急性脑梗死患者外周血髓源抑制性细胞比例与预后的关系

何谦益，石晓娟，连晶瑶，刘莎莎，张 毅

1)郑州大学第一附属医院生物细胞治疗中心 郑州 450052 2)郑州大学第一附属医院神经内二科 郑州 450052 3)郑州大学第一附属医院肿瘤中心 郑州 450052 4)河南省肿瘤免疫与生物治疗重点实验室 郑州 450052 5)郑州大学生命科学学院 郑州450001

卒中是人类致死和致残的最主要病因之一，且多数为缺血性卒中(脑梗死)。既往研究[1]显示，发挥免疫抑制功能的免疫调节细胞能促进脑梗死后神经修复并发挥神经保护作用。髓源抑制性细胞(myeloid-derived suppressive cell, MDSC)是一群异质性未成熟骨髓细胞，是树突状细胞、巨噬细胞和粒细胞的前体，具有显著的抑制免疫细胞应答的能力。MDSC根据细胞形态可以分为两大类，粒细胞或多形核MDSC(polymorphonuclear MDSC, PMN-MDSC)与单核MDSC(monocytic MDSC, M-MDSC)。MDSC在缺血性疾病中发挥重要作用。急性心肌梗死24 h后，小鼠外周血以及缺血心肌组织中MDSC比例显著上调，上调的MDSC在缺血心肌组织中发挥免疫抑制功能并起到加重心肌损伤的作用[2]。与健康人以及稳定性心绞痛患者相比，急性冠脉综合征患者外周血MDSC比例上调并且发挥更强的免疫抑制功能[3]。在肾脏缺血再灌注模型小鼠中，脾脏以及骨髓中的MDSC比例均上调[4]，上调的MDSC发挥了减轻急性肾脏损伤和缺血再灌注损伤后的慢性肾纤维化的作用[5]。在缺血性肌肉损伤小鼠模型中，MDSC迁移至缺血肌肉组织中，并且发挥促进缺血组织血管新生的作用[6]。在脑缺血再灌注损伤小鼠模型中，脾脏、骨髓以及缺血半球中MDSC比例均上调，并且可能通过抑制细胞凋亡减轻脑缺血损伤[7]。但是，目前尚缺乏关于急性脑梗死患者外周血中MDSC比例变化的研究报道。本研究旨在探讨急性脑梗死患者外周血MDSC比例是否较健康人增加，以及MDSC比例与急性脑梗死患者预后之间的关系。

1 对象与方法

1.1研究对象选择2018年10月至2019年10月郑州大学第一附属医院收治的128例急性脑梗死患者为急性脑梗死组。另外从该院体检科选取同时期年龄、性别相匹配的健康体检者100例作为对照组。急性脑梗死患者均为首次发病，发病时间均在7 d以内，均经过核磁共振检查确认并且符合《中国急性缺血性脑卒中诊治指南2018》诊断标准，均根据该指南给予脑梗死常规治疗。研究对象均自愿参加本研究并且签署知情同意书。排除标准：①患有感染、自身免疫性疾病、癌症或其他可能影响免疫系统稳态的疾病。②近期应用过类固醇、他汀类药物、免疫抑制剂等影响外周血中免疫细胞水平的药物。③妊娠或合并其他重要脏器功能不全者。

1.2临床参数的采集及预后的评价收集研究对象的临床资料，如年龄、性别、高血压病史、糖尿病病史、房颤病史、冠心病病史、吸烟史、饮酒史等。纳入研究的当天或第2天清晨采集研究对象空腹静脉血，运用日立7600-20全自动生化分析仪检测血清高密度脂蛋白胆固醇(high density lipoproteins cholesterol, HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoproteins cholesterol, LDL-C)、总胆固醇、甘油三酯等指标。从患者纳入本研究开始计算，对急性脑梗死患者进行为期90 d的电话或门诊随访，随访结束时进行改良Rankin评分(modified Rankin scale, mRS)，mRS 0～2分的患者为预后好，3～5分为预后差[8]。本研究无患者死亡或失访。

1.3外周血中MDSC的检测取研究对象清晨空腹静脉血5 mL置于加入肝素的无菌管中，用红细胞裂解液(北京索来宝科技有限公司)裂解红细胞后，剩下的细胞悬液清洗离心。向红细胞裂解后的细胞悬液中加入HLA-DR-APC、CD11b-PE-Cy7、CD14-FITC、CD3-PerCP抗体4 ℃避光孵育30 min，用PBS清洗细胞并且用300 μL的FACS Buffer将细胞重悬，用流式细胞仪(BD FACSAria Ⅱ)检测PMN-MDSC与M-MDSC比例。所用抗体均购于Biolegend公司。

