急性脑梗死患者血清Caspase-3含量与早期神经功能恶化的相关性研究

揣兰香 邢效如 孙志 秦晓 袁富玲

急性脑梗死（acute cerebral infarction，ACI）是临床常见的心脑血管疾病，以颅内动脉血栓栓塞或血栓形成引起的脑组织缺血缺氧损害为特征，致死率和致残率均较高。早期神经功能恶化（early neurological deterioration，END）是ACI 常见的并发症，约5%～40%ACI 患者入院后会发生END，而END会影响ACI 预后并增加致残率、致死率［1-2］。因此，在ACI 发病后早期预测END 并进行干预有助于改进治疗结局。细胞凋亡在ACI 神经损害中起重要作用，含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶-3（cysteinyl aspartate specific proteinase，Caspase-3）是细胞凋亡的执行分子，多项基础研究发现ACI 脑组织中Caspase-3 的表达增加［3-4］，高峰［5］的临床研究发现ACI 患者血清中Caspase-3 的含量明显升高，但Caspase-3增加是否与END 有关尚未清楚。因此，本研究将以ACI 患者为对象，通过Logistic 回归模型及ROC 曲线分析血清Caspase-3 含量与END 的相关性。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2017年7月至2019年12月期间本院收治的110 例ACI 患者作为ACI 组。ACI 组中男性62例、女性48 例，年龄41～66 岁、平均（51.37±10.25）岁；对照组中男性59 例、女性41 例，年龄40～60 岁、平均（50.12±11.78）岁。两组间一般资料比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。纳入标准：①符合ACI 的诊断标准［6］；②发病后48 h 内入院；③接受保守治疗；④临床资料完整。排除标准：①入院后接受介入或溶栓治疗；②既往有脑梗死、脑出血、脑外伤病史；③合并恶性肿瘤、自身免疫性疾病。另取同期在本院体检的60 例健康志愿者作为对照组。研究经医院伦理委员会批准及受试者知情同意。

1.2 血清Caspase-3 含量的检测

入院时采集ACI 组患者的肘静脉血约5 mL，体检时采集对照组志愿者的肘静脉血约5 mL，静置凝血后3 000 r/min 离心10 min，分离血清后采用酶联免疫吸附法试剂盒（上海西唐公司，规格96T，批号F0037）检测Caspase-3 含量，按照试剂盒说明书进行操作。

1.3 END 的评价

采用美国国立卫生研究院卒中量表［7］（National institutes of health stroke scale，NIHSS）进行评价，END 的标准如下：入院时及入院后3 d 内至少每天评价1 次，入院3 d 内NIHSS 评分增加≥2 分，或运动功能评分增加≥1 分，或出现意识障碍加重且头颅影像学检查排除出血转化。

1.4 临床资料的收集

根据患者的病历收集以下资料：性别、年龄、吸烟史、高血压史、糖尿病史、冠心病史、随机血糖、总胆固醇、甘油三酯、超敏C 反应蛋白（hs-CRP）、脑梗死体积、神经损伤程度。脑梗死体积根据入院时MRI 检查结果进行计算，计算公式为梗死灶最大长径×与长径垂直的直径×MRI 扫描阳性层数×层厚×π/6，梗死灶体积≤10.0 cm3为中小面积、＞10 cm3为大面积；神经损伤程度根据入院时NIHSS 评分判断，评分≤15 分为轻中型、≥16 分为重型。

1.5 统计学方法

采用SPSS 22.0 软件进行数据分析，计量资料以（±s）表示，两组间比较采用t检验；计数资料以n（%）表示，两组间比较采用卡方检验；END 的影响因素采用logistic 回归分析，Caspase-3 预测END 采用ROC 曲线分析。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 ACI 组与对照组血清Caspase-3 含量的比较

与对照组比较，ACI 组患者血清中Caspase-3 的含量明显增加，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表1。

