何德英,潘成德,郭富饒,江思德

急性缺血性腦卒中(acute ischemic stroke,AIS)是腦卒中最常見類型,近年來其患病率呈逐漸升高的趨勢[1]。AIS一旦發(fā)生,病情急劇發(fā)展,伴隨較高的致殘率和致死率[2]。尋找能評估AIS病情及預后的生物標志物,對于改善患者預后具有重要意義[3]。骨鈣素是由BGLAP基因編碼,由非增殖期成骨細胞特異性合成和分泌,參與骨形成、葡萄糖及脂肪代謝的調(diào)節(jié)[4]。近年來發(fā)現(xiàn),血清骨鈣素等骨代謝指標表達失常可增加腦卒中發(fā)生的風險,是潛在的AIS血清標志物[5]。去乙酰化酶6(sirtuin 6, SIRT6)具有組蛋白賴氨酸殘基的脫乙酰酶作用,參與氧化應激、炎性反應、自噬及衰老等多種生物學過程[6]。研究發(fā)現(xiàn),在急性腦缺血小鼠模型中,SIRT6表達下調(diào)能夠促進神經(jīng)細胞凋亡,增加動物病死率,是潛在的AIS血清標志物[7]。本研究通過檢測AIS患者血清骨鈣素、SIRT6表達,探討兩者對AIS患者臨床預后的預測價值,報道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 2019年2月—2021年2月重慶市巴南區(qū)人民醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科診治AIS患者90例為AIS組,男44例,女46例,年齡31～83 (64.35±7.34)歲;體質(zhì)量指數(shù)(BMI)19～27 (22.52 ±2.28) kg/m2,病程1～24(6.12±2.13)h;吸煙史33例,飲酒史40例;既往史:高血壓46例,糖尿病18例;頭顱MR測量梗死面積:≤4 cm260例、>4 cm230例。以同期診治的高血壓或糖尿病患者90例為非AIS組,男48例,女42例,年齡31～78 (62.97±7.81)歲;BMI 18～29(22.53±2.41) kg/m2;高血壓60例,糖尿病30例;吸煙史30例,飲酒史38例。以同期體檢健康者90例為健康對照組,男45例,女45例,年齡32～80 (63.82±8.01)歲;BMI 18～28 (22.49 ±2.31) kg/m2。3組受試者性別、年齡、BMI、吸煙史及飲酒史比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),具有可比性。本研究已經(jīng)獲得醫(yī)院倫理委員會批準(KY20198134075009),受試者或家屬知情同意并簽署知情同意書。

1.2 病例選擇標準 (1)納入標準:①根據(jù)患者臨床表現(xiàn)、頭顱MR明確診斷為AIS,同時診斷和治療原則均符合《中國急性缺血性腦卒中診治指南2018》中的相關(guān)標準[8];②初次發(fā)病;③患者發(fā)病到入院時間小于24 h;④無意識障礙及抽搐史;⑤臨床資料完整。(2)排除標準: ①既往有AIS病史;②入院予以靜脈溶栓、血管內(nèi)治療者;③合并顱腦腫瘤、顱腦外傷、嚴重心律失常、心肌梗死等;④合并骨質(zhì)疏松、強直性脊柱炎等疾病。

1.3 觀察指標與方法

1.3.1 臨床資料收集:包括性別、年齡、BMI、高血壓、糖尿病等資料;檢測血脂(總膽固醇、三酰甘油、高密度和低密度脂蛋白膽固醇)水平;頭顱MR檢查并計算腦梗死面積。AIS患者入院時進行美國國立衛(wèi)生研究院卒中量表(National Institute of Health stroke scale,NIHSS)評分[9],評分范圍0～42分,評分越高,神經(jīng)功能缺損程度越重。根據(jù)NIHSS評分,分為輕癥亞組(0～15分,30例),中癥亞組(16～30分,33例)和重癥亞組(31～42分,27例)。

1.3.2 血清骨鈣素、SIRT6測定:于患者入院次日清晨和健康對照組體檢時采取肘靜脈血5 ml,室溫靜置1 h,離心留取上層血清。以ELx800型酶標儀(Biotek公司)檢測血清骨鈣素(酶聯(lián)免疫吸附試劑盒購自上海撫生生物公司,貨號A102876)、SIRT6水平(酶聯(lián)免疫吸附試劑盒購自上海滬震生物科技公司,貨號HZ-2117)。

1.3.3 隨訪:患者出院第3個月時均接受門診復查,應用改良Rankin量表(modified Rankin scale,mRS)評估其預后情況并進行分組[10],預后不良亞組(>2分,n=24),預后良好亞組(≤2分,n=66)。

