吕志坤,魏萌萌,李国珍,张晓红,卢 波,沈丹平,贾磊华,王沙沙
河北省保定市第二中心医院:1.神经内二科;2.神经内一科;3.CT室,河北保定 072750
急性脑梗死(ACI)是指脑部血液循环障碍引起局限性脑组织缺血性坏死或软化,进而出现一系列相应神经功能缺失的症状、体征、影像学特征[1]。颈动脉狭窄为全身性动脉粥样硬化(AS)在颈动脉的表现,且颈动脉位置表浅,易于进行影像学检查,因此颈动脉狭窄成为ACI风险预测和病情严重程度、预后评价的指标[2-3]。探索颈动脉狭窄相关生物因子对ACI患者的治疗指导和预后改善具有重要意义。AS是多因素参与的复杂过程,炎性反应贯穿了AS始终,其可通过血管内皮细胞(VEC)功能障碍,刺激血管平滑肌细胞(VSMC)向合成表型转化来参与AS[4-5]。成纤维细胞生长因子(FGF)是一种促进成纤维细胞生长的活性物质,能通过促进VSMC由收缩表型转化为合成表型,参与AS的形成和发展[6]。胰岛素样生长因子1受体(IGF1R)为胰岛素样生长因子1(IGF1)激活的跨膜受体,既往研究指出,IGF1能通过抑制炎症和巨噬细胞浸润发挥抗AS作用[7]。IGF1R有介导IGF1的功能,但关于IGF1R与AS的关系却鲜有报道。CD147为一种跨膜糖蛋白,可介导炎症细胞浸润和损伤血管内皮,促进AS形成[8]。本研究旨在分析ACI患者血清FGF、IGF1R、CD147水平变化,探究三者与ACI患者颈动脉狭窄程度的关系,以期为ACI的防治提供依据。
1.1一般资料 选取2019年1月至2021年5月本院收治的150例ACI患者为ACI组,其中男93例,女57例;年龄48~87岁,平均(63.85±5.69)岁;体质量指数(BMI)19~28 kg/m2,平均(24.61±2.71)kg/m2。纳入标准:(1)ACI经头颅CT/MRI确诊,符合《中国急性缺血性脑卒中诊治指南2018》[9]中的诊断标准;(2)入院3 d内接受颈动脉血管造影检查;(3)AS型脑梗死;(4)临床资料完整。排除标准:(1)颅内感染、脑出血;(2)恶性肿瘤;(3)颈部开放性、闭合性损伤;(4)合并心、肝、肾功能损害;(5)合并血液系统疾病;(6)合并自身免疫性疾病;(7)心源性等其他类型脑梗死;(8)造影剂过敏。另选取同期65例体检健康者为对照组,颈动脉血管造影无颈动脉狭窄,其中男40例,女25例;年龄37~84岁,平均(63.33±5.57)岁;BMI为19~28 kg/m2,平均(24.15±2.75)kg/m2。两组一般资料比较,差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。本研究经医院伦理委员会批准。所有研究对象及家属均对本研究知情并签署同意书。
1.2方法
1.2.1颈动脉血管造影 采用飞利浦UNIQ FD20 UNIQ FD20数字血管造影机行颈动脉血管造影,指导患者取平卧位,充分暴露双侧腹股沟区,2%利多卡因局部麻醉,Seldinger法穿刺股动脉,注射含碘造影剂,采集颈内动脉造影图像,参考《颈动脉狭窄诊治指南》[10]以北美症状性颈动脉内膜切除试验(NASCET)评价颈内动脉狭窄程度,狭窄程度计算公式=(1-颈内动脉最窄处宽度/颈动脉膨大部远处正常管腔内径)×100%。若颈内动脉分叉后全程狭窄,则与对侧颈动脉正常管腔内径作比较。根据NASCET狭窄程度将ACI患者分为4组:轻度狭窄组(n=24,<30%)、中度狭窄组(n=48,30%~69%)、重度狭窄组(n=56,>69%~99%)、完全闭塞组(n=22,>99%)。
