項(xiàng)正兵 屈新輝 王萬松 張昆南 吳曉牧(江西省人民醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科 江西省神經(jīng)病學(xué)研究所,江西 南昌 330006)
急性腦梗死患者內(nèi)皮祖細(xì)胞動(dòng)態(tài)變化及其對(duì)神經(jīng)功能的影響
項(xiàng)正兵屈新輝王萬松1張昆南吳曉牧
(江西省人民醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科江西省神經(jīng)病學(xué)研究所,江西南昌330006)
〔摘要〕目的探討腦血管病危險(xiǎn)因素對(duì)內(nèi)皮祖細(xì)胞(EPCs)的影響以及急性腦梗死患者EPCs和神經(jīng)功能缺損評(píng)分(NIHSS)的動(dòng)態(tài)變化。方法選擇60例急性腦梗死、60例腦梗死后遺癥、60例具有腦血管病危險(xiǎn)因素的患者和30例健康體檢者,以CD133和KDR雙陽性細(xì)胞作為EPCs標(biāo)記,用流式細(xì)胞儀檢測(cè)外周血EPCs數(shù)量,以NIHSS評(píng)分評(píng)價(jià)神經(jīng)功能缺損程度。分析外周血EPCs數(shù)量與腦血管各危險(xiǎn)因素的關(guān)系以及急性腦梗死患者EPCs數(shù)量動(dòng)態(tài)變化與NIHSS評(píng)分改善的相關(guān)性。結(jié)果急性腦梗死組、腦梗死后遺癥組、危險(xiǎn)因素組患者外周血EPCs數(shù)量均低于健康對(duì)照組(均P<0.01)。急性腦梗死患者在發(fā)病72 h~21 d時(shí),外周血EPCs數(shù)量均較發(fā)病24 h時(shí)間點(diǎn)高(均P<0.05),發(fā)病后EPCs逐漸升高,且在14 d時(shí)間點(diǎn)達(dá)高峰(P<0.01),此后逐漸下降,在30~90 d時(shí)EPCs水平與發(fā)病24 h無差異(P>0.05)。吸煙史、高血壓病史、糖尿病史、高脂血癥病史是腦血管病外周血EPCs獨(dú)立的影響因素。外周血EPCs數(shù)量與舒張壓、糖化血紅蛋白、總膽固醇、低密度脂蛋白呈負(fù)相關(guān)(均P<0.05),與收縮壓、空腹血糖、甘油三酯無關(guān)(均P>0.05)。急性腦梗死患者在24 h~14 d時(shí),NIHSS評(píng)分隨著外周血EPCs上升而改善;腦梗死患者急性期NIHSS評(píng)分與外周EPCs呈負(fù)相關(guān)(均P<0.01) ;在發(fā)病后21~90 d時(shí),這種相關(guān)性不復(fù)存在。結(jié)論急性腦梗死患者外周血EPCs數(shù)量呈動(dòng)態(tài)變化,且數(shù)量上升時(shí)患者的神經(jīng)功能改善。檢測(cè)外周靜脈血EPCs數(shù)量可以判斷急性腦梗死患者預(yù)后。
〔關(guān)鍵詞〕急性腦梗死;內(nèi)皮祖細(xì)胞
1南昌大學(xué)研究生院醫(yī)學(xué)部
第一作者:項(xiàng)正兵(1984-),男,在讀博士,主治醫(yī)師,主要從事腦血管病研究。
The dynamic variations of peripheral blood endothelial progenitor cells in acute cerebral infarction patients and its impact on the neural function
XIANG Zheng-Bing,QU Xin-Hui,WANG Wan-Song,et al.
