陳明 張清秀 魏秀娥★
動脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血(aneurysmal subarachnoid hemorrhage,aSAH)是臨床常見的腦血管意外,致殘率高、危害大。腦血管痙攣(cerebral vasospasm,CVS)是aSAH 常見的并發(fā)癥,表現(xiàn)為顱內(nèi)動脈收縮并造成腦組織缺血,是造成aSAH 遲發(fā)性神經(jīng)功能損害及預(yù)后不良的主要原因。炎癥反應(yīng)是目前已知與aSAH 及CVS 發(fā)病機密切相關(guān)的環(huán)節(jié),有基礎(chǔ)研究報道,抑制炎癥反應(yīng)能夠改善SAH 大鼠的CVS[1];臨床研究報道,全身炎癥反應(yīng)指數(shù)對aSAH 患者發(fā)生CVS 具有預(yù)測價值[2-3]。但是,aSAH 及CVS 發(fā)病過程中炎癥反應(yīng)的調(diào)控機制尚不十分清楚。微小RNA(microRNA,miR)是一族在轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)節(jié)基因表達(dá)的非編碼RNA,具有廣泛的生物學(xué)作用,在神經(jīng)系統(tǒng)中發(fā)揮保護(hù)或損傷作用。miR-210 是一種具有神經(jīng)保護(hù)作用的miR,王立新的動物實驗發(fā)現(xiàn)過表達(dá)miR-210 能夠改善SAH 大鼠的CVS,同時抑制Toll 樣受體4(Toll like receptor 4,TLR4)的表達(dá)并減少多種炎癥細(xì)胞因子的釋放[4]。但miR-210/TLR4 周在SAH 及CVS 發(fā)病中的變化并未見報道。將檢測了外周血中miR-210 及TLR4 的表達(dá)水平并分析其臨床意義。
選擇2015年6月至2019年6月期間本院收治的55 例aSAH 患者作為研究組,其中男性31 例、女性24 例,年齡(51.92±10.77)歲;另取同期體檢的70 例健康志愿者作為對照組,其中男性39 例、女性31 例,年齡(48.12±12.24)歲。所有患者及家屬均已知情并同意。兩組間一般資料的比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。
納入標(biāo)準(zhǔn):①發(fā)病后24 h 內(nèi)入院;②符合aSAH的診斷標(biāo)準(zhǔn)[5];③發(fā)病后3d 內(nèi)進(jìn)行早期手術(shù);④留取外周血用于miR-210 及TLR4 的檢測;⑤臨床資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn):①既往有腦梗死、腦出血、腦外傷病史;②合并其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病或精神性疾?。虎坌g(shù)前存在CVS;④住院期間死亡。本實驗經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)。
取aSAH 患者入院當(dāng)天的外周血樣本及對照組志愿者體檢當(dāng)天的外周血樣本,采用北京天根公司的試劑盒進(jìn)行miR-497 表達(dá)的檢測。首先采用全血RNA 提取試劑盒提取RNA。用miR 熒光定量PCR 檢測試劑盒檢測miR-210 的表達(dá)水平;采用熒光定量PCR 檢測試劑盒檢測TLR4 的表達(dá)水平。
取aSAH 患者入院當(dāng)天的血清樣本及對照組志愿者體檢當(dāng)天的血清樣本,采用酶聯(lián)免疫吸附法試劑盒(上海酶聯(lián)公司)檢測白介素-6(IL-6)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、基質(zhì)金屬蛋白酶-9(MMP9)的含量。按照試劑盒說明書進(jìn)行操作。
參照指南[5]進(jìn)行CVS 及預(yù)后評估。aSAH 患者術(shù)后第7 天時或出現(xiàn)新發(fā)局灶性神經(jīng)功能缺損癥狀時,進(jìn)行經(jīng)顱多普勒超聲檢查,大腦中動脈血流速度≥120 cm/s 認(rèn)為發(fā)生CVS。術(shù)后6 個月時采用改了Rankin 量表(mRS)評估神經(jīng)功能,mRS 評分0~2 分為預(yù)后良好、3~6 分為預(yù)后不良。
采用SPSS 20.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,計量資料(±s)表示,兩組間比較采用t檢驗,相關(guān)性采用Pearson 檢驗分析,采用ROC 曲線分析miR-210 及TLR4 預(yù)測預(yù)后及CVS 的價值。以P<0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
aSAH 組患者外周血中miR-210 的表達(dá)水平低于對照組,TLR4 的表達(dá)水平高于對照組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表1。
表1 兩組外周血miR-210 及TLR4 表達(dá)的比較(±s)Table 1 Comparison of miR-210 and TLR4 expression in peripheral blood between 2 groups(±s)
