急性脑梗死病人血清CXCL1、CCL4表达及其与预后的关系

位慧芳,张珍珍,曾 芳,张 辉

急性脑梗死(acute cerebral infarction,ACI)又称急性缺血性脑卒中,指脑血供中断后出现的脑组织坏死,一般是由于脑动脉出现血栓或粥样硬化,引起血管腔狭窄或阻塞,进而导致局灶性脑缺血[1-2]。1990年—2016年,ACI的年龄标准化发病率和死亡率分别降低了36.2%和8.1%,ACI是世界范围内仅次于心血管疾病的第二大死因[3]。对ACI病人来说,目前仍需准确、科学、灵敏的预后生物标志物进行探讨。CXC趋化因子配体1(C-X-C motif chemokine ligand 1,CXCL1)作为重要的趋化因子之一,在炎症反应中升高,是参与炎症性疾病发展的重要细胞因子[4]。CC趋化因子配体4(CC motif chemokine ligand 4,CCL4)是CC亚族趋化因子之一,对多种细胞有趋化作用[5]。郑诗豪等[6]研究显示,CXCL1、CCL4均是脑出血后参与脑组织继发性脑损伤进程的关键因素,且相较于正常脑组织,血肿周围脑组织CXCL1、CCL4表达上调。关于CXCL1、CCL4在ACI病人中的研究较少。本研究通过检测ACI病人血清CXCL1、CCL4水平,探讨两项指标在ACI病人中的表达及与疾病严重程度及预后的关系,以期为ACI临床治疗提供参考。

1 资料与方法

1.1 临床资料 纳入2018年12月—2021年12月我院神经内科收治的98例ACI病人作为ACI组,同时选取我院94名健康体检者作为对照组。根据ACI病人治疗后90 d改良Rankin量表[7]评分评估预后,将病人分为预后不良组30例(评分>2分)和预后良好组68例(评分≤2分)。ACI病人入院后均完成脑部磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)扫描,根据MRI扩散加权成像(diffusion weighted imaging,DWI)上单个病灶最大径(d)(多个病灶时以各个病灶直径相加数值作为病灶直径)分为大面积组25例(d>5.0 cm)、中面积组45例(d为1.5～5.0 cm)和小面积组28例(d<1.5 cm)。收集ACI病人性别、年龄、体质指数(body mass index,BMI)、吸烟史、饮酒史、冠心病、高血压、糖尿病等临床资料。

纳入标准：ACI病人均符合相关诊断标准[8],入院24 h内经脑CT、MRI等影像检查确诊;临床资料完整,病人自愿参与本研究,并配合完成所有检查;发病至入院时间<24 h。排除标准：伴有恶性肿瘤、免疫系统疾病、感染性疾病;近3个月内有脑部外科手术史;近3个月内使用过抗凝血相关药物;既往有ACI史。

1.2 血清CXCL1、CCL4表达水平测定 收集病人入院24 h及健康体检者体检当日内5 mL肘静脉血样置于干燥离心管内,4 ℃条件下,以3 000 r/min转速离心15 min,收集上层血清,保存于-80 ℃冰箱。冰上冻融后采用酶联免疫吸附法(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)试剂盒检测血清CXCL1(武汉伊艾博科技股份有限公司生产)、CCL4(上海广锐生物科技有限公司生产)表达水平,严格按照相关试剂盒说明进行操作。

2 结 果

2.1 对照组与ACI组血清CXCL1、CCL4表达水平比较 ACI组血清CXCL1、CCL4表达水平高于对照组(P<0.05)。详见表1。

表1 对照组与ACI组血清CXCL1、CCL4表达水平比较(±s)

2.2 不同脑梗死面积ACI病人血清CXCL1、CCL4表达水平比较 大面积组血清CXCL1、CCL4表达水平高于小面积组、中面积组,中面积组血清CXCL1、CCL4表达水平高于小面积组(P<0.05)。详见表2。

表2 不同脑梗死面积ACI病人血清CXCL1、CCL4表达水平比较(±s)

2.3 预后不良组与预后良好组临床资料比较 预后不良组与预后良好组性别、年龄、BMI、吸烟史、饮酒史、冠心病、糖尿病比较,差异无统计学意义(P>0.05)。预后不良组血清CXCL1、CCL4表达水平及高血压比例高于预后良好组(P<0.001)。详见表3。

