解 淵,苑瑞敏,張 晗,袁 超,儲佺兵
據(jù)最新流行病學(xué)調(diào)查報(bào)告,我國每年新發(fā)腦卒中病人約200萬人,其中急性腦梗死是最常見類型,約占全部腦卒中的69.6%~70.8%[1]。急性腦梗死病人年致死/致殘率高達(dá)33.4%~33.8%[2],給社會、家庭及個人帶來沉重的負(fù)擔(dān)。因此探討急性腦梗死的病理生理學(xué)機(jī)制及其預(yù)防、治療具有重要意義。急性腦梗死后腦組織損傷除與血管閉塞導(dǎo)致腦細(xì)胞缺血壞死有關(guān)外,還與腦梗死繼發(fā)的腦內(nèi)炎性反應(yīng)關(guān)系密切,抑制炎性反應(yīng)能夠減輕腦組織損傷,減小腦梗死體積,促進(jìn)神經(jīng)功能恢復(fù)[3]。但腦梗死后炎性反應(yīng)發(fā)生、發(fā)展的具體機(jī)制尚不十分明確。S100鈣結(jié)合蛋白A12(S100 calcium binding protein A12,S100A12)屬于鈣結(jié)合蛋白家族,與晚期糖基化終末產(chǎn)物受體(receptor for advanced glycation end products,RAGE)結(jié)合后促進(jìn)多種炎性及免疫反應(yīng)[4]。RAGE可通過激活其下游信號分子核因子-κB(nuclear factor-κB,NF-κB)促進(jìn)炎性因子表達(dá)和炎性級聯(lián)反應(yīng)發(fā)生[5]。本研究觀測急性腦梗死后血清S100A12、RAGE以及NF-κB水平的動態(tài)變化,探討S100A12/RAGE/NF-κB信號通路與腦梗死嚴(yán)重程度的相關(guān)性,從而為干預(yù)腦梗死后炎性反應(yīng)通路相關(guān)靶點(diǎn)、改善腦梗死預(yù)后提供理論依據(jù)。
1.1 一般資料 納入我院神經(jīng)內(nèi)科 2019年1-12月收住的急性腦梗死病人(發(fā)病 24 h內(nèi))82例為觀察組,其中男59 例,女 23 例,年齡 (63.45 ±9.70)歲。診斷均符合《中國急性期缺血性腦卒中診治指南2018》標(biāo)準(zhǔn)[6],臨床資料完整,并經(jīng)頭顱 MRI 證實(shí)為急性腦梗死。另納入85例因非腦血管病住院病人為對照組,其中男 54 例,女 31 例,年齡(63.48 ±10.75)歲。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)6個月內(nèi)患有急性腦血管意外;(2)合并其他顱內(nèi)病變(腦出血、梗死后出血轉(zhuǎn)化、癲癇、顱內(nèi)感染、腫瘤、血管畸形、靜脈竇血栓形成、動脈夾層等);(3)患有嚴(yán)重肝、腎、心臟疾病以及血液系統(tǒng)疾病、腫瘤、感染、自身免疫病等。2組病人之間年齡、性別、合并腦梗死危險(xiǎn)因素[高血壓、糖尿病、高脂血癥、高同型半胱氨酸(HCY)、心房顫動、吸煙等]比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(見表1)。
表1 2組一般資料比較[n;百分率(%)]
1.2 方法 觀察組于入院后1、3、7 d抽取晨間空腹血,以ELISA試劑盒檢測血清S100A12、RAGE、NF-κB水平(按說明書步驟操作),并記錄1、3、7 d NIHSS評分。對照組于入院后1 d抽取晨間空腹血,以ELISA試劑盒檢測血清S100A12、RAGE、NF-κB水平。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用t檢驗(yàn)、χ2檢驗(yàn)、方差分析和二元定距相關(guān)分析法。
2.1 各組血清S100A12、RAGE、NF-κB水平比較 觀察組各時間點(diǎn)S100A12、RAGE、NF-κB水平與對照組比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05~P<0.01)。腦梗死后 S100A12、RAGE、NF-κB水平1 d時均最高(P<0.05),3 d和7 d水平差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)(見表2)。
2.2 觀察組S100A12、RAGE、NF-κB水平與 NIHSS 評分的相關(guān)性分析 腦梗死后1、3、7 d的NIHSS評分分別為(4.00±3.11)、(3.74±3.05)、(3.52±3.06)分。三個時間點(diǎn)S100A12、RAGE、NF-κB水平與相應(yīng)NIHSS 評分均呈正相關(guān)關(guān)系(P<0.05~P<0.01)(見表3)。