Department of Neurology,Jiangxi Provincial People's Hospital,Institute of Neurology of Jiangxi Province,Nanchang 330006,Jiangxi,China
【Abstract】Objective To observe the risk factors of cerebrovascular disease on peripheral endothelial progenitor cells (EPCs) in acute cerebral ischemic(ACI) patients and investigate the correlation with the variations of EPCs and neurological function.Methods Three groups of patients including ACI group (60 cases),cerebral infarction sequel group (60 cases),the risk factors group (60 cases) as well as healthy control group (30 cases) were selected.CD133+/KDR+ cells were considered as EPCs.Peripheral blood EPCs was quantified by flow cytometry assay.The NIH stroke scale(NIHSS) was used to assess the neurological function of patients with ACI group at 24,72 h,7,14,21,30,60 and 90 d after the onset of cerebral infarction.The correlation of cerebrovascular disease risk factors consist of age,gender,past history,smoking history,systolic blood pressure(SBP),diastolic blood pressure(DBP),fasting plasma glucose(FPG),glycosylated hemoglobin (HbA1c),triglycerides(TG),total cholesterol(TC),high density lipoprotein(HDL) and low density lipoprotein(LDL) with peripheral EPCs as well as the correlation with the variations of EPCs in the ACI group and neurological function at different time points after onset were analyzed.Results Compared with those of healthy control group,the number of EPCs in ACI group,cerebral infarction sequel group and the risk factors group were decreased(P<0.01).Compared with 24 h after the onset of cerebral infarction,the number of EPCs during 72 h to 21 d after the onset was increased (P<0.05).EPCs was gradually increased until reaching the peak from the onset to 14 d after ACI(P<0.01),then gradually decreased until reaching the same level during 30~90 d compared with 24 h after onset (P>0.05).Smoking,hypertension,diabetes and hyperlipidemia were independent influence factors of cerebrovascular disease.The number of peripheral EPCs in ACI group,cerebral infarction sequel group and the risk factors group had negative