血清AQP-1、AQP-4、AQP-9与急性脑梗死神经功能康复的相关性

李志银 郗海涛 闫旭玲 孟丽霞

急性脑梗死（Acute cerebral infarction，ACI）是常见的脑血管疾病，以脑血流中断、脑组织缺血缺氧损害为特征，可遗留神经功能缺损、严重时会导致死亡。ACI 的病理生理机制复杂，神经功能损害涉及多种生物学环节，深入认识ACI 患者神经功能损害及预后转归的分子机制及标志物对预测病情变化、指导疾病治疗具有重要意义［1-2］。水通道蛋白（Aquaporin，AQP）是一类定位于细胞膜并介导水分子跨膜转运的蛋白。目前已知AQP 家族中AQP-1、-4、-9 三种成员参与脑组织缺血缺氧损害及缺血再灌注损害，AQP-1、-4、-9 的高表达可加重脑水肿、刺激炎症反应和氧化应激反应，进而加重神经功能损害［3-4］。本研究分析了血清AQP-1、-4、-9 与急性脑梗死神经功能康复的相关性，旨在为临床ACI 的病情及预后评估提供参考依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2019 年2 月至2021 年11 月期间首都医科大学附属北京康复医院收治的170 例ACI 患者为研究的ACI 组，纳入标准：①符合ACI 的诊断标准［5］；②首次发病；③起病时间≤24 h；④未行溶栓或介入治疗。⑤所有患者家属均知情同意。排除标准：①合并脑出血疾病；②合并颅内占位性病变；③合并重要脏器功能障碍；④有颅脑损伤病史。ACI 组男性104 例、女性66 例，年龄（63.41±9.42）岁，起病时间（9.41±1.24）h，合并高血压75例、糖尿病54 例。另取年龄、性别匹配的110 名健康体检者作为对照组，其中男性63 例、女性47 例，年龄（62.84±9.14）岁。两组受试者性别、年龄的比较差异无统计学意义（P＞0.05），具可比性。本研究经医院伦理委员会批准后实施。

1.2 血清指标检测方法

体检时采集对照组的空腹肘静脉血5 mL，治疗前及治疗后1 月时采集ACI 组的空腹肘静脉血5 mL，离心半径10 cm、转速3 000 转/分离心10 min，取血清放入-40℃冰箱保存待测。

1.3 ACI 神经损伤程度的评价［5］

ACI 患者入院时参照指南、根据美国国立卫生研究院卒中量表（National Institutes of Health Stroke Scale，NIHSS）评价［5］ACI 患者的神经功能损伤程度，NIHSS 评分0～15 分为轻度损伤、16～30分为中度损伤、31～45 分为重度损伤。

1.4 ACI 预后的评价

参照指南［5］、治疗后第90d 时采用改良Rankin评分（modified Rankin scale，mRS）评价ACI 患者的预后，0～2 级为预后良好亚组（112 例）、3～5 级为预后不良亚组（58 例）。

1.5 统计学处理

采用SPSS 22.0 软件进行统计学处理，计数资料用n（%）表示，行χ2检验；符合正态分布的计量资料以（）表示，进行t 检验；采用ROC 曲线分析血清AQP-1、AQP-4、AQP-9 预测ACI 患者预后的价值；采用多因素logistic 回归分析ACI 患者预后不良的危险因素。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者血清AQP-1、AQP-4、AQP-9 水平的比较

ACI 组的血清AQP-1、AQP-4、AQP-9 水平高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表1。

表1 两组患者血清AQP-1、AQP-4、AQP-9 水平比较（±s）Table 1 Comparison of serum AQP-1，AQP-4，and AQP-9 levels between 2 groups（±s）

表1 两组患者血清AQP-1、AQP-4、AQP-9 水平比较（±s）Table 1 Comparison of serum AQP-1，AQP-4，and AQP-9 levels between 2 groups（±s）

2.2 ACI 组中轻、中、重度损伤亚组患者治疗前血清AQP-1、-4、-9 水平的比较

ACI 组中轻、中、重度损伤亚组患者的血清AQP-1、AQP-4、AQP-9 水平比较：重度损伤亚组＞中度损伤亚组＞轻度损伤亚组（P＜0.05）。见表2。

表2 轻、中、重度损伤亚组患者治疗前血清AQP-1、-4、-9水平的比较（±s）Table 2 Comparison of serum AQP-1，AQP-4，and AQP-9 levels pre-treatment among the subgroups of mild，moderate and severe injuries（±s）

表2 轻、中、重度损伤亚组患者治疗前血清AQP-1、-4、-9水平的比较（±s）Table 2 Comparison of serum AQP-1，AQP-4，and AQP-9 levels pre-treatment among the subgroups of mild，moderate and severe injuries（±s）

注：与轻度损伤亚组比较，aP＜0.05；与重度损伤亚组比较，P＜0.05。

2.3 ACI 组中不同预后亚组患者治疗前及治疗后1 月时血清AQP-1、-4、-9 水平的比较

ACI 组中不同预后亚组患者治疗前的血清AQP-1、AQP-4、AQP-9 水平比较，差异无统计学意义（P＞0.05）；预后不良亚组患者治疗后1 月时的血清AQP-1、AQP-4、AQP-9 水平高于预后良好亚组，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表3。