1.2.2血清FGF、IGF1R、CD147水平检测 采集ACI组入院时和对照组体检时静脉血6 mL,以3 000 r/min离心15 min,离心半径8 cm,取上清液,采用酶联免疫吸附试验检测血清FGF、IGF1R、CD147水平,试剂盒均购自武汉菲恩生物科技有限公司,所有操作严格按照试剂盒说明书进行。
2.1ACI组与对照组血清FGF、IGF1R、CD147水平比较 ACI组血清FGF、CD147水平高于对照组,IGF1R水平低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。见表1。
表1 ACI组与对照组血清FGF、IGF1R、CD147水平比较
2.2不同颈动脉狭窄程度ACI患者血清FGF、IGF1R、CD147水平比较 轻度狭窄组、中度狭窄组、重度狭窄组、完全闭塞组血清FGF、CD147水平依次升高,IGF1R水平依次降低,差异均有统计学意义(P<0.05)。见表2。
表2 不同颈动脉狭窄程度ACI患者血清FGF、IGF1R、CD147水平比较
2.3ACI患者血清FGF、IGF1R、CD147水平与颈动脉狭窄程度的相关性 150例ACI患者颈动脉狭窄度为[70.02(35.89,93.47)]%,Spearman相关性分析显示,ACI患者血清FGF、CD147水平与颈动脉狭窄程度呈正相关(r=0.526、0.557,P<0.05),IGF1R水平与颈动脉狭窄程度呈负相关(r=-0.603,P<0.05)。
脑卒中是我国常见的急性脑血管疾病,年发病率为246.8/100 000,病死率为149.49/100 000,ACI是脑卒中最常见的类型,占全部脑卒中的69.6%~70.8%,是我国人口死亡的首要病因[11]。颈动脉狭窄是ACI发生、发展的重要危险因素,AS斑块累及颈动脉可导致颈动脉管壁增厚变硬、狭窄甚至闭塞,进而引起相应器官供血区的血运障碍,了解颈动脉狭窄病因机制有助于制订ACI一级预防、二级预防和治疗策略。AS是颈动脉狭窄的主要原因,目前研究认为,炎性反应在AS中发挥重要作用,斑块形成前炎性反应能通过损害VEC功能、刺激VSMC向合成表型转化、白细胞和中性粒细胞迁移、黏附等形成粥样斑块,引起血管狭窄,斑块形成后炎性反应又能通过增加多种基质成分合成,降解斑块纤维帽,使斑块易于破裂形成血栓[4-5]。
VSMC是一种分化型细胞,当受到生物、机械损伤后可由收缩表型转化为合成表型,合成表型VSMC具有较强的分泌能力,能分泌基质金属蛋白酶(MMP)、钙蛋白酶-1、单核细胞趋化蛋白-1等多种促炎因子,损伤血管内皮,参与AS的形成和发展[12]。FGF是一种多肽性成纤维细胞丝裂原,能结合细胞膜特异性受体调节细胞增殖、迁移、分化、血管生成、存活等行为,既往研究多报道FGF家族FGF21[13]、FGF23[14]等成员与AS的关系,但关于FGF与AS的关系却鲜有报道。近期一项研究显示,在人类AS标本的VSMC中发现FGF呈高表达,能诱导收缩型VSMC向合成型转化,并增加C-C基序趋化因子配体2和C-X-C基序趋化因子9、10、11等促炎因子表达[6],提示FGF可能直接通过促进VSMC表型转化参与AS的发生、发展。