血清AAT、RANTES、Resistin水平与大动脉粥样硬化型急性缺血性卒中患者病情及预后的关系研究

张菲菲,赵佳庆,张海刚,燕斌,张东亚

急性缺血性卒中(acute ischemic stroke,AIS)占所有卒中的80%,是导致我国城乡居民疾病死亡的主要原因之一[1-2]。AIS可分为5种亚型,其中大动脉粥样硬化(LAA)型AIS是AIS发生率最高的亚型,其预后较差,脑血管主干或分支狭窄或闭塞较其他类型更严重[3]。研究表明,炎性反应在动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)过程中扮演重要角色[4]。α-1抗胰蛋白酶(AAT)是一种有效的抗蛋白酶,能通过调控炎性信号通路介导炎性反应,在AS过程中发挥重要作用[5]。研究发现,AAT编码基因SERPINA1多态性与LAA型AIS风险增加有关[6]。受激活调节正常T细胞表达和分泌因子(RANTES)是一种化学引诱物,能通过趋化或刺激炎性介质释放促进AS发生[7]。研究显示,RANTES与冠状动脉粥样硬化性心脏病患者病情严重程度相关[8]。抵抗素(resistin)是一种脂肪肽激素,能通过增加多种致炎因子表达促进炎性反应发生,进而参与AS过程[9]。既往研究指出,Resistin与AIS患者溶栓后出血转化有关[10]。基于此,本研究探讨血清AAT、RANTES、Resistin 与LAA型AIS患者病情及预后的关系,报道如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选取2022年1月—2023年1月延安大学咸阳医院神经内科收治LAA型AIS患者159例纳入AIS组,男108例,女51例,年龄34～85(63.74±9.93)岁;根据入院时美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)评分[11]分为轻度亚组(≤4 分,31例)、中度亚组(5～20分,72例)、重度亚组(≥21分,56例),再根据改良Rankin量表(mRS)评分将LAA型AIS患者分为预后不良亚组、预后良好亚组。另选取同期医院体检健康志愿者84例纳入健康对照组,男59例,女25例,年龄32～83(63.14±8.32)岁。2组性别和年龄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(YDXY-KY-2021-617),受试者或家属知情同意并签署知情同意书。

1.2 病例选择标准 (1)纳入标准:①年龄≥18岁;②首次脑卒中;③符合《中国急性缺血性脑卒中诊治指南2018》诊断标准[12],且Org 10172急性脑卒中治疗试验分型为LAA型[13];④发病至入院时间<72 h。(2)排除标准:①伴有心、肝、肾、肺等重要脏器功能衰竭;②伴有全身炎性疾病、自身免疫性疾病;③脑出血史、颅脑外伤史、颅内手术史;④合并阿尔茨海默病、帕金森等其他神经系统疾病;⑤近期接受大手术或入院前使用免疫抑制剂、抗凝药物;⑥先天性AAT缺乏症;⑦妊娠期、哺乳期妇女;⑧合并恶性肿瘤。

1.3 观测指标与方法

1.3.1 临床资料收集:收集性别、年龄、血管危险因素(饮酒、吸烟、心房颤动、冠心病、糖尿病、高脂血症、高血压)、卒中分布、入院时NIHSS评分,实验室检查指标(总胆固醇、三酰甘油、高密度脂蛋白胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇、血肌酐、血尿酸、血尿素氮)等。

1.3.2 血清AAT、RANTES、Resistin水平检测:抗凝管收集LAA型AIS患者入院时和健康对照组体检时静脉血3 ml,离心留取血清待测,使用上海酶研生物科技有限公司提供的酶联免疫吸附法试剂盒(编号 EK-H10247、EK-H11666、EK-H10611)检测血清AAT、RANTES、Resistin水平。

1.3.3 随访:患者出院后通过门诊复查方式进行为期90 d的随访,使用mRS评分评估预后情况[14],总分值0～5分,>2分为预后不良、≤2分为预后良好。

2 结 果

2.1 健康对照组、AIS组血清AAT、RANTES、Resistin水平比较 与健康对照组比较, AIS组血清AAT、RANTES、Resistin水平升高(P<0.01),见表1。

2.2 血清AAT、RANTES、Resistin水平在不同病情AIS患者中比较 血清AAT、RANTES、Resistin水平在轻度亚组、中度亚组、重度亚组患者中依次升高(P均<0.01),见表2。

