新型脂肪因子Asprosin Irisin与急性缺血性脑卒中及病情严重程度的相关性研究

王开开 钟莲梅 侯 倩

1）青海省人民医院，青海西宁810007 2）昆明医科大学第一附属医院，云南 昆明 650032

目前随着人们生活及人口结构变化，多种因素引起脑组织缺血缺氧、坏死所致神经功能缺损症状的缺血性脑卒中依然是致残的首要原因［1］，而青海地区由于高寒、缺氧环境及居民特殊饮食习惯、特殊血液流变学等特点使缺血性脑卒中发病率较高。在缺血性脑卒中的TOAST 分型中，以颅内或颅外动脉粥样硬化（atherosclerotic，AS）为病理基础的动脉粥样硬化性脑梗死为最常见的类型［2-3］。近年来研究发现，脂肪组织所分泌的新型脂肪因子白脂素（Asprosin）、鸢尾素（Irisin）与多个缺血性脑血管病危险因素如肥胖、糖脂代谢紊乱、高血压等代谢综合征（metabolic syndrome，MS）密切相关，并且可能参与AS 的形成和进展［4-6］。本研究以动脉粥样硬化型急性缺血性脑卒中（acute ischemic stroke，AIS）为研究目标，探讨新型脂肪因子Asprosin、Irisin 是否可作为AIS新型生物学标志物及与病情严重程度的关系。

1 对象与方法

1.1 研究对象选取2021-03—2021-09 在青海省人民医院神经内科住院的AIS患者为病例组，同期本院体检的非AIS 者为对照组。纳入标准：（1）符合2018 年美国卒中学会AIS 患者早期管理指南［8］所制定的诊断标准；（2）经头颅磁共振弥散像（DWI）证实为新发脑梗死（发病72 h 内）；（3）年龄≥18岁，临床资料完整。排除标准：（1）排除出血性脑卒中，TOAST分型中的心源性脑梗死型、不明原因型卒中及其他原因脑卒中；（2）可能影响结果的其他疾病：患有各种类型心脏疾病、各种血液性疾病、急慢性感染性疾病、自身免疫性疾病、严重肝肾功能不全、肿瘤、近期行较大外科手术或有严重外伤者；（3）研究前2 周内服用过类固醇药物、免疫抑制剂等药物者；（4）既往脑梗死病史遗留神经功能损伤者；（5）妊娠妇女，患有精神疾病者；（6）临床资料不完整及无法配合者。所有入选者均签署知情同意书，本研究获得青海省人民医院医学伦理委员会审批通过（2021-71）。

1.2 研究方法

1.2.1 临床资料收集：入选当天记录受试者的性别、民族、年龄、血压等信息；所有受试者均于入院次日清晨空腹状态下采集肘静脉血，行相关实验室检查，由青海省人民医院检验科使用相关检测仪器测定；收集红细胞分布宽度（RDW）、D-二聚体（D-D）、纤维蛋白降解产物（FDP）及β2-微球蛋白（β2-MG），并计算中性粒细胞/淋巴细胞（NLR）、中性粒细胞/嗜酸性粒细胞（NER）、高敏C反应蛋白/白蛋白（hsCRP/Alb）、单核细胞/高密度脂蛋白（MHR）及血浆致动脉粥样硬化指数（AIP）［AIP=Log（TG/HDL）］［5］。

1.2.2 血清Asprosin、Irisin 测定：所有受试对象入院次日清晨空腹状态下采集肘静脉血5 mL，离心获得血清后采用上海酶联生物科技有限公司进口抗体包被的人Asprosin、人Irisin酶联免疫吸附测定试剂盒，用双抗体一步夹心法分别测定各组血清Asprosin、Irisin水平，所有操作严格按照试剂盒说明书进行。

1.2.3 AIS患者病情严重程度判定：对AIS患者入院后24 h 内根据美国国立卫生研究院卒中量表（National Institute of Health stroke scale，NIHSS）［7］进行神经功能缺损程度评分，特指定一名高年资专业神经内科医师进行评定；基线NIHSS 评分越高，AIS病情越严重。

