Klotho、Caspase-3、Bcl-2表达水平评估急性脑梗死疾病发展程度的诊断价值

徐文武，汪 昆

青海省心脑血管病专科医院神经内科，青海西宁 810000

急性脑梗死(ACI)是脑局部血液供应障碍引发的疾病，临床常见于缺血、缺氧引起局限性脑组织坏死、神经元损伤凋亡而发病，具有极高的致残率和致死率[1]。ACI病情发展迅速，如果发现后治疗不及时往往会引起严重后果，甚至威胁生命。有研究报道，ACI发病后可能出现迟发性神经元损伤[2]，但目前临床上尚缺乏效果十分明显的检测和治疗手段。有研究发现，细胞凋亡在ACI进展过程中起重要作用，而克老素(Klotho)主要表达于肾脏和脑组织，可通过调节多种信号通路发挥抗凋亡作用[3]。有研究表明，Klotho可作为脑缺血的独立影响因素而存在[3]。此外，半胱氨酸蛋白酶-3(Caspase-3)活性受B细胞淋巴瘤-2基因(Bcl-2)的调节，也在ACI的发生和发展中扮演着重要角色[4]。本研究采用前瞻性研究方法，探讨ACI患者血清Klotho、Bcl-2和Caspase-3的变化规律，并探究其临床意义，现报道如下。

1 资料与方法

1.1一般资料 选取2015年3月至2017年3月在本院急诊科接受诊断和治疗的110例ACI患者作为研究组，其中男62例，女48例；年龄48～79岁，平均(60.43±4.37)岁；发病时间0.50～10.00 h，平均(4.57±0.83)h；其中合并高血压68例，合并高血脂69例，合并糖尿病60例。同时选取在本院进行体检的100例不合并脑部疾病者作为对照组，其中男48例，女52例；年龄44～77岁，平均(58.86±4.51)岁。两组研究对象性别、年龄等一般资料比较，差异均无统计学意义(P>0.05)。本研究已经通过本院伦理委员会批准。

1.2纳入和排除标准 纳入标准：(1)年龄40～80岁；(2)经头部磁共振扫描或CT扫描符合关于ACI的诊断标准；(3)ACI首次发病患者；(4)患者直系亲属签署知情同意书；(5)入院后按照《中国脑血管病防治指南》[5]进行诊断和治疗。排除标准：(1)既往有卒中病史的患者；(2)合并其他神经内科疾病的患者；(3)合并颅脑疾病或外科创伤的患者；(4)合并精神异常、意识障碍的患者；(5)合并严重肝肾疾病的患者；(6)合并恶性肿瘤的患者；(7)临床资料不全或中途退出的患者。

1.3病情评价方法 分别在梗死后12 h、1 d、5 d和10 d通过磁共振扫描检测脑梗死病灶的体积[6]，脑梗死病灶体积(V)=病灶长度×直径×阳性层数×层厚×π/6。小梗死组：V≤4.0 cm3，中梗死组：4.0 cm314分为重度缺损。

1.4检测方法 ACI患者在入院当天和入院后12 h、1 d、5 d和10 d及对照组体检当天抽取外周静脉血5 mL，离心分离血清后置于-80 ℃保存备用，采用酶联免疫吸附试验检测Klotho、Bcl-2和Caspase-3水平，试剂盒购于南京凯基生物科技有限公司，严格按照说明书进行操作和结果判读。

2 结 果

2.1两组血清Klotho、Bcl-2和Caspase-3水平比较 研究组患者在梗死后12 h和1 d血清Klotho水平较对照组均明显降低，而Bcl-2和Caspase-3水平均明显升高，差异均有统计学意义(P<0.05)。各项指标分别在1 d左右达到最高或最低峰值。见表1。

表1 两组血清Klotho、Bcl-2和Caspase-3水平比较

2.2研究组梗死1 d时不同梗死体积和不同缺损程度患者血清Klotho、Bcl-2和Caspase-3水平比较 研究组不同梗死体积患者血清Klotho水平低于对照组，Caspase-3和Bcl-2水平均高于对照组，大梗死组和中梗死组患者血清Klotho水平均明显低于小梗死组，而Bcl-2和Caspase-3水平均明显高于小梗死组，大梗死组患者血清Klotho水平明显低于中梗死组，而Bcl-2和Caspase-3水平均明显高于中梗死组，差异均有统计学意义(P<0.05)。见表2。神经功能轻中度、重度缺损组患者血清Klotho水平均明显低于对照组，而Bcl-2和Caspase-3水平均明显高于对照组，神经功能重度缺损组患者血清Klotho水平均明显低于轻中度缺损组，而Bcl-2和Caspase-3水平均明显高于轻中度缺损组，差异均有统计学意义(P<0.05)。见表3。

表2 研究组梗死1 d时不同梗死体积患者血清Klotho、Bcl-2和Caspase-3水平比较

表3 研究组梗死1 d时不同缺损程度患者血清Klotho、Bcl-2和Caspase-3水平比较

2.3梗死1 d时血清Klotho、Bcl-2和Caspase-3水平与梗死体积和NIHSS评分的相关性 血清Klotho水平与梗死体积和NIHSS评分均呈负相关(P<0.05)，而Bcl-2和Caspase-3水平与梗死体积和NIHSS评分均呈正相关(P<0.05)，见表4。

