铁蛋白在高血压脑出血后血肿周围脑水肿中的作用及机制

付　伟　毕东祥　杜文彬　郝魁元北京丰台右安门医院神经外科，北京　100069

铁蛋白在高血压脑出血后血肿周围脑水肿中的作用及机制

付伟毕东祥杜文彬郝魁元
北京丰台右安门医院神经外科，北京100069

目的 探讨血清铁蛋白与高血压脑出血后血肿周围脑水肿的关系，并分析其在血肿周围脑水肿发生中发挥的作用及机制。方法 采集2014年1月～2015年6月于北京丰台右安门医院神经外科住院治疗的38例高血压脑出血患者的临床资料和实验室数据，所有患者均在入院时及入院72 h后行血清铁蛋白及头颅CT检查，计算入院时及入院72 h后血肿体积、脑水肿总体积及经校正后的相对水肿体积。采用单因素方差分析与脑出血后血肿周围脑水肿相关的因素，采用Spearman相关系数分析血清铁蛋白与相对血肿周围脑水肿体积的相关性。结果 入院当天患者脑血肿体积为（13.25±5.54）cm3，入院72 h后脑血肿体积为（30.26±11.28）cm3，差异无统计学意义（P＞0.05）；入院72 h后患者脑水肿总体积为（49.37±14.23）cm3，较入院时脑水肿总体积［（30.26±11.28）cm3］显著增大（P＜0.05）；相对水肿体积增加1.13倍。单因素方差分析显示，高血清铁蛋白水平（β=13.592，P＜0.01）及糖尿病（β=13.592，P＜0.01）是血肿周围水肿体积增大的独立危险因素。入院当天，患者血清铁蛋白水平和相对水肿大小之间无明显相关性 （r=0.11，P＞0.05）；入院72 h后相对水肿体积与血清铁蛋白呈显著正相关 （r= 0.67，P＜0.01）。结论 血清铁蛋白是反映高血压脑出血后血肿周围脑水肿增大程度的一个重要指标，其在血肿周围继发性脑水肿的发生中起到重要的作用。

高血压脑出血；血清铁蛋白；血肿周围脑水肿

脑出血（intracerebral hemorrhage）是脑卒中的一种，占所有卒中患者的21%～48%［1］，高血压是引起脑出血最常见的原因，高血压脑出血常见于中老年患者，但近年研究报道其发病有年轻化的趋势，其致残率及致死率高，发病后30 d内的病死率高达32%～50%［2］。在所有卒中类型中，脑出血是引起卒中患者的主要死亡原因之一［3］。脑出血后脑水肿是影响并决定患者临床预后的关键因素，与脑出血后的继发性损伤密切相关，而铁离子在这一过程中发挥重要的作用［4-5］。近期研究表明去铁胺也可减少脑出血后神经细胞的死亡及血肿的溶解，从而引起脑出血后的继发性损伤［6］。血清铁蛋白可作为机体铁负荷的良好指标［7］。本研究采用酶联免疫吸附测定（ELISA）检测高血压脑出血患者血清铁蛋白的水平，并探讨其对脑出血后继发性脑水肿的作用。

1　资料与方法

1.1一般资料

选取2014年1月～2015年6月于北京丰台右安门医院神经外科住院治疗的38例高血压脑出血患者为研究对象，其中男26例，女12例，平均年龄（53.45± 13.50）岁。本研究获得医院伦理委员会的批准。纳入标准：①均符合高血压脑出血的诊断；②首次发病，发病后6 h内明确诊断；③年龄30～80岁；④无全身严重并发症；⑤患者及家属对本研究知情同意，并签署知情同意书。排除标准：①继发性脑出血，或出血破入脑室内的患者；②CT检查高度怀疑为动脉瘤或血管畸形破裂出血者；③合并有全身感染或心、肝、肾等重要脏器严重功能障碍的患者；④治疗过程中使用抗凝剂者；⑤妊娠或哺乳期妇女。

1.2研究方法

记录高血压脑出血患者入院时其年龄、性别、血压、意识障碍程度等一般临床资料，并进行详细的神经系统检查，采用格拉斯哥昏迷量表（Glasgow coma scale，GCS）及美国国立卫生研究院卒中量表（national institutes of health stroke scale，NIHSS）分别评价患者的意识水平及卒中的严重程度。患者于发病12 h内给予头颅CT检查，24 h内抽取静脉血检测血清铁蛋白、白介素-6（interleukin 6，IL-6）、肿瘤坏死因子α （tumor necrosis factor-α，TNF-α）、血糖及血常规，于发病72 h后再次给予头颅CT检查。