correlation with DBP,HbA1c,TC and LDL(P<0.05),and no correlation with SBP,F(xiàn)PG and TG(P>0.05).The NIHSS score of patients with ACI had negative correlation with peripheral EPCs during 24 h to 14 d after onset (P<0.05) and no correlation after onset of 21 d to 90 d.Conclusions Peripheral EPCs in patients with ACI have a dynamic variations at different time points after onset.With the increase of the number of EPCs,the neurological function is improved.The quantity of peripheral blood EPCs could predict the prognosis of ACI.
【Key words】Acute cerebral infarction; Endothelial progenitor cells
血管內(nèi)皮損傷是腦梗死重要的病理生理基礎(chǔ),治療上挽救缺血半暗帶、恢復(fù)神經(jīng)元功能均以血管再通和修復(fù)為先決條件。當(dāng)前研究表明,內(nèi)皮祖細(xì)胞(EPCs)能在生理或病理情況下維持血管功能,參與血管內(nèi)皮修復(fù)和血管再生〔1〕。因此,EPCs在腦梗死的發(fā)生、發(fā)展中可能扮演十分重要角色。本實(shí)驗(yàn)擬分析腦血管病各危險(xiǎn)因素(高血壓、糖尿病、高脂血癥、吸煙)對(duì)外周血EPCs的影響,以及外周血EPCs水平與患者神經(jīng)功能評(píng)分NIHSS改善的相關(guān)性,評(píng)估EPCs數(shù)量預(yù)測(cè)腦梗死預(yù)后的價(jià)值。
1.1研究對(duì)象選擇2010年1月至2013年12月江西省人民醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科住院或門診患者和醫(yī)院體檢中心體檢者。急性腦梗死組:符合全國(guó)第四屆腦血管病學(xué)術(shù)會(huì)議修訂的診斷標(biāo)準(zhǔn),頭顱MRI平掃和彌散加權(quán)(DWI)證實(shí),均為首次急性起病,發(fā)病24 h內(nèi)入院;共60例,男32例,女28例,平均年齡(62.2± 4.7)歲,合并高血壓23例、糖尿病25例、高脂血癥17例、吸煙史24例。腦梗死后遺癥組:發(fā)病6個(gè)月以上,頭顱MRI平掃和DWI證實(shí);共60例,男34例,女26例,平均年齡(63.6±4.1)歲,合并高血壓23例、糖尿病25例、高脂血癥18例、吸煙史23例。危險(xiǎn)因素組:既往高血壓病、糖尿病、高脂血癥或吸煙(20支/d)史患者,頭顱MRI平掃無顱內(nèi)病變;共60例男33例,女27例,平均年齡(61.8±4.3)歲,合并高血壓26例、糖尿病24例、高脂血癥20例、吸煙史23例。健康對(duì)照組:否認(rèn)高血壓、糖尿病、冠心病、高脂血癥或吸煙病史;共30例,男16例,女14例,平均年齡(63.5±4.2)歲。危險(xiǎn)因素組、腦梗死后遺癥組、急性腦梗死組和健康對(duì)照組間年齡、性別比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(均P>0.05)。危險(xiǎn)因素組、腦梗死后遺癥組和急性腦梗死組高血壓病史、糖尿病病史、高脂血癥病史、吸煙史方面比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(均P>0.05)。
排除標(biāo)準(zhǔn):心房纖顫、感染性心內(nèi)膜炎等引起的腦栓塞,重要臟器(心、肺、肝、腎)衰竭,感染性疾病,血液病,惡性腫瘤,結(jié)締組織病,自身免疫性疾病,急性冠脈綜合征,下肢栓塞性疾病,近3個(gè)月外傷、手術(shù)史,近期服用炎癥抑制藥、免疫抑制劑、激素等藥物。
1.2研究方法
1.2.1一般資料收集研究對(duì)象基本資料:性別、年齡、既往史(高血壓、糖尿病、高脂血癥)、吸煙史。