本研究结果显示,与对照组比较,ACI组血清FGF水平升高,且轻度狭窄组、中度狭窄组、重度狭窄组、完全闭塞组血清FGF水平依次升高,与颈动脉狭窄程度呈正相关,说明FGF参与颈动脉狭窄的发生、发展,分析原因可能是FGF能促进VSMC由收缩表型转化为合成表型,分化大量促炎因子,促进AS形成和发展,导致颈动脉狭窄,其机制可能与FGF/转化生长因子β信号串扰有关。转化生长因子β是炎症和VSMC表型转化的关键调节因子[15]。CHEN等[16]研究发现,抑制FGF信号能增强转化生长因子β活性,减少VSMC增殖,使VSMC转化为收缩表型,并减少AS斑块数量,而增强FGF信号能通过抑制转化生长因子β活性发挥相反作用。
VEC功能障碍是AS发生的始动因素,炎症、氧化应激等各种AS危险因素均可损害VEC功能,如舒张与收缩功能受损、活性氧与活性氮过量生成、炎症与免疫反应激活、凝血与纤溶系统失衡等,促进AS形成和发展[17]。IGF1是一种单链多肽类生长因子,具备调节胰岛素样代谢和细胞增殖、分化、周期进程、凋亡等作用,其在细胞中的表现和信号传导受IGF1R调控,当IGF1R基因异常时可引起IGF1表达减少和信号传导受损。有研究表明,胰岛素抵抗能抑制内皮型一氧化氮(NO)合酶激活,减少NO合成,导致内皮功能障碍,是AS发生的一个重要原因[18]。而基于IGF1对胰岛素样代谢的重要调节作用,多项研究也报道了IGF1与AS的关系:SHANG等[7]研究报道,小鼠皮下注射天然IGF1蛋白溶液能减轻炎性反应和VEC损伤以抑制AS进展;刘震等[19]研究报道,老年2型糖尿病合并脑梗死患者血清IGF1表达降低,与颈动脉内膜中层厚度呈负相关。但作为IGF1的调控基因,关于IGF1R与AS的关系尚不明确。本研究结果显示,与对照组比较,ACI组血清IGF1R水平降低,且轻度狭窄组、中度狭窄组、重度狭窄组、完全闭塞组血清IGF1R水平依次降低,与颈动脉狭窄程度呈负相关,说明IGF1R参与颈动脉狭窄的发生、发展,其机制可能与IGF1R作为IGF1的调控基因,而IGF1能在AS中发挥保护作用有关。近期一项动物实验也显示,IGF1R缺陷会减弱IGF1信号传导,导致VEC功能障碍,反之上调IGF1R能增强IGF1信号传导,改善VEC功能,抑制AS进展[20]。
CD147是一种跨膜糖蛋白,广泛表达于内皮细胞、单核细胞、巨噬细胞、淋巴细胞等多种细胞表面,被认为是细胞外MMP的有效抑制剂,能诱导各种MMP合成,MMP参与细胞外基质降解,影响VEC增殖、分化,导致VEC功能障碍,促进AS发生和发展[21]。同时,CD147还能结合其受体亲环素A发挥趋化作用,促进炎性反应的同时诱导更多单核细胞聚集于斑块,促进AS发展[22]。近年有研究报道,血清CD147水平随着短暂性脑缺血发作患者脑梗死风险增加而增加,与短暂性脑缺血发作早期临床转归相关[23]。血清CD147水平与颈动脉粥样硬化患者斑块稳定性相关[24]。但关于CD147与脑梗死患者颈动脉狭窄的关系却少见报道。本研究结果显示,与对照组比较,ACI组血清CD147水平升高,且轻度狭窄组、中度狭窄组、重度狭窄组、完全闭塞组血清CD147水平依次升高,与颈动脉狭窄程度呈正相关,说明CD147参与颈动脉狭窄的发生、发展,分析与CD147参与炎性反应和VEC功能障碍,促进AS进展,导致颈动脉狭窄有关。
综上所述,ACI患者血清FGF、CD147水平升高,IGF1R水平降低,与颈动脉狭窄程度密切相关,检测血清FGF、IGF1R、CD147水平有利于制订个性化治疗方案。但本研究样本量较小,样本地域特征明显,还存在诸多不足,未来还需要进行多中心、大样本研究以进一步证实。