表3 预后良好与预后不良亚组治疗前及治疗后1 月血清AQP-1、-4、-9 水平的比较（±s）Table 3 Comparison of serum AQP-1，AQP-4，and AQP-9 levels pre-treatment and 1month after treatment among the subgroups of poor and good prognosis（±s）

表3 预后良好与预后不良亚组治疗前及治疗后1 月血清AQP-1、-4、-9 水平的比较（±s）Table 3 Comparison of serum AQP-1，AQP-4，and AQP-9 levels pre-treatment and 1month after treatment among the subgroups of poor and good prognosis（±s）

2.4 治疗后1 月时血清AQP-1、-4、-9 水平单独及联合预测ACI 患者预后的ROC 曲线分析

治疗后1 月时血清AQP-1、AQP-4、AQP-9 水平单独及联合预测ACI 患者预后的ROC 曲线分析显示联合预测ACI 患者预后的AUC 面积高于单一检测（P＜0.05）。见表4、图1。

表4 治疗后1 月时血清AQP-1、-4、-9 水平单独及联合预测ACI 患者预后的ROC 曲线分析Table 4 ROC curve analysis of serum AQP-1，-4，and-9 levels at 1 month after treatment alone and in combination for prognosis of ACI patients

图1 治疗后1 月时血清AQP-1、-4、-9 水平单独及联合预测ACI 患者预后的ROC 曲线Figure 1 ROC curves of serum AQP-1，-4，and-9 levels at 1 month after treatment alone and in combination for prognosis of ACI patients

2.5 ACI 患者预后与血清AQP-1、-4、-9 水平的关系

多因素logistic 回归分析显示，血清AQP-1、AQP-4、AQP-9 水平是ACI 患者预后不良的危险因素（P＜0.05）。见表5。

表5 ACI 患者预后与血清AQP-1、-4、-9 水平的相关性Table 5 Correlation between prognosis of ACI patients and serum levels of AQP-1，-4 and-9

3 讨论

ACI 发生后脑血流中断会引起缺血缺氧损害，介入、溶栓、抗凝等治疗后脑血流部分恢复会引起缺血再灌注损害，在不同损伤机制的作用下ACI患者会遗留不同程度的神经功能障碍。随着近些年ACI 相关分子生物学研究的深入，多种与缺血缺氧、缺血再灌注相关的生物学环节被证实与ACI患者的神经功能损害相关，在不同生物学环节中发生变化的分子或基因有望成为评估ACI 病情及预后的标志物［6-7］。

AQP 家族广泛分布在人体各个脏器，作为膜蛋白参与水分子的转运，对维持细胞内外环境平稳具有重要意义。AQP 家族中不同成员的组织分布存在差异，AQP-1 主要表达在血管内皮细胞［8］；AQP-4、AQP-9 在脑组织中含量丰富，在神经元和神经胶质细胞中均广泛表达［9］。在脑缺血动物模型中，AQP-1、-4、-9 的表达水平均明显增加，三种高表达的分子加重了脑缺血动物的神经功能损害［10-12］。本研究的结果显示：ACI 患者治疗前的血清AQP-1、-4、-9 含量均高于健康体检者，表明在ACI发病后AQP-1、-4、-9 的表达及释放增加，其可能原因是缺血缺氧刺激了AQP-1、-4、-9 的表达及释放。

AQP-1、-4、-9 的生物学作用多样，除了参与水分子的转运外，还参与细胞凋亡、炎症反应、氧化应激反应等生物学环节的调控，在脑缺血缺氧损害过程中，高表达AQP-1、-4、-9 一方面导致脑水肿的发生和进展，另一方面也促进细胞凋亡、炎症及氧化应激反应等继发性损害因素的激活，进而共同导致神经功能损害的加重［13-14］。本研究的分析显示：随着ACI 患者神经损害程度的加重，治疗前的血清AQP-1、-4、-9 含量也呈现逐步增加的趋势，提示AQP-1、-4、-9 表达和释放的增加与ACI神经损害的加重有关，可能原因是AQP-1、-4、-9 增多导致了脑水肿及继发性损害因素加剧，进而加重神经功能损害。

ACI 神经损害程度的加重会导致预后不良，早期对ACI 的预后做出预测有助于指导治疗［15］。本研究的分析结果显示不同预后的ACI 患者治疗前的AQP-1、-4、-9 含量无差异，而预后不良ACI 患者治疗后1 个月时的血清AQP-1、-4、-9 高于预后良好的ACI 患者，经ROC 曲线分析证实治疗后1个月时的三项指标均对ACI 患者的预后具有预测价值，并且三项指标的联合预测价值更优，同时三项指标均是ACI 患者预后的危险因素。以上结果提示AQP-1、-4、-9 三者可能共同参与ACI的病理生理过程，共同导致了ACI 神经损害程度加重及预后不良。

综上所述，ACI 患者血清AQP-1、-4、-9 含量升高，与神经损害程度加重及预后不良有关，治疗后的血清AQP-1、-4、-9 在评估预后不良中具有预测价值。