2 結(jié) 果

2.1 3組血清骨鈣素、SIRT6水平比較 與健康對照組比較,血清骨鈣素、SIRT6水平AIS組均降低(t/P=25.013/<0.001、27.571/<0.001),非AIS組比較差異無統(tǒng)計學意義(t/P=2.559/0.152,3.113/0.067);與非AIS組比較,AIS組2項指標均降低(t/P=31.808/<0.001、36.440/<0.001),見表1。

表1 3組受試者血清骨鈣素及SIRT6水平比較

2.2 不同病情嚴重程度AIS患者血清骨鈣素、SIRT6水平比較 血清骨鈣素、 SIRT6水平重癥亞組<中癥亞組<輕癥亞組(t/P=7.793/<0.001、3.809/<0.001,10.987/<0.001、6.684/<0.001),見表2。

表2 不同嚴重程度AIS患者血清骨鈣素、SIRT6水平比較

2.3 不同預后AIS患者臨床指標比較 與預后良好亞組比較,預后不良亞組梗死面積大、NIHSS評分較高,血清骨鈣素及SIRT6均較低(P均<0.01);其他資料2組比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),見表3。

表3 不同預后AIS患者臨床指標比較

2.4 AIS患者預后影響的多因素Logistic回歸分析 以AIS患者預后為因變量(不良=1,良好=0),以血清骨鈣素、SIRT6、梗死面積、NIHSS評分為自變量進行Logistic回歸分析,結(jié)果顯示:梗死面積大、NIHSS評分高是影響AIS患者預后的危險因素,血清骨鈣素及SIRT6高是影響AIS患者預后的保護因素(P<0.01),見表4。

表4 AIS患者預后影響的多因素Logistic回歸分析

2.5 血清骨鈣素、SIRT6水平對AIS患者不良預后的評估價值 繪制血清骨鈣素、SIRT6水平對AIS患者不良預后的評估價值ROC曲線,并計算曲線下面積(AUC),結(jié)果顯示: 血清骨鈣素、SIRT6及兩項聯(lián)合對AIS 患者不良預后的AUC分別為0.782、0.796、0.886,兩項聯(lián)合的AUC大于各自單獨預測效能(Z=4.526、4.209,P均<0.001),見表5、圖1。

圖1 AIS患者預后的受試者工作特征曲線分析

表5 血清骨鈣素、SIRT6水平對AIS患者不良預后的預測價值

3 討 論

AIS是大腦供血不足導致腦組織損傷的急性疾病,疾病早期可出現(xiàn)神經(jīng)功能惡化,導致肢體和語言殘疾,嚴重時可導致死亡。目前影響AIS患者病情嚴重程度及預后的因素較多,如高齡、高血壓及糖尿病等[11],但目前尚無有效評估AIS患者預后的血清標志物。研究影響AIS患者預后的因素,有利于指導臨床診治。

骨鈣素是由成熟成骨細胞合成分泌的特異性非膠原蛋白,是包含49個氨基酸的小分子肽,不僅參與骨形成、骨轉(zhuǎn)換過程,其還能夠作為一種內(nèi)分泌激素,參與能量代謝及雄性生殖的過程[4]。研究發(fā)現(xiàn),母體骨鈣素可以穿過胎盤,促進胎兒大腦神經(jīng)發(fā)生和發(fā)育,促進空間學習和記憶能力[12]。本研究中,AIS患者血清骨鈣素水平明顯降低,提示骨鈣素表達下調(diào)促進AIS的發(fā)生發(fā)展。骨鈣素不僅表達于成骨細胞,也存在于血管平滑肌細胞中,有學者研究表明血清骨鈣素降低能夠?qū)е缕咸烟呛椭敬x紊亂,促進血管鈣化、血管動脈粥樣硬化、血管內(nèi)膜增生等的發(fā)生,增加AIS等心血管疾病的發(fā)生風險[5]。研究表明,骨鈣素表達下調(diào)增加血管內(nèi)皮細胞不穩(wěn)定性,促進動脈血管平滑肌鈣化,增加AIS發(fā)生的風險[13]。本研究中,AIS患者血清骨鈣素與疾病嚴重程度有關(guān),病情程度越重,血清骨鈣素水平越低,提示血清骨鈣素水平有助于反映AIS患者疾病嚴重程度。其原因可能是骨鈣素能夠促進腦神經(jīng)細胞代謝重編程,在腦缺血時發(fā)揮保護作用。實驗研究表明,骨鈣素的表達下調(diào)能夠激活脯氨酸羥化酶1,促進缺氧誘導因子1α的表達及葡萄糖的有氧氧化,加重腦缺血缺氧時神經(jīng)元的損傷[14]。此外,骨鈣素水平降低還能降低循環(huán)內(nèi)皮祖細胞的水平,降低其增殖和分化為血管內(nèi)皮細胞的能力,缺血區(qū)新生血管生成減少,加重AIS神經(jīng)損傷的嚴重程度[13]。本研究結(jié)果表明,骨鈣素高表達是影響AIS預后的保護因素。分析其原因,可能是骨鈣素能夠通過抑制AIS缺血半影區(qū)神經(jīng)元的死亡,發(fā)揮神經(jīng)保護作用。研究表明,骨鈣素能夠通過抑制缺血半影區(qū)神經(jīng)元中半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-1的活性及Gasdermin D的表達,進而抑制神經(jīng)細胞焦亡的發(fā)生,減少神經(jīng)細胞的死亡及患者神經(jīng)功能障礙的發(fā)生[15]。

