运动疗法与基质细胞衍生因子-1促进脑梗死患者下肢运动功能恢复的研究

邹东华，罗进锋，雷斌，何世安，严翼飞，刘新丁，卢华文，杨振，陈莉

(1.解放军第三○三医院老年病科，南宁 530021；2.广西医科大学第一附属医院神经内科)

·论著·

运动疗法与基质细胞衍生因子-1促进脑梗死患者下肢运动功能恢复的研究

邹东华1，2，罗进锋1，雷斌1，何世安1，严翼飞1，刘新丁1，卢华文1，杨振1，陈莉2

(1.解放军第三○三医院老年病科，南宁 530021；2.广西医科大学第一附属医院神经内科)

[摘要]目的探讨运动疗法与基质细胞衍生因子-1(SDF-1α)对促进脑梗死患者下肢运动功能恢复的作用。方法采用随机数字表法将72例脑梗死患者分为脑梗死后非运动组与脑梗后运动组，另选30名健康老人作对照。脑梗死后非运动组患者采取常规治疗；脑梗死后运动组患者在常规治疗的基础上，进行减重步行训练。分别在脑梗死后第1周、第4周、2个月、3个月4个时点检测外周血SDF-1α水平，采用FMA运动量表评估下肢运动功能恢复情况。结果脑梗死运动组患者SDF-1α水平从脑梗死后第4周开始均较脑梗死非运动组高(均P<0.05)；脑梗死运动组患者其下肢FMA评分从第4周开始，均明显高于脑梗死非运动组患者(P<0.05)。结论减重步行训练极有可能通过促进SDF-1α的分泌，进而帮助脑梗死后下肢运动功能的恢复。

[关键词]脑梗死 ；功能恢复;下肢 ;运动疗法;趋化因子CXCL12

随着经济水平的发展，生活水平的提高，心脑血管疾病的发病率逐年增加，尤其像脑梗死此类疾病一旦发病，给患者造成认知能力障碍，运动功能损伤等严重损害。目前在细胞层面，治疗脑梗死的方向主要是通过促进脑血管生成，进而恢复神经元血液供应，帮助神经干细胞再生，并最终实现神经元形态和功能的恢复[1]。在功能恢复方面，能有效恢复脑梗死所致运动功能障碍的方法不多，运动疗法是其中之一[2]。本研究旨在探讨基质细胞衍生因子-1(SDF-1α)在帮助脑梗死后下肢运动功能恢复的作用，从而为运动疗法有助于恢复脑梗死患者运动功能提供一定的理论依据。

1对象与方法

1.1研究对象选取2012年1月至2013年6月期间就诊于解放军第三○三医院老年病科的脑梗死患者73例。其中男34例，女39例。由于在研究过程中1例患者因各种原因脱落，最终完成研究的脑梗死老年患者共72例，男34例，女38例，年龄(64.3±8.9)岁。此外，另外寻找30位健康老年作为对照，男13例，女17例，年龄(62.7±9.4)岁。

入选标准：(1)所有患者诊断均符合《中国急性缺血性脑卒中诊治指南2010》标准；(2)脑梗死诊断符合首次脑梗死，急性期(发病7 d之内)存在肢体偏瘫症状，症状持续24 h或以上；(3)患者48 h内接受了颅脑CT或磁共振成像(MRI)检查，证实为单纯性梗死，梗死灶直径>1.5 cm；(4)有良好的康复欲望以及有足够的家庭支持。排除标准：生命体征不稳定、意识障碍、原已有脑梗死病史、有中枢系统感染和外伤等疾病史或合并重要器官严重并发症、不能配合检查、随访期间脑梗死复发及失访者。

1.2方法采用随机数字法将脑梗死患者分为2组：脑梗死后常规治疗组(非运动)、脑梗死后运动干预组，每组各36例，作为对照的30例健康老人也采用随机数字法将其分为2组，每组15例，一组采取和脑梗死运动干预组同样的运动干预，一组不采用运动干预。运动干预组患者在常规治疗的基础上，在专职医师指导下行减重步行训练，根据患者的运动功能状况制定具体的训练计划，初始减重质量为患者体质量的30%，运动平板速度为0.2～0.4 m/s，此后每周减少10%的体质量，并根据患者的恢复情况增加平板运动速度。30 min/次，1次/d，为期两个月。分别在脑梗死后第1天、第1周、第4周、2个月、3个月4个时点采外周血，采用酶联免疫吸附法检测SDF-1α水平(试剂盒为R&D系列，按照说明书操作)，并采用FMA运动量表评估下肢运动功能恢复情况。对比各组间SDF-1α水平和下肢FMA运动能力评分[3]。

