急性脑梗死患者不同时期Apelin-13及应激相关蛋白水平的变化及其与预后的关系研究

张学敏，唐建国，谢 娟，陆 刚，张 羽



·论著·

急性脑梗死患者不同时期Apelin-13及应激相关蛋白水平的变化及其与预后的关系研究

张学敏，唐建国，谢 娟，陆 刚，张 羽

200240 上海市，复旦大学附属上海市第五人民医院创伤急救危重症中心

【摘要】目的探讨急性脑梗死(ACI)患者不同时期Apelin-13和应激相关蛋白热休克蛋白70(HSP-70)、β内啡肽(β-EP)水平的变化及其与预后的相关性。方法选取2013年1月—2014年12月在复旦大学附属上海市第五人民医院确诊为ACI的患者50例作为ACI组，另选取同期在本院体检正常者40例作为对照组。采集两组受试者血液，并检测对照组和ACI组发病第1、3、7、14、21、30天Apelin-13、HSP-70、β-EP水平。ACI患者根据改良Rankin分级法评估预后，分为预后好(n=28)、一般(n=15)、差(n=7)，并比较不同预后患者发病第1天的Apelin-13、HSP-70、β-EP水平、格拉斯哥昏迷量表(GCS)评分、急性生理学与慢性健康状况评分系统Ⅱ(APACHEⅡ)评分、美国国立卫生研究所卒中量表(NHISS)评分、洼田饮水试验分级。结果对照组、ACI组不同时期Apelin-13、HSP-70水平比较，差异有统计学意义(P<0.05)，β-EP水平比较差异无统计学意义(P>0.05)；其中ACI组第1天Apelin-13水平低于对照组，ACI组第14、21、30天Apelin-13水平高于ACI组第1天(P<0.05)；ACI组第1、3天HSP-70水平高于对照组，ACI组第3、7、14、21、30天HSP-70水平低于ACI组第1天(P<0.05)。ACI患者Apelin-13与HSP-70呈直线负相关(r=-0.909，P=0.012)，Apelin-13与β-EP无直线相关性(r=-0.172，P=0.744)，HSP-70与β-EP无直线相关性(r=0.121，P=0.820)。不同预后ACI患者β-EP水平比较，差异无统计学意义(P>0.05)；不同预后ACI患者Apelin-13、HSP-70水平、GCS评分、APACHEⅡ评分、NHISS评分、洼田饮水试验分级比较，差异均有统计学意义(P<0.05)；其中预后差者Apelin-13水平、GCS评分均低于预后好和预后一般者，HSP-70水平、APACHEⅡ评分、NHISS评分、洼田饮水试验分级高于预后好和预后一般者(P<0.05)；预后一般者GCS评分低于预后好者，APACHEⅡ评分、NHISS评分、洼田饮水试验分级高于预后好者(P<0.05)。结论Apelin-13水平在ACI发病第1天降低，随ACI病程逐渐升高；HSP-70水平在ACI发病第1天升高，随ACI病程逐渐下降。预后差的ACI患者发病第1天的Apelin-13水平、GCS评分低于预后一般和预后好者，而HSP-70水平、APACHEⅡ评分、NHISS评分、洼田饮水试验分级高于预后一般和预后好者，可以根据这些指标的变化判断ACI患者预后。

【关键词】脑梗死；Apelin-13；HSP70热休克蛋白质类；β内啡肽；预后

张学敏，唐建国，谢娟，等.急性脑梗死患者不同时期Apelin-13及应激相关蛋白水平的变化及其与预后的关系研究[J].中国全科医学，2016，19(19)：2302-2306.[www.chinagp.net]