1.3 分组情况共入组170 例，男103 例，女67 例；汉族102 例，其他民族68 例；年龄（64.72±9.94）岁。其中病例组90 例，男54 例，汉族52 例，年龄（65.88±11.81）岁；对照组80 例，男49 例，汉族50 例，年龄（63.43±7.13）岁；2 组性别、民族、年龄方面比较差异均无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。

依据中国2型糖尿病防治指南（2017年版）提出的MS 诊断标准将病例组分为MS 合并AIS 组（A 组）50 例，其中男29 例，汉族28 例，年龄（66.20±12.59）岁；单纯AIS组（B组）40例，其中男25例，汉族24例，年龄（65.48±10.91）岁；将对照组分为单纯MS 组（C组）40例，其中男25例，汉族21例，年龄（63.78±7.32）岁；健康组（D 组）40 例，其中男24 例，汉族29 例，年龄（63.08±7.01）岁；4 组性别、民族、年龄方面比较差异均无统计学意义（P＞0.05）。

依据基线NIHSS 评分将AIS 患者病情严重程度分为3组，其中轻度组29例（NIHSS＜7分），男21例，汉族17 例，年龄（64.14±8.62）岁，前循环梗死21 例，后循环梗死4例，多发梗死灶4例；中度组38例（7分≤NIHSS≤15 分），男22 例，汉族23 例，年龄（65.03±12.94）岁，前循环梗死26例，后循环梗死5例，多发梗死灶7 例；重度组23 例（NIHSS＞15 分），男11 例，汉族12例，年龄（69.48±13.03）岁，前循环梗死14例，后循环梗死4例，多发梗死灶5例；3组性别、民族、年龄及梗死部位方面比较差异无统计学意义（P＞0.05）。

1.4 统计学方法：采用SPSS 25.0 软件对数据进行统计分析。计量资料先行正态性检验，血清Asprosin、Irisin在各组中均呈正态分布（P＞0.05）并以均数±标准差（±s）表示。2组之间比较用t检验；多组间比较用单因素方差分析，两两比较用Bonferroni校正法，对方差不齐的变量用Brown-Forsythe’s检验，两两比较用Tamhane T2法。在NIHSS评分相关性分析中，呈正态分布的变量采用Pearson 相关分析，非正态分布变量采用Spearman 相关分析；用受试者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲线评价Asprosin、Irisin对AIS的临床诊断价值，应用多元逐步线性回归分析病情严重程度的影响因素。P＜0.05为差异有统计学意义。应用GraphPad Prism 8.0软件绘图。

2 结果

2.1 病例组与对照组血清Asprosin、Irisin 水平比较病例组患者血清Asprosin、Irisin 水平均高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.001）。见图1。

2.2 A、B、C、D4 组血清Asprosin、Irisin 水平比较4组血清Asprosin、Irisin水平比较差异均有统计学意义（P＜0.001）。A、B组血清Asprosin、Irisin水平均高于D组，差异均有统计学意义（P＜0.01）；在AIS患者中，A组血清Asprosin水平与B组相比差异无统计学意义（P＞0.05），而血清Irisin 水平低于B 组，差异有统计学意义（P=0.007）；在非AIS受试者中，C组血清Asprosin、Irisin 水平均高于D 组，差异有统计学意义（P＜0.05）；在MS 患者中，A 组血清Asprosin 水平高于C组，差异有统计学意义（P＜0.001），但血清Irisin水平与C组相比差异无统计学意义（P=1.000）。见图2。

图2 4组血清Asprosin、Irisin 水平比较Figure2 Comparison of serum Asprosin and Irisin levels among four groups

2.3 Asprosin、Irisin对AIS的诊断价值绘制ROC曲线分析表明，血清Asprosin水平对AIS诊断的曲线下面积（AUC）为0.831，其最佳临界值为2.770 ng/mL时，诊断AIS 的灵敏度为65.56%，特异度为90.00%，阳性预测值为88.06%，阴性预测值为69.90%；血清Irisin水平对AIS诊断的AUC为0.724，其最佳临界值为120.096 ng/mL时，诊断AIS的灵敏度为75.56%，特异度为63.75%，阳性预测值为70.10%，阴性预测值为69.86%。见图3。