表4 梗死1 d时血清Klotho、Bcl-2和Caspase-3水平与梗死体积和NIHSS评分的相关性

3 讨 论

随着我国人口老龄化的加剧和人们生活水平的提高，ACI的发病率越来越高，若不能对病情进行及时判断并接受及时有效的医治会引起严重的后遗症，甚至会影响生命[5]。近年来，关于可以指导ACI诊断并判断预后的方法(如血清标志物检测)引起了研究者的兴趣，这些血清标志因子灵敏度较高，并且检测机械化程度也较高，可快速评估病情的进展情况，进而采取更有效的措施，目前凋亡相关血清标志因子与ACI病情发展和预后的关系是研究热点[6]。

本研究发现，发生脑梗死后凋亡蛋白Caspase-3和抗凋亡蛋白Bcl-2水平均升高。有研究显示，Klotho具有抗炎、抗氧化和抗凋亡作用，从而在一定程度上使疾病的预后更好[7]。Caspase是凋亡的主要执行蛋白，Caspase-3是其中最重要的成员。本研究结果显示，研究组患者在梗死后12 h和1 d血清Klotho水平明显降低，而Bcl-2和Caspase-3水平明显升高，各项指标分别在1 d左右达到最高或最低峰值，而后在10 d内恢复至与对照组相似的水平。此外，大梗死组和中梗死组血清Klotho水平明显低于小梗死组，而Bcl-2和Caspase-3水平均明显高于小梗死组，大梗死组血清Klotho水平均明显低于中梗死组，而Bcl-2和Caspase-3水平均明显高于中梗死组。神经功能重度缺损组血清Klotho水平均明显低于轻中度缺损组，而Bcl-2和Caspase-3水平均明显高于轻中度缺损组。血清Klotho水平与梗死体积和NIHSS评分均呈负相关(P<0.05)，而Bcl-2和Caspase-3水平与梗死体积和NIHSS评分均呈正相关(P<0.05)。说明ACI发病后，Klotho、Bcl-2和Caspase-3均参与了ACI的病情进展及神经功能损伤过程，可能成为判断ACI严重程度和预后的血清标志物。(1)抑制经典衰老信号通路胰岛素/胰岛素样生长因子，从而抑制衰老进程，延长寿命[4]；(2)抑制经典致纤维化信号通路转化生长因子-β1，不仅能够治疗肾纤维化，还可以抑制癌症转移[8]；(3)抑制P53/P21信号通路，从而通过调控细胞周期抑制细胞凋亡来对抗衰老[9]；(4)激活TRPV5离子通道，参与钙稳态的维持[5]；(5)激活cAMP/PKA信号通路，从而抑制过度的氧化应激反应[6]；(6)抑制WNT信号通路。在体内及体外试验中均发现WNT能够加快细胞衰老，而循环型和膜上的Klotho都可以与WNT蛋白结合，从而以抑制该信号通路来抗衰老[9]。此外，Klotho是成纤维细胞生长因子23的共受体，可能与主要作用于磷酸盐稳态存在关联。

关于Klotho与脑梗死的研究近年来才引起国内学者的关注，以往研究显示，Klotho蛋白高表达可以延缓高血压病程及心脏靶器官损伤，Klotho是脑梗死的独立危险因素[10-11]；脑卒中发生后Klotho水平明显降低，是脑卒中的独立危险因素[12]。而张红艳等[13]研究也发现，经过治疗后Caspase-3水平明显降低，并且疗效越优的患者血清Caspase-3水平越低。另有研究结果显示，在大鼠脑室内给予 Caspase抑制剂，能够缓解脑缺血后神经元死亡并减少梗死体积，Caspase抑制剂可对神经元的损伤起治疗作用[14]，说明ACI发病后Caspase-3与神经元损伤密切相关。本研究发现，不同梗死体积患者血清Klotho水平低于对照组，Bcl-2和Caspase-3水平均高于对照组，大梗死组和中梗死组血清Klotho水平均明显低于小梗死组，而Bcl-2和Caspase-3水平均明显高于小梗死组，大梗死组血清Klotho水平明显低于中梗死组，而Bcl-2和Caspase-3水平均明显高于中梗死组；神经功能轻中重缺损组血清Klotho水平均明显低于对照组，而Bcl-2和Caspase-3水平均明显高于对照组。关于Bcl-2和Caspase-3研究主要集中在肿瘤、神经退行性疾病、心血管疾病及代谢性疾病等方面。有研究显示，在颅内出血性病变中，细胞自噬的改变和调控在血脑屏障损伤与保护中起重要作用,且有多种细胞因子参与此过程[12，14-15]。

本研究显示，脑梗死后Bcl-2水平会升高，并通过降低神经元细胞的抗凋亡能力参与梗死后神经损伤。而周宾等[15]研究结果发现，在脑缺血-再灌注后缺血伴暗带顶叶皮质 Bcl-2 的mRNA 水平明显升高，在缺血后7 d仍存在Bcl-2水平升高，与近年来研究报道结果一致[16-17]。本研究结果显示，梗死后Bcl-2水平高于对照组，且在1 d时水平最高，5 d后开始下降，这可能是由于本研究中患者入院时距离梗死发作的时间较短，均在10 h内接受治疗，而患者本身的刺激也会适应性上调抵抗损伤[18]。

综上所述，在ACI急性发作期血清Klotho水平明显降低，而Bcl-2和Caspase-3水平均明显升高，并且血清Klotho水平与梗死体积和NIHSS评分均呈负相关，而Bcl-2和Caspase-3水平与梗死体积和NIHSS评分均呈正相关，说明其可作为判断ACI严重程度和预后的血清因子。但本研究病例数较有限，并且具有一定的地域局限性，同时，标本收集保存后统一检测缺乏一定的时效性，需进行进一步研究。