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Apelin为TATEMOTO等[1]在1998年从牛胃分泌物中提取并纯化出的血管紧张素受体AT1相关受体蛋白(putative receptor protein related to the angiotensin receptor AT1，APJ)内源性配体。近些年通过国内外学者的深入研究，已逐步了解Apelin在高血压[2]、冠心病[3]、心力衰竭[4]、糖尿病[5]、肥胖[6]等疾病中的分布与作用，Apelin/APJ系统在中枢神经系统广泛分布，但其对神经系统功能的研究还比较少。既往研究发现，Apelin能够诱导Akt和Raf/ERK-1/2的磷酸化，保护海马神经元对抗N-甲基-D-门冬氨酸(N-methyl-D-aspartic acid，NMDA)兴奋性毒性损伤，且可能阻止细胞凋亡和兴奋性毒性死亡[7]，提示Apelin可能是缺血所致大脑损伤的潜在神经保护性物质。Apelin由77个氨基酸的前体蛋白水解生成不同长度的活性肽段如Apelin-36、Apelin-31、Apelin-17、Apelin-13等，Apelin-13和Apelin-36均可以作为激动剂作用于Apelin受体APJ，但具有不同的生理及药理功能。Apelin-13在调节心血管活动中作用较强，故本研究通过检测急性脑梗死(ACI)患者体内Apelin-13水平变化及其与应激相关蛋白热休克蛋白70(HSP-70)、β内啡肽(β-EP)相关性，观察其预测ACI患者预后的价值，探讨Apelin-13与ACI的可能关系。

1资料与方法

1.1一般资料本研究通过复旦大学附属上海市第五

本文要点：

本文探讨急性脑梗死(ACI)患者不同时期Apelin-13、热休克蛋白70(HSP-70)、β内啡肽(β-EP)水平变化及其与预后的相关性，通过检测发现Apelin-13、HSP-70水平在ACI病程中有一定的变化规律，且不同预后ACI患者体内Apelin-13、HSP-70水平存在差异，可以根据这些指标并结合神经功能和严重度评分判断患者预后，对ACI的临床救治有一定帮助作用。

人民医院医学伦理委员会批准，患者均同意参加本试验并签署知情同意书。选取2013年1月—2014年12月在复旦大学附属上海市第五人民医院急诊内科〔包括急诊观察室、急诊重症监护室(EICU)〕、神经内科住院确诊为ACI且病历资料齐全的患者50例作为ACI组，ACI诊断标准符合1996年中华神经学会和中华神经外科学会制定的《各类脑血管疾病诊断要点》中的诊断标准[8]，患者均经颅脑CT或MRI检查证实。排除恶性肿瘤、血液病、严重肝/肾功能不全、心脏病等病史及血压、血糖、利钠肽(BNP)控制不佳者。选取同期在本院体检正常者40例作为对照组。两组患者性别、年龄、收缩压、舒张压、空腹血糖、BNP水平比较，差异均无统计学意义(P>0.05，见表1)。

表1　两组患者一般临床资料比较

注：a为χ2值；ACI=急性脑梗死，BNP=利钠肽；1 mm Hg=0.133 kPa

1.2检测指标两组患者在入院第1天采集静脉血2 ml，室温放置0.5 h后，在4 ℃条件下以3 000 r/min离心10 min，离心半径17.2 cm，留取上清液于-70 ℃保存。ACI组患者再于第3、7、14、21、30天采集静脉血2 ml，在相同的条件下进行离心，留取上清液于-70 ℃保存，部分患者因中途退出试验或死亡、出院等原因，第3、7、14、21、30天分别获得46、42、40、38、33份血清标本。取出各冷冻血清室温解冻后，按照Apelin-13、HSP-70、β-EP酶联免疫吸附试验(ELISA)试剂盒说明进行操作(试剂盒均为上海金马生物公司产品)，测得Apelin-13、HSP-70、β-EP水平。

