急性缺血性脑卒中患者认知功能改变与血清ICAM-18-iso-PGF2α表达水平的相关性分析

王 浩， 白 璇， 蔺慕会

急性缺血性脑卒中是神经内科常见疾病，具较高致残率和致死率，该病常累及患者额叶皮质下，对个体信息处理速度、逻辑能力和思维能力产生影响[1]。认知障碍是急性缺血性脑卒中后常见并发症，数据显示，约33%卒中患者存在脑卒中后认知功能障碍(PSCI)，若未及时干预阻断PSCI病情恶化，易进行性发展为脑卒中后痴呆(PSD)[2]。现阶段对于PSCI的临床评估主要基于神经心理学评分、影像学检查和患者症状，但上述方案具滞后性难以为临床治疗提供及时信息[3]。近年来研究发现围术期过度神经炎性和氧化应激反应可能是PSCI最主要的发病机制之一，但其具体分子机制仍尚未明确[4]。8异构前列腺异素(8-iso-PGF2α)为花生四烯酸异构体衍生物，其介导的脂质过氧化反应可能与认知障碍的发生密切相关[5]；血清ICAM-1为免疫球蛋白超家族成员之一，高表达于血管内皮细胞，过表达的ICAM-1可介导神经炎性反应，促进脑组织功能进一步受损，进而对认知功能产生影响[6]，但目前仍尚无研究报道8-iso-PGF2α和ICAM-1对急性缺血性脑卒中患者认知功能改变的关系。基于此，笔者拟展开实验探寻二者的相关性，并采用ROC曲线判定8-iso-PGF2α和ICAM-1的表达对PSCI的诊断价值，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 对我院2017年8月至2019年10月我院收治的急性缺血性脑卒中患者100例，按MoCA评分将其分为A组(认知功能障碍组，60例，MoCA评分<26分)和B组(非认知功能障碍组，40例，MoCA评分≥26分)。纳入标准：①符合第四次全国脑血管病会议修订的脑卒中诊断标准并经头CT检查确诊而缺血性脑卒中者[7]；②无严重内科疾病和脑器质性疾病者；③入院时美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)评分4～18分者；④患者与家属自愿签署知情同意书。排除标准：①全身性感染或恶性肿瘤者；②1 m内有抗抑郁药物、抗焦虑药物服药史者；③伴随精神性疾病，依从性差者；④既往有精神障碍个人史或家族史或认知功能障碍者。本次研究所纳入病例经我院伦理委员会批准。

1.2 方法

1.2.1 血清标志物检测 所有患者均于入院次日清晨抽取空腹外周静脉血5 ml，经3000 r/min，离心10 min后，分离上清液，而后放入冰箱待测。采用酶联免疫吸附法测定两组患者血清ICAM-1、8-iso-PGF2α表达水平，试剂盒购置于：上海烜雅生物科技有限公司。

1.2.2 认知功能评定 采用北京版蒙特利尔认知评估量表(MoCA量表)对研究组患者认知功能进行评定，该量表满分30分，使用该量表评定受教育年限低于12年者需额外加1分，最终结果得分>26代表认知功能正常，若≤26分代表认知功能障碍。

2 结 果

2.1 两组受试者一般资料比较 两组受试者一般资料比较(见表1)。

2.2 两组受试者ICAM-1、8-iso-PGF2α表达水平比较 A、B血清8-iso-PGF2α水平分别为(579.80±63.88 vs 405.16±50.07)(pg/ml)；A、B血清ICAM-1水平分别为(445.69±75.83 vs 390.90±74.60)(ng/L)(P<0.05)(见图1-2)。

2.3 血清ICAM-1、8-iso-PGF2α的表达的相关性分析 血清ICAM-1、8-iso-PGF2α的表达水平与梗死灶位置、颈动脉粥样硬化、颈动脉狭窄情况、NIHSS评分、MoCA和年龄显著相关(P<0.05)，而与受教育程度无关(P>0.05)(见表2)。