图3 Asprosin、Irisin 诊断AIS的ROC分析Figure3 ROC analysis of Asprosin and Irisin in the diagnosis of AIS

2.4 不同病情严重程度的AIS 患者血清Asprosin、Irisin水平比较AIS患者病情严重程度轻、中、重3 组血清Asprosin、Irisin 水平差异有统计学意义（P＜0.001）。血清Asprosin 水平随AIS 患者病情严重程度的增加而增高，血清Irisin 水平随AIS 患者病情严重程度的增加而减低（P＜0.001）。见图4。

图4 不同病情严重程度的AIS患者血清Asprosin、Irisin 水平比较Figure 4 Comparison of serum Asprosin and Irisin levels in AIS patients with different disease severity

2.5 AIS 患者病情严重程度与血清Asprosin、Irisin 的关系以NIHSS 评分为因变量，Asprosin、Irisin 为自变量，行相关分析得出，血清Asprosin 水平与AIS 患者NIHSS 评分呈正相关（r=0.827，P＜0.001）；血清Irisin水平与AIS患者NIHSS评分呈负相关（r= —0.698，P＜0.001）。进一步分析NIHSS 评分与Irisin 水平关系发现，在轻型卒中（NIHSS≤4）患者中（n=20），NIHSS 评分与Irisin 水平呈正相关（r=0.489，P=0.029）；在非轻型卒中（NIHSS＞4）患者中（n=70），NIHSS评分与Irisin水平呈负相关（r=—0.742，P＜0.001）。见图5。

图5 AIS患者病情严重程度与血清Irisin水平关系Figure 5 Relationship between disease severity and serum Irisin level in patients with AIS

2.6 AIS患者病情严重程度相关影响因素多元线性回归分析经相关分析，收缩压（r=0.440）、D-D（r=0.476）、FDP（r=0.428）、RDW（r=0.268）、β 2MG（r=0.356）、NLR（r=0.559）、NER（r=0.440）、hsCRP/AIb（r=0.704）、MHR（r=0.490）、AIP（r=0.613）均与NIHSS 呈正相关（P 均＜0.05）。将上述变量、Asprosin 及Irisin纳入多元线性回归方程作自变量，以NIHSS 评分为因变量，行多元逐步回归分析，得出回归方程为Y=-14.132+2.445×Asprosin-0.030×Irisin+0.300×hsCRP/AIb+0.371×RDW+5.816×AIP+0.444×NLR；分析表明，Asprosin、hsCRP/AIb、RDW、AIP、NLR 为AIS病情严重的危险因素（均P＜0.01），Irisin为AIS病情严重的保护性因素（P＜0.001），其中以Asprosin 对AIS病情严重的影响最大（标准系数=0.493）。见表1。

表1 AIS患者病情严重程度相关影响因素的多元逐步线性回归分析Table 1 Multiple stepwise linear regression analysis of factors related to disease severity in patients with AIS

3 讨论

近来研究发现，脂肪因子可以通过影响胰岛素抵抗与MS密切相关，在MS的低度炎症状态下，表达失衡的促炎及抗炎脂肪因子共同作用于动脉血管壁参与AS 的形成，是AIS 发生的危险因素［8-9］。Asprosin于2016年ROMERE等［10］的新生儿型早衰症研究中发现，是一种新型生糖蛋白脂肪因子；肝脏为其主要靶器官，在胰岛素抵抗、糖脂代谢、炎症反应及细胞凋亡等方面发挥重要作用，是MS发生的影响因素［4］；WIECEK 等［5］研究发现血清Asprosin 浓度与用来预测和评估AS 的AIP 密切相关，提示其可能参与AS 的发生、发展。由FNDC5 基因编码的Irisin 不仅是肌肉因子，而且是一种新型脂肪因子，其主要靶点是脂肪组织，对机体代谢、产热和氧化应激有重要的有利调节作用；TANG等［11］研究表明Irisin与MS的不良代谢参数密切相关；ZHANG等［6］研究显示Irisin可以通过保护血管内皮和抑制炎症反应减缓AS 进程，提示Irisin对AS具有抑制性作用。

