红细胞体积异质性与急性脑梗死患者中枢神经元细胞损伤的关系

马 遥，刘南海，翁燕红，张 莉，刘 洋，朱浩轩，熊文娟，欧阳晓春

0 引 言

神经元特异性烯醇化酶(neuron-specific enolase，NSE)是细胞中的一种糖酵解酶，是无氧酵解过程中催化α-磷酸甘油酸转变成为磷酸烯醇式丙酮酸的关键酶。当中枢神经元细胞受损伤时NSE大量从细胞内释出，首先脑脊液中的NSE水平升高，随后NSE从受损的血脑屏障进入血液循环中，所以血液中可检测到NSE水平的升高，其水平的升高可以提示中枢神经发生损伤[1-2]。红细胞分布宽度(red blood cell distribution width, RDW)是反映人体外周血红细胞体积异质性的一项血常规参数，其正常范围为11% ～14%。近年研究发现，RDW可作为危急重症的新型生物标志物，RDW与心脑血管病的相关性已得到多项研究的证实[3-5]。但到目前为止，关于RDW与NSE水平相关的研究较少。因此，本研究设计采用回顾性病例对照研究方案，通过检测急性脑梗死(acute ischemic stroke，AIS)患者入院时血清NSE水平，根据患者入院时临床生化资料，重点分析患者入院时血清NSE水平与RDW的相关性，采用多因素线性回归分析RDW对血清NSE水平的影响，探讨红细胞体积异质性与AIS中枢神经元细胞损伤的关系，为进一步研究血液细胞变形因素在AIS病理生理过程中的功能作用提供理论支持。

1 资料与方法

1.1 研究对象回顾性分析2018年1月至2020年12月解放军联勤保障部队第九○八医院及赣南医学院第一附属医院神经内科确诊的300例AIS住院患者的临床与生化资料。入组标准：①符合中国急性缺血性脑卒中诊治指南2014诊断标准[6]；②年龄大于18周岁的住院患者；③临床资料完整；④患者知情同意。排除标准：①入院后排除AIS诊断的患者；②临床资料不完整；③肿瘤、心衰、贫血、红细胞增多症及肝肾疾病患者；④拒绝参加患者。其中男157例，女143例；年龄48～99岁，平均年龄(74.37±10.39)岁。血检验与影像学检查等均经患者入院时签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 资料收集通过医院电子病例系统收集急性缺血性卒中患者临床资料，基本信息包括：性别、年龄；既往病史：高血压、糖尿病、冠心病、房颤；血常规指标：红细胞数量、RDW、红细胞平均体积、白细胞、中性细胞数、血小板；血生化指标：总胆固醇、三酰甘油、低密度脂蛋白、谷丙转氨酶、肌酐、尿酸、空腹血糖；中枢神经损伤指标：NSE。肿瘤标志物：CEA、AFP、非小细胞肺癌相关抗原。

1.2.2 检测方法入院后次日早晨经肘静脉采取空腹血 4 mL并离心采集血清2 mL，使用BC-2800迈瑞全自动血液细胞分析仪检测血常规；URIT-8031分立式全自动生化分析仪检测血脂、肾功能、肝功能、血糖等；NSE检测试剂盒酶联免疫法定量检测患者血清标本NSE的含量；放射免疫分析法测定CEA、AFP及非小细胞肺癌相关抗原含量。

1.2.3 分组标准临床参考值分组：NSE正常值<16.3 ng/mL，因此，将NSE正常值<16.3 ng/mL的患者纳入NSE正常组，将NSE≥16.3 ng/mL的患者纳入NSE偏高组。统计学分组：按RDW水平由低到高排列，采用统计学三分法，将患者分为低、中、高三等份组。

2 结 果

2.1 NSE正常组与偏高组患者临床特征比较NSE正常组与偏高组患者人数百分比分别为79.67%(239/300)与20.33%(61/300)；NSE正常组与偏高组RDW值分别为(41.63±2.44)%与(44.00±4.12)%，差异有统计学意义(t=4.291，P<0.01)。2组患者间性别、高血压、糖尿病、房颤、红细胞数量、血红蛋白、红细胞平均体积、中性细胞数、血小板、总胆固醇、三酰甘油、低密度脂蛋白、谷丙转氨酶、肌酐、尿酸、空腹血糖、CEA、AFP及非小细胞肺癌相关抗原等指标比较差异无统计学意义(P>0.05)；2组间年龄、冠心病、RDW、白细胞及NSE等指标比较差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 急性脑梗死患者入院时血清NSE水平分组的临床特征比较

2.2 按RDW分组患者NSE水平比较纳入研究患者RDW值范围为35.2%～57.5%，总体平均值为(42.11±3.01)%；RDW值低、中、高三等份组患者NSE水平逐渐升高，3组间总体比较差异有统计学意义(F=6.512，P<0.01)。见表2。

表2 急性脑梗死患者按RDW分组NSE水平比较

2.3 RDW与NSE水平相关性分析RDW与NSE水平呈正相关(r=0.347，95%CI: 0.243～0.443,P<0.01)。按性别分层分析显示：男性患者RDW与NSE水平呈正相关(r=0.260，95%CI: 0.102～0.406,P<0.01)；女性患者RDW与NSE水平呈正相关(r=0.437，95%CI: 0.299～0.556,P<0.01)。总体相关性见图1。