2.4 急性缺血性脑卒中患者认知功能障碍的影响因素分析 以认知功能障碍为因变量，以血清ICAM-1(<407.85 ng/L=0、≥407.85 ng/L=1)、8-iso-PGF2α(<510.87 pg/ml =0、≥510.87 pg/ml=1)、糖尿病(无=0，有=1)、高血压(无=0，有=1)、颈动脉粥样硬化(无=0，有=1)、NIHSS评分(<10=0、≥10分=1)和梗死灶位置(丘脑、颞叶和额叶)为自变量进行Logistic回归分析，结果显示，梗死灶位于丘脑、颞叶和额叶、NIHSS评分、糖尿病和高血压为急性缺血性脑卒中患者认知功能障碍的独立危险因素(见表3)。

2.5 血清ICAM-1、8-iso-PGF2α诊断PSCI的ROC曲线 以预测概率做ROC曲线，得到8-iso-PGF2α联合ICAM-1诊断PSCI的敏感度和特异度达到93.00%和90.00%(见表4及图3)。

表1 两组受试者一般资料比较

表2 血清ICAM-1、8-iso-PGF2α的表达的相关性分析

表3 急性缺血性脑卒中患者认知功能障碍的影响因素分析

表4 血清ICAM-1、8-iso-PGF2α诊断PSCI的ROC曲线

图1 两组血清8-iso-PGF2α水平比较

图2两组血清ICAM-1水平比较

图3 血清ICAM-1、8-iso-PGF2α的诊断ROC曲线

3 讨 论

急性缺血性脑卒中病发后，患者脑组织呈缺血和缺氧状态，持续的局部缺氧和缺血可引发局部组织结构及功能改变，且随病情恶化而累积周围组织，引起皮质下及皮质病发广泛性损伤，而损害其认知功能[8]。研究证实[9]，病生早期患者额叶皮质下环路持续受累，而致患者延迟记忆、执行功能和视空间能力持续降低，即发为PSCI。近年来研究认为[10]，持续性或强烈的氧化应激可介导炎性反应和细胞凋亡，从而对脑组织和细胞产生损害，此外脑组织中炎性因子的表达上调可间接通过迷走神经或直接通过主动转运机制穿透血脑屏障并与特异性受体结合，从而介导神经炎症反应进一步对中枢神经系统造成损伤。故探寻与缺血性脑卒中缺血缺氧后氧化应激及神经炎症相关的血清标志物意义重大[11]。

8-iso-PGF2α是线粒体膜及细胞膜等结构中氧自由基与花生四烯酸发生反应的产物，其表达水平与机体氧化应激水平存在显著的正相关性。ICAM-1在正常机体内呈低表达，卒中后脑组织炎症反应被激活，受活化血小板和过表达的炎性因子诱导，血管内皮处产生大量ICAM-1，且过表达的ICAM-1易从血管内皮脱落进入血供循环，过程中可与趋化因子及白细胞表面的G蛋白结合，而刺激整合素的分泌，过表达的整合素可与其膜外氨基端结合，而增强白细胞黏附和浸润能力，诱导炎性反应的进一步激活。本次实验结果显示，A组血清ICAM-1、8-iso-PGF2α的表达显著高于B组，表明急性缺血性脑卒中患者认知功能的改变与过表达的血清ICAM-1和8-iso-PGF2α密切相关。原因可能为：缺血性脑卒中引起缺血缺氧后，细胞能量代谢首先发生，若未恢复能量代谢，下游炎症和氧化应激反应被异常激活，致使内皮细胞、胶质细胞和神经元大量死亡，从而引起相关血清标志物的异常表达[12]。Vidal研究[13]发现，神经功能异常患者血浆中8-iso-PGF2α存在显著的高表达。神经功能的受损与细胞的脂质过氧化密切相关，正常机体内存在完整的抗氧化防御体系，当脑组织缺氧时这一体系受到破坏，使自由基的清除和产生失衡而损害神经信号的神经细胞的调控，最终死亡[14]。这一过程可能解释急性缺血性脑卒中伴认知障碍患者8-iso-PGF2α过表达的一个原因。此外过表达的8-iso-PGF2α可刺激下游因子表达，促进脂质沉积于滋养层细胞及单核细胞黏附于血管内皮，同时过表达的8-iso-PGF2α可促进血管收缩和血管内皮细胞分化，而进一步损伤血管，影响额叶皮质下环路血供影响认知功能[15]。本次相关性结果显示，8-iso-PGF2α的表达与梗死灶位置、颈动脉粥样硬化、颈动脉狭窄情况、NIHSS评分、MoCA和年龄，证实8-iso-PGF2α的过表达与急性缺血性脑卒中后认知功能受损的基础病理发展密切相关。Wei[16]研究证实，过表达的8-iso-PGF2α可刺激血清中GSH、VitE、GSH-Px、SOD、HO-1等因子的表达。这提示8-iso-PGF2α可通过调控脑组织中氧化应激水平，从而参与进患者认知行为损伤中去。亦有研究发现[17]，脑组织水肿的形成可持续压迫周围组织，进一增加组织缺氧情况，促进氧自由基的大量生成，而在该区域8-iso-PGF2α呈明显的过表达。这亦说明8-iso-PGF2α介导的高氧化应激状态可通过参与多途径的信号介导，对脑组织构成伤害，从而影响急性缺血性脑卒中患者认知功能。神经变性的核心病理为β-淀粉样蛋白产生和沉积，而高炎性反应是激活β-淀粉样蛋白产生和沉积重要一环[18]。