1.3检测方法

1.3.1血清铁蛋白检测所有患者分别于发病后24 h内及入院72 h后空腹抽取肘静脉血3 mL，离心血浆（3000 r/min×10min），取血清于-20℃保存待检。试验前将标本及血清铁蛋白ELISA检测试剂盒（德国RECl试剂公司）从冰箱中取出，在室温中平衡20～30min溶解备用，具体检验步骤如下：①配制标准品液（20 ng/mL）；②标准品及样本血清均取20μL于相应的反应板孔中；然后加入100μL酶联物，轻轻混匀，室温反应60 min；③弃去反应板内液体，用消毒去离子水反复洗涤5次，每孔加入100μL显色液，轻轻摇匀，室温暗处温育20 min；④每孔加入50μL终止液，轻轻混匀30 s；⑤用酶标仪在450 nm波长处读取吸光度（A）值，绘制标准曲线并计算样本血清铁蛋白浓度，结果以μg/L表示。

1.3.2脑血肿及水肿体积测定根据患者入院当天及入院72 h后的CT检查结果计算脑血肿及水肿的体积。由1名影像学专家采用Advantage workstations AW4.2工作站对图像进行处理，圈出兴趣区域（regionsof interest，ROI），区分血肿和水肿，计算出血肿和绝对水肿体积，ROI的准确性检验参照参考文献［8］。相对水肿体积=（绝对水肿体积-血肿体积）/血肿体积。

1.4统计学方法

采用SPSS 19.0统计软件，计量资料数据用均数±标准差（±s）表示，采用t检验。与脑出血后脑血肿周围水肿的相关因素采用单因素方差分析，相关性分析采用Spearman相关系数分析，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2　结果

2.1高血压脑出血患者血肿体积与血肿周围脑水肿体积变化

入院当天患者脑血肿体积与入院72 h后脑血肿体积比较差异无统计学意义 （P＞0.05）。入院72 h后，患者脑水肿总体积较入院时脑水肿总体积显著增大，差异有统计学意义（P＜0.05）。相对水肿体积增加1.13倍。见表1。

表1　高血压脑出血患者血肿体积与血肿周围脑水肿体积变化（±s）

表1　高血压脑出血患者血肿体积与血肿周围脑水肿体积变化（±s）

时间　血肿体积（cm3）脑水肿总体积（cm3）血肿周围脑水肿体积与血肿体积的比值入院当天入院72 h后P值13.25±5.54 15.72±4.03 0.27 30.26±11.28 49.37±14.23 0.03 1.31（0.21～4.65）2.83（0.82～7.59）0.00

2.2脑血肿周围水肿体积增大的危险因素分析

采用单因素方差分析基本临床资料、影像学检查及实验室检查结果中与血肿周围水肿体积增大的相关的危险因素，结果发现从发病到入院平均时间、糖尿病、冠心病、高血清铁蛋白水平、入院时低GCS评分，高NIHSS评分、血肿体积、水肿体积及相对水肿体积是引起72 h内血肿周围水肿体积增大的危险因素（均P＜0.05），见表2。通过多因素分析排除混杂因素，结果发现高血清铁蛋白水平（β=13.592，P＜0.01）及糖尿病（β=13.592，P＜0.01）是预测血肿周围水肿体积增大的独立危险因素。

表2　影响血肿周围水肿体积增大的单因素分析

2.3脑出血后相对水肿体积与血清铁蛋白的相关性

Spearman相关分析结果发现显示：入院当天，患者血清铁蛋白水平和相对水肿大小之间无明显相关性（r=0.11，P＞0.05），见图1；入院72 h后血清铁蛋白水平与相对水肿体积呈显著正相关 （r=0.67，P＜0.01），见图2。

3　讨论

高血压脑出血后血肿周围脑水肿主要表现为脑组织中水分的非正常集聚，伴有脑容积的增加，导致颅内压的增高及神经元的损伤，对患者造成很大的危害，但其发生机制尚不清楚。目前认为血肿的占位损伤、继发性脑缺血及红细胞、白细胞、血红蛋白、铁离子及多种细胞因子共同参与了血肿周围脑水肿的发生［9］。研究提示血红蛋白的释放及其降解产物引起了脑出血后的脑损伤［10］，其中血红蛋白降解产物中的铁离子对羟自由基的形成及氧化应激反应的调节可减轻神经损伤并阻止脑出血后水肿的形成［11-12］，铁离子在脑出血后脑损伤中发挥着重要的作用［13-14］。去铁胺可通过羟肟酸基团与游离或蛋白结合的三价铁（Fe3+）结合，清除铁蛋白和含铁血黄素中的铁离子，可减轻动物脑出血诱导的脑水肿和血红蛋白诱导的脑水肿，降低脑出血后的脑损伤［6，15］。正常脑组织中平均铁含量约为（63±24）μmol/g，是线粒体氧化反应和氧运输不可缺少的物质，参与脑内DNA、RNA和蛋白质的合成等多种生理生化过程，并与多种中枢神经系统疾病的发生密切相关［16-17］。为了明确铁离子在脑出血后血肿周围脑水肿中发挥的作用，本研究通过测量血清铁蛋白作为机体铁负荷的指标，分析其与血肿周围脑水肿的关系。