1.4统计学处理采用SPSS 23.0对数据进行统计分析。两组性别构成、高血压、糖尿病、房颤、冠心病、吸烟史、饮酒史的比较采用χ2检验；年龄、血脂指标、MDSC不同亚群细胞比例的比较采用两独立样本的t检验；采用logistic回归分析年龄、性别、糖尿病、高血压、吸烟史、MDSC不同亚群细胞比例是否为预后的影响因素，并绘制ROC曲线。检验水准α=0.05。

2 结果

2.1两组临床资料的比较结果见表1。急性脑梗死组高血压患病率高于健康对照组；两组研究对象的年龄、性别构成，糖尿病、房颤、冠心病患病率，吸烟、饮酒情况，胆固醇、甘油三酯、LDL-C以及HDL-C水平等比较，差异均无统计学意义。

表1 两组临床资料的比较

2.2两组外周血中MDSC比例的比较结果见表2。与健康对照组相比，急性脑梗死患者外周血中PMN-MDSC以及M-MDSC比例均升高。

表2 两组外周血中MDSC比例的比较 %

2.3急性脑梗死患者预后好组与预后差组临床参数的比较结果见表3。预后好组PMN-MDSC以及M-MDSC比例均高于预后差组，总胆固醇水平低于预后差组。

表3 急性脑梗死预后好组与预后差组临床参数的比较

2.4急性脑梗死预后影响因素分析以PMN-MDSC比例、M-MDSC比例、年龄、性别(女=0，男=1)、吸烟史(无=0，有=1)、高血压病史(无=0，有=1)、糖尿病病史(无=0，有=1)等为自变量，以急性脑梗死患者的预后为应变量(预后好为1，预后差为0)，进行logistic回归分析，结果见表4。可知，PMN-MDSC及M-MDSC比例是急性脑梗死预后的影响因素，且PMN-MDSC及M-MDSC比例越高患者的预后越好。

表4 急性脑梗死预后影响因素logistic回归分析结果

2.5PMN-MDSC以及M-MDSC比例对急性脑梗预后的预测价值结果见表5。

表5 PMN-MDSC和M-MDSC比例对急性脑梗死患者预后的判断价值

3 讨论

在脑梗死的超早期，小胶质细胞、粒细胞以及T细胞被招募至缺血脑组织并开始分泌大量的炎症细胞因子，如IL-1β、IL-6、IFN-γ等[9]。除此之外，与损伤修复相关的细胞因子如粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子、血管内皮生长因子以及游离脂肪酸等分别在急性脑梗死患者脑组织、外周血及脑脊液中的表达也明显升高[9]。而上述两种细胞因子在MDSC的诱导增殖方面起着关键作用[10]。这也就解释了为什么本研究观察到急性脑梗死组患者外周血PMN-MDSC以及M-MDSC比例均较健康对照组增高。

虽然MDSC可以抑制多种免疫细胞的功能，但是其主要作用靶细胞为T淋巴细胞。目前人们普遍认为T细胞在急性脑梗死中起促进炎症反应、加重神经损伤的作用[9]。因此，我们猜测MDSC主要通过抑制T细胞的功能来发挥脑卒中后神经保护作用。除此之外，MDSC还可能通过以下途径发挥促进脑梗死恢复的作用：①促进血管新生。MDSC可以通过分泌血管内皮生长因子、碱性成纤维细胞生长因子以及基质金属蛋白酶9等促进肿瘤血管新生[11]。除了肿瘤，MDSC还可以在缺血性肌肉损伤小鼠模型中发挥促进血管形成的作用[6]。②控制脑梗死的高危因素。高血压、高血脂、糖尿病等均是脑梗死的高危因素。既往研究[12]发现MDSC对高血压有调节作用，可以通过产生过氧化氢抑制高血压模型小鼠的血压升高。MDSC在肥胖患者以及急性冠脉综合征患者外周血中增加[13]，并可以通过减少B2、Th1和Th17细胞来抑制动脉粥样硬化的进展[14]。MDSC在2型糖尿病患者外周血中增加，并且与糖尿病并发症相关指标呈负相关，提示MDSC可能起着减缓糖尿病进程的作用[15]。我们的研究发现PMN-MDSC与M-MDSC比例越高，急性脑梗死患者的预后越好，与上述研究结果一致。

综上所述，该研究结果显示，MDSC比例在急性脑梗死患者外周血中增加。相比预后差的急性脑梗死患者，预后好的急性脑梗死患者外周血中PMN-MDSC以及M-MDSC比例更高。而且PMN-MDSC和M-MDSC比例是急性脑梗死患者预后的影响因素，可以作为预后判断指标为临床提供参考。