罪犯血管处TNF、IL-1表达升高时ICAM-1受到正向调节，过表达的ICAM-1可刺激下游T淋巴细胞功能的传出和传入，继而进一步促进ICAM-1的表达，在过程中以浆细胞为主的炎性细胞外渗和粘附功能增强，炎性细胞黏附于血管内皮细胞是急性缺血性脑卒中患者脑组织炎症水平上调的前提条件。Marzolla[19]研究发现，伴动脉粥样硬化患者斑块处ICAM-1表达量最高，且斑块稳定性越差其表达量越高。这可能预示着过表达的ICAM-1可通过促进局部炎性水平升高，而促进缺血性脑卒中的频繁发作和病情恶化，而增加认知功能受损的风险。此外神经炎症在神经退行性疾病中发挥作用，被认为是认知功能障碍的重要诱因，而ICAM-1的过表达可通过介导神经炎性引起血神经屏障(BNB)的破坏。本次相关性分析结果显示，ICAM-1的表达与MoCA评分呈显著的负相关，证实过表达的ICAM-1与急性缺血性脑卒中患者认知功能受损密切相关。ICAM-1亦广泛表达于神经系统中，当其表达上调后可通过参与NF-κB、AP-1介导的炎性反应，从而刺激下游MMP-9的表达上调损伤血脑屏障，从多途径对脑组织造成损伤[20]。Wang[21]研究证实，脑组织损伤程度随ICAM-1的表达上调而加重。这均说明在急性缺血性脑卒中病发后炎症反应被激活促使ICAM-1的表达上调，过表达的ICAM-1可通过增强炎性反应、加重脑组织损伤等多途径对患者认知功能产生恶性影响。在临床实践中，我们还发现早期的针对性康复锻炼，对纠正患者神经功能，预防认知功能受损意义重大，故而探寻可靠的血清标志物对其进行动态监测及诊断十分重要。故我们以患者认知功能障碍为因变量纳入Logistic回归模型发现，ICAM-1和8-iso-PGF2α的过表达均为急性缺血性脑卒中患者病发认知功能障碍的独立危险因素。然后以预测概率做ROC曲线，发现联合ICAM-1和8-iso-PGF2α诊断的灵敏度和特异度达到93.00%和90.00%，进一步证实ICAM-1和8-iso-PGF2α的表达异常可能与认知功能状态的基础病理有关，可有效反应患者认知功能病变程度，且明确了ICAM-1和8-iso-PGF2α与PSCI的关系，为后续临床早期诊断及预防提供了新思路。

综上所述，血清ICAM-1和8-iso-PGF2α的表达与急性缺血性脑卒中患者认知功能密切相关，且监控其水平改变有利于对患者认知功能改变作出及时诊断。但本次实验未对患者MoCA评分及血清ICAM-1和8-iso-PGF2α的表达进行多时间段的比较，故而尚需进一步设置临床对照实验观察血清的动态变化与患者认知功能改变的情况。