血清血管内皮钙黏蛋白、25-羟基维生素D水平与急性缺血性脑卒中病人病情及预后的关系

杨国涛，张海柳，李聪慧，王文慧，王春雨，王 芳，董爱勤

急性缺血性脑卒中(acute ischemic stroke，AIS)是指颅内血管狭窄或阻塞而导致脑组织失去血液供应而引起脑组织损伤疾病，为全球第二大死亡原因，具有发病急、进展快、预后差的特点，严重威胁病人生命安全，故及早评估其病情及预后状况对改善病人预后具有重要意义[1-2]。研究表明，动脉粥样硬化(atherosclerosis，AS)在AIS发病及发展过程中发挥重要作用，其是一种慢性炎症性疾病，涉及相互作用的血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cell，VSMC)、巨噬细胞、血管内皮细胞(vascular endothelial cell，VEC)等细胞因子[3]。血管内皮钙黏蛋白(vascular endothelial cadherin，VE-cad)为VEC的特异性结构蛋白，为血管发生、形成、结构、功能完整性必需蛋白，在维持血管内皮的通透性和完整性中有重要作用[4]。维生素D(vitamin D，VD)是一种神经类固醇，可通过中和机制起到抗氧化、抗炎作用，缺乏维生素D可引起VSMC和VEC功能障碍[5]。25-羟基维生素D(25-hydroxyvitamin D，25-OH-VD)为机体维生素D的主要存在形式，可诱导单核细胞分化，降低炎性细胞和趋化因子释放[6]。本研究分析AIS病人血清VE-cad、25-OH-VD水平变化，探讨其与AIS病人病情及预后的关系。现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2018年1月—2020年4月沧州市中心医院收治的200例AIS病人为AIS组，其中男123例，女77例；年龄42～79(63.12±5.31)岁；体质指数(BMI)20～27(23.18±3.21)kg/m2。纳入标准：①经头颅磁共振成像(MRI)或CT确诊，符合《中国急性缺血性脑卒中诊治指南2014》[7]中的AIS诊断标准；②临床资料完整者；③病人及家属均知情并签署知情同意书；④发病至入院时间≤72 h；⑤首次发病。排除标准：①近3个月未服用降尿酸药物、维生素D制剂者；②血液系统疾病者；③重要器官功能损害者；④近2周有感染者；⑤自身免疫性疾病者；⑥脑外伤、硬膜下出血、脑转移瘤、原发脑肿瘤等非脑血管病事件者。另选取63名同时期的我院体检健康者为对照组，其中男38名，女25名；年龄40～78(62.87±5.52)岁；BMI 20～27(23.54±3.36)kg/m2。两组研究对象性别、年龄及BMI等一般资料比较差异均无统计学意义(P>0.05)。本研究获得我院伦理委员会批准。

1.2 方法

1.2.1 一般资料收集 收集AIS病人一般资料，包括性别、年龄、吸烟、饮酒、病史、心率、梗死面积、BMI；采用欧姆龙HBP-9021血压计测定收缩压、舒张压水平，采集AIS病人入院时5 mL静脉血，3 000 r/min离心10 min，半径8 cm，分离血清，全自动生化分析仪测定总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、超敏C反应蛋白(hs-CRP)、血尿酸水平。

1.2.2 血清VE-cad、25-OH-VD水平测定 采集所有研究对象5 mL静脉血，3 000 r/min离心10 min，半径8 cm，分离血清与红细胞，冻存于-20 ℃冰箱中，采用酶联免疫吸附试验测定VE-cad、25-OH-VD水平，试剂盒均由上海宇淳生物科技有限公司提供，所有操作严格按照试剂盒说明书进行。

1.3 病因评估 AIS病人入院后，根据急性脑卒中治疗低分子肝素试验病因分型(TOAST)[8]进行病因学分型，大动脉粥样硬化型(LAA)：相关颅内或颅外动脉及其分支狭窄程度>50%，或有闭塞；心源性脑栓塞(CE)：心源性疾病产生栓子致脑动脉闭塞导致的脑梗死；小动脉闭塞(SAO)：颅内小动脉病变引起的腔性脑梗死，梗死灶直径<1.5 cm；其他原因(OC)：吸毒、遗传学血管病、血液病、结缔组织病、血管炎等除前3种以外的病因导致；不明原因(SUD)：存在1个及以上病因，但难以归类到前4个任何一病因分型。根据TOAST分型将AIS病人分为LAA组(77例)、CE组(61例)、SAO组(30例)、OC组(16例)、SUD组(16例)。并采用美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)[9]评估病人病情严重程度，该量表包括忽视、构音障碍、语言、感觉、肢体共济运动、上肢运动、下肢运动、面瘫、视野、凝视、意识水平共11个项目，分值0～42分，得分越高则神经功能缺损越严重。将AIS组根据NIHSS评分分为重度缺损组(>20分，47例)、中度缺损组(5～20分，63例)、轻度缺损组(≤4分，90例)。

