活化白细胞黏附分子与血小板内皮细胞黏附分子-1 在2 型糖尿病并发急性脑梗死患者中的变化及意义

刘 前 邓 倩 陈 凯

南阳医专第一附属医院，河南 南阳473000

2 型糖尿病（type 2 diabetes，T2DM）多伴发心脑血管并发症，其中脑梗死发病率较高（＞3.5%）［1］。急性脑梗死占全部脑血管病的60%～80%，属于常见脑血管疾病，具有高发病率、高病死率、高致残率“三高”特点，发病率逐年升高，患者常伴神经功能受损、记忆力减退等临床症状以及多种并发症，还可加重糖尿病患者病情，增加致残率，严重影响患者的正常生活［2-3］。

研究［4］证实T2DM 并发急性脑梗死与多种因素有关，其中血管内皮功能紊乱、炎性反应及免疫功能失调均为诱发T2DM 并发急性脑梗死的危险因素。糖尿病患者脑血管病除少数呈现脑栓塞、蛛网膜下腔出血及一过性供血不足外，主要为脑血栓形成。糖尿病患者脑梗死发生率及病死率均较非糖尿病患者高，原因与糖尿病患者血黏度增加、红细胞沉降率加快、纤维蛋白原增高和血小板黏附与聚集加强有关，糖尿病患者血浆糖化蛋白浓度增高，使血液处于高凝状态，也是导致脑梗死的重要原因［5-6］。另外，糖尿病时红细胞变形能力降低，内皮细胞损害致使前列环素合成减少，可引起微血管闭塞、微血栓形成，早期血流迟缓、血液黏度增加、血流淤滞，形成微小血栓，增加脑梗死的发生率［7-8］。

活化白细胞黏附分子（activated leukocyte cell adhesion molecule，ALCAM）是免疫球蛋白基因超家族成员，主要表达在白细胞和胸腺上皮细胞，在细胞间异嗜性黏附和同嗜性黏附中起重要作用。血小板内皮细胞黏附分子-1（platelet endothelial cell adhesion molecule-1，PECAM-1）亦属于黏附分子家族，可在内皮细胞、循环的血小板、单核细胞、中性细胞及某些T细胞亚群表面表达，已被证实与血管内皮功能紊乱、炎性反应及免疫功能具有相关性［9-11］。

本研究通过检测2 型糖尿病并发急性脑梗死患者的血清ALCAM、PECAM-1 水平变化，探讨ALCAM、PECAM-1 的变化与2 型糖尿病并发急性脑梗死患者神经功能、颈动脉斑块形成的关系。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2017-10—2020-06 南阳医专第一附属医院收治的120 例T2DM 并发急性脑梗死患者为病例组A，120 例不伴T2DM 的急性脑梗死患者为病例组B，120例未发生脑血管疾病的志愿者为对照组。纳入标准：（1）T2DM 患者的诊断标准参考《中国2 型糖尿病防治指南（2017 年版）》；（2）脑梗死的诊断标准参考《中国急性缺血性脑卒中诊治指南（2018 年）》中的标准；（3）年龄19～79 岁；（4）起病脑梗死后24 h 内入院，接受头颅CT、MRI 检查；（4）对照组为体检志愿者，无脑血管疾病史。排除标准：（1）颅内肿瘤患者；（2）颅脑外伤史者；（3）精神疾病、阿尔茨海默病患者；（4）颅内感染性疾病者。

病例组A 患者年龄56～79（67.7±5.6）岁；男66例，女54 例。病例组B 患者年龄53～79（66.5±6.0）岁；男60例，女60例。对照组年龄50～79（66.9±7.0）岁；男67 例，女53 例。3 组研究对象的年龄、性别对比差异无统计学意义（P＞0.05）。