图1　入院当天患者血清铁蛋白水平与相对脑水肿体积的散点图

图2　入院72 h后患者血清铁蛋白水平与相对脑水肿体积的散点图

本研究结果显示与入院当天比较，入院72 h后血肿体积虽然增加，但差异无统计学意义（P＞0.05）；而脑水肿体积显著增大，差异有统计学意义（P＜0.05）。血肿周围脑水肿体积与血肿体积的比值即相对水肿体积增加1.13倍。这与目前临床资料显示大量脑出血患者在出血后3～4 d达到脑水肿的高峰期结果一致。入院当天，相对血肿体积与血清铁蛋白水平无明显相关性；而在入院72 h后，血清铁蛋白水平越高，患者相对水肿体积越大，呈明显正相关（r=0.67，P＜0.01）。有学者认为在脑出血发生48 h内，血肿周围脑组织水肿主要与血肿占位、继发性脑缺血及凝血酶激活等方面有关［9，18］，而晚期血肿周围脑组织水肿与血肿内红细胞溶解释放的血红蛋白及降解产物有关。在对脑出血实验动物的研究中发现与血凝块分解相伴的红细胞破裂降解过程主要出现在脑出血后数天内，是血清铁蛋白产生的主要来源。这就解释了入院当天相对水肿体积与血清铁蛋白无明显相关性，而72 h后呈明显的正相关。此外，本研究还分析了所有患者血糖、红细胞、血红蛋白、白细胞、IL-6、TNF-α与血肿周围水肿体积增大的关系，以排除如感染、贫血、应激性高血糖等对实验数据的影响。在单因素方差分析中发现这些因素与血肿周围水肿体积增大无明显相关性。因此本研究提示，铁离子超载在脑出血72 h后血肿周围脑组织水肿的发生过程中相对于炎症细胞及炎性介质释放引起的应激性反应方面，起到了更为主要的作用。

目前临床对脑出血治疗的重点仍是防止血肿的扩大，对延迟出现的血肿周围的脑水肿关注较少，但通过之前的研究不难发现减少血肿周围脑组织水肿可以改善脑出血患者的预后［19-20］。本研究发现血清铁蛋白与迟发的血肿周围脑水肿密切相关，可以作为间接反映脑组织水肿的程度的一个指标，同时为治疗脑血肿周围脑水肿提供一个潜在的靶点。

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Effect and mechanism of ferritin in perihematoma edema of patients with hypertensive intracerebral hemorrhage

FUWei BIDongxiang DUWenbinHAO Kuiyuan
Department of Neurosurgery，Beijing Fengtai You'anmen Hospital，Beijing100069，China

Objective To explore the association between serum ferritin and perihematoma edema of patients with hypertensive intracerebral hemorrhage，and to analyze its effects and mechanism in brain edema around the hematoma. Methods The clinical data and laboratory data of 38 patients with hypertensive cerebral hemorrhage treated in Department of Neurosurgery of Beijing Fengtai You'anmen Hospital from January 2014 to June 2015 were collected.Serum ferritin and cranial CTwere tested at hospitalized and 72 h after admission.Hematoma volume，total volume of cerebral edema and relative edema volume at hospitalized and 72 h after admission were calculated.The factors associated with perihematoma edema in patients with cerebral hemorrhage were analyzed by one-way analysis of variance.The relationship between relative brain edema hematoma volume and serum ferritin was analyzed by Spearman correlation coefficient.Results The intracerebral hematoma volume atadmission was（13.25±5.54）cm3，and（30.26±11.28）cm3at72 h after admission，the difference was not statistically significant（P＞0.05）.The total volume of cerebral edema was（49.37± 14.23）cm3at 72 h after admission，which was significantly bigger than that at admission［（30.26±11.28）cm3］（P＜0.05）. The relative edema volume increased 1.13 times.The one-way analysis of variance showed that，high levels of serum ferritin（β=13.592，P＜0.01）and diabetes（β=13.592，P＜0.01）were the independent risk factors for increasing volume of edema around the hematoma.At admission，the levels of serum ferritin had no correlation with the relative edema size（r=0.11，P＞0.05）.At 72 h after admission，serum ferritin was positively correlated with the relative edema volume（r=0.67，P＜0.01）.Conclusion Serum ferritin is an important indicator for perihematoma edema in patients with hypertensive intracerebral hemorrhage，which plays an important role in secondary brain edema around the hematoma.

Hypertensive intracerebral hemorrhage；Serum ferritin；Brain edema around the hematoma

R743.34

A

1673-7210（2016）01（b）-0046-04

2015-09-17本文编辑：张瑜杰）