1.4 预后评估 对AIS病人随访3个月，采用改良Rankin量表(Modified Rankin Scale，mRS)[10]评估病人预后情况，从无症状至严重残疾共包括6个项目，对应0～5分。将AIS组根据mRS评分分为预后良好组(≤2分，125例)、预后不良组(>2分，75例)。

2 结 果

2.1 两组血清VE-cad、25-OH-VD水平比较 AIS组血清VE-cad水平高于对照组(P<0.05)，25-OH-VD水平明显低于对照组(P<0.05)。详见表1。

表1 两组血清VE-cad、25-OH-VD水平比较(±s) 单位：ng/mL

2.2 不同梗死病因病人血清VE-cad、25-OH-VD水平比较 SUD组、OC组、SAO组、CE组、LAA组血清VE-cad逐渐升高(P<0.05)，25-OH-VD水平逐渐降低(P<0.05)。详见表2。

表2 不同梗死病因病人血清VE-cad、25-OH-VD水平比较(±s) 单位：ng/mL

2.3 不同神经功能损伤程度AIS病人血清VE-cad、25-OH-VD水平比较 不同神经功能损伤AIS病人随着神经缺损增加，血清VE-cad水平逐渐提升(P<0.05)，25-OH-VD水平逐渐降低(P<0.05)。详见表3。

表3 不同神经功能损伤程度AIS病人血清VE-cad、25-OH-VD水平比较(±s) 单位：ng/mL

②P<0.05。

2.4 AIS病人血清VE-cad与25-OH-VD水平的相关性 Pearson相关性分析显示，AIS病人血清VE-cad与25-OH-VD水平呈负相关(r=-0.626，P<0.05)。详见图1。

图1 AIS病人血清VE-cad与25-OH-VD水平的相关性散点图

2.5 影响AIS病人预后不良的单因素分析 预后不良组年龄、梗死面积、糖尿病史比例及血清TC、hs-CRP、VE-cad水平明显高于预后良好组(P<0.05)，25-OH-VD水平明显低于预后良好组(P<0.05)。详见表4。

表4 影响AIS病人预后不良的单因素分析

2.6 影响AIS病人预后不良的多因素Logistic回归分析 以年龄、梗死面积、糖尿病史、TC、hs-CRP、VE-cad、25-OH-VD为自变量，预后情况为因变量，多因素Logistic回归分析显示，梗死面积和VE-cad为AIS病人预后不良的危险因素(P<0.05)，25-OH-VD为保护因素(P<0.05)。详见表5。

表5 AIS病人预后不良影响因素的多因素Logistic回归分析

2.7 血清VE-cad、25-OH-VD水平对AIS病人预后不良的预测价值 ROC曲线分析显示，血清VE-cad联合25-OH-VD水平预测AIS病人不良预后的AUC明显大于VE-cad、25-OH-VD单独预测的AUC(Z=3.784，P<0.001；Z=2.826，P=0.005)，敏感度、特异度、准确度也高于各指标单独预测。详见表6、图2。

表6 血清VE-cad、25-OH-VD水平对AIS病人不良预后的预测价值

图2 血清VE-cad、25-OH-VD水平预测AIS病人不良预后的ROC曲线

3 讨 论

2017年全球疾病负担研究报道显示，全球每年约有1 156万例AIS新发病例，导致约3 929万伤残调整寿命年损失，而我国AIS发生率居世界之首。虽然随着医学技术的发展，极大地降低了AIS病人死亡率，但幸存病人也具有很高的病残率，1～2年后再发率高达20%，故及时、准确评估病人病情严重程度及预后十分必要。动脉粥样硬化是指动脉内膜的血液和脂肪组成部分积累，引起的一种动脉血管壁病理变化，目前研究一致认为，其是受多种因素影响和多种细胞、组织参与的复杂病理生理过程，目前尚没有完全明确其形成原因，但公认其与炎症反应关系密切，随着炎症反应进一步发展，可损伤VEC，形成动脉粥样硬化[12]。VEC为血管表面的单层扁平上皮细胞，可分泌多种血管活性物质，以达到调节血管舒张/收缩、降低血管通透性、抑制细胞迁移和趋化等作用[13]。白细胞黏附并透过VEC向炎症部位迁移为动脉粥样硬化炎症过程中的重要特征，病理状态下，多种炎性因子可通过受体与非受体依赖途径作用于VEC，改变其结构和功能，最终破坏内皮屏障，增加血管通透性，致使血浆中循环细胞渗出，促进动脉粥样硬化发生，可见血管内皮结构和功能完整性与动脉粥样硬化发生有密切关系[14]。VE-cad为内皮黏附连接主要黏附分子，可通过连接α、β胞内连环蛋白传递细胞间信息，调节血管内皮形成管样结构，维持其完整性，被认为是VEC对炎症细胞和大分子通透的守门员[15]。Banse 等[16]通过阻断VE-cad表达的单克隆抗体发现，缺乏VE-cad后血管内皮完整性明显损坏，说明VE-cad为血管内皮维持完整性的所必需。Ganesan等[17]研究还发现，VE-cad可通过激活磷脂酰肌醇3激酶，诱导生长停滞特异基因1表达，动态调节VSMC和VEC生长平衡，包括细胞增殖、生长等，以维持血管稳态性，延缓动脉粥样硬化形成和进展。本研究结果显示，AIS组血清VE-cad水平高于对照组(P<0.05)，分析是AIS病人血管内皮明显受损，通透性增加，导致VE-cad从VE-cad/连环蛋白复合体裂解出来，进入血液循环，故AIS病人血清VE-cad表达明显提升[18]。本研究结果显示，SUD组、OC组、SAO组、CE组、LAA组病人血清VE-cad水平逐渐提升，不同程度神经功能损伤AIS病人血清VE-cad水平随着缺损程度增加逐渐提升(P<0.05)，说明随着病情加重，血管内皮受损越严重，血液中VE-cad表达越高，同时也可能与严重病情下，炎性介质、白细胞黏附等细胞因子导致VE-cad表达和定位改变、增加血液中VE-cad表达有关[19]。本研究结果显示，预后不良组VE-cad水平明显高于预后良好组，VE-cad为预后不良的独立影响因素(P<0.05)，说明血清VE-cad水平越高病人预后越差，分析与血清VE-cad水平越高病人病情越严重有关，也可能与VE-cad能通过自身组装和解聚影响细胞纤维张力，诱导细胞收缩，增加血管内皮对循环分子、细胞的通透作用有关[20]。