sirtuin家族包括SIRT1～SIRT7共7個成員,具有去乙酰酶和ADP核糖轉(zhuǎn)移酶活性[16]。SIRT6主要位于細胞核中,是一種多功能表觀遺傳酶。近年研究發(fā)現(xiàn),SIRT6表達降低能夠誘導血管內(nèi)皮細胞衰老,抑制內(nèi)皮細胞增殖及血管舒張,參與動脈粥樣硬化等的發(fā)生發(fā)展[17]。本研究結(jié)果表明,AIS患者血清SIRT6水平明顯降低,提示SIRT6表達下調(diào)促進AIS的疾病發(fā)生。有學者證實,在原代人腦微血管內(nèi)皮細胞中,缺氧條件能顯著抑制SIRT6的表達,并在大腦中動脈閉塞的小鼠腦組織中觀察到SIRT6表達下調(diào)的現(xiàn)象[18]。有研究報道,內(nèi)皮細胞SIRT6特異性敲除的AIS小鼠中,腦微血管內(nèi)皮細胞凋亡顯著增加,引起血腦屏障功能障礙,同時半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3的過度激活促進神經(jīng)元凋亡,加重動物神經(jīng)功能損傷,增加動物病死率[7]。細胞實驗也證實,缺氧/復氧損傷降低了原代人腦微血管內(nèi)皮細胞中SIRT6的表達水平,損害血管內(nèi)皮細胞的屏障功能,半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3表達增加,神經(jīng)元存活途徑Akt通路受到抑制,加重AIS病情程度[7,19-20]。本研究中,血清SIRT6高表達是影響AIS患者不良預后的獨立保護因素。有學者發(fā)現(xiàn),腦神經(jīng)元中SIRT6的過度表達能夠上調(diào)核因子E2相關(guān)因子2的表達,增強機體抗氧化能力,減輕了缺血再灌注損傷時氧化應激誘導的腦組織損傷和神經(jīng)功能缺損,而敲除核因子E2相關(guān)因子2的表達后,SIRT6則失去神經(jīng)保護作用[21]。尚有學者發(fā)現(xiàn),SIRT6能夠促進海馬中小膠質(zhì)細胞由M1型向M2型極化,抑制神經(jīng)元的氧化應激損傷,改善手術(shù)引起的認知功能障礙[22]。因此,AIS中SIRT6的表達下調(diào)參與AIS疾病的發(fā)生發(fā)展,是評估AIS患者預后的血清標志物。

綜上所述,AIS 患者血清骨鈣素、SIRT6表達降低,兩者的表達與AIS患者病情嚴重程度有關(guān),是影響AIS患者不良預后的獨立因素。臨床醫(yī)師可根據(jù)AIS患者血清骨鈣素及SIRT6水平,對不同預后AIS患者進行風險分層,優(yōu)化不良預后的AIS患者的臨床治療方案,以減輕患者神經(jīng)功能損傷程度,改善患者臨床預后。此外,針對骨鈣素、SIRT6的臨床治療藥物能否有效治療AIS,改善AIS患者預后,值得今后進行深入研究。本研究為單中心研究,尚可能存在潛在影響血清骨鈣素、SIRT6水平的其他疾病,有待今后設(shè)計多中心大樣本臨床試驗,排除可能的混雜因素進一步研究。

利益沖突：所有作者聲明無利益沖突

作者貢獻聲明

何德英、郭富饒:提出研究思路,設(shè)計研究方案,實施研究過程,分析試驗數(shù)據(jù),論文撰寫;潘成德:實施研究過程,資料搜集整理,論文撰寫;江思德:課題設(shè)計,進行統(tǒng)計學分析