急性脑梗死患者血清炎症因子与颈动脉粥样硬化斑块性质关系的临床研究*

张作念，王志晔△，顾 伟，章 慧，潘振华，魏 杰，倪梦园，徐 俊

(1.上海梅山医院神经内科，南京 210039；2.上海梅山医院检验科，南京 210039；3.江苏省老年医院神经内科，南京 210024)

急性脑梗死患者血清炎症因子与颈动脉粥样硬化斑块性质关系的临床研究*

张作念1，王志晔1△，顾 伟1，章 慧1，潘振华2，魏 杰2，倪梦园1，徐 俊3

(1.上海梅山医院神经内科，南京 210039；2.上海梅山医院检验科，南京 210039；3.江苏省老年医院神经内科，南京 210024)

目的 探讨急性脑梗死患者血清炎症因子与颈动脉粥样硬化斑块性质的关系。方法 选取73例急性脑梗死患者为实验组和40例健康体检者为对照组，应用颈动脉多普勒彩色超声检测颈动脉内膜中层厚度(IMT)，明确颈动脉粥样硬化斑块情况，并在发病72 h内用酶联免疫吸附(ELISA)法测定基质金属蛋白酶-9(MMP-9)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-1β(IL-1β)、IL-17水平，同时用免疫比浊法测定超敏C-反应蛋白(hs-CRP)水平，检测结果进行相关分析。结果 试验组血清炎症因子水平均显著高于对照组(P<0.05，P<0.01)。试验组内大梗死组血清炎症因子高于中、小梗死组(P<0.05)，中梗死组高于小梗死组(P<0.05)；试验组的易损斑块组血清炎症因子水平高于稳定斑块组及无斑块组(P<0.05)，稳定斑块组高于无斑块组(P<0.05)。结论 血清炎症因子水平的检测能及时提示急性脑梗死的病灶大小和颈动脉硬化斑块性质，可利用炎性生物分子标志物协助对缺血性卒中进行早期诊断、治疗，判断预后。

脑梗死；炎症因子；颈动脉粥样硬化；基质金属蛋白酶9；白细胞介素类；肿瘤坏死因子α

急性脑梗死是多因素疾病，既有环境、遗传因素，亦与后天的获得性因素有关，其发病率呈逐渐上升和年轻化趋势，而且其致残率、复发率高，动脉粥样硬化是引起脑梗死的主要病理基础，而动脉粥样硬化实际上是数十种炎症因子介导的炎症免疫反应[1]，其发生发展及预后判断均与炎性反应相关，本研究就此采取超声检查颈动脉斑块的形态学改变及检测血清炎症因子水平，探讨急性脑梗死血清炎症因子水平变化与颈动脉斑块性质的关系。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择2013年3月至2014年3月首次发病的急性脑梗死患者73例，均为发病72 h内住院患者(试验组)，其中男38 例，女35例，年龄60～79岁，平均(66.56±9.91)岁。所有病例均符合1995年全国第四届脑血管病学术会议指定的诊断标准[2]，并全部经头颅CT或MRI证实。排除标准：近期有急慢性感染性疾病；合并恶性肿瘤、自身免疫性疾病；有严重肝肾功能异常、血液疾病；有严重的心脏疾病(风湿性心脏病、心房颤动、心功能衰竭、近期心肌梗死史)；近4周内有外科手术和外伤；妊娠期和哺乳期妇女、服用避孕药或激素类药物的患者等均排除在外。根据发病3～7 d头颅CT计算梗死体积，按照Pullicino公式[3]：梗死体积(cm3)=π/6×长×宽×CT扫描阳性层数层面，小梗死灶(5 cm3),中梗死灶(<5～15 cm3),大梗死灶(>15 cm3)。同期选取本院体检的无心脑血管疾病史，无感染、肿瘤、免疫性疾病等的健康体检者为对照组，共40例，其中男21例，女19例，年龄44～85岁，平均(66.15±3.79)岁。两组在年龄、性别、吸烟、饮酒等方面差异无统计学意义(P>0.05)。上述所有患者均签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 颈动脉超声检查 使用美国Philips Envisor 彩色多普勒超声仪，周围血管探头频率5～12 Hz。受试者仰卧位，充分暴露颈部，由超声科专科医师依次检查双侧颈总动脉、颈总动脉分叉处，颈内及颈外动脉，测量包括：(1)颈总动脉(CCA)内径：CCA分叉处前2 cm处测量；(2)据CCA分叉膨大处以远1 cm处分别测量颈内动脉(ICA)、颈外动脉(ECA)内径；(3)颈动脉内膜中层厚度(intimal-medial wall thickness,IMT)：正常颈动脉壁呈典型双线征：即两条平行的强回声带被一低回声带所分离，双线之间的距离即是IMT。IMT<1.0 mm为正常，1.0～1.2 mm为内膜增厚，>1.2 mm为斑块形成，根据斑块超声影像的形态和回声特点分为：稳定斑块(扁平斑和硬斑)和易损斑块(混合斑和软斑)。所有试验组患者超声检查均在发病后1周内完成。