表1 两组血清Caspase-3 含量的比较（±s）Table 1 Comparison of serum caspase-3 content between 2 groups（±s）

表1 两组血清Caspase-3 含量的比较（±s）Table 1 Comparison of serum caspase-3 content between 2 groups（±s）

组别ACI 组对照组t 值P 值n 110 60 Caspase-3（ng/mL）17.07±5.34 11.74±3.85 8.225 0.000

2.2 ACI 组中不同病情患者血清Caspase-3 含量的比较

与ACI 组中中小面积梗死患者比较，大面积梗死患者血清中Caspase-3 的含量明显增加，差异有统计学意义（P＜0.05）；与ACI 组中轻-中型患者比较，重型患者血清中Caspase-3 的含量明显增加，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表2。

2.3 ACI 组中END 患者与非END 患者临床资料及血清Caspase-3 含量的比较

与ACI 组中非END 患者对比，END 患者性别、年龄、吸烟史、高血压史、糖尿病史、冠心病史、随机血糖、总胆固醇、甘油三酯比较，差异无统计学意义（P＞0.05），NIHSS 评分≥15 分的比例、血清中hs-CRP 及Caspase-3 的含量均明显增加，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表3。

表2 ACI组中不同病情患者血清Caspase-3含量的比较（±s）Table 2 Comparison of serum caspase-3 levels in patients with different diseases in ACI group（±s）

表2 ACI组中不同病情患者血清Caspase-3含量的比较（±s）Table 2 Comparison of serum caspase-3 levels in patients with different diseases in ACI group（±s）

病情梗死面积n 分类中小面积大面积t 值P 值轻-中型重型t 值P 值67 43神经损伤程度62 48 Caspase-3 14.02±4.77 21.82±6.09 7.500 0.000 14.88±5.11 19.90±5.98 4.958 0.000

表3 ACI 组中END 患者与非END 患者临床资料及血清Caspase-3 含量的比较［n（%），（±s）］Table 3 Comparison of clinical data and serum caspase-3 levels between END patients and non END patients in ACI group［n（%），（±s）］

表3 ACI 组中END 患者与非END 患者临床资料及血清Caspase-3 含量的比较［n（%），（±s）］Table 3 Comparison of clinical data and serum caspase-3 levels between END patients and non END patients in ACI group［n（%），（±s）］

指标男性年龄（岁）吸烟史高血压史糖尿病史冠心病史NIHSS≥15随机血糖（mmol/L）总胆固醇（mmol/L）甘油三酯（mmol/L）hs-CRP（mg/L）Caspase-3（ng/mL）END 患者（n=18）12（66.67）52.28±11.74 7（38.89）11（61.11）7（38.89）4（22.22）12（66.67）7.68±2.02 6.67±1.04 2.33±0.45 29.57±8.32 20.45±6.04非END 患者（n=92）50（54.35）50.93±10.24 38（41.30）45（48.91）37（40.22）22（23.91）36（39.13）7.11±1.85 6.22±1.21 2.18±0.61 22.12±7.67 16.41±4.96 χ2/t 值0.929 0.499 0.036 0.896 0.011 0.024 4.641 1.176 1.474 0.990 3.717 3.046 P 值0.335 0.619 0.849 0.344 0.916 0.877 0.031 0.242 0.143 0.324 0.001 0.003

2.4 ACI 组患者END 影响因素的logistic 回归分析

以ACI 患者是否发生END 为应变量，以NIHSS评分、hs-CRP、Caspase-3为自变量，在logistic 回归模型中进行分析可知：Caspase-3 是ACI 患者发生END的影响因素，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表4。

表4 ACI 组患者END 影响因素的logistic 回归分析Table 4 Logistic regression analysis of influencing factors of END in ACI group

2.5 血清Caspase-3 含量预测ACI 患者END 的ROC 曲线分析

血清Caspase-3 含量预测ACI 患者END 的ROC曲线下面积为0.720（95%CI：0.586～0.854，P＜0.05）。根据约登指数最大值确定最佳截断值为15.72 ng/mL，灵敏度为53.26%、特异性为88.89%。见图1。