1.2 检测方法 所有患者抽血前均应禁食8 h以上，于入院24 h 内取晨起空腹肘静脉抽血3 mL，置于EDTA抗凝真空采血管中，静置30 min后，3 000 r/min离心10 min，分离血清，将血清转移至EP管中，保存于 80 ℃的冰箱备用；酶联免疫法检测血清ALCAM、PECAM-1水平，酶标仪（美国BD公司生产）检测450 nm波长读数。

1.3 颈动脉粥样硬化斑块特征及内部新生血管的超声造影检查 使用西门子多普勒超声仪（型号SIMINIS 2000），患者取平卧位，暴露颈部，头偏向对侧约45°行超声检查，先常规超声长短轴记录斑块表面形态、狭窄率、厚度等指标；使用编码反向谐波成像技术进行超声造影，9 ～11 MHz探头，肘静脉行造影剂注射，存储动态图像，多切面、多角度观察造影剂斑块厚度和分布情况并记录斑块增强程度。

按照CATTANEO 等标准分为4 个等级：0 级：颈动脉粥样硬化斑块内部未见血管形成；1 级：颈动脉粥样硬化斑块内部检测出少量、局限的新生血管；2级：颈动脉粥样硬化斑块内部内中量新生血管形成；3 级：颈动脉粥样硬化斑块内部已形成大量、存在搏动的动脉新生血管。

1.4 统计学处理 采用SPSS 21.0 统计软件进行数据分析，血清ALCAM、PECAM-1 水平采用均数±标准差（±s）表示，2 组间比较采用t 检验；计数资料组间比较采用χ2检验；相关性分析采用Pearson 相关分析法；以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 3组基线资料比较 病例组A和病例组B、对照组的年龄、性别、BMI、合并高血压率、合并高血脂率、吸烟率比较差异均无统计学意义（P＞0.05），病例组A的空腹血糖水平高于病例组B 和对照组（P＜0.05）。见表1。

2.2 3 组血清ALCAM、PECAM-1 水平比较 病例组A血清ALCAM、PECAM-1水平高于病例组B、对照组，差异有统计学意义（P＜0.05），病例组B血清ALCAM、PECAM-1水平均高于对照组（P＜0.05）。见表2。

表1 3组基线资料比较Table 1 Comparison of baseline data of three groups

2.3 不同斑块特征的T2DM 伴脑梗死患者血清ALCAM、PECAM-1 水平比较 病例组A检出不稳定斑块患者67例，稳定斑块患者36例，未发现斑块患者17 例；不稳定斑块患者的血清ALCAM、PECAM-1水平高于稳定斑块和无斑块患者，差异有统计学意义（P＜0.05）；稳定斑块患者的血清ALCAM、PECAM-1水平均高于无斑块患者（P＜0.05）。见表3。

2.4 T2DM伴脑梗死患者颈动脉斑块内部血管形成分级与血清ALCAM、PECAM-1水平的关系 病例组A颈动脉粥样硬化斑块中新生血管2～3级患者的血清ALCAM、PECAM-1 水平均高于新生血管0～1级患者，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表4。

2.5 T2DM伴脑梗死患者血清ALCAM、PECAM-1水平与NIHSS 评分的相关性 病例组A 患者的NIHSS 评分为（13.9±3.6）分，NIHSS 评分与血清ALCAM、PECAM-1 水平呈显著的正相关关系（r=0.573，r=0.530，P＜0.05）。见图1、图2。

2.6 典型病例 （1）动脉粥样硬化斑块不稳定，破裂并脱落的小斑块容易堵塞远端血管（图3A）；（2）动脉粥样硬化斑块表面粗糙，血小板和凝血因子被激活形成血栓，颈动脉狭窄，狭窄远端灌注不足，导致梗死（图3B）。

表2 3组ALCAM及PECAM-1水平比较 （±s）Table 2 Comparison of ALCAM and PECAM-1 levels in three groups （±s）

表2 3组ALCAM及PECAM-1水平比较 （±s）Table 2 Comparison of ALCAM and PECAM-1 levels in three groups （±s）