1.3统计学处理采用统计学软件SPSS14.0处理数据，计量资料组间比较采用方差分析。P<0.05为差异有统计学意义。

2结果

2.1血SDF-1α水平正常老年组其SDF-1α水平始终保持在一个稳定范围；而正常老年组(运动)其SDF-1α水平在第1周开始均比不运动者高(P<0.05)，且随着运动时间的延长，保持在较高水平，均高出该组第1天的水平，差异有统计学意义(均P<0.05)。对于脑梗死老年患者，脑梗死后第1天SDF-1α水平与正常组差异无统计学意义(P>0.05)；脑梗死(非运动组)SDF-1α水平在脑梗死后第1周时，已经明显高于脑梗死后第1天，差异有统计学意义(P<0.05)，且在脑梗死后第4周达到顶峰，随后下降，且差异有统计学意义(P<0.05)；脑梗死(运动组)患者血SDF-1α水平也在第1周后明显高于脑梗死后第1天(P<0.05)，也在脑梗死后第4周达到峰值，其后随着时间进展虽有所下降，但差异无统计学意义(P>0.05)。此外，在脑梗死后第4周、2个月及3个月，脑梗死运动组SDF-1α水平均高于脑梗死非运动组水平(均P<0.05)，见表1。

2.2下肢FMA运动评分脑梗死(非运动)患者下肢FMA评分均明显下降，下肢FMA评分均低于20分；脑梗死(运动)患者，脑梗死后第1周下肢FMA评分与脑梗死(非运动)组患者类似，低于20分，两者差异无统计学意义(P>0.05)；但该组患者第4周后下肢FMA评分较前显著升高，并高于同时期的脑梗死(非运动组)患者(均P<0.05)；此外，从第4周开始，脑梗死(运动组)下肢FMA评分明显高于前一个检测时点，且差异有统计学意义(均P<0.05)，见表2。

表1　脑梗死与健康组患者的血SDF-1α水平

注：与健康非运动组比较，aP<0.05；与同组第1天比较，bP<0.05；与同组第1周比，cP<0.05;与健康运动组比较，dP<0.05；与脑梗死非运动组比较，eP<0.05

表2　脑梗死患者下肢FMA运动评分±s，分)

注：与同组的前一个检测时点比，aP<0.05;与同一检测时点的脑梗死非运动组比较，bP<0.05

3讨论

SDF-1α是骨髓间质细胞系产生的一种CXC类趋化蛋白。SDF-1α的受体CXCR4是一个有7个跨膜结构域的G蛋白耦联受体，两者广泛表达于多种细胞和组织中,包括免疫细胞、脑、心脏、肾、肝、肺和脾,在免疫系统、循环系统及中枢神经系统的发育中起着至关重要的作用，SDF-1α能够促进神经前体细胞(NPCs)增殖，能通过调节GABA能神经元及协助神经元环路形成而在成年神经发生中起到重要作用[4-6]。

本研究结果显示，持续运动的健康老人其SDF-1α水平均比不运动者高(P<0.05)，且稳定，提示运动能刺激SDF-1α的分泌。其次，脑梗死(非运动)老年患者其SDF-1α水平也较正常老年者高(P<0.05)尤其是在脑梗死后第4周SDF-1α水平达到了顶峰，提示其帮助脑梗死部位的修复，这与其他研究报道相符合[7]。且外源性注射SDF-1α可减少脑梗死体积，并促进非缺血性梗死灶的同侧丘脑VPN内细胞增殖及血管再生[8]。脑梗死(非运动)组患者SDF-1α水平在第4周后有所下降，但差异无统计学意义(P>0.05)，因此，我们认为脑梗死后SDF-1α帮助脑梗死修复的作用会随着时间的延长而减弱。脑梗死(运动)组患者SDF-1α水平在4个检测时点均比其他组高(P<0.05)，也在脑梗死后第4周达到顶峰，虽然随后其水平有所下降，但其水平仍然维持在高位，其他研究也有类似报道[9]。罗婧等[10]通过对脑梗死模型大鼠运动训练，发现运动训练可能通过上调SDF-1α/CSCR4的表达，进而促进脑梗死大鼠神经功能的恢复，并且认为其可能与其促进SVZ内源性神经干细胞迁移有关。

综上所述，运动疗法能帮助老年脑梗死患者下肢运动功能的恢复，且极有可能是通过促进SDF-1α的分泌，进而帮助神经元的恢复。

参考文献

[1]Kusumoto D,Fukuda K.The role of angiogenetic factors in the pathogenesis and the progression of cardiac valve disease[J].Clin Calcium,2013,23(4): 481-488.