表1 兩組外周血miR-210 及TLR4 表達(dá)的比較(±s)Table 1 Comparison of miR-210 and TLR4 expression in peripheral blood between 2 groups(±s)
組別aSAH 組對照組t 值P 值n 55 70 miR-210 0.79±0.25 1.00±0.28 4.361 0.000 TLR4 1.33±0.38 1.00±0.25 5.837 0.000
aSAH 組患者外周血miR-210 的表達(dá)水平與TLR4 的表達(dá)水平具有負(fù)相關(guān)關(guān)系,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(r=-0.469,P<0.05)。見圖1。
圖1 aSAH 組患者外周血miR-210 與TLR4 的相關(guān)性Figure 1 Correlation between miR-210 and TLR4 in aSAH group
aSAH 組患者血清中IL-6、TNF-α、MMP9 的含量高于對照組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表2。
表2 兩組血清IL-6、TNF-α、MMP9 含量的比較(±s)Table 2 Comparison of serum IL-6,TNF-α and MMP9 between two groups(±s)
表2 兩組血清IL-6、TNF-α、MMP9 含量的比較(±s)Table 2 Comparison of serum IL-6,TNF-α and MMP9 between two groups(±s)
組別aSAH 組對照組t 值P 值n 55 70 IL-6(pg/mL)47.69±12.59 36.51±9.24 5.724 0.000 TNF-α(ng/mL)8.39±1.94 6.44±1.52 6.303 0.000 MMP9(ng/mL)18.82±3.65 13.04±2.26 10.867 0.000
aSAH 組患者外周血miR-210 的表達(dá)水平與血清中IL-6、TNF-α、MMP9 的含量具有負(fù)相關(guān)關(guān)系(P<0.05),外周血TLR4 的表達(dá)水平與血清中IL-6、TNF-α、MMP9 的含量正相關(guān)關(guān)系,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表3。
表3 aSAH 組患者外周血miR-210、TLR4 與血清炎癥因子的相關(guān)性Table 3 Correlation between miR-210,TLR4 and serum inflammatory factors in aSAH group
aSAH 組中CVS 患者外周血中miR-210 的表達(dá)水平低于非CVS 患者,TLR4 的表達(dá)水平高于非CVS 患者,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表4。
表4 aSAH 組中CVS 與非CVS 患者外周血miR-210及TLR4 表達(dá)的比較Table 4 Comparison of miR-210 and TLR4 expression in peripheral blood between CVS and non CVS patients in aSAH group
外周血miR-210、TLR4 預(yù)測aSAH 患者CVS的ROC 曲線下面積分別為0.723(95%CI:0.564~0.992、P=0.008)、0.722(95%CI:0.569~0.874、P=0.008),根據(jù)約登指數(shù)最大確定最佳截斷值分別為0.74、1.26。見圖2。
圖2 miR-210、TLR4 預(yù)測aSAH 患者CVS 的ROC 曲線Figure 2 ROC curve of miR-210、TLR4 predicting CVS in aSAH patients
aSAH 組中預(yù)后不良患者外周血中miR-210的表達(dá)水平低于預(yù)后良好患者,TLR4 的表達(dá)水平高于預(yù)后良好患者,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表5。
表5 aSAH 組中預(yù)后良好與預(yù)后不良患者外周血miR-210 及TLR4 表達(dá)的比較(±s)Table 5 Comparison of miR-210 and TLR4 expression in peripheral blood between patients with good prognosis and poor prognosis in aSAH group(±s)
表5 aSAH 組中預(yù)后良好與預(yù)后不良患者外周血miR-210 及TLR4 表達(dá)的比較(±s)Table 5 Comparison of miR-210 and TLR4 expression in peripheral blood between patients with good prognosis and poor prognosis in aSAH group(±s)
CVS 情況CVS 患者非CVS 患者t 值P 值n 20 35 miR-210 0.64±0.27 0.87±0.20 3.605 0.001 TLR4 1.58±0.37 1.19±0.30 4.257 0.000
