急性缺血性脑卒中与血浆细胞因子相关性分析研究

邢 媛,张 楠,申致远,王 晓，张雨晴,唐 鲜,闻振业，田书娟

(1.河北医科大学第一医院 神经内科， 石家庄 050031；2.河北省脑老化与认知神经科学重点实验室， 石家庄 050031；3.河北医科大学第一医院 中心实验室， 石家庄 050031；4.河北医科大学第一医院 康复科， 石家庄 050031)

0 引言

脑卒中是全球重大公共卫生问题。世界范围内，脑卒中位居致死疾病第2位及致残疾病第3位。在我国，每年有200多万人口死于脑卒中[1]。在所有脑卒中患者中，大约80%的卒中类型为急性缺血性脑卒中(acute ischemic stroke,AIS)。AIS是一种高度复杂的异质性疾病，指由于短暂或长久性的急性脑血管闭塞。最终的脑梗死范围和神经预后与包括：缺血持续时间和严重程度、梗死的病因和部位、以及年龄、性别、遗传背景等，在内的多种因素有关[2-3]。

目前认为，AIS发生后，由于脑组织缺血，导致氧气、糖分及其他营养物质供给障碍，进而导致神经血管单元的功能失调。并且，由于血脑屏障破坏，炎症及联反应的发生，可进一步造成脑组织损伤[4-5]。

尽管有研究表明，在实验性脑卒中模型中，全身的细胞因子谱均发生变化[4,6]，但针对“AIS患者外周血细胞因子水平与神经系统损伤程度关系”的研究数据仍显不足[7]。本研究系统分析了AIS患者细胞因子与病情程度、治疗效果间的相关性，以期揭示细胞因子对AIS预后判断的潜在价值。

1 资料与方法

1.1 研究对象

选择2020年3月至2021年12月，河北医科大学第一医院神经内科收治的AIS患者共71例(AIS组)。其中男性46例，女性25例，年龄30～90岁，发病7天内开始治疗。AIS诊断符合全国第四届脑血管病学术会议修订的诊断标准。排除标准：脑出血，脑外伤，蛛网膜下腔出血，肾功能不全，肝功能不全和动脉炎，脂肪栓塞和肿瘤引起的AIS患者。另选本院同期与AIS组年龄和性别匹配的健康体检者76例(对照组)，其中男性43例，女性33例，年龄36～90岁。排除标准：动脉粥样硬化，心血管或脑血管疾病以及其他严重系统性疾病。例如：内分泌失调、自身免疫性疾病、血液系统疾病、癌症、慢性肾病及肝病。本试验经河北医科大学第一医院伦理委员会批准，所有参与者签署知情同意书。

1.2 方法

记录各组参与者一般临床资料，包括性别、年龄、吸烟、饮酒、高血压、糖尿病、心血管系统疾病(心房颤动、冠状动脉粥样硬化性心脏病)、收缩压、舒张压、心率、呼吸等指标。入院时美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)评分、住院时间、出院时NIHSS评分。

AIS组住院并禁食过夜后，第2天早晨采用EDTA真空负压管采集空腹静脉血2 mL，3 000 r/min离心5 min，血浆样品检测前，保存至-80 ℃冰箱。利用美国Beckman公司的Navios流式细胞仪及江西赛基生物技术有限公司的细胞因子联合监测试剂盒，进行以下11种炎性细胞因子的检测：IL-2、IL- 4、IL-5、IL-6、IL-8、IL-10、IL-12P70、IL-17A、干扰素-α(IFN-α)、干扰素-γ(IFN-γ)及IL-1β。

1.3 统计方法

采用SPSS 22.0软件进行统计分析，计量资料以均数(Mean)±标准差(standard deviation,SD)表示，符合正态分布的数据采用独立样本t检验，不符合正态分布的血液指标数据采用Mann-Whitney U检验；计数资料以百分率表示，采用χ2检验；相关性分析中，采用Pearson相关系数进行线性相关检验，采用Spearman秩相关系数进行秩相关检验；以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 AIS组与对照组的一般临床资料比较