1.2.2生化檢查和血壓測(cè)定急性腦梗死組肘靜脈血標(biāo)本盡可能空腹10 h以上采集,健康對(duì)照組、危險(xiǎn)因素組、腦梗死后遺癥組研究對(duì)象均隔夜空腹采集肘靜脈血。采用日本日立公司的全自動(dòng)生化檢測(cè)儀(型號(hào)7600-020)測(cè)定空腹血糖(FPG)、甘油三酯(TG)、總膽固醇(TC)、高密度脂蛋白(HDL)和低密度脂蛋白(LDL)水平。采用美國(guó)PRIMUS公司的ultra2全自動(dòng)糖化血紅蛋白分析儀行高壓液相親和層析法測(cè)定糖化血紅蛋白(HbA1c)水平。采用水銀柱式血壓計(jì)測(cè)定收縮壓(SBP)和舒張壓(DBP)。
1.2.3EPCs水平檢測(cè)采用BEACKMAN COULTER公司Epics XL流式細(xì)胞儀檢測(cè),以聚乙烯(PE)標(biāo)記的CD34和PerCPCy5.5標(biāo)記的KDR的雙陽細(xì)胞為EPCs細(xì)胞(個(gè)/10萬細(xì)胞)。
1.2.4神經(jīng)功能評(píng)定采用美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院卒中量表(NIHSS)評(píng)估急性腦梗死患者在24 h、72 h、7 d、14 d、21 d、30 d、60 d、90 d的神經(jīng)功能缺損程度。
區(qū)塊鏈技術(shù)是使用塊式和鏈?zhǔn)降拇鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)來認(rèn)證和保存數(shù)據(jù),使用共識(shí)算法實(shí)現(xiàn)生成新區(qū)塊,使用非對(duì)稱加密算法保證數(shù)據(jù)在信道中的安全傳輸,使用智能合約來處理數(shù)據(jù)的新型分布式技術(shù)。區(qū)塊鏈分為私有鏈、聯(lián)盟鏈和公有鏈。從本質(zhì)上講,區(qū)塊鏈就是一個(gè)去中心化的分布式數(shù)據(jù)庫,任何用戶都可以參與到區(qū)塊鏈中。用戶周圍的路由器設(shè)備就是一個(gè)節(jié)點(diǎn),每個(gè)節(jié)點(diǎn)都擁有一整套數(shù)據(jù)的備份,并且各個(gè)節(jié)點(diǎn)間使用相同的共識(shí)機(jī)制,通過競(jìng)爭(zhēng)計(jì)算來生成或更新區(qū)塊鏈?;趨^(qū)塊鏈結(jié)果的特點(diǎn),如果任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)失敗,其他節(jié)點(diǎn)仍能進(jìn)行正常的工作,且能分辨出是哪一個(gè)節(jié)點(diǎn)失敗。因此,區(qū)塊鏈技術(shù)解決了傳統(tǒng)平臺(tái)易受攻擊或篡改的缺陷。
2.1一般臨床資料危險(xiǎn)因素組、腦梗死后遺癥組和急性腦梗死組的SBP、DBP、FPG、HbA1c、TG、TC、HDL、LDL無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(均P>0.05)。見表1。
表1 各組一般臨床資料的比較(±s,n=60)
表1 各組一般臨床資料的比較(±s,n=60)
組別 SBP (mmHg) DBP (mmHg) FPG (mmol/L) HbA1c (mmol/L) TG (mmol/L) TC (mmol/L) HDL (mmol/L) LDL (mmol/L)危險(xiǎn)因素組 141.8±22.3 84.8±11.0 6.82±2.72 6.58±2.10 1.65±0.34 5.08±1.22 1.18±0.14 3.10±0.34腦梗死后遺癥組 143.8±17.0 84.5±11.0 6.59±2.66 6.63±2.40 1.67±0.27 5.09±1.19 1.14±0.16 3.00±0.28急性腦梗死組 141.1±21.5 81.9±11.6 6.38±2.33 6.43±2.10 1.64±0.29 5.15±1.18 1.12±0.12 3.01±0.37 F或χ2值 1.132 1.176 0.432 0.123 2.872 0.062 2.665 3.071 P值 0.568 0.311 0.650 0.884 0.238 0.940 0.072 0.215
2.2外周血EPCs水平入組時(shí)外周血EPC數(shù)量急性腦梗死組(28.1±7.1)、腦梗死后遺癥組(27.1±4.9)、危險(xiǎn)因素組(27.5±5.0)比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05),均低于健康對(duì)照組(41.7±5.2) (均P<0.01)。