1.3观察指标及预后判断标准ACI患者于第1天应用格拉斯哥昏迷量表(GCS)评分(包括睁眼反应、语言反应和肢体运动3个方面，总分15分，评分越低提示昏迷程度越严重)评价昏迷指数，急性生理学与慢性健康状况评分系统Ⅱ(APACHEⅡ)评分(包括急性生理学评分、年龄评分、慢性健康状况评分，总分71分，分值越大预后越差)进行健康状况评分，美国国立卫生研究所卒中量表(NHISS)评分(包括意识水平、凝视、视野、面瘫、上肢运动、下肢运动、肢体共济失调、感觉、语言、构音障碍、忽视，总分42分，分值越高提示神经功能受损越严重)评价神经功能缺损，洼田饮水试验分级(5级，正常为1级，分级越高表示吞咽功能越差)评价吞咽功能；预后判断标准采用改良Rankin分级法，0～2级为预后好，3级为预后一般，4～5级及死亡为预后差。

2结果

2.1对照组和ACI组不同时期Apelin-13、HSP-70和β-EP水平比较对照组、ACI组不同时期β-EP水平比较，差异无统计学意义(P>0.05)；对照组、ACI组不同时期Apelin-13、HSP-70水平比较，差异均有统计学意义(P<0.05)；其中ACI组第1天Apelin-13水平低于对照组，ACI组第14、21、30天Apelin-13水平高于ACI组第1天，差异均有统计学意义(P<0.05)；ACI组第1、3天HSP-70水平高于对照组，ACI组第3、7、14、21、30天HSP-70水平低于ACI组第1天，差异均有统计学意义(P<0.05，见表2)。

Table 2Comparison of Apelin-13，HSP-70 and β-EP levels in control group and different periods of ACI group

组别例数Apelin-13(ng/L)HSP-70(ng/L)β-EP(μg/L)对照组4025.5±6.2308±982.6±1.5ACI组第1天5021.5±3.4a456±118a2.6±1.5ACI组第3天4622.5±5.0398±97ab3.3±1.6ACI组第7天4223.0±5.0352±90b3.2±1.8ACI组第14天4024.5±5.1b351±86b3.1±1.6ACI组第21天3825.0±4.3b330±80b2.8±1.7ACI组第30天3325.1±5.7b328±81b2.7±1.5F值5.89225.1972.046P值<0.05<0.05>0.05

注：与对照组比较，aP<0.05；与ACI组第1天比较，bP<0.05；HSP-70=热休克蛋白70，β-EP=β内啡肽

2.2ACI患者Apelin-13、HSP-70、β-EP相关性分析ACI患者Apelin-13与HSP-70呈直线负相关(r=-0.909，P=0.012)，Apelin-13与β-EP无直线相关性(r=-0.172，P=0.744)，HSP-70与β-EP无直线相关性(r=0.121，P=0.820)。

2.3不同预后ACI患者基线资料比较根据改良Rankin分级法，预后好者28例，预后一般者15例，预后差者7例。不同预后ACI患者β-EP水平比较，差异无统计学意义(P>0.05)；不同预后ACI患者Apelin-13、HSP-70水平、GCS评分、APACHEⅡ评分、NHISS评分、洼田饮水试验分级比较，差异均有统计学意义(P<0.05)；其中预后差者Apelin-13水平、GCS评分均低于预后好和预后一般者，HSP-70水平、APACHEⅡ评分、NHISS评分、洼田饮水试验分级高于预后好和预后一般者，差异均有统计学意义(P<0.05)；预后一般者GCS评分低于预后好者，APACHEⅡ评分、NHISS评分、洼田饮水试验分级高于预后好者，差异均有统计学意义(P<0.05，见表3)。

表3　不同预后ACI患者基线资料比较±s)

注：与预后好者比较，aP<0.05；与预后一般者比较，bP<0.05；GCS=格拉斯哥昏迷量表，APACHEⅡ=急性生理学与慢性健康状况评分系统Ⅱ，NHISS=美国国立卫生研究所卒中量表