两组在年龄、性别、高血压史、糖尿病史、卒中史、心房颤动史、冠心病史、肿瘤病史以及既往降脂药及抗血小板药物的用药史未见明显差异(P>0.05，表1)。AIS组较对照组的吸烟比例、饮酒比例升高，具有显著性差异(P<0.05，表1)；AIS组入院时舒张压较对照组升高，具有显著性差异(P<0.05，表1)，而入院时收缩压、心率、呼吸则未表现出明显差异。

2.2 AIS组与对照组的血液指标结果比较

2.2.1AIS组与对照组直接血液指标对比

与对照组相比，AIS组白细胞水平及血红蛋白水平明显升高(P<0.05，表2)，但在血脂、血糖以及11项细胞因子中，AIS组与对照组未见明显差异(P>0.05，表2)。

2.2.2AIS组与对照组中男性之间血液指标对比

与对照组男性相比，AIS组中男性患者在血常规、生化指标以及细胞因子方面均未见明显差异(P>0.05，表3)。

2.2.3AIS组与对照组中女性之间血液指标对比

与对照组女性相比，AIS组女性的低密度胆固醇水平明显升高(P<0.05，表4)，但在血常规以及11项细胞因子中，AIS组女性与对照组女性未见明显差异(P>0.05，表4)。

表1 AIS组与对照组的一般临床资料

表2 AIS组与对照组的血液指标结果

续表(表2)

表4 AIS组与对照组中女性的血液指标结果

2.3 血浆细胞因子与AIS严重程度的关系

在AIS组中，IL-2及IL-10均与AIS严重程度(入院时NIHSS评分)成正相关(IL-2:r=0.254，P=0.033；IL-10:r=0.319，P=0.007)。并且在AIS组中，IFN-α与住院天数呈正相关(r=0.251，P=0.034)。

3 讨论

脑卒中是全球重大公共卫生问题。我国是世界上发病率最高的国家，此外其高死亡率及高致残率，同样为社会和家庭带来沉重的经济负担。因此，亟需对脑卒中开展多维度的临床及基础研究。AIS发病后，由于脑组织缺乏氧气、能量及营养物质的供应，会导致不可逆的神经损伤。然而，随后出现的炎症损伤，却具有可逆转的潜力，因此分析各类炎症因子在AIS发生、发展乃至预后中，所发挥的作用，具有重要意义。

本文系统分析了11种炎性细胞因子与AIS的发生、发展及转归之间的关系。本研究所回顾的样本，以轻型(NIHSS<6分)AIS患者为主(77.5%)。对于轻型AIS患者群体而言，其血浆IL-1β、IL-2、IL- 4、IL-5、IL-6、IL-8、IL-10、IL-12P70、IL-17A、IFN-α、IFN-γ的水平，均与对照组无差异。血液指标中，白细胞及血红蛋白水平，均较对照组升高。有研究指出，AIS患者白细胞水平明显升高，可能与白细胞参与动脉粥样硬化、血管狭窄后白细胞活化及活化产物进一步影响临近细胞有关[8]。然而，关于急性期血红蛋白与AIS预后关系的报道，结论却并不一致。有研究发现，AIS患者血红蛋白水平与对照组无改变[8]甚至降低[9]。也有研究认为，急性期血红蛋白水平升高与AIS发病后3个月预后不良有关[10]。更有研究表明，中度贫血会增加轻度至中度AIS患者发生复合血管事件的风险[11]。据此，我们更加倾向于认为，血红蛋白水平与AIS患者的病情及预后之间，存在U型关系[12]，即血红蛋白水平过低或过高，均不利于AIS患者的病情发展及转归。然而，其具体机制仍需进一步研究。与血红蛋白类似，铁代谢与AIS的关联也存在矛盾性证据，有研究发现低铁水平与AIS风险增加存在关联[13-15]，亦有研究支持高铁水平可增加AIS风险[16-17]。有研究分别纳入100例[18]及50例[19]AIS患者，发现血清铁蛋白与NIHSS评分、mRS评分以及病情转归之间呈正相关，入院时血清铁蛋白水平升高的患者病情更为严重，提示血清铁蛋白具有评估AIS患者预后的作用。另有研究进行为期12年的跟踪调查，随访了652例脑卒中患者[20]，发现其中，与转铁蛋白饱和度为30%至36%的女性相比，转铁蛋白饱和度< 30%和转铁蛋白饱和度> 44%的白人女性患脑卒中的风险显著增加。但同时有研究纳入发病8 h内的AIS患者，发现血清铁蛋白水平与急性期炎症反应无关[21]。基础研究发现AIS后铁过载可通过增强缺血后的细胞毒性机制而导致病情进展[22]，但在AIS病情发作过程中，血清铁蛋白究竟起到何种作用，对于AIS患者病情及预后评估的提示程度，是否与其他血液指标存在关联等问题，仍需进一步研究明确。