急性腦梗死組EPCs水平在72 h(29.9±6.2)、7 d(32.6± 6.5)、14 d(35.5±7.2)、21 d(31.0±6.5)時(shí)均比發(fā)病24 h高(均P<0.05),可見發(fā)病后EPCs數(shù)量呈上升趨勢(shì),且在14 d時(shí)達(dá)高峰(P<0.01),此后逐漸下降,至30 d(28.1±7.0)、60 d(28.6± 7.8)和90 d(28.5±8.1)時(shí)間點(diǎn)EPCs數(shù)量與發(fā)病24 h時(shí)無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。
表2 外周血EPC s數(shù)量與腦血管危險(xiǎn)因素的回歸分析
2.3外周血EPCs水平和腦血管病危險(xiǎn)因素的相關(guān)性與EPCs數(shù)量獨(dú)立相關(guān)的變量為吸煙史、高血壓病史、糖尿病史、高脂血癥病史(均P<0.01),與年齡、性別不相關(guān)(均P>0.05)。見表2。危險(xiǎn)因素組、腦梗死后遺癥組和急性腦梗死組外周血Spearson相關(guān)分析或pearman秩相關(guān)分析顯示,外周血EPCs數(shù)量與DBP、HbA1c、TC、LDL呈負(fù)相關(guān)(均P<0.05),與FPG、TG無相關(guān)性(均P>0.05)。見表3。
2.4急性腦梗死患者外周血EPCs數(shù)量變化與NIHSS評(píng)分改善程度的關(guān)系急性腦梗死患者發(fā)病后NIHSS評(píng)分隨著外周血EPCs上升而改善。NIHSS評(píng)分發(fā)病24~72 h、72 h~7 d、7~14 d的改善程度與對(duì)應(yīng)時(shí)間點(diǎn)外周血EPCs的數(shù)量變化呈負(fù)相關(guān)(均P<0.01)。在發(fā)病后21~90 d時(shí),患者NIHSS評(píng)分仍有改善而與外周EPCs變化減少,這種相關(guān)性不復(fù)存在(均P>0.05)。見表4,表5。
表3 外周血EPCs數(shù)量與腦血管危險(xiǎn)因子的相關(guān)性
表4 急性腦梗死患者外周血EPCs水平和神經(jīng)功能NIHSS評(píng)分(±s,n=60)
表4 急性腦梗死患者外周血EPCs水平和神經(jīng)功能NIHSS評(píng)分(±s,n=60)
指標(biāo) 24 h 72 h 7 d 14 d 21 d 30 d 60 d 90 d EPCs 28.1±7.1 29.9±6.2 32.6±6.5 35.5±7.2 31.0±6.5 28.1±7.0 28.6±7.8 28.5±8.1 NIHSS評(píng)分 12.9±3.48 11.6±3.28 10.3±3.50 9.1±3.86 8.1±3.58 7.6±3.52 7.2±3.66 6.7±3.59
表5 腦梗死患者外周血EPCs數(shù)量變化與NIHSS評(píng)分改善的相關(guān)性(±s)
表5 腦梗死患者外周血EPCs數(shù)量變化與NIHSS評(píng)分改善的相關(guān)性(±s)
指標(biāo) 24~72 h 72 h~7 d 17~4 d 14~21 d 21~30 d 30~60 d 60~90 d EPCs數(shù)量變化 1.82±3.59 2.70±2.66 2.75±2.49 ?。?.30±3.45 ?。?.57±0.53 0.52±3.51 ?。?.50±0.68 NIHSS評(píng)分改善?。?.35±1.83 -1.28±1.38 ?。?.26±1.07 ?。?.92±0.96 ?。?.93±3.80 -0.40±0.59 ?。?.10±2.63 r/P值 -0.476/0.000 ?。?.377/0.003 ?。?.364/0.004 -0.025/0.848 0.047/0.720 0.035/0.302 ?。?.172/0.189
EPCs能在生理或病理情況下維持血管功能,參與血管內(nèi)皮修復(fù)和血管再生。腦血管病危險(xiǎn)因素?fù)p傷血管內(nèi)皮細(xì)胞、出現(xiàn)動(dòng)脈粥樣硬化,導(dǎo)致腦血管狹窄、閉塞,然后腦血管供血障礙,腦實(shí)質(zhì)缺血壞死。EPCs的提出,可能為腦梗死的預(yù)防、治療和預(yù)后判斷提供新的思路〔1〕。
正常健康人體外周血中存在少量EPCs,并且隨個(gè)體差異而數(shù)量不同。首先循環(huán)EPCs的數(shù)量隨年齡的增長(zhǎng)而減少〔2〕,Kushner等〔3〕證實(shí)年齡增加可加速EPCs的凋亡。再次,性別差異也導(dǎo)致其數(shù)量的不同,年輕女性循環(huán)EPCs數(shù)量最多,這可能和雌激素水平變化相關(guān)〔4〕。