表2 血清AAT、RANTES、Resistin水平在不同病情LAA型AIS患者中比较

表1 健康对照组、AIS组血清AAT、RANTES、Resistin水平比较

2.3 不同预后LAA型AIS患者临床资料比较 随访90 d, LAA型AIS患者159例中预后不良61例(38.36%)。与预后良好亚组比较,预后不良亚组年龄更大,糖尿病比例、入院时NIHSS评分和血清AAT、RANTES、Resistin水平更高(P<0.05),其他资料2亚组比较差异无统计学意义(P>0.05),见表3。

表3 预后不良亚组与预后良好亚组患者临床资料比较

2.4 影响LAA型AIS患者预后的多因素Logistic回归分析 以LAA型AIS患者预后(赋值:不良/良好=1/0)为因变量,表3中P<0.05项目为自变量进行多因素Logistic回归分析,结果显示: 年龄增加、合并糖尿病、入院时NIHSS评分增加、AAT升高、RANTES升高、Resistin升高是影响LAA型AIS患者预后的独立危险因素(P<0.05),见表4。

表4 影响LAA型AIS患者预后的多因素Logistic回归分析

2.5 血清AAT、RANTES、Resistin水平预测LAA型AIS患者预后不良的价值 绘制血清AAT、RANTES、Resistin水平单独与三者联合预测LAA型AIS患者预后不良的ROC曲线,并计算曲线下面积(AUC)。结果显示:血清AAT、RANTES、Resistin水平及三者联合预测LAA型AIS患者预后不良的AUC分别为0.769、0.771、0.766、0.897,三者联合的AUC大于血清AAT、RANTES、Resistin水平单独预测(Z=3.484、3.416、3.230,P均=0.001),见表5、图1。

图1 血清AAT、RANTES、Resistin水平预测LAA型AIS患者预后不良的ROC曲线Fig.1 ROC curves of serum AAT, RANTES, and Resistin levels for predicting poor prognosis in patients with LAA-type AIS

表5 血清AAT、RANTES、Resistin水平对LAA型AIS患者预后不良的预测价值

3 讨 论

AIS是脑血管循环障碍引起脑血管堵塞或狭窄,使脑血管供血区域脑组织缺血、坏死而发生的突发局限性或弥漫性神经功能缺损疾病,LAA型AIS是指颅内外大动脉或其皮质分支因AS所致的AIS,具有起病急、进展迅速和残疾、病死率高的特点[13-14]。尽管静脉溶栓对LAA型AIS有较好的效果,但并非所有患者均能在时间窗内入院或具备静脉溶栓条件,同时部分患者由于多种原因如血脑屏障损伤、缺血再灌注损伤、凝血功能紊乱等,可引起神经功能再次恶化,仍然面临较高的残疾和死亡风险[15]。因此迫切需要寻找可靠的生物标志物,以及时、准确地评估LAA型AIS患者病情和预后。

AS是LAA型AIS的重要病理特点,其过程涉及炎性反应、脂代谢紊乱、氧化应激、内皮细胞损伤等多种机制,其中炎性反应、氧化应激引起的血管内皮损伤是AS始动因素[4]。AAT是由肝脏合成和分泌的一种丝氨酸蛋白酶抑制剂,能通过减少中性粒细胞炎性介质释放和抑制核因子-κB信号通路活化而发挥抗炎作用,急性期AAT升高是对抗炎性反应的表现[16]。AAT能通过阻止炎性细胞损伤血管内皮和侵入斑块,从而发挥抗AS作用[5]。在缺氧/复氧诱导人脐静脉内皮细胞损伤模型中,外源性AAT能以剂量依赖性方式对抗氧化应激,抑制内皮细胞损伤[17]。富含AAT的高密度脂蛋白颗粒相比天然高密度脂蛋白颗粒能发挥更强的抗炎作用,这赋予了高密度脂蛋白更强的抗AS特性[18]。最近一项前瞻性研究指出[19],血清AAT水平与LAA型AIS患者动脉粥样硬化负荷呈正相关。然而关于其对LAA型AIS患者的意义尚未可知。本研究结果显示,LAA型AIS患者血清AAT水平随着病情加重而进一步升高,并且会增加LAA型AIS患者预后不良风险。原因可能是AAT与冠状动脉狭窄程度呈正相关,因而影响AIS发生;且AAT作为急性期糖蛋白在炎性反应过程中升高,介导炎性反应过程,加重患者血栓负荷和缺血后神经组织损伤,导致患者病情加重和预后不良[20]。

