出血性脑卒中患者血管功能实验室指标检测*

2019-02-14 08:10贺军宇邹国英
国际检验医学杂志 2019年3期
关键词:脑脊液内皮脑组织

伏 尹,郭 琪,祝 青,贺军宇,邹国英

(湖南中医药大学临床医学院检验教研室/湖南省脑科医院检验科,湖南长沙 410007)

脑卒中是神经内科常见的脑血管疾病,是我国城乡合计的第一位死亡原因,每年死亡100万余人,幸存者也多留下偏瘫、劳动能力丧失等后遗症。脑卒中分为缺血性卒中(IS)和出血性卒中(HS)。其中,IS又称脑梗死,是由于脑部血液供应障碍导致脑组织坏死,神经功能缺损,是脑血管病中最常见的类型,约占全部脑血管病的75%,一般起病慢,危害较HS轻。HS系因各种因素导致脑血管壁病变、坏死、破裂出血,包括脑出血和蛛网膜下腔出血,起病急,致残率及致死率较高,其病理机制与血管内皮损伤及炎性反应密切相关。本研究通过检测血管内皮生长因子(VEGF)、同型半胱氨酸(HCY)、纤维连接蛋白(Fn)、载脂蛋白E(ApoE)在HS患者血清和脑脊液的表达水平,了解上述指标是否与脑卒中患者内皮功能改变相关,并分析其在脑卒中发生发展过程中的影响,以期为临床诊断、治疗及预后提供依据。

1 资料与方法

1.1一般资料 选择2015年8月至2016年8月在湖南省脑科医院住院脑卒中患者,根据病情检测需要采集血液及脑脊液标本送至检验科检测后留取样本;选择同期因病情诊疗需要采集脑脊液检测且无神经系统、心血管系统疾病及炎症患者样本作为对照组。按照美国NINCDS标准(1978年):临床记录的病史中有急剧发病并且症状持续24 h以上或导致死亡的局限脑症状并且符合下列之一:影像学检查有脑出血,或手术时证实脑内出血,或腰穿脑脊液呈血性(非损伤性)。其中,蛛网膜下腔出血符合下列2项标准。(1)临床记录的病史中有急剧发病的以下临床表现:剧烈头痛或入院后初次觉醒时剧烈头痛和(或)呕吐,意识水平下降;脑膜刺激征;视网膜(玻璃体膜下)出血,影像学证实在大脑外侧裂、额叶间、基底池或脑室内有血肿或蛛网膜下腔血肿,或腰穿脑脊液呈血性;(2)手术证实有囊性动脉瘤或动静脉畸形,或血管造影证实有囊性动脉瘤或动静脉异常作为出血来源的证据(如正常血管痉挛或邻近动脉瘤的血块)。入院后及时追踪HS患者第5、14天的血液和脑脊液标本,筛选并追踪到入组病例85例,其中HS组52例,其中男37例,女15例,年龄27~87岁,平均69岁;IS组33例患者,其中男20例,女13例,年龄44~87岁,平均67岁。另选取因病情需要抽取脑脊液且排除感染、神经系统及心血管系统疾病患者20例作为对照组,其中男13例,女7例,年龄3~80岁,平均52岁。纳入标准:所有HS患者能追踪达到入院后第5、14天的血液和脑脊液标本。排除标准:未得到入院后第5、14天的血液和脑脊液标本患者;入院前1个月内服用他汀类药物;合并缺血性心、脑血管疾病者;肿瘤;感染性疾病;术后5 d内需要再次手术;严重的其他系统疾病。

1.2方法

1.2.1标本的获取 留取(临床检测后)患者入院后第1、5、14 天血液和脑脊液标本,收集的标本离心冷冻制备成实验样本,-80 ℃贮存待测。

1.2.2检测指标 VEGF测定均采用酶联免疫吸附试验(ELISA),试剂盒均为R&D Systems 公司产品,均按试剂说明书进行操作;HCY采用酶循环法测定,Fn和ApoE采用乳胶增强免疫比浊法测定,试剂盒均为美康生物科技公司生产,仪器为西门子ADVIA 2400。