[2]Boyne P,Dunning K,Carl DP,et al.High-intensity interval training in stroke rehabilitation[J].Top Stroke Rehabil,2013,20(4):317-330.

[3]吴华,顾旭东,傅建明,等.下肢康复机器人系统对卒中偏瘫患者运动功能的影响[J].中华医学杂志,2012，92(37):2628-2631.

[4]Li M，Chang CJ,Lathia JD,et al.Chemokine receptor CXCR4 signaling modulates the growth factor-induced cell cycle of self-renewing and multipotent neural progenitor cells[J].Glia,2011,59(1): 108-118.

[5]崔黎黎,赵传胜,赵珊珊.SDF-1/CXCR4在神经发生中的作用[J].中国神经免疫学和神经病学杂志,2012，19(2): 142-145.

[6]高作文，杨龙，陈乐如，等.射线半身照射对非照射区域骨髓造血组织基质细胞衍生因子1表达的影响[J].中国临床保健杂志,2013,16(2):176-179.

[7]Leu S,Lin YC,Yuen CM,et al.Adipose-derived mesenchymal stem cells markedly attenuate brain infarct size and improve neurological function in rats[J].J Transl Med,2010.8(1):63.

[8]凌莉,张素平,吉章阁,等.外源性基质细胞衍生因子-1α对大鼠脑梗死后远隔部位细胞增殖和血管再生的影响[J].中国神经精神疾病杂志,2013,39(10): 587-591.

[9]翟志永,聂莹雪,赵传胜.强制性运动疗法对脑缺血后神经修复的作用及分子机制[J].中国全科医学,2008,11(18):177-181.

[10] 罗婧,胡昔权,张丽颖,等.运动训练对脑梗死大鼠侧脑室室管膜下区内源性神经干细胞迁移的影响及其机制[J].中国康复医学杂志,2014,29(4): 299-305.

Correlation research on exercise therapy with SDF-1α to promote lower extremity motor function in patients with cerebral infarctionZouDonghua*,LuoJinfeng,LeiBin,HeShian,YanYifei,LiuXinding,LuHuawen,YangZhen,ChenLi(*DepartmentofGeriatrics,303HospitalofPeople′sLiberationArmy,GuangxiZhuangAutonomousRegion，Nanning530021,China)

[Abstract]ObjectiveTo explore the correlation of exercise therapy and SDF-1Α to promote lower extremity motor function recovery in patient with cerebral infarction.MethodsCerebral infarction patients were randomly divided into two groups,non-exercise group and exercise group,beside,to select 30 healthy elderly as control.Patients in non-exercise group took conventional therapy,exercise group patients took the weight support treadmill training based on the conventional therapy.To detect plasma level of SDF-1a at 4 time-point(1 week,4-week,2-month,3-month) respectively,as well as to evaluate the low extremity motor function recovery by FMA scale.ResultPlasma SDF-1α level in patients with exercise group were higher than that in non-exercise group(P<0.05);low extremity FMA score in patients with exercise group were higher than that in non-exercise group from 4-week(P<0.05).ConclusionWeight support treadmill training may help the lower extremity motor function recovery by promoting the secretion of SDF-1α.

[Key words]Brain infarction;Recovery of function;Lower extremity;Exercise therapy;Chemokine CXCL12

(收稿日期：2015-08-10)

Corresponding author:Lei Bin,Email:lnbklb303@163.com

通信作者：雷斌，副主任医师，Email:lnbklb303@163.com

作者简介：邹东华，博士在读，主治医师，Email：lnbkzdh303@163.com

基金项目：国家自然科学基金项目(81560205)；广西自然科学基金项目(2012GXNSFAA276028)；广西卫生厅医药卫生计划科研项目(Z2012473；Z2012470)

中图分类号:R743.33

文献标识码:A

DOI:10.3969/J.issn.1672-6790.2015.06.002