维生素D为机体内参与新陈代谢激素中重要激素，可维持钙磷代谢稳定，调节骨代谢，生理状态下，维生素D能结合其受体，提升机体内钙磷水平，增加骨密度，促进骨骼发育[21]。近年研究发现，维生素D不仅参与了人体钙磷代谢，还参与了人体糖脂代谢、炎症反应等其他病理生理过程[22]。研究发现，维生素D缺乏人群脑卒中发生率明显提升，并与脑卒中病人病情和预后有关[23]。Aya等[24]研究也发现，维生素D可影响胰岛素分泌、释放量、敏感性，进而调节炎症反应，避免动脉粥样硬化形成。25-OH-VD为机体维生素D主要存在形式，在血液中含量为活性形式1,25二羟维生素D3的1 000倍，且具有较长的半衰期，因此其性质稳定，且其不受生活方式和饮食的直接影响，故临床常通过检测25-OH-VD水平反映机体维生素D表达情况[25]。本研究结果显示，AIS组血清25-OH-VD水平低于对照组(P<0.05)，分析与AIS病人身体状况较差，机体维生素D合成较少有关。本研究结果显示，SUD组、OC组、SAO组、CE组、LAA组病人血清VE-cad水平逐渐降低(P<0.05)，不同程度神经功能损伤AIS病人血清25-OH-VD水平随着缺损程度增加逐渐降低(P<0.05)，说明随着病情加重，血液中25-OH-VD表达越低，分析原因为病情越严重者，血脂代谢越紊乱，导致大量维生素D在脂肪中无法释放，降低血液循环中维生素D水平。本研究结果显示，预后不良组25-OH-VD水平明显低于预后良好组，25-OH-VD为预后不良的独立保护因素(P<0.05)，分析其机制：①25-OH-VD可通过免疫细胞的维生素D受体，下调白介素-6、肿瘤坏死因子-α等炎性因子表达，上调白介素-10表达，发挥抗炎作用[26]。②25-OH-VD可上调血栓调节素表达，下调纤溶酶原激活物抑制物-1、基质金属蛋白酶-9、促凝血组织因子表达，改善血液高凝状态，发挥抗血栓作用[27]。③25-OH-VD可通过诱导脑细胞Ⅰ型血红素氧合酶表达，抑制氧化应和氧超载反应，并通过协同P4发挥神经保护功能，发挥改善脑神经细胞作用[28]。④25-OH-VD可调节L型钙通道表达，调控Ca2+外流，避免神经元变形，改善神经细胞损伤[29]。⑤25-OH-VD可通过维生素D受体刺激VSMC产生前列环素，防止细胞黏附和VSMC增殖，并能减少机体巨噬细胞摄取胆固醇，抑制泡沫细胞形成，避免动脉粥样硬化形成[30]。本研究结果显示，血清VE-cad与25-OH-VD水平呈负相关，分析与25-OH-VD能抑制炎症反应、避免血管内皮受损，降低VE-cad自VE-cad/连环蛋白复合体裂解出来有关，且血清VE-cad联合25-OH-VD水平预测AIS病人不良预后的AUC、敏感度、特异度、准确度高于各指标单独预测，说明联合检测VE-cad、25-OH-VD水平能提升不良预后预测价值。

综上所述，AIS病人血清VE-cad水平明显提升，25-OH-VD水平明显降低，与梗死面积和神经功能缺损程度及不良预后密切相关，两者联合检测可提升不良预后预测价值。但本研究为单中心病例对照和队列研究，而AIS结局影响因素较多，还有众多因素未纳入本研究，如未展开与维生素D有关的营养干预研究等，还需扩大大样本量进一步证实。