3讨论

迄今为止，众多研究证实Apelin在心血管功能尤其是心脏活动和血压调节方面具有重要意义，Apelin可以通过激活PI3K/rAkt途径保护缺血性心肌细胞凋亡[9]，在不同左心室功能和预后的ST段抬高型急性心肌梗死(AMI)患者中Apelin均会降低[10]，WEIR等[11]也检测了100例AMI患者和39例对照者，发现AMI患者Apelin水平明显下降，直到24周仍保持低水平。O′CARROLL等[12]发现应激因素可以同时下调室旁核小细胞Apelin受体mRNA表达和血浆皮质酮水平，对大鼠实施肾上腺摘除术后发现室旁核小细胞Apelin受体mRNA表达上调，这说明应激因素和血浆皮质酮水平可以改变大鼠室旁核APJ受体mRNA表达，同时提示Apelin/APJ系统在糖皮质激素的生成以及负反馈调节中起重要作用。HATA等[13]研究证实AGTRL1(Apelin受体)也与缺血性脑卒中进展有关，KHAKSARI等[14]通过脑室注射Apelin-13 50、100 μg，发现其能降低大脑中动脉闭塞小鼠模型45%和55%梗死面积。本研究检测50例ACI患者Apelin-13水平，通过与对照组比较，发现ACI患者发病第1天Apelin-13水平低于对照组，同时本研究发现预后差的患者发病第1天Apelin-13水平下降较预后好和一般者更明显。Apelin-13在ACI患者发病时降低，可能与ACI发病时其表达减少有关，也可能与患者体内Apelin-13及其受体减少从而降低了对缺血性脑卒中的保护作用促使疾病发生有关，这些均有待于进一步研究。

HSP可通过减轻应激损害而起到保护机体，维持自身稳定状态的作用[15]，无论是从外在细胞应力或内在刺激，HSP-70可因环境的变化刺激而激活[16]，通过对抗应激提高生存机会[17]。β-EP主要分布于中枢神经系统，在应激反应调控中发挥重要作用，与体温调节、精神情绪活动、神经损伤和修复等密切相关，减少β-EP分泌能够降低应激程度，β-EP的过度表达可能成为体内自损因子，加重皮质及呼吸、心血管运动等中枢神经的抑制，加重缺血性脑损伤和损伤后脑水肿。本研究进一步证实，HSP-70水平在ACI患者中升高，其在发病第1天即达高峰值，以后逐渐下降，第7天与对照组已无明显差异，预后差的ACI患者HSP-70水平高于预后好和预后一般者，且ACI患者Apelin-13与HSP-70呈负相关；而β-EP在对照组和不同时期、不同预后ACI患者中比较无差异，可能与本研究样本量小有关，有待进一步研究证实。

临床上常用GCS评分作为意识状态的判定，NHISS评分和洼田饮水试验分级评价神经功能缺损程度和吞咽功能，在一定程度上可反映脑梗死的严重程度，而APACHEⅡ评分常应用于危重患者的病情评估，ACI患者APACHEⅡ评分越高，越易并发多脏器功能衰竭(MODS)[18]。本研究也证实在发病第1天，GCS评分、APACHEⅡ评分、NHISS评分、洼田饮水试验分级在预后好、一般、差ACI患者中均有差异；预后差者GCS评分低于预后好和预后一般者，APACHEⅡ评分、NHISS评分、洼田饮水试验分级高于预后好和预后一般者；预后一般者GCS评分低于预后好者，APACHEⅡ评分、NHISS评分、洼田饮水试验分级高于预后好者。

本研究通过检测ACI患者不同时期Apelin-13、HSP-70、β-EP水平变化趋势，为临床判断ACI时期提供帮助，根据ACI发病第1天Apelin-13、HSP-70水平结合各种神经功能和严重度评分，初步判断患者病情严重度和预后，有助于ACI的临床救治，但由于本研究样本量相对较少，ACI患者病程中常并发感染、应激性溃疡、MODS等各种并发症，且ACI有多种病因分型，甚至群体的基因多态性，均可能影响体内Apelin-13、HSP-70、β-EP水平，影响研究结果，故需进一步扩大样本量、患者细化分组进行检测。

作者贡献：张学敏进行试验设计与实施、资料收集整理、撰写论文、成文并对文章负责；唐建国、谢娟进行试验指导；陆刚、张羽进行资料收集、试验实施。

本文无利益冲突。

参考文献

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(本文编辑：贾萌萌)

Changes of Apelin-13 and Stress Related Protein Levels of Patients With Acute Cerebral Infarction at Different Periods

ZHANGXue-min,TANGJian-guo,XIEJuan,etal.