腦血管病的危險(xiǎn)因素(動(dòng)脈粥樣硬化、高脂血癥、高血壓、糖尿病和吸煙等)皆導(dǎo)致循環(huán)EPCs的數(shù)量減少和功能下降。Vemparala等〔5〕觀察到動(dòng)脈粥樣硬化可加速EPCs的衰老,使EPCs的存活時(shí)間縮短。而作為動(dòng)脈粥樣硬化的主要病因之一,高脂血癥除導(dǎo)致EPCs數(shù)量減少,還可以影響EPCs的分化能力,致使功能減退〔6〕。謝培益等〔7〕發(fā)現(xiàn),低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)的中間代謝產(chǎn)物氧化LDL-C(ox-LDL-C)通過氧化應(yīng)激直接導(dǎo)致EPCs損傷、凋亡;同時(shí)通過下調(diào)bcl-2(正常細(xì)胞凋亡抑制基因)的表達(dá)而抑制EPCs增殖、誘導(dǎo)EPCs凋亡。Rossi等〔8〕對(duì)高膽固醇血癥患者進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)HDL是EPCs數(shù)量和功能的重要決定因素。Tso等〔9〕在研究中發(fā)現(xiàn)EPCs水平與高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)呈負(fù)相關(guān)相關(guān),且增高HDL-C的藥物可以增加一氧化氮(NO)的表達(dá)和減少EPCs的凋亡,促進(jìn)EPCs介導(dǎo)的內(nèi)皮修復(fù)。在那些血清膽固醇水平升高的相對(duì)健康人群中,EPCs集落生成單位明顯下降〔10〕。Chen等〔11〕發(fā)現(xiàn)高膽固醇血癥患者離體EPCs的遷移、分化、增殖能力下降,體外血管發(fā)生功能也明顯減弱。在高血壓病中,腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)活性增高〔12〕,醛固酮可以降低信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路活性而抑制骨髓動(dòng)員及EPCs的分化,同時(shí)降低血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子的表達(dá)。血管緊張素Ⅱ降低EPCs端粒酶活性,增加氧化應(yīng)激而減少EPCs的存活數(shù)量。而且高血壓患者外周血CD34+細(xì)胞的同源異形盒A9(HOXA9)表達(dá)下調(diào)也可促成EPCs的減少〔13〕。Loomans等〔14〕證實(shí)糖尿病所致的高血糖微環(huán)境可改變骨髓EPCs免疫表型的形成,減少骨髓中EPCs生成,而且發(fā)現(xiàn)HbA1c與EPCs的數(shù)量呈負(fù)相關(guān),血糖水平與EPCs的功能損傷呈正相關(guān)?;颊咭葝u素抵抗可使NO生物利用度降低,致EPCs從骨髓動(dòng)員減少。高血糖環(huán)境可使氧自由基產(chǎn)生過量,導(dǎo)致EPCs凋亡。胰島素抵抗和糖毒性均可抑制磷酯酰肌醇-3液酶/絲氨酸-蘇氨酸蛋白激酶(PI3K/Akt)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路致EPCs功能下降〔15〕。研究表明〔16〕晚期糖基化終末產(chǎn)物改變骨髓及靶組織微環(huán)境,損害EPCs的遷徙、黏附和分泌功能。Hamed等〔15〕在2型糖尿病患者EPCs數(shù)量減少及功能紊亂的基本分子機(jī)制研究中認(rèn)為可能與NO系統(tǒng)的代謝改變相關(guān)。已有研究證實(shí)吸煙可引起血管炎癥反應(yīng),并損傷內(nèi)皮細(xì)胞,循環(huán)EPCs修復(fù)受損。Mandraffino等〔17〕認(rèn)為吸煙能導(dǎo)致EPCs的氧化與抗氧化失衡,炎癥反應(yīng)失衡均可減少EPCs的數(shù)量,并且吸煙量與EPCs數(shù)量呈明顯的負(fù)相關(guān)。Kondo等〔18〕也證實(shí)戒煙可以增加外周血EPCs數(shù)量,但如果再次恢復(fù)吸煙,EPCs數(shù)量會(huì)又降低至戒煙前水平。