外周血miR-210、TLR4 預(yù)測aSAH 患者預(yù)后的ROC 曲線下面積分別為0.741(95%CI:0.588~0.894、P=0.003)、0.789(95%CI:0.659~0.918、P=0.001),根據(jù)約登指數(shù)最大確定最佳截斷值分別為0.77、1.26。見圖3。
圖3 miR-210、TLR4 預(yù)測aSAH 患者預(yù)后的ROC 曲線Figure 4 ROC curve of miR-210、TLR4 predicting prognosis of patients with aSAH
aSAH 的致殘率高,CVS 是造成aSAH 患者神經(jīng)功能損害并致殘的常見并發(fā)癥。CVS 的臨床表現(xiàn)是顱內(nèi)動脈收縮造成受累腦組織供血減少、出現(xiàn)缺血缺氧性神經(jīng)功能損害,進(jìn)而影響aSAH 的預(yù)后[6-7]。因此,早期評估aSAH 病情、預(yù)測可能發(fā)生CVS 的高危人群并盡早進(jìn)行干預(yù),有助于預(yù)防CVS、改善預(yù)后。但目前aSAH 及CVS 的發(fā)病機制尚不十分清楚,闡明相關(guān)發(fā)病機制不僅能夠為尋找新的病情評估標(biāo)志物提供參考,還能為發(fā)現(xiàn)新的治療手段提供靶點。
炎癥反應(yīng)在aSAH 及CVS 發(fā)病中的作用受到越來越多關(guān)注,炎癥反應(yīng)的激活一方面加重腦水腫、促進(jìn)神經(jīng)元氧化應(yīng)激及凋亡并造成神經(jīng)功能損害,另一方面誘導(dǎo)腦血管發(fā)生痙攣并加重神經(jīng)功能損害[8-9]。TLR4 通路是體內(nèi)參與炎癥反應(yīng)調(diào)控的重要信號通路,多項基礎(chǔ)研究證實TLR4 介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)與aSAH 神經(jīng)功能損害、CVS 發(fā)生均密切相關(guān)[10-11]。miR-210 在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中發(fā)揮保護(hù)作用[12-13]。國內(nèi)一項基礎(chǔ)研究發(fā)現(xiàn),過表達(dá)miR-210 用于SAH 大鼠的治療能夠減輕神經(jīng)損害、改善CVS 并抑制TLR4 的表達(dá)[4],表明miR-210 靶向TLR4 可能參與aSAH 及CVS 的發(fā)病。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn):aSAH 患者外周血中miR-210 的表達(dá)水平降低、TLR4 的表達(dá)增加且具有負(fù)相關(guān)關(guān)系,miR-210 低表達(dá)可能削弱其抑制TLR4表達(dá)的作用并造成TLR4 表達(dá)增加,進(jìn)而參與aSAH 的發(fā)病。
TLR4 是調(diào)控炎癥反應(yīng)的重要信號通路,發(fā)生激活后通過NF-κB 途徑啟動下游IL-6、TNF-α、MMP9 等炎癥基因的表達(dá),引起IL-6、TNF-α、MMP9 大量釋放[14]。已有研究報道[15-16],aSAH 患者血清中IL-6、TNF-α、MMP9 的含量異常增加,本研究的分析結(jié)果與其一致,及aSAH 患者血清中IL-6、TNF-α、MMP9 的含量高于對照組。本實驗結(jié)果表明miR-210/TLR4 軸參與aSAH 發(fā)病過程中炎癥反應(yīng)的調(diào)控,miR-210 靶向TLR4 并抑制炎癥反應(yīng)。
國內(nèi)多項炎癥反應(yīng)與aSAH 及CVS 相關(guān)的臨床研究證實,炎癥反應(yīng)指數(shù)對aSAH 的預(yù)后及CVS 均具有預(yù)測價值[1,17];王立新的動物實驗則證 實了miR-210 對SAH 大鼠TLR4 表達(dá)及CVS 的抑制作用。本研究已經(jīng)證實aSAH 患者miR-210/TLR4 軸發(fā)生改變且與炎癥反應(yīng)的激活存在相關(guān)性,為了進(jìn)一步闡明miR-210/TLR4 軸在aSAH 發(fā)病中的作用,本研究對aSAH 患者CVS 及預(yù)后進(jìn)行了評估,55 例aSAH 患者中發(fā)生CVS 18 例、預(yù)后不良20 例,CVS 發(fā)生率和預(yù)后不良發(fā)生率分別為32.73%、36.36%,相應(yīng)的發(fā)生率與國內(nèi)已有研究相似。在此基礎(chǔ)上分析miR-210、TLR4 表達(dá)與CVS、預(yù)后的關(guān)系可知:發(fā)生CVS 及預(yù)后不良患者外周血中miR-210 的表達(dá)降低、TLR4 的表達(dá)增加,經(jīng)ROC 曲線分析證實miR-210、TLR4 對CVS 和預(yù)后具有預(yù)測價值。
綜上所述,aSAH 發(fā)病過程中miR-210 表達(dá)降低、TLR4 表達(dá)增加與炎癥反應(yīng)的激活、CVS 及預(yù)后不良的發(fā)生有關(guān),miR-210/TLR4 可能在aSAH發(fā)病中起重要作用,未來miR-210、TLR4 有望成為評估aSAH 病情及預(yù)后的標(biāo)志物,過表達(dá)miR-210并抑制TLR4 介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)則有望成為治療aSAH、改善預(yù)后的新靶點。