急性缺血性脑卒中患者血清Pannexin1水平变化及其与病情严重程度和预后的关系

辛家厚，杨玲玲，俞明明，汪青松

急性缺血性脑卒中(acute ischemic stroke，AIS)是指脑部血液供应不足引起脑组织缺血缺氧坏死，进而导致神经功能不同程度损伤的脑血管疾病，在全部脑卒中约占69.6%～70.8%，是临床常见的神经系统多发病和常见病[1，2]。AIS具有发病急骤、病情进展快、致残率和致死率高等特点[3]，随着生活节奏加快、工作压力增大以及人口老龄化的加剧，其发病率呈逐渐上升趋势。及时确诊AIS并评估病情严重性，对临床制定针对性治疗方案改善患者病情，提高预后具有重要意义。AIS发病初期即出现神经功能缺损[4]，寻找与早期神经功能障碍密切相关且灵敏度高、特异性好的生化指标辅助临床诊断AIS成为相关领域研究热点。泛连接蛋白-1(Pannexin1)位于人第38号染色体上，是在中枢神经系统细胞膜上形成的蛋白通道，通过调节三磷酸腺苷、谷氨酸等神经递质的释放而介导神经突触的可塑性，进而维持人体正常的生理功能，Pannexin1通道在病理状态下被激活后打开，通过改变细胞膜的通透性可诱发多种神经毒性反应[5，6]。研究显示[6，7]，Pannexin1异常改变介导了癫痫、阿尔茨海默病等多种神经系统疾病发病。Freitas-Andrade等[8]通过抑制Pannexin1通道激活可减轻AIS神经功能损伤，并由此推测Pannexin1与AIS发病有关。本研究通过检测血清Pannexin1蛋白表达，旨在探讨其与AIS病情严重性及预后不良的关系。报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2017年1月至2020年1月我院收治的113例AIS患者为病例组，纳入标准：①入院时典型临床症状，如眩晕、头痛、头昏、恶心呕吐等主观症状，肢体不同程度偏瘫、步态不稳等躯体症状，吞咽困难、中枢性面瘫和舌瘫等神经症状，并经脑部CT或MRI、动脉血管造影等检查确诊为AIS，符合《中国急性缺血性脑卒中诊治指南》诊断标准[2]；②首次发病且发病至入院时间<24 h；③患者年龄>18岁；④患者存活时间>3 m者；⑤患者无重要临床信息遗漏。排除标准：①心脏功能不全的患者；②肝、肾功能障碍的患者；③妊娠期、哺乳期的患者；④严重脑外伤史、脑出血史、短暂性脑缺血性发作史的患者；⑤急慢性炎症反应性疾病患者；⑥自身免疫性疾病患者；⑦严重认知功能障碍的患者；⑧其他神经系统疾病患者；⑨恶性肿瘤患者。于同期随机选取58例年龄、性别与AIS患者相近的健康体检者为对照组，对照无任何基础疾病，近期无任何服药史，无任何外伤史等。病例组与对照组性别、年龄、BMI等基线资料比较无差异(P>0.05)，具有可比性(见表1)。本研究经医院伦理委员会批准，研究对象家属均签署知情同意书。

表1 比较病例组与对照组基线资料

1.2 分组 采用美国国立卫生研究院卒中量表(National Institute of Health stroke scale，NIHSS)对AIS患者神经功能缺损程度进行评分，并根据NIHSS评分将其分为轻度缺损组(n=42)，NIHSS评分<4分；中度缺损组(n=45)，NIHSS评分4～15分；重度缺损组(n=26)，NIHSS评分>15分。采用MRI对脑梗死体积进行测量，并将其分为小梗死组(n=37)，脑梗死体积<5cm3；中度梗死组(n=51)，脑梗死体积5～10 cm3；大梗死组(m=25)，脑梗死体积>10 cm3。治疗后90 d采用改良Rankin量表(modified Rankin Scale，mRS)对患者预后进行评分，并根据mRS评分将其分为预后良好组(n=81)，mRS评分≤2分；预后不良组(n=32)，mRS评分3～5分。

1.3 方法 病例组患者于入院后次日清晨抽取空腹肘静脉血4 ml，对照组于入院当天抽取空腹肘静脉血4 ml，血液标本置于含EDTA的试管中，室温下静置1 h，以3000 r/min的转速离心，持续时间10 min，离心半径为12 cm，取上清液置于-80 ℃环境下保存。采用酶联免疫吸附法检测血清Pannexin1水平，检测仪器AEROSET全自动生化分析仪(美国雅培)，试剂盒由美国Sigma公司提供，检测过程严格按照相关说明书进行。

2 结 果

2.1 病例组与对照组血清Pannexin1水平比较 病例组血清Pannexin1水平高于对照组(t=19.916，P<0.05)，病例组血清Pannexin1水平高于对照组。见表2。

表2 比较病例组与对照组血清Pannexin1水平

2.2 不同神经功能缺损AIS患者血清Pannexin1水平比较 不同神经功能缺损AIS患者血清Pannexin1水平经方差分析，差异有统计学意义(F=28.172，P<0.05)，中度缺损组、重度缺损组血清Pannexin1水平高于轻度缺损组，且重度缺损组高于中度缺损组(见表3)。

表3 比较不同神经功能缺损AIS患者血清Pannexin1水平

2.3 不同脑梗死体积AIS患者血清Pannexin1水平比较 不同脑梗死体积AIS患者血清Pannexin1水平经方差分析，差异有统计学意义(F=35.629，P<0.05)，中度梗死组、大梗死组血清Pannexin1水平高于小梗死组，且大梗死组高于中度梗死组(见表4)。