腦梗死后S100A12表達(dá)增加,被認(rèn)為是腦梗死后的標(biāo)志性蛋白[7]。S100A12具有調(diào)節(jié)炎性細(xì)胞因子及趨化作用,促進(jìn)白細(xì)胞在血管內(nèi)皮黏附浸潤,損傷細(xì)胞外基質(zhì),破壞血腦屏障完整性,進(jìn)而導(dǎo)致腦水腫、出血轉(zhuǎn)化和細(xì)胞死亡[8]。WAKISAKA等[9]發(fā)現(xiàn)急性腦梗死病人血清S100A12表達(dá)上調(diào),且與腦梗死嚴(yán)重程度呈正相關(guān)關(guān)系,并能影響急性腦梗死病人預(yù)后。LI等[10]研究證實(shí)對大腦中動脈栓塞(Middle cerebral artery occlusion,MCAO)大鼠模型腹腔注射神經(jīng)生長因子后,與對照組相比,MCAO大鼠血清S100A12水平明顯下降,腦梗死體積縮小,神經(jīng)功能缺損評分(Longa法)降低。以上研究結(jié)果表明S100A12在腦梗死后表達(dá)升高并參與腦組織損傷。本研究中,觀察組病人血清S100A12在急性腦梗死后1 d即明顯升高,發(fā)病后3、7 d雖有下降趨勢,但仍處于較高水平,從而有利于炎性反應(yīng)的維持。從相關(guān)性分析結(jié)果可以看出,S100A12水平與腦梗死嚴(yán)重程度呈正相關(guān),進(jìn)一步證實(shí)S100A12持續(xù)高表達(dá)加重腦組織損傷。
RAGE在炎性反應(yīng)中處于中心地位,其與S100A12結(jié)合后激活下游NF-κB,NF-κB進(jìn)入細(xì)胞核后促進(jìn)炎性細(xì)胞因子(白細(xì)胞介素-1、腫瘤壞死因子α等)等目的基因及RAGE自身的表達(dá)[11],從而促進(jìn)炎性級聯(lián)反應(yīng)發(fā)生。HU等[12]發(fā)現(xiàn)MCAO大鼠模型體內(nèi)RAGE明顯升高,體內(nèi)注射骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞后RAGE水平下降,且可減輕血腦屏障滲漏,促進(jìn)大鼠神經(jīng)功能恢復(fù)。SHI等[13]應(yīng)用SMTP-44D降低MCAO缺血再灌注大鼠RAGE表達(dá)水平,明顯減小腦梗死體積,改善大鼠神經(jīng)功能評分。本研究中,觀察組血清RAGE明顯升高且可持續(xù)高表達(dá)至腦梗死后7 d,其變化趨勢與S100A12相同,推測急性腦梗死后S100A12高表達(dá)能夠促進(jìn)RAGE表達(dá)和活化。張婧等[14]在大鼠腦缺血預(yù)處理研究中發(fā)現(xiàn),腦梗死區(qū)皮質(zhì)RAGE mRNA 在腦梗死后1 d表達(dá)最高,隨后逐漸下降,但到7 d 時仍高于對照組[14],該變化趨勢與腦梗死后神經(jīng)功能缺損一致,進(jìn)一步證實(shí)RAGE相關(guān)信號通路在缺血性腦損傷中的作用,但該研究未進(jìn)行各時間點(diǎn)之間RAGE水平的比較。WANG等[15]研究結(jié)果表明RAGE、NF-κB在腦梗死后1 d表達(dá)最高,48 h、72 h、7 d、14 d表達(dá)逐漸降低,與1 d時比較均有明顯差異。本實(shí)驗(yàn)中RAGE及NF-κB水平變化趨勢與既往研究相似,進(jìn)一步比較各時間點(diǎn)RAGE及NF-κB水平后發(fā)現(xiàn),腦梗死后1 d RAGE及NF-κB水平與3、7 d比較有明顯差異,而3、7 d之間RAGE及NF-κB水平比較變化不明顯。表明腦梗死后RAGE及NF-κB水平下降趨勢逐漸放緩。
表2 2組血清S100A12、RAGE、NF-κB水平比較
表3 不同時間的S100A12、RAGE、NF-κB水平與NIHSS評分相關(guān)性(r)
RAGE/ NF-κB信號通路是調(diào)控炎性反應(yīng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[16]。急性腦梗死后NF-κB表達(dá)增加,抑制NF-κB表達(dá)有利于減輕炎性反應(yīng),促進(jìn)神經(jīng)功能恢復(fù)[17]。XU等[18]發(fā)現(xiàn)使用鐵線蓮苷抑制MCAO大鼠腦內(nèi)NF-κB表達(dá)后,炎性反應(yīng)減輕,神經(jīng)細(xì)胞存活率增加,運(yùn)動和記憶功能明顯改善。XIANG等[19]在MCAO小鼠體內(nèi)利用慢病毒過表達(dá)泛素特異性蛋白酶18(USP18),能顯著減小腦梗死體積,促進(jìn)神經(jīng)再生,其機(jī)制可能與USP18抑制小膠質(zhì)細(xì)胞活性,減少NF-κB表達(dá)有關(guān)。SIMMONS等[20]證實(shí)神經(jīng)調(diào)節(jié)蛋白-1對MCAO缺血再灌注大鼠具有神經(jīng)保護(hù)作用,其機(jī)制可能與神經(jīng)調(diào)節(jié)蛋白-1抑制NF-κB誘導(dǎo)的腫瘤壞死因子α和白介素-6的釋放增加,減輕炎性反應(yīng)有關(guān)。本研究中,急性腦梗死后血清NF-κB水平明顯增加且持續(xù)至腦梗死后7 d,其變化趨勢與S100A12和RAGE相同,推測腦梗死后S100A12促進(jìn)RAGE/NF-κB炎性信號通路的表達(dá)及活化。相關(guān)性分析結(jié)果顯示NF-κB水平與NIHSS評分呈正相關(guān)關(guān)系,表明NF-κB異常表達(dá)促進(jìn)神經(jīng)損傷。