1.2.3评分 对所有入选的HS进行美国国立卫生研究院脑卒中量表(NIHSS)评定神经功能状况和Barthel指数评分评定日常生活活动能力。

2 结 果

2.1HS患者血清中血管功能实验室指标的检测 HS患者血清VEGF、HCY及ApoE水平较IS组及对照组高,Fn在IS组比对照组水平高,而HS组比对照组低,差异均有统计学意义(P<0.05),表明HS患者内皮损伤均较IS患者及对照组严重。见表1。

2.2HS患者血清中血管功能实验室指标的变化 HS组患者存在内皮损伤,为了更好地了解患者状态的变化,本研究监测了HS患者治疗过程中(入院后1、5、14 d)血清HCY、Fn、ApoE及VEGF水平的变化,结果显示HS组患者入院后第5、14天Fn水平逐渐上升,差异有统计学意义(P<0.05),趋于对照组,其他参数无趋势性改变。见图1。

2.3HS组与对照组患者脑组织中血管功能实验室指标表达情况比较 HS患者以上血清参数水平提示血管内皮损伤程度较严重,通过进一步观察患者直接损伤部位——脑组织血管内皮损伤程度发现,HS患者脑脊液中HCY、ApoE、VEGF水平高于对照组,而Fn水平低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05),脑组织存在血管内皮损伤,见表2、图2。

表1 各组患者血清中血管功能指标表达情况

注:与HS组比较,*P<0.05

表2 HS组与对照组患者脑脊液中的血管功能实验室指标表达情况比较

注:与HS组比较,*P<0.05

注:A为HCY,B为Fn,C为Apo E,D为VEGF

图1不同时间点HS患者血清中血管功能指标的变化

图2 HS组与对照组组患者脑脊液中血管功能指标表达水平比较

2.4HS组患者脑脊液与循环血液中血管功能实验室指标比较 通过HS组患者脑脊液与血液中各参数的比较,本研究发现,HS组患者血清中HCY、Fn、ApoE、VEGF水平均较高,差异有统计学意义(P<0.05),表明HS组患者脑组织血管内皮损伤,神经保护功能和血管修复功能下降。见图3。

注:A为HCY,B为Fn,C为Apo E,D为VEGF

图3出血性脑卒中患者血清和脑脊液中血管功能指标的水平比较

2.5HS组患者脑脊液各血管功能指标的相关性分析 HS组患者脑脊液中HCY和ApoE水平成正相关(r=0.645,P=0.001),并且这二者与患者NIHSS评分正相关(r=0.547,P=0.006;r=0.720,P<0.001),与Barthel指数评分负相关(r=-0.703,P<0.001;r=-0.765,P<0.001),见表3和图4。

表3 HS组患者脑脊液血管功能指标的相关性分析

续表3 HS组患者脑脊液血管功能指标的相关性分析

注:-表示无数据

注:A为HCY与Apo E相关性分析,B为HCY与NHISS评分相关性分析,C为HCY与BI相关性分析

图4 HS组患者脑脊液HCY与血管功能及预后的关系

3 讨 论

HS是指非外伤性脑实质内血管破裂引起的出血,起病急骤、病情凶险,具有高病死率和不良预后率,其发病主要原因是脑血管病变,病理机制与脑血管渗透性、凝血酶释放、炎性反应等密切相关。各种血管功能指标在疾病的发生及发展过程中均有不同的改变,可为疾病的诊疗提供有力的依据。

HCY是一种从蛋氨酸中提取的含硫氨基酸,HCY的血清水平会随着年龄的增长而升高[1]。研究资料表明,高HCY水平可促进血管和血细胞的氧化损伤,导致动脉粥样硬化和缺血损伤[2-3]。HCY也与脑血管疾病存在密切联系,是脑血管疾病发生的一个独立危险因素[4]。相关报道发现,高水平HCY可导致缺血性卒中患者TM基因高甲基化[5]。本研究检测了出血性卒中患者血清血管内皮相关因子,结果发现HS组患者循环血中HCY表达高于对照组,与先前报道相符[1,6]。脑脊液中HCY的水平也增加,但低于循环血中的浓度,提示HS过程中存在脑组织内血管内皮功能的下降。