表4 比较不同脑梗死体积AIS患者血清Pannexin1水平

2.4 不同预后AIS患者血清Pannexin1水平比较 不同预后AIS患者血清Pannexin1水平比较，差异有统计学意义(t=4.692，P<0.05)，预后良好组血清Pannexin1水平低于预后不良组(见表5)。

表5 比较不同预后AIS患者血清Pannexin1水平

2.5 AIS患者血清Pannexin1与NIHSS评分、脑梗死体积、mRS评分的相关性 经Pearson积矩相关分析，AIS患者血清Pannexin1与NIHSS评分、脑梗死体积、mRS评分均呈正相关关系(r=0.632、0.598、0.671，P<0.05)。

2.6 血清Pannexin1对AIS患者预后不良的预测价值 绘制ROC曲线，结果显示血清Pannexin1对AIS患者预后不良有预测价值，AUC为0.865(95%CI0.812～0.907，P=0.000)，截断值为5.86 mg/ml，灵敏度、特异性分别为87.50%(28/32)、86.42%(70/81)。

3 讨 论

脑卒中是严重影响人们健康的全球重大公共卫生问题，报道显示[9]，全球脑卒中每年增加约1500万例，我国占其中1/6，将近250万例。流行病学研究显示[10]，脑卒中在我国发病率约为110～180/10万，年死亡率约80～120/10万，并呈北高南低趋势。AIS是脑卒中主要类型，多数患者经治疗后能够幸存，但预后常伴有不同程度神经功能缺损，给患者及家庭造成沉重疾病负担。目前，临床诊断主要依靠典型临床症状结合脑部CT或MRI等影像学检查，但是部分患者早期缺乏特异性临床症状，因而灵敏度较差，容易造成漏诊，以致延误治疗时机[11]。而AIS患者如未得到及时有效治疗极易出现偏瘫、昏迷甚至死亡等不良预后[12]。寻找灵敏度高的生化指标辅助临床诊断AIS、评估病情严重程度，对临床制定合理治疗方案具有积极意义。

Pannexin1是主要分布在细胞膜上的由6个Pannexin1蛋白构成的六聚体半通道，在细胞间不能形成缝隙连接，主要在细胞内外微环境的物质交换过程中发挥重要功能[13]。研究显示[14]，细胞膜机械拉伸刺激、细胞外K+高浓度、膜电位改变、细胞外pH值改变等内环境紊乱或细胞状态改变激活Pannexin1通道并致其打开，进而参与多种疾病的发生发展。王国芳等[15]发现，Pannexin1基因及表达产物在非小细胞肺癌中表达上调，并与临床病理特征密切相关，早期检测可作为预测预后的肿瘤标志物。研究显示[16]，Pannexin1通道被激活打开后引起细胞内外离子失衡，可造成神经元死亡。动物实验表明[17]，Pannexin1表达升高与脑梗死患者病情严重性密切相关，通过药物抑制其蛋白表达可缓解病情。Meschia等[18]也发现，敲除Pannexin1基因的小鼠发生脑缺血后比野生型小鼠的神经功能缺损和脑梗死体积程度轻。由此推测，Pannexin1可能参与了缺血性脑卒中的发病过程，并与病情严重程度有关，但是目前相关证据尚不足。

本研究结果显示，AIS患者血清Pannexin1水平较健康体检者明显升高，推测Pannexin1可能参与了AIS的发病过程，其机制可能为：①脑组织细胞因缺血受损时抑制了ATP敏感性受体P2X7型嘌呤受体活性，激活了Pannexin1通道导致细胞外Ca+内流和细胞内ATP释放，引起细胞毒性并致神经细胞死亡[19]；②缺血性脑梗死神经元细胞释放大量炎性因子活化星形胶质细胞，引起细胞外K+浓度升高，导致Pannexin1通道由关闭状态打开，使半胱氨酸蛋白酶-1活化而加重炎症反应，反过来又加重AIS病情[20]；③Pannexin1通道打开可造成神经元膜电位快速损伤而形成神经元的低氧去极化[20]。研究还发现，随着神经功能缺损程度加重以及脑梗死体积增加，血清Pannexin1水平呈逐渐升高趋势，提示Pannexin1水平与神经功能缺损程度及脑梗死体积有关，进一步的相关性也证实，血清Pannexin1与NIHSS评分、脑梗死体积呈正相关关系，可能是因为AIS患者病情越严重，细胞内Ca+超载以及ATP释放越显著，同时炎症反应也越严重，脑缺血组织中大量Pannexin1蛋白表达并释放入血。该结果提示早期检测血清Pannexin1，可辅助临床早期评估AIS患者病情严重性，为临床制定针对性治疗方案提供帮助。本研究结果显示预后良好的AIS患者血清Pannexin1水平低于预后不良组，并且血清Pannexin1与mRS评分呈正相关，提示血清Pannexin1水平越高，AIS患者病情越严重性，预后也越差。绘制ROC曲线，结果显示，其对AIS患者预后不良有预测价值，AUC为0.865，灵敏度、特异性分别为87.50%、86.42%。表明临床早期检测血清Pannexin1可预测患者预后。

综上所述，血清Pannexin1表达上调参与了AIS发病，与患者病情严重性及预后密切相关，且该指标检测具有无创、简便快捷等特点，早期检测有望成为辅助判断AIS病情、预测预后的重要生化指标。本研究为单中心的回顾性研究，且样本量相对较小，需开展多中心的前瞻性队列研究进一步验证该指标在AIS发病过程中的作用。