图1 血清Caspase-3 含量预测ACI 患者END 的ROC 曲线Figure 1 ROC curve of serum caspase-3 level predicting end in patients with ACI

3 讨论

END 是ACI 患者常见的并发症，具体是指ACI 发生后的24～72 h 内、患者经过干预及治疗神经功能仍持续减退的状况。既往研究显示，ACI 患者入院后的END 发生率约5%～40%，且END 会影响ACI 预后、增加ACI 的致残率及致死率。国内学者的多项临床研究发现，中医疗法对END 具有防治价值。参麦注射液、银杏二萜内酯、通栓活络汤、针刺等治疗能够降低END 的发生率［8-10］。因此，ACI 发病后早期准确评估病情并预测END、针对可能发生END 的患者进行治疗，有助于减少END 的发生并优化治疗结局。

ACI 后神经功能损害的病理生理机制复杂，包括炎症、氧化应激、细胞凋亡等多个环节，其中细胞凋亡与神经功能损害的关系在近些年备受关注［11-13］。Caspase-3 是细胞凋亡的执行分子，其表达增加能够促进细胞发生凋亡。ACI 相关的基础研究发现，缺血脑组织中Caspase-3 的表达水平明显增加［3-4］；ACI 相关的临床研究发现，ACI 患者血清中Caspase-3 的含量明显增加［5］。本研究对ACI患者的分析显示：与健康志愿者比较，ACI 患者血清中Caspase-3 的含量明显增加且随着脑梗死面积增加、神经损伤程度加重，血清中Caspase-3 的含量呈升高趋势。以上结果表明Caspase-3 增多与ACI的发病及病情加重有关，但Caspase-3 增加是否与END 的发生有关尚不清楚。

END 的发病机制尚不十分清楚，国内多项关于END 的研究发现，ACI 病情本身与END 的发生不直接相关，ACI 患者入院时NIHSS 评分与END 的无相关关系［14-15］，本研究发现发生END 的ACI 患者入院时NIHSS 评分较未发生END 的患者升高，但经Logistic 回归分析、入院时NIHSS 评分不是END的影响因素。国内陈捷的研究发现，血清CXCL16及HSP70 增多与END 的发病有关，CXCL16 是重要的趋化因子，能够促进炎症细胞在脑梗死局部浸润并通过炎症反应、细胞凋亡来引起神经损害；HSP70 则是在凋亡、炎症、缺血等刺激下合成的分子伴侣，在脑梗死发病中起到代偿性的保护作用［16］。基于此推测细胞凋亡可能在END 中发挥作用，因此本研究将进一步分析Caspase-3 增多与END 的关系。

本研究结果显示：END 患者血清中Caspase-3的含量明显高于未发生END 的患者；在Logistic回归模型中进行分析，Caspase-3 是ACI 患者发生END 的影响因素。由此表明Caspase-3 增多与ACI 患者发生END 有关。进一步通过ROC 曲线确认Caspase-3 与END 的关系可知：血清Caspase-3 含量对END 的发生具有预测价值。以上结果说明Caspase-3 增多与ACI 发病后END 的发生密切相关，Caspase-3 增多可能通过加重细胞凋亡来介导END 的发生。因为细胞凋亡的调控机制复杂，线粒体途径、死亡受体途径、内质网应激途径均可激活caspase-3 并促进细胞凋亡，因此未来细胞凋亡有望成为研究END 发病机制的靶点，可以分别研究不同凋亡调控途径在END 发病中的作用。

综上所述，ACI 患者血清Caspase-3 含量增加且与病情加重及END 的发生有关，未来细胞凋亡有望成为研究END 发病机制的靶点，靶向抑制细胞凋亡也有望成为防治END 新的治疗思路。