外周血EPCs數(shù)量與吸煙史關(guān)系密切〔17〕。在血壓因素中,與舒張壓呈明顯負(fù)相關(guān)。因?yàn)楦哐獕夯颊呤鎻垑荷呤且驗(yàn)橥庵苎茏枇υ龈撸J(rèn)為EPCs數(shù)量的下降造成受損的血管內(nèi)皮修復(fù)減少,同時(shí)血管生長(zhǎng)受損也導(dǎo)致微血管的減少。小動(dòng)脈管腔直徑變小、微小動(dòng)脈及毛細(xì)血管密度減小又繼發(fā)外周血管阻力的增高。在與血糖的比較中EPCs數(shù)量與FPG無明顯相關(guān)性,而與HbA1c呈負(fù)相關(guān)。FPG受到的影響因素比較多,尤其是急性腦梗死空腹血糖常應(yīng)激性增高,而HbA1c反映近期一段時(shí)間的血糖水平??梢婇L(zhǎng)期的高血糖才是EPCs數(shù)量的影響因素,而且糖代謝紊亂的程度和時(shí)間長(zhǎng)短與EPCs的數(shù)量密切相關(guān),即糖尿病時(shí)間越長(zhǎng)、血糖越高,EPCs數(shù)量越少。血脂對(duì)EPCs數(shù)量的影響與文獻(xiàn)報(bào)道〔7~11〕的一致。
血管危險(xiǎn)因素的影響下患者EPCs的數(shù)量明顯下降,腦梗死一旦發(fā)生,腦組織缺血、缺氧致骨髓中EPCs迅速動(dòng)員并釋放入外周血,進(jìn)行血管內(nèi)皮的修復(fù)和血管的再生。眾多學(xué)者針對(duì)腦梗死后EPCs數(shù)量變化進(jìn)行研究,都發(fā)現(xiàn)EPCs存在一個(gè)動(dòng)態(tài)復(fù)雜的數(shù)量變化過程。Tsai等〔19〕發(fā)現(xiàn)急性腦梗死后第1天早期EPCs和晚期EPCs數(shù)量均顯著降低,隨后逐步增加,直至第30天恢復(fù)至正常水平,并且在大血管病變組尤為明顯。Woywodt等〔20〕發(fā)現(xiàn)在急性腔隙性腦梗死和心源性腦栓塞后90 d之內(nèi)循環(huán)EPCs皆處于低水平狀態(tài),而在動(dòng)脈粥樣硬化性血栓型腦梗死病程中,循環(huán)EPCs數(shù)量顯著增高,并在病程第7天達(dá)最高水平。然而在有些研究則得出了不同的結(jié)論,Navarro-Sobrino等〔21〕發(fā)現(xiàn)在腦梗死發(fā)作3~24 h內(nèi)外周血EPCs數(shù)量上升,并認(rèn)為這是急性動(dòng)員所致。Paczkowska等〔22〕研究發(fā)現(xiàn)在腦梗死后1~7 d內(nèi)外周血早期EPCs和晚期EPCs數(shù)量都明顯上升,并且早期EPCs數(shù)量在第3天達(dá)到高峰,并認(rèn)為血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子的分泌是動(dòng)員因素之一。
本研究證實(shí)血管危險(xiǎn)因素造成外周血EPCs數(shù)量的下降,考慮原因可能EPCs的生成減少、修復(fù)血管消耗增加以及誘導(dǎo)EPCs的凋亡增加。急性腦梗死發(fā)生時(shí),內(nèi)皮細(xì)胞被大量消耗,外周血中EPCs在理論上應(yīng)減少,但發(fā)病24 h時(shí)間點(diǎn)檢測(cè)患者外周血EPCs數(shù)量與危險(xiǎn)因素組和腦梗死后遺癥組無差異。因此,認(rèn)為腦梗死發(fā)生時(shí)腦組織缺血、缺氧會(huì)增強(qiáng)骨髓EPCs動(dòng)員、分化并遷移至外周血,應(yīng)對(duì)血管損傷應(yīng)激需要。腦梗死患者急性期(0~30 d)存在骨髓EPCs的動(dòng)員,外周血EPCs水平升高,在穩(wěn)定期(30 d后)則回落至基線水平。與Taguchi等〔23〕研究的基本一致循環(huán)EPCs被認(rèn)為可以反映機(jī)體內(nèi)皮的修復(fù)能力,循環(huán)EPCs數(shù)量變化可反映血管修復(fù)再生的情況。雖然腦梗死后循環(huán)EPCs數(shù)量變化存在爭(zhēng)議,但是多數(shù)研究結(jié)果都支持低水平的循環(huán)EPCs提示預(yù)后不良〔24〕。這可能是由于血管損傷修復(fù)消耗大量的EPCs、大量炎癥因子抑制EPCs的動(dòng)員和/或促進(jìn)外周血中EPCs的凋亡而導(dǎo)致循環(huán)EPCs的減少〔25〕。
基礎(chǔ)研究發(fā)現(xiàn)腦缺血后神經(jīng)再生、神經(jīng)功能的恢復(fù)與缺血部位新血管的形成、重塑密切相關(guān)。Hess等〔26〕以雄性轉(zhuǎn)基因小鼠骨髓細(xì)胞移植給雌性小鼠,觀察到腦缺血第24小時(shí)則僅有少量的表達(dá)綠熒光蛋白的骨髓來源細(xì)胞整合,到腦缺血后7、14 d,骨髓來源的細(xì)胞大量整合進(jìn)缺血區(qū)血管系統(tǒng)并表達(dá)血管內(nèi)皮細(xì)胞的標(biāo)志。Zhang等〔27〕以轉(zhuǎn)基因小鼠的骨髓細(xì)胞移植給小鼠,發(fā)現(xiàn)腦缺血損傷后可募集血循環(huán)中的EPCs參與血管再生。Giraldi-Guimarares等〔28〕在大鼠腦缺血模型證實(shí),EPCs能使腦缺血部位的血液供應(yīng)得到顯著改善,促進(jìn)大鼠神經(jīng)功能恢復(fù)。