注：与病例组A比较，*P＜0.05；与病例组B比较，#P＜0.05

组别病例组A病例组B对照组F值P值PECAM-1（ng/mL）1041.6±205.1 635.2±164.7*369.0±77.5*#34.485 0.000 n 120 120 120 ALCAM（ng/mL）965.3±177.3 577.2±103.2*328.8±78.5*#29.501 0.000

表3 不同斑块特征的T2DM伴脑梗死患者血清ALCAM、PECAM-1水平比较 （ng/mL，±s）Table 3 Comparison of serum ALCAM and PECAM-1 levels in T2DM patients with cerebral infarction with different plaque characteristics （ng/mL，±s）

表3 不同斑块特征的T2DM伴脑梗死患者血清ALCAM、PECAM-1水平比较 （ng/mL，±s）Table 3 Comparison of serum ALCAM and PECAM-1 levels in T2DM patients with cerebral infarction with different plaque characteristics （ng/mL，±s）

注：与不稳定斑块组比较，*P＜0.05；与稳定斑块组比较，#P＜0.05

颈动脉斑块特征不稳定斑块组稳定斑块组无斑块组F值P值PECAM-1 1168.2±194.7 911.3±188.9*818.6±154.8*#26.117 0.000 n 67 36 17 ALCAM 1055.2±170.4 894.6±163.8*760.7±128.5*#23.094 0.000

表4 颈动脉斑块内部血管形成分级与血清ALCAM、PECAM-1水平的关系 （ng/mL，±s）Table 4 The relationship between the grade of blood vessel formation in carotid plaque and the level of serum ALCAM and PECAM-1 （ng/mL，±s）

表4 颈动脉斑块内部血管形成分级与血清ALCAM、PECAM-1水平的关系 （ng/mL，±s）Table 4 The relationship between the grade of blood vessel formation in carotid plaque and the level of serum ALCAM and PECAM-1 （ng/mL，±s）

斑块新生血管0～1级2～3级t值P值n 58 62 ALCAM 775.8±146.1 1142.6±173.8 12.470 0.000 PECAM-1 803.1±178.8 1264.7±193.6 13.542 0.000

图1 NIHSS评分与血清ALCAM相关性的散点图Figure 1 Scatter plot of the correlation between NIHSS score and serum ALCAM

图2 NIHSS评分与血清PECAM-1相关性的散点图Figure 2 Scatter plot of correlation between NIHSS score and serum PECAM-1

图3 颈动脉超声造影检查 A：颈动脉粥样硬化斑块内部有短线样造影增强；B：颈动脉粥样硬化斑块内部有线状造影增强且贯穿大部分斑块Figure 3 Carotid atherosclerotic angiography examination. A： There is a short-line contrast enhancement inside the carotid atherosclerotic plaque；B：A line-like contrast enhancement inside the carotid atherosclerotic plaque and penetrates most of the plaque

3 讨论

动脉硬化是诱发脑梗死的主要原因，而高血糖状态是导致动脉硬化的重要因素，长期的高血糖可提升机体非酶促糖基化反应，促进生成糖基化终末产物，增加血管壁硬度并降低血管壁弹性，促进颈动脉斑块形成，因而糖尿病患者常并发脑梗死，进而影响患者的身体健康并影响预后［12-15］。本研究亦显示T2DM 并发急性脑梗死患者的空腹血糖水平高于不伴T2DM 的急性脑梗死患者及未发生脑血管疾病的志愿者。糖尿病是导致脑梗死发病的独立危险因素，研究［15-18］提示糖尿病患者发生脑梗死的风险是无糖尿病患者的1.8 ～6.0 倍，主要与患者血糖控制不好有关。患者的血糖控制不好时容易加重大脑血管的动脉粥样硬化，导致血管管壁弹性减退、斑块形成，从而引起脑血管狭窄。高脂、高黏状态下血液中的脂质、血栓、血小板容易在狭窄部位聚集而形成血栓，导致患者发生脑梗死，因此，存在脑血管病危险因素的患者及有糖尿病的患者要严格控制血糖［19-21］。