目前国内外尚无Asprosin 与AIS 关系的研究报道，HONG 等［12］研究表明血清Asprosin 水平随MS 组分数量的增加而增高，DEBOER等［13］研究证实随MS严重程度的增加会提升患AIS 的风险。本研究发现AIS患者血清Asprosin水平高于对照组，MS合并AIS患者血清Asprosin 水平高于单纯MS 患者及健康者，单纯MS 患者血清Asprosin 水平高于健康者（与HONG等［12］研究一致），提示Asprosin 可能通过促进代谢紊乱参与AIS发病。ROC曲线分析显示，Asprosin 诊断AIS 的AUC 为0.831，当其最佳临界值为2.770 ng/mL时，对AIS 诊断的灵敏度为65.56%，特异度为90.00%，阳性预测值为88.06%，阴性预测值为69.90% ；表明Asprosin 对AIS 具有诊断价值，是预测AIS 潜在的新型生物学标志物。

研究进一步发现，血清Asprosin水平随AIS患者病情严重程度的增加而升高，与病情严重程度呈正相关，是AIS 患者病情严重的主要危险因素（标准化B=0.493），分析可能是Asprosin通过其相关下游通路促进内质网应激及炎症反应［14］，促进缺氧引起的脑细胞水肿，加重脑组织损伤。然而ZHANG等［15］研究显示Asprosin 可能在心肌梗死的氧化应激损伤中发挥有益作用。所以考虑Asprosin 水平在AIS 患者中升高并随AIS病情越严重其水平越高的现象，不排除是针对代谢紊乱、缺血缺氧损伤的有益代偿性效应，有待进一步探索。

目前在有关Irisin 与AIS 的研究结论并不一致，LI等［16］研究证实，脑梗死模型小鼠血清Irisin水平低于对照组；而CHEN 等［17］研究表明Irisin 水平在高血压相关卒中患者中表达较高。本研究发现，青海地区AIS 患者血清Irisin 水平高于对照组，Irisin 诊断AIS 的AUC 为0.724，最佳临界值为120.096 ng/mL时，诊断AIS 的灵敏度为75.56%，特异度为63.75%，阳性预测值为70.10%，阴性预测值为69.86%；说明Irisin在AIS患者中有较高的表达，并对AIS诊断和预测有一定价值，与CHEN 等［17］研究结果相似。根据是否患MS分组比较显示，单纯MS患者血清Irisin水平高于健康者，MS合并AIS患者血清Irisin水平高于健康者，但低于单纯AIS患者；推断Irisin水平可能在代谢紊乱向AIS 进展过程中呈一个先增后降的“U”型分布，有研究报道Irisin在寒冷环境中处于高表达状态，故不除外Irisin可能在高寒缺氧的青海地区具有良好的代偿效应。

通过探讨AIS 病情严重程度与Irisin 的关系发现，血清Irisin 水平随AIS 病情严重程度的增加而减低，并整体上与病情严重程度呈负相关，是AIS 病情严重的保护性因素，这与相关研究［16,18］一致。分析是Irisin 可以通过抑制氧化应激炎症反应、改善脑组织水肿及保护血脑屏障减轻脑组织形态学和功能上的损伤［19］，并且能够通过增加大脑皮质脑源性神经营养因子恢复受损脑组织［20］。本研究还进一步发现，在轻型卒中患者中NIHSS 评分与Irisin 水平呈正相关，而在非轻型卒中患者中NIHSS 评分与Irisin 水平呈负相关，表明血清Irisin 水平可能随AIS 病情严重程度的增加呈先上升后下降的“U”型分布，推断Irisin 对AIS 有一定代偿能力，当随病情加重其代偿作用可能逐渐减少。

新型脂肪因子Asprosin、Irisin在青海地区AIS患者中表达增高，两者可作为诊断和预测AIS潜在的新型生物学标志物。Asprosin 是AIS 病情严重的危险因素，Irisin 是AIS 患者病情严重的保护性因素并具有一定代偿性能力，早期检测血清Asprosin、Irisin 水平有望辅助评估AIS 病情严重程度。本研究仍有局限性，有待大样本、多中心、深入研究两者在AIS 发生、发展中的作用及机制。