1.2.2 血清炎症因子测定 所有患者入院次日清晨空腹静脉抽血5 mL，乙二胺四乙酸(EDTA)抗凝，30 min内3 000 r/min离心10 min，分离得到样品后，置入-20 ℃冰箱保存待测。采用酶联免疫吸附(ELISA)法分别测定血清肿瘤坏死因子α(TNF-α)，白细胞介素-1β(IL-1β)，IL-17，基质金属蛋白酶-9(MMP-9),检验试剂盒购自上海科新生物科技有限公司，检测仪器为Bio-rad 800;采用免疫比浊法测定超敏C-反应蛋白(hs-CRP),检验试剂盒购自上海科新生物科技有限公司，检测仪器为Fia8100免疫定量分析仪，检测方法严格按照试剂盒说明书执行。

表1 试验组与对照组的TNF-α、IL-1β、IL-17、MMP-9、hs-CRP比较(±s)

a：P<0.05,b：P<0.01，与对照组比较。

表2 试验组不同体积的脑梗死患者血清TNF-α、IL-1β、IL-17、MMP-9、hs-CRP 水平含量比较(±s)

a:P<0.05，与小梗死组比较;b:P<0.05，与中梗死组比较。

表3 试验组不稳定斑块及稳定斑块组血清TNF-α、IL-1β、IL-17、MMP-9、hs-CRP水平含量比较(±s)

a：P<0.05，与无斑块组比较；b：P<0.05，与稳定斑块组比较。

2 结 果

试验组TNF-α、IL-1β、IL-17、MMP-9、hs-PCR均显著高于对照组，差异有统计学意义(P<0.05,P<0.01)。试验组内大梗死组血清炎症因子高于中、小梗死组(P<0.05)，中梗死组高于小梗死组(P<0.05)；试验组的易损斑块组血清炎症因子水平高于稳定斑块组及无斑块组(P<0.05)，稳定斑块组高于无斑块组(P<0.05)，见表1～3。