EPCs促進(jìn)神經(jīng)功能改善的可能機(jī)制是分化為內(nèi)皮細(xì)胞〔29〕和分泌血管生成因子〔30〕。一項(xiàng)以人的骨髓基質(zhì)細(xì)胞移植治療大鼠腦缺血的研究表明,人骨髓基質(zhì)細(xì)胞可以通過提高內(nèi)源性,即大鼠的血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)和其受體(VEGFR-2)的水平來促進(jìn)缺血區(qū)的“血管新生”。血供的恢復(fù)是神經(jīng)修復(fù)的基礎(chǔ)。在急性缺血性腦卒中發(fā)生后,骨髓EPCs被動(dòng)員到外周血并歸巢到缺血組織,參與該處的損傷血管修復(fù)和缺血部位新血管的形成〔31〕。很明顯,EPCs參與了腦缺血的修復(fù)。Yip等〔32〕研究也發(fā)現(xiàn),用CD34+/ KDR+細(xì)胞代表循環(huán)EPCs,急性腦梗死發(fā)生后外周血EPCs水平顯著提高,反映骨髓的動(dòng)員,認(rèn)為循環(huán)EPCs的水平可作為腦缺血后臨床預(yù)后的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子。Chu等〔33〕也發(fā)現(xiàn)腦缺血,尤其是腦缺血1 w內(nèi),外周血EPCs數(shù)量增加明顯的患者,預(yù)后良好,外周血EPCs數(shù)量與預(yù)后呈獨(dú)立相關(guān)。
本研究在分析急性腦梗死患者外周血EPCs數(shù)量變化與NIHSS評(píng)分改善程度的關(guān)系中發(fā)現(xiàn),NIHSS評(píng)分發(fā)病24 h至14 d的改善程度與對(duì)應(yīng)時(shí)間點(diǎn)外周血EPCs的數(shù)量變化呈負(fù)相關(guān)(均P<0.01)。在發(fā)病后21~90 d時(shí),患者NIHSS評(píng)分仍有改善而與外周EPCs變化減少,這種相關(guān)性不復(fù)存在(均P>0.05)。EPCs對(duì)腦梗死的作用機(jī)制可能為: (1)誘導(dǎo)梗死區(qū)域血管的新生,改善缺血腦組織的血供,減少神經(jīng)細(xì)胞凋亡,從而促進(jìn)神經(jīng)功能恢復(fù)。(2)修復(fù)損傷的血管內(nèi)皮,維持血腦屏障的完整性,減輕腦水腫。(3)通過旁分沁作用分泌血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子,誘導(dǎo)神經(jīng)干細(xì)胞的增殖和分化,促進(jìn)神經(jīng)元恢復(fù)和再生。
實(shí)驗(yàn)中急性腦梗死患者急性期(24 h~14 d)外周血EPCs數(shù)量變化與NIHSS評(píng)分的改善有明顯的相關(guān)性,EPCs數(shù)量越多,神經(jīng)功能恢復(fù)越好。因此認(rèn)為,腦梗死急性期外周血EPCs數(shù)量可以作為腦梗死預(yù)后預(yù)測(cè)的指標(biāo)。研究中腦梗死后30 d 至90 d時(shí),EPCs數(shù)量無明顯變化,而NIHSS評(píng)分仍趨于改善,分析可能通過康復(fù)訓(xùn)練等其他途徑促進(jìn)神經(jīng)功能的恢復(fù)。
在急性腦梗死14 d后EPCs數(shù)量開始下降,這也為EPCs治療腦梗死的時(shí)間節(jié)點(diǎn)提供了理論依據(jù)。認(rèn)為在腦梗死的急性期,可以通過藥物干預(yù)或移植方式增加外周血或腦梗死部位的EPCs,而增加腦組織的血供,提高腦梗死的神經(jīng)功能,改善預(yù)后〔34,35〕。
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〔2015-01-17修回〕
(編輯袁左鳴)
通訊作者:屈新輝(1970-),男,碩士,主任醫(yī)師,碩士生導(dǎo)師,主要從事腦血管病、運(yùn)動(dòng)障礙疾病和干細(xì)胞研究。
基金項(xiàng)目:十一五國(guó)家科技支撐計(jì)劃資助項(xiàng)目(2008BAI68) ;江西省衛(wèi)生廳科技計(jì)劃項(xiàng)目(20133013)
〔中圖分類號(hào)〕R743
〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕A
〔文章編號(hào)〕1005-9202(2015) 16-4520-05;
doi:10.3969/j.issn.1005-9202.2015.16.044