促红细胞生成素在脑动脉瘤破裂术后神经功能障碍患者的神经保护作用及机制

宋纪宁，杨利辉，石素真，郭雪钗，尹保强，祖兴旺，李鑫，曹明善，薛振生

脑动脉瘤破裂伴蛛网膜下腔出血的死亡率极高，约40%，是急性脑卒中致死的常见原因[1，2]，即使积极处理，消除动脉瘤，依然会有一部分患者出现脑血管痉挛、脑缺血、神经功能缺失等，导致症状进一步加重。近年来研究发现，促红细胞生成素（erythropoietin，EPO）在蛛网膜下腔出血治疗中可发挥抗氧化损伤、阻止神经元凋亡、促进神经元生成等作用。本研究选择行颅内动脉瘤夹闭或者介入栓塞术后出现神经功能障碍的患者170例，观察EPO对患者预后的影响，并且对EPO的神经保护机制进行初步研究。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2012年4月至2016年3月本院神经外科收治的颅内动脉瘤破裂行夹闭或者介入术后，经2位副高级以上医师应用格拉斯哥昏迷量表(Glasgow coma scale，GCS)评估出现神经功能障碍的患者170例（GCS评分＜12分），男89例，女81例；年龄21～80岁，平均(59.54±15.6)岁；Hunt-Hess分级：术前I～Ⅱ级98例，Ⅲ级72例；后交通动脉瘤72例，前交通动脉瘤46例，海绵窦段动脉瘤19例，床突旁动脉瘤15例，大脑前动脉瘤18例；介入栓塞99例，开颅夹闭71例。排除标准：高血压病、心脏病及其他重要脏器病史；血红蛋白(HGB)＞130 g/L，红细胞比容(Hct)＞50；严重缺铁或铁代谢障碍；痴呆患者及患严重精神障碍患者；正在参加其他临床试验的患者；妊娠期或哺乳期妇女等。170例患者根据患者意愿随机分为EPO组和对照组各85例。

1.2 方法

2组患者按照急性脑卒中的基本原则治疗。治疗组在术后第1天给予EPO皮下注射3000 IU，连续3 d；对照组给予等量生理盐水皮下注射，连续3 d。

1.3 疗效评价

①神经功能评定：2组患者在入院当天及治疗后7、14、21、28、35 d采用美国国立卫生研究院卒中量表(national institute of health stroke scale，NIHSS)评分。②脑血管痉挛后脑缺血面积：利用DNI技术，面积计算方法是脑缺血面积最大层的长×宽mm2，2组患者在治疗后7、14、21、28、35 d连续检查。患者脑缺血面积缩小百分率=(SD7－SD14)／SD7(其中SD7为第7天脑缺血面积，SD14为第14天脑缺血面积)，以此类推。③血清神经元特异性烯醇化酶（NSE）和白介素6（IL-6）测定：2组患者术后1、4、7、10、14 d清晨空腹采集静脉血，离心取上清液，采用ELISA法检测。

1.4 统计学处理

2 结果

2.1 2组患者治疗前后NIHSS评分比较

2组患者治疗后7、14 dNIHSS评分比较差异无统计学意义(P＞0.05)；治疗后21、28、35 dNIHSS评分比较差异均有统计学意义(P＜0.05)，EPO组明显低于对照组，见表1。

表1 2组患者治疗前后NIHSS评分比较(分，±s)

表1 2组患者治疗前后NIHSS评分比较(分，±s)

注：与对照组比较，①P＜0.05

组别例数治疗前治疗后对照组EPO组85 85 12.1±2.0 9.7±1.3 7 d 11.9±2.0 10.1±1.8 14 d 11.4±2.1 9.4±2.1 21 d 11.2±2.1 8.8±1.5①28 d 10.7±2.0 8.1±1.4①35 d 10.4±2.1 7.1±1.4①

2.2 2组患者治疗后各时间点脑缺血面积缩小百分率比较

2组患者在治疗后7 d脑缺血面积均最大，治疗后14 d脑缺血面积缩小百分率差异无统计学意义(P＞0.05)，治疗后21、28、35 d脑缺血面积缩小百分率差异均有统计学意义(P＜0.05)，EPO组明显高于对照组，见表2。

表2 2组患者治疗后各时间点脑缺血面积缩小百分率比较(%，±s)

表2 2组患者治疗后各时间点脑缺血面积缩小百分率比较(%，±s)