Fn是一种高分子糖蛋白物质,其具有较多的生物学功能,在维持组织器官的整体性和血管壁的完整性中起着重要作用[7-8]。Fn作为血小板整合素的配体,参与血小板的黏附、聚集反应,与动脉粥样硬化有关联[9]。同时,Fn可作为暂时性基质在神经细胞的再生修复过程中产生聚集作用,增强修复效果[10]。本研究中,HS组患者的血清和脑脊液中Fn水平均较对照组低,可能的原因有:(1)Fn作为血脑屏障基底膜成分可被脑血管疾病中激活的基质金属蛋白酶(MMPs)降解[11-12];(2)Fn参与血小板聚集、黏附被消耗。之后随着血脑屏障的修复,Fn水平逐渐升高,同时升高的Fn有助于修复损伤的基底膜和神经细胞。

ApoE是血浆脂蛋白重要成分,可由肝细胞和脑组织合成,在大脑主要是由星形胶质细胞产生,也可以由受损或紧张的神经元产生[13]。在脑血管疾病方面,ApoE可产生较多的促炎细胞因子和较少的抗炎细胞因子介导神经炎症[14]。本研究结果显示,HS组患者血清中和脑脊液中均检测到ApoE水平升高,提示HS患者存在炎性反应。来源于星形胶质细胞的ApoE4可提高MMPs水平,引起患者血脑屏障基底膜降解和脑内皮细胞功能受损[15]。因此,ApoE水平的升高会导致脑血管形成功能障碍,影响血脑屏障的修复,同时高水平的ApoE会增加脑卒中的风险。

作为血管内皮标志物的血VEGF在中枢神经系统中的表达受到炎症、缺氧等因素调节,具有促进内皮细胞增殖,诱导新血管生成的功能[16]。多数研究表明,血管内皮细胞(EC)及VEGF参与缺血性脑卒中发病的各个阶段,并且VEGF介导的炎性反应早于其介导的新生血管形成作用[17]。有研究发现,HS患者VEGF水平明显升高,升高的VEGF可以帮助脑卒中患者改善循环,并抑制细胞凋亡,具有神经保护的功能[18],同时VEGF可以与五聚素PTX3结合抑制血脑屏障通透性增加[19]。但脑脊液中VEGF水平较血清低,提示HS过程中存在脑组织内血管内皮功能的下降,神经保护功能受损。

以上的血管功能实验室检测结果表明,HS脑组织存在内皮功能损伤。HS患者HCY、ApoE和VEGF浓度高于IS组患者,提示HS组患者血脑屏障损伤程度较缺血性卒中严重,可能与其致死率和致残率高及预后较差有关。Fn在HS组低水平会使微血管完整性破坏和通透性增加,引起血脑屏障损伤。在IS组Fn水平升高,这可能与斑块形成、动脉粥样硬化等血管壁病变的炎症有关,同时升高的Fn可参与血栓形成,对血管创面进行修复[20]。Fn在这两组的浓度差异有助于IS和HS的鉴别。HS患者发病第5、14天的Fn血清水平有明显上升趋势,提示其与HS病情转归有关。HS患者Fn的恢复可以提示血管损伤的修复,如果Fn一直在处于较低的水平,则有可能提示预后不良或者病情恶化。在脑脊液4种参数的相关分析中,HS组患者脑脊液中HCY和ApoE水平成正相关,并且二者与患者NIHSS评分正相关,与Barthel指数评分负相关,进一步表明HCY与循环系统功能损伤有关,HS患者HCY和ApoE水平越高,提示损伤越严重,日常生活活动能力越差,是HS患者的不利预后因素。

4 结 论

本研究通过检测血清及脑脊液中的HCY、Fn、ApoE和VEGF,发现HS患者存在血管内皮功能的损伤,神经保护功能下降,且HS较IS严重。Fn在HS组水平较低而在IS组水平升高,这种表达差异有助于IS和HS的鉴别,且可以提示病情的转归,低水平的Fn可能是HS预后不良因素。HCY和ApoE水平与HS患者NIHSS评分正相关,与Barthel指数评分负相关,与脑卒中的发生、发展密切相关。

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