图1 急性脑梗死患者红细胞分布宽度(RDW)与神经元特异性烯醇化酶(NSE)相关性分析

2.4 RDW与NSE水平多因素分析单因素分析筛选混杂因素：将性别、年龄等常规因素，以及经单因素分析筛选出有统计学意义的混杂因素(P<0.20)，包括：冠心病、白细胞、中性粒细胞、总胆固醇、低密度脂蛋白、肌酐、血糖等指标为混杂因素。多因素线性回归：将上述混杂因素变量纳入多因素线性回归模型进行拟合，调整混杂因素前RDW对中枢神经元损伤NSE水平升高的风险 [β(95%CI)P] 为0.38 (0.26～0.49) <0.001，调整因素后为0.33 (0.20～0.46) <0.001，提示RDW升高增加NSE水平的风险。见表3。

表3 急性脑梗死患者RDW与NSE水平的关系多因素线性回归分析

3 讨 论

AIS发生的病理生理过程中，因为脑血管的闭塞出现中枢神经元细胞所需氧和葡萄糖供给减少，导致神经元发生不可逆性损伤，而脑血管的堵死与血管管壁动脉粥样硬化、血流动力学改变及血液成分变化等三大因素密切相关。目前有中性粒/淋巴细胞比值与AIS关系的研究[7]，但有关AIS患者外周血液循环中红细胞体积异质性与AIS中枢神经元细胞损伤严重程度关系的研究极少。本研究发现：AIS患者外周血RDW值越高，反映中枢神经系统损伤的血清NSE水平也越高，临床研究两者间的关系有助于探讨红细胞变形功能在AIS中枢神经损伤机制中的作用。

AIS的诊断及严重程度评估，目前主要依据临床症状、影像检查及NIHSS评分。近年，有关AIS后神经细胞缺氧损伤或崩解后释放出来的活性物质引起国内外学者的关注，其中NSE被认为是脑组织神经元细胞损伤敏感性强的血液生物标志物[8-9]。国内外有研究表明血清NSE与脑梗死体积、预后及出血性转化有关，NSE不与细胞内肌动蛋白结合，易释放到脑脊液与血液中, 为中枢神经损伤后该指标的检测提供了证据支持[10]。有研究证实NSE在中枢神经细胞的表达水平最高，在外周神经和神经分泌组织的表达水平居中，最低表达水平见于非神经组织和脑脊液[11]。此外，NSE在与神经内分泌组织起源有关的肿瘤中，特别是小细胞肺癌中有较高的表达，导致血清中NSE明显升高[12]。因此，本研究采用NSE值来反映AIS中枢神经元损伤，同时为了排除小细胞肺癌的影响，在纳入研究患者时排除了小细胞肺癌及其他肿瘤疾病患者，以保证NSE值反映AIS中枢神经元损伤的特异性。本研究发现：AIS后NSE偏高组与正常组患者比较，其外周血RDW值显著升高，经相关性分析显示RDW与NSE呈正相关；在考虑性别、年龄、冠心病、白细胞、中性粒细胞、总胆固醇、低密度脂蛋白、肌酐及血糖等因素影响后，采用多因素分析研究显示RDW是影响NSE水平的危险因素，RDW值越大、NSE水平越高。本研究显示随着RDW的升高，反映中枢神经系统损伤的血清NSE水平也增加。AIS患者病情严重程度的风险随着RDW的升高而增加，偏高水平的RDW是AIS患者病情危重的一个危险因素，对于AIS患者临床生化诊断、严重程度评估及发病机制探讨有一定意义。

RDW影响中枢神经元损伤导致NSE水平升高，结合国内外相关文献，可能的作用机制如下：①血流动力改变：随着RDW的增加，红细胞的大小不均匀，降低红细胞的变形能力，增加循环阻力，导致血管闭死[13-14]。②炎症反应加重：RDW水平升高往往伴随有炎症因子水平的升高，比如有血沉、白细胞计数和中性粒细胞数量的增加，而过度的炎症反应则会产生大量的活性氧和促炎性细胞因子，从而对周围脑组织细胞造成不利的影响[15]。③脂质代谢紊乱：RDW水平升高出现脂质代谢并发症，而脂质代谢紊乱已被证实与脑卒中的严重程度密切相关；有研究表明，胆固醇及低密度脂蛋白偏高的患者表现出更高的RDW，可能是由于红细胞膜胆固醇水平高使红细胞寿命缩短，红细胞更新速度加快，从而导致RDW 升高[16]。本研究NSE偏高组与正常组比较，胆固醇、三酰甘油以及低密度脂蛋白水平均升高，虽然差异无统计学意义，但是随着样本量的增加，这种趋势性升高将会有统计学意义，变化趋势与RDW一致。④氧化应激反应：RDW增加氧化应激反应中细胞因子的释放，诱导红细胞粘附于血管内皮细胞，同时破坏红细胞生成、增加红细胞循环半衰期，容易导致血栓形成[17-18]。RDW值升高导致AIS发生影响中枢神经元损伤的具体作用机制尚需要进一步动物研究证明。

本研究的局限性为单中心回顾性研究，RDW与NSE水平的关系仅采用相关性分析，尚未结合术后治疗药物、生活方式等多因素进行统计分析，因此，上述研究结果尚有待大样本量、随访研究以及多因素Logistic回归分析来论证。

综上所述，AIS患者RDW值越高，反映中枢神经元细胞损伤的血清NSE水平也越高。上述发现对于探讨红细胞变形功能与AIS患者中枢神经元细胞损伤的关系方面具有一定的临床意义。