ALCAM 的表达上调可加强白细胞的捕获与迁移，进而参与血管内皮功能紊乱进程［22］。PECAM-1高表达于内皮细胞的免疫球蛋白超家族中的黏附分子，分布于单核细胞、血小板和粒细胞，并可参与吞噬细胞、自然杀伤细胞和活化T 细胞穿越毛细血管壁的过程，进而影响炎性介质的迁移，调节免疫反应［23-25］。本研究显示病例组A 的血清ALCAM、PECAM-1 水平高于病例组B、对照组，而病例组B的血清ALCAM、PECAM-1 水平均高于对照组，提示脑梗死患者若伴糖尿病将存在更严重的内皮细胞功能紊乱。研究［26-28］指出心脑血管疾病、内分泌疾病均可通过介导免疫反应和炎症反应影响血管内皮功能，进而加重患者免疫功能失调，影响T2DM 和脑梗死的发病。

颈动脉斑块是由于头颈部血管粥样硬化引起的一种病理改变，由于生活水平的改善，糖尿病、高血脂等慢性疾病加速了斑块病变速度，进而增加糖尿病患者脑梗死的发生率［29］。本研究显示不稳定斑块患者的血清ALCAM、PECAM-1 水平高于稳定斑块和无斑块患者，而稳定斑块患者的血清ALCAM、PECAM-1 水平均高于无斑块患者，提示斑块的稳定性与血清ALCAM、PECAM-1 水平关系密切，斑块越稳定血清ALCAM、PECAM-1 水平越低。不稳定斑块易脱落，进而造成血管腔狭窄甚至栓塞，进而诱发多种脑血管疾病，糖尿病患者餐后易发生脂质代谢异常，长期餐后血脂水平异常会造成大血管病变和颈动脉粥样斑块的形成，进一步加重血管内皮损伤，进而促进ALCAM、PECAM-1 水平升高。

进一步研究发现，颈动脉粥样硬化斑块中新生血管2～3 级患者的血清ALCAM、PECAM-1 水平均高于新生血管0～1 级患者。T2DM 患者的血糖显著增高，高血糖可通过复杂的机制破坏血管内膜的完整性，使血管内膜出现损坏，为胆固醇进入血管壁创造了条件，促进动脉粥样斑块内部血管形成，导致ALCAM、PECAM-1 水平升高。PECAM-1 是细胞黏附分子免疫球蛋白超家族的一员，在血小板和内皮细胞细胞间连接处表达，具有调节整合素介导的细胞黏附、跨内皮迁移、血管生成、负调控免疫细胞信号传导、自身免疫和促进血栓形成中发挥作用。

本研究还通过NIHSS 评分评估T2DM 伴脑梗死患者的神经功能，发现病例组A 患者的NIHSS 评分与血清ALCAM、PECAM-1 水平呈显著的正相关关系，说明T2DM伴脑梗死患者的血管内皮功能损伤与神经功能损伤具有密切相关性，也与相关研究［30-31］结论一致。血管内皮功能与T2DM 伴脑梗死患者是近年来研究的热点，但既往研究尚未对ALCAM、PECAM-1 水平与颈动脉斑块的严重程度等指标进行分析，这也是本研究的创新之处。本研究也存在一定的缺陷，如样本量规模不大且未对ALCAM、PECAM-1对急性脑梗死的发生、发展过程的具体介导通路进行进一步的深入分析，因此还需要进一步的研究予以证实。

T2DM 并发急性脑梗死患者血清ALCAM、PECAM-1水平较单纯的脑梗死患者显著增高，且与患者颈动脉粥样硬化斑块特征及内部血管形成、神经功能受损严重程度有一定的关系。