早期诊断提供帮助。但本研究尚存在一定的局限性，一方面，需要更多的临床证据验证目前的发现；另一方面，脑卒中后不同时间节点血清中CaM和CTRP3的表达水平尚不清楚，仍需进一步研究。