TraumaEmergencyCriticalCareCenter，theFifthPeople′sHospitalofShanghai，FudanUniversity，Shanghai200240，China

【Abstract】ObjectiveTo investigate the changes of Apelin-13，heat shock protein-70(HSP-70)，β-endorphin(β-EP)levels in patients with acute cerebral infarction(ACI)at different periods and analyze their correlation with prognosis.MethodsFrom January 2013 to December 2014，we enrolled 50 ACI patients who were definitely diagnosed as ACI in Shanghai Fifth People′s Hospital，Fudan University，and we also enrolled 40 healthy people who received physical examination in the hospital.Blood samples were taken from the subjects of the two groups，and the levels of Apelin-13，HSP-70 and β-EP in control group and on day 1，day 3，day 7，day 14，day 21 and day 30 in ACI group were compared.The prognosis of ACI patients were evaluated according to revised Rankin grading method as good(n=28)，general(n=15)and poor(n=7).Comparison was made among patients with different prognosis status in Apelin-13，HSP-70，β-EP level，GCS score，APACHEⅡ score，NHISS score and Kubota drinking water test grade.ResultsControl group and different periods of ACI group were significantly different in Apelin-13，HSP-70 level(P<0.05)，but there was no significant difference in β-EP level(P>0.05)；ACI group was lower than control group in Apelin-13 level on day 1，and ACI group had higher Apelin-13 level on day 14，day 21 and day 30 than that on day 1(P<0.05)；ACI group was higher than control group in HSP-70 level on day 1，day 3，and ACI group had lower HSP-70 level on day 3，day 7，day 14，day 21,day 30 than that on day 1(P<0.05).For ACI patients，the Apelin-13 was negatively linearly correlated with HSP-70(r=-0.909，P=0.012)，Apelin-13 had no linear correlation with β-EP(r=-0.172，P=0.744)，and HSP-70 had no linear correlation with β-EP(r=0.121，P=0.820).ACI patients with different prognosis status were not significantly different in β-EP level(P>0.05)；ACI patients with different prognosis status were significantly different in Apelin-13，HSP-70 level，GCS score，APACHEⅡ score，NHISS score and Kubota drinking water test grade(P<0.05)；ACI patients with poor prognosis status were lower in Apelin-13 level and GCS score and higher in HSP-70，APACHEⅡ score，NHISS score and Kubota drinking water test grade than ACI patients with good or general prognosis(P<0.05)；patients with general prognosis had lower GCS score and higher APACHEⅡ score，NHISS score and Kubota drinking water test grade than patients with good prognosis(P<0.05).ConclusionApelin-13 level decreases on the 1st day and increases gradually with the progress of ACI，HSP-70 level increases on the 1st day and decreases gradually with the progress of ACI.The Apelin-13 level and GCS score in ACI patients with poor prognosis are lower than those of patients with general or good prognosis on the 1st day of the disease，and the HSP-70 level，APACHEⅡ score，NHISS score and Kubota drinking water test grade in ACI patients with poor prognosis are higher than those of patients with general or good prognosis on the 1st day of the disease.Therefore，these indexes can be used to predict the prognosis of ACI patients.

【Key words】Brain infarction；Apelin-13；HSP70 heat-shock proteins；Beta-endorphin；Prognosis

基金项目：上海市闵行区自然科学研究基金资助项目(2012MHZ061)

通信作者：张学敏，200240 上海市，复旦大学附属上海市第五人民医院创伤急救危重症中心；E-mail：zhangxm922@126.com

【中图分类号】R 743.33

【文献标识码】A

DOI：10.3969/j.issn.1007-9572.2016.19.016

(收稿日期：2015-10-13；修回日期：2016-03-20)