在AIS患者中，IL-2及IL-10与入院时NIHSS评分的严重程度呈正相关。IL-2、IL-10是感染或组织损伤部位免疫活性的关键调节剂[23]。有研究发现，尸体来源的肾脏，肾小球、肾小管，在取肾前、冷缺血后、移植再灌半小时后，IL-2、IL-10 mRNA表达均增加[24]。同样的，对心肌缺血模型进行再灌注后的7 d及14 d，发现IL-2、IL-10在心脏组织中的蛋白表达增加[25]。由此可见，IL-2及IL-10在缺血性损伤中均具有抗炎的神经保护作用，病情更严重的患者出现IL-2及IL-10水平的升高。

IFN是具有多种功能的细胞因子，可激活或者调节免疫反应，几乎所有类型的细胞都可以产生IFN，但IFN-α 主要由浆细胞样树突状细胞产生，而 IFN-β 由成纤维细胞、滑膜细胞和基质细胞产生[26]。由于IFN-α的功能多样，在血液病、多发性硬化等疾病中可作为治疗用药发挥作用，也可以在系统性红斑狼疮或银屑病等疾病中发挥致病作用[26]。在大鼠的MCAO模型中，脑组织中IFN-α的表达增加；对星型胶质细胞给予氧糖剥夺处理，其IFN-α表达同样增加[27]。有研究发现，外源性给予IFN-α，而非IFN-β，对AIS具有预防保护作用[28]。在心脏冠状动脉慢性完全闭塞和侧支循环不良的患者中，与侧支循环好的患者相比，循环差的患者血清中IFN-α水平更高[29]。因此，IFN-α对缺血性损伤具有保护作用。缺血程度越重，IFN-α浓度越高。患者住院天数与缺血症状的轻重、入院时NIHSS评分呈正相关。重症患者住院天数延长与循环中IFN-α水平，亦呈正相关。

此外，AIS组患者的吸烟、饮酒比例明显高于对照组，说明需要进一步对卒中高危人群加强宣教，呼吁这类人戒烟酒，降低AIS发病率，减轻国家医疗负担，降低因AIS导致的社会负担。AIS组患者的舒张压高于对照组，提示关注血压不能只看到收缩压。健康教育时需进一步提升对血压控制良好这一概念的认知程度，杜绝患者只关注高压，忽视低压的观念。

4 结论

对于轻型AIS为主的患者群体，总体的炎性细胞因子水平与对照组无明显差异；细胞因子中IL-2及IL-10与入院时NIHSS评分的严重程度呈正相关，提示这两种细胞因子具有评价患者病情的临床应用价值；INF-α与住院天数呈正相关，提示这一细胞因子具有预测患者住院时长的应用价值；此外，AIS患者血常规中血红蛋白水平明显升高，需进一步研究证实血红蛋白水平与AIS患者病情及预后之间的相关性。