注：与对照组比较，①P＜0.05

组别对照组EPO组例数85 85 14 d 12.2±2.1 10.1±2.2 21 d 15.8±3.2 20.5±3.6①28 d 19.0±3.2 29.2±6.1①35 d 19.1±3.0 31.8±5.1①

2.3 2组患者治疗后血清NSE及IL-6水平比较

EPO组患者治疗后7、10、14 d血清NSE及IL-6水平明显低于对照组（P＜0.05），见表3。

表3 2组患者治疗后血清NSE和IL-6水平比较(±s)

表3 2组患者治疗后血清NSE和IL-6水平比较(±s)

注：与对照组比较，①P＜0.05

组别例数NSE/(μg/mL)IL-6/（ng/mL）对照组EPO组85 85 1 d 37.21±5.50 38.56±5.22 4 d 33.95±4.83 32.26±4.01 7 d 28.93±4.25 22.74±4.76①10 d 25.50±3.20 18.38±3.41①14 d 23.67±2.24 15.52±3.73①1 d 9.35±0.67 9.35±0.70 4 d 10.65±0.75 11.24±0.90 7 d 13.61±0.62 11.39±0.69①10 d 15.15±0.71 12.84±0.53①14 d 12.24±0.41 10.49±0.46①

3 讨论

本研究结果显示EPO组患者NIHSS评分在21、28、35 d较对照组显著下降(P＜0.05)，说明EPO对缺血后神经功能的改善有重要作用。此外，本研究采用DNI技术测量脑缺血面积，与对照组比较，治疗组在21、28、35 d时脑缺血面积缩小率明显提高(P＜0.05)，提示EPO参与缺血脑组织微循环重建的复杂过程，促进神经细胞恢复及再生。Tseng等发现蛛网膜下腔出血患者在72 h内给于重组人红细胞生成素能有效降低脑血管痉挛发生率和严重程度及持续时间，降低脑梗死发生率。可以得出EPO能够刺激幼红细胞前体的分化和增殖，促进网织红细胞释放，促进细胞内蛋白质合成、调节红细胞生成，改善机体携氧能力。

NSE是参与糖酵解途径的烯醇化酶中的一种，存在于神经组织和神经内分泌组织中，其在脑组织细胞的活性最高，外周神经和神经分泌组织的活性居中，最低值见于非神经组织、血清和脑脊液，可以作为神经损伤标志物，用于临床诊断和预后评估。IL-6是重要的炎性细胞因子，通过激活免疫反应导致脑内炎症进展，造成脑血管结构和血脑屏障的破坏，进一步加重脑损害，而EPO则可能是通过抑制IL-6等炎症介质的产生，发挥保护神经功能的作用。该研究结果提示，治疗后7、10、14 d EPO组血清NSE、IL-6水平低于对照组。虽然影响这两个因子的因素很多，但是采用随机分组，其他干扰因素的影响可忽略不计，由此得出EPO可通过抑制炎症介质而起到保护大脑功能的作用。

EPO是肾脏分泌的细胞因子，临床上主要用于治疗贫血性疾病。研究显示EPO不但影响红细胞生成，而且在中枢神经系统、脑脊液中有独立于红细胞系的特异性EPO/EPO受体，EPO受体(EpoR)的mRNA在神经元、星型胶质细胞及小胶质细胞上有表达。大脑皮质、中脑、内囊和海马是EPO的主要结合区域[3]。有学者报道[4]EPO可以促进脑梗死后少突胶质细胞的恢复，并且对于记忆力损伤具有修复作用。研究认为[5]可能是EPO通过活化线粒体功能和增加血红蛋白的表达，发挥神经保护作用。EPO有防治新生儿窒息引起的脑损伤作用，进一步说明EPO在修复神经细胞损伤中发挥重要作用[6]。EPO在脑内通过与受体结合对各种有害因素引起的神经元损伤及死亡起到保护作用，通过多种保护途径改善缺血后神经细胞损伤，尤其是在缺血、缺氧时，EPO对中枢神经系统具有重要保护作用[7-10]。EPO作为神经保护剂应用于脑卒中或其他脑损伤的治疗，改善预后，提高生活自理能力，有效减轻家庭经济负担。本研究引入了NSE、IL-6在治疗前后的变化，从多个角度证明EPO在脑血管痉挛的治疗中的应用价值。

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