3 讨 论

动脉粥样硬化是引起脑梗死的主要病理基础，随着缺血性脑血管病的发病机制研究不断深入，人们认识到炎症因子介导的免疫炎性反应是导致动脉粥样硬化发生脑梗死的重要因素，从血管内皮细胞的损伤、泡沫细胞的形成，单核细胞、巨噬细胞及T淋巴细胞等炎症细胞迁移、浸润动脉血管壁，释放多种炎症因子和趋化因子导致级联反应。粥样硬化斑块的形成、稳定至趋于破溃均是一系列复杂的炎性反应[4]。本研究发现急性脑梗死患者颈动脉粥样硬化斑块性质与多种血清炎症因子水平呈正相关，颈动脉易损斑块组血清炎症因子水平高于稳定斑块组患者。基质金属蛋白酶类(MMPs)是一组锌、钙离子依赖性蛋白水解酶家族，是细胞外基质降解和重构的重要介质，由巨噬细胞产生的蛋白水解酶-金属蛋白酶家族，尤其是MMP-9是由中性粒细胞、巨噬细胞和平滑肌细胞分泌，在动脉粥样硬化易损区过度表达，降解血管壁基底膜和细胞外基质，导致纤维素帽破溃或斑块不稳定。本研究发现脑梗死患者发病后MMP-9水平明显高于对照组，同时作者以梗死体积分层分析急性脑梗死炎症因子水平与卒中的相关性，发现梗死体积越大，血清MMP-9水平越高，提示其水平高低与梗死体积密切相关，与Nils等[5]研究结果一致。Montaner等[6]研究证实在脑梗死患者rt-PA溶栓后出血转化与MMP-9导致血脑屏障的破坏、基底膜降解有关，故MMP-9可能是预测rt-PA治疗后出血并发症的生物标志物。TNF-α、IL-1β亦均为促炎症因子，TNF-α、IL-1β均由小胶质细胞和巨噬细胞分泌，前者通过介导凋亡通路发挥生物学效应，导致缺血后细胞凋亡，卒中发生后，脑梗死半暗带区中小胶质细胞的TNF-α、IL-1等促炎性因子表达明显上调[7]。有研究发现急性缺血性卒中患者血清TNF-α水平明显高于对照组[8]；另一项研究中，症状性颈内动脉粥样硬化性斑块患者与无症状患者相比血清TNF-α水平明显升高[9]，与本研究有相同发现。IL-1β作为炎性反应的启动因子，检测其水平对判断脑梗死后的炎性反应意义重大，IL-1β在梗死后大量释放，诱导血管内皮细胞表达黏附因子，促进浸润，释放炎性介质、氧自由基，导致缺血后脑组织损伤，IL-1β还促进IL-2、TNF-α等细胞因子的合成，而TNF-α又协同IL-1β产生促炎作用，导致梗死区范围的扩大和脑损伤的加重。从本研究结果，二者的血清水平，较对照组明显增高，而且与梗死体积亦明显相关。而IL-17是Th细胞亚群分泌的促炎症因子，主要的生物学功能是促进炎性反应，诱导基质细胞分泌IL-6、IL-8、粒细胞集落刺激因子(G-CSF)及前列腺素E2(PGE2)，并促进人巨噬细胞分泌IL-1β、IL-6、IL-10、PGE2；并可诱导中性粒细胞趋化及调控因子的释放，参与动脉硬化形成，有研究发现，IL-17能促进巨噬细胞、平滑肌细胞等分泌MMPs，而MMPs能降解细胞外基质，降低斑块的强度，导致动脉粥样斑块破裂[10]。本研究显示，颈动脉硬化脑梗死患者血清IL-17的水平随斑块严重程度增加有逐渐增加的趋势，并存在相关性。另有研究发现急性脑梗死患者的血清IL-17水平与患者梗死体积已有明确的相关性[11]，和本研究结果一致。故早期发现并干预可能减颈动脉粥样硬化的发生率，延缓颈动脉粥样硬化的进展，稳定斑块，对预防脑梗死的发生有一定的作用。另有研究发现：hs-CRP在急性缺血性卒中后水平升高，是一项独立危险因子，其表达水平增高与缺血性卒中事件发生率增高相关，是脑血管病的独立预测因子，而在患者的颈动脉存在更多的易损性斑块，纤维帽细薄，存在大量的坏死脂质核心，炎性反应强度是影响动脉粥样硬化斑块由结构不稳定向功能不稳定进展的重要因素[12]。hs-CRP是炎性反应的标志物，其血清水平变化直接反映了动脉粥样硬化斑块内炎性反应的强度。有研究发现hs-CRP血清水平还与脑梗死体积及卒中的严重程度有关[13]。本研究发现，在不稳定斑块hs-CRP血清水平明显高于稳定斑块组，梗死病灶大，hs-CRP血清水平表达亦明显增高。综上所述，急性脑梗死伴颈动脉粥样硬化斑块患者，血清炎症因子水平增高，且随斑块的性质而变化：稳定性斑块向不稳定斑块转变，炎症因子水平增高程度差异有统计学意义；急性脑梗死患者炎症因子水平与梗死体积大小密切相关，梗死体积大，炎症因子水平亦增高明显，机制可能是梗死灶越大，坏死组织刺激机体免疫系统形成的抗原越多，且大量的炎症因子浸润、激活导致强烈的免疫应答，致单核巨噬细胞、T细胞、B细胞等活化，引发大量炎症因子释放。故本研究认为，可以利用炎症生物标记物预测卒中风险，早期诊断，评估卒中病情及预后,尤其是针对炎症因子治疗靶点进行探索性治疗：可以通过拮抗MMP-9改善脑组织损伤，改善预后[5]；有人通过添加IL-17拮抗剂对小鼠脑缺血起到保护作用[14]；还包括TNF-α抑制剂、干细胞移植等的研究应用已在动物实验中有一定疗效。因此，早期对缺血性卒中患者血清的炎症因子进行检测，联合颈动脉超声检查，对于预防和治疗缺血性卒中、干预不稳定斑块意义重大。

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上海梅山公司基金资助项目(MKY13-007)。

张作念(1974-)，主治医师，本科，主要从事神经病学脑血管研究。

△通讯作者,E-mail:zhiye.w@126.com。

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10.3969/j.issn.1671-8348.2016.10.025

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1671-8348(2016)10-1375-03

2015-12-28

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