表3 预后不良组与预后良好组临床资料比较

2.4 血清CXCL1、CCL4水平对ACI病人预后不良的预测价值 绘制ROC曲线分析血清CXCL1、CCL4水平对ACI病人预后不良的预测价值,结果显示,CXCL1、CCL4及其联合预测ACI病人预后不良的AUC分别为0.757[95%CI(0.645,0.869)]、0.765[95%CI(0.652,0.879)]、0.863[95%CI(0.774,0.952)],其中联合预测AUC高于二者单独检测(Z值分别为2.342,2.166,P<0.05),当二者临界值为1.54 ng/mL、383.85 pg/mL时,二者单独检测的灵敏度分别为70.0%、56.7%,特异度分别为73.5%、91.2%,二者联合的灵敏度、特异度分别为85.3%、89.7%。详见图1。

2.5 ACI病人预后不良的影响因素分析 以ACI病人是否预后不良作为因变量,以单因素分析中差异有统计学意义的指标(高血压、CXCL1、CCL4)及既往研究中ACI病人预后不良的影响因素(年龄、脑梗死面积)为自变量进行多因素Logistic回归分析,结果显示,脑梗死面积、CXCL1、CCL4是ACI病人预后不良的独立危险因素(P<0.01)。详见表4。

图1 血清CXCL1、CCL4水平预测ACI病人预后不良的ROC曲线图

表4 ACI病人预后不良的影响因素分析

3 讨 论

ACI起病急骤,一般无前驱症状,给人类生命健康造成了极大威胁[9-10]。目前研究认为ACI的发病机制可能是脑组织缺氧缺血后,神经细胞无法正常维持跨膜离子梯度,引起氧化应激、炎症反应、细胞凋亡等一系列病理生理过程[11-12]。ACI的危险因素主要包括高龄、吸烟、高血压、糖尿病等,有研究显示控制好相关危险因素后,ACI仍有较高的发生风险[13]。寻找准确、有效的预后检测指标,及时干预治疗对ACI的临床诊治工作意义重大。CXCL1主要在中性粒细胞、巨噬细胞和上皮细胞中表达,是一种有效的促炎因子,在介导中性粒细胞和单核细胞/巨噬细胞的浸润及诱导血管生成中发挥着重要作用,血清CXCL1水平升高认为是机体的促炎症反应[14-15]。张皓春等[16]研究结果显示,预后不良的自发性脑出血病人血清CXCL1水平高于预后良好的病人。本研究结果显示,ACI病人血清CXCL1水平高于健康人群,表明高水平CXCL1可能提示ACI疾病发生及预后不良。CXCL1水平升高的可能原因为血源性中性粒细胞、白细胞等深入脑实质造成血脑屏障受损,加重炎症反应,血清CXCL1水平升高。CCL4主要由肿瘤细胞、中性粒细胞等表达,且主要由巨噬细胞、树突状细胞、单核细胞分泌,可介导细胞迁移、促进炎症细胞因子生成及淋巴细胞分化,诱导机体发生炎症损伤[17-18]。本研究结果显示,ACI病人血清CCL4水平升高,且预后不良的ACI病人血清CCL4高于预后良好的ACI病人。推测脑缺血后梗死病灶及周边组织伴有严重的炎症浸润,进而导致全脑炎症环境形成,CCL4快速增加将中性粒细胞等免疫细胞迁移至受损的脑组织,且随着血脑屏障受损渗漏及微血管内皮细胞被激活,各类炎症介质扩散至血清,导致血清CCL4检测水平显著增加。

本研究将ACI病人根据脑梗死面积亚组分析发现,血清CXCL1、CCL4随着ACI病人脑梗死面积增大呈升高趋势。提示血清CXCL1、CCL4可能参与ACI病人脑组织损伤过程,对评估ACI病人病情严重程度有重要的临床价值。脑梗死面积与神经功能损伤是ACI发生发展过程中相互影响且同时存在的两个病理生理特征,因此血清CXCL1、CCL4水平可能一定程度反映ACI病人神经功能损伤。本研究进一步采用ROC曲线分析血清CXCL1、CCL4对ACI病人预后的评估价值,结果显示,二者联合后可较好地预测ACI病人预后不良,其预测灵敏度和特异度分别为83.3%、89.7%,且预测AUC为0.863,有较高的预测效能,对指导临床治疗有重要作用。本研究多因素Logistic回归分析结果显示,血清CXCL1、CCL4、脑梗死面积均是ACI病人预后不良的危险因素。提示ACI病人可能会随着脑梗死面积增大,血清CXCL1、CCL4水平增加出现预后不良。

综上所述,血清CXCL1、CCL4水平对ACI病人预后不良均有较高的预测价值,二者联合后预测价值更高。本研究可指导临床医师治疗ACI病人并评估其预后,在疾病治疗中给予适当预防。然而由于纳入的样本量有限,结果可能存在一定的偏倚,关于CXCL1、CCL4准确性和转化为临床实践的问题需进一步深入探讨。