趋化因子作为一类能使免疫细胞具备定向趋化功能的小细胞因子,参与AIS发生发展全过程[21]。RANTES是由活化的T细胞、上皮细胞等分泌的一种趋化因子,能通过结合其受体C-C基序趋化因子受体1/3/4/5等趋化免疫细胞至炎性反应部分,释放炎性介质促进炎性反应发展[7]。高脂饮食喂养的小鼠模型中,RANTES能趋化更多的中性粒细胞、巨噬细胞至主动脉部位,增强炎性反应促进AS病变发生[22]。同时RANTES也能趋化单核细胞迁移至血管壁,损伤血管内皮以加速AS形成[23]。有研究报道[24],血清RANTES水平升高是脑动脉粥样硬化狭窄发生的独立危险因素。本研究结果显示,LAA型AIS患者血清RANTES水平升高与病情加重有关,并且会增加患者预后不良风险。可能是RANTES升高能结合C-C基序趋化因子受体1/3/4/5通过炎性反应促进AS形成,进而加重脑组织缺血坏死程度,导致患者病情加重和预后不良;同时RANTES还能促进小胶质细胞、星形胶质细胞等神经细胞炎性介质释放,促使患者炎性反应加重,进而加重脑缺血后血脑屏障破坏,导致病情恶化和预后不良风险增加[25]。

Resistin是主要由单核细胞向巨噬细胞分化时表达的一种富含半胱氨酸分泌性蛋白,能通过增加单核细胞趋化蛋白1、细胞间黏附分子1、血管细胞黏附分子1等促炎细胞因子表达参与炎性反应过程[9]。在高脂喂养建立的蛋白E基因敲除小鼠AS模型中,下调Resistin能减轻炎性反应以抑制AS进展[26]。同时Resistin还具有调节血管平滑肌细胞表型转换的作用,能通过诱导血管平滑肌细胞增殖和迁移促进AS发生[27]。近期Lee等[28]研究发现,AIS患者血清Resistin水平升高,且相比其他TOAST亚型患者,LAA型AIS患者血清Resistin水平更高。本研究结果显示,LAA型AIS患者血清Resistin水平随着病情加重而升高,且与预后不良发生有关。原因可能是Resistin升高能上调促炎细胞因子,通过炎性反应和诱导血管平滑肌细胞表型转换促进AS发展,加重患者血栓负荷导致病情加重和预后不良。此外,作为诱导炎性反应的关键因子,Resistin还能激活Toll样受体信号通路,增强神经系统炎性反应,加剧脑缺血后神经功能缺损,从而加重病情并影响预后[29]。

本研究结果还发现,年龄增加、合并糖尿病、入院时NIHSS评分升高也是影响LAA型AIS患者预后的独立危险因素,考虑原因可能是年龄越大的患者可能伴有多种基础疾病,加之脑血管功能更差,因此预后不良风险高;糖尿病可通过代谢紊乱引起炎性反应、氧化应激等加剧神经损伤,导致预后不良;NIHSS评分升高反映神经功能缺损程度更严重,因此预后更差[30]。最后本研究结果显示,血清AAT预测LAA型AIS患者预后不良的AUC为0.769,血清RANTES预测的AUC为0.771,血清Resistin预测的AUC为0.766,AAT、RANTES、Resistin联合预测LAA型AIS患者预后不良的AUC为0.897,大于血清AAT、RANTES、Resistin水平单独预测。说明联合检测血清AAT、RANTES、Resistin水平能进一步提升其预测价值。

综上所述,LAA型AIS患者血清AAT、RANTES、Resistin水平升高与病情加重密切相关,并且是影响LAA型AIS患者预后的独立危险因素,血清AAT、RANTES、Resistin水平联合检测对LAA型AIS患者预后不良的预测价值较高。本研究存在以下不足之处:(1)影响LAA型AIS患者预后的因素复杂,本研究选择的因素可能存在一定局限性,且本研究属于单次检测,未考虑LAA型AIS患者进展和治疗过程中血清AAT、RANTES、Resistin水平的动态变化,期待未来纳入更多因素,完善检测时间节点,进一步加以分析。(2)本研究属于单中心研究,样本来源单一,且样本量不大,随访时间较短,可能存在选择偏倚,期待未来能够有大样本量、多中心的真实世界研究及更长的随访时间以进一步验证。(3)本研究仅探究了血清AAT、RANTES、Resistin水平与LAA型AIS患者病情及预后的关系,其具体作用机制还需更多临床和基础实验进一步阐明。

利益冲突：所有作者声明无利益冲突

作者贡献声明

张菲菲:提出研究思路,实施研究过程,论文撰写和修改;赵佳庆:实施研究过程,资料搜集整理;张海刚、燕斌:数据收集和统计学分析;张东亚:设计研究方案,论文审核