急性腦梗死患者血清HIF-1α VEGF水平變化及臨床意義

魏芳

急性腦梗死患者血清HIF-1α VEGF水平變化及臨床意義

魏芳

目的 探討低氧誘導因子-1（HIF-1α）、血管內皮生長因子（VEGF）在急性腦梗死患者血清中的變化及臨床意義。方法 急性腦梗死患者60例（觀察組）及健康體檢者60例（對照組），采用雙抗體夾心酶聯免疫吸附法（ELISA）測定不同時間點（發病后第12h、ld、3d、5d、7d、10d）受檢者血清HIF-1α、VEGF水平。分析血清 HIF-1α、VEGF水平與腦梗死病灶體積的相關性。結果 與對照組血清HIF-1α、VEGF水平比較，觀察組在入院12h、1d、3d、5d、7d、10d的不同時間血清HIF-1α、VEGF水平均升高，差異有統計學意義（P＜0.05）；與小梗死組比較，中、大硬死組各時間點血清VEGF均升高（P<0.05）；與小、中梗死組比較，大梗死組各時間點血清HIF-1α均升高（P<0.05）。分別對腦梗死組發病第 1d 血清 HIF-1α、VEGF水平與腦梗死病灶體積進行Spearman 相關性分析，兩者呈顯著相關性（P＜0.05）。觀察組患者發病后 12h、1d、3d、5d、7d、10d血清 HIF-1α 與VEGF水平變化進行 Spearman 相關性分析，兩者呈正相關（P＜0.05）。結論 腦梗死組患者血清 HIF-1α 、VEGF水平的動態變化，顯示其參與了急性腦梗死的發生與發展，與急性腦梗死后的內源性保護機制密切相關。

急性腦梗死 低氧誘導因子-1 血管內皮生長因子

急性腦梗死是指由各種原因所導致局部或廣泛腦組織血流中斷及血液循環障礙，而引起腦組織缺血、缺氧導致軟化、壞死，并出現不同程度神經功能缺損的疾病，是缺血性腦卒中最常見的類型，具有高發病率、高致殘率、高病死率的特點［1，2］。研究表明，低氧誘導因子-1α（HIF-1α）及其下游調控因子-血管內皮生長因子（VEGF）在缺血性腦血管疾病中具有改善循環及抑制細胞凋亡從而發揮神經保護等生理功能［3，4］。本文探討血清 HIF-1α、VEGF在腦梗死急性期的動態變化規律及其與腦梗死病灶體積的相關性。

1 臨床資料

1.1 一般資料 選取2013年12月至2015年3月本院急性腦梗死患者60例（觀察組）及同期健康體檢者60例（對照組）。觀察組中男36例，女24例；年齡47～78歲，平均年齡（61.56±8.41）歲。對照組中男32例，女28例；年齡46～76歲，平均年齡（62.18±9.12）歲。納入標準：（1）年齡 32～81 歲，首次發病入院且入院時間 ＜12h。（2）疾病診斷符合第 4 次全國腦血管病會議急性腦梗死的臨床診斷標準［5］。（3）頭顱影像學（頭顱 CT 或頭顱 MRI）確診梗死病灶位于頸內動脈系統的腦梗死患者。排除標準：（1）近期經歷急性腦卒中及重大手術、外傷史等。（2）既往有神經系統器質性疾病導致神經系統功能障礙。（3）合并急慢性感染性疾病及風濕免疫性、血液系統疾病及其導致的腦梗死。（4）心、肺、肝、腎功能障礙。（5）罹患惡性腫瘤。兩組在性別、年齡、吸煙史、飲酒史、高血壓病史及生化指標等方面，差異無統計學意義（P＞0.05），具有可比性。本項目經本院倫理委員會批準，所有受試者均簽署知情同意書。

1.2 方法 分別抽取對照組及觀察組患者發病12h、1d、3d、5d、7d、10d靜脈血3ml，抗凝處理，3000r/ min，離心10min，取血清，-20℃的冰箱中保存，備用待測。采用雙抗體一步夾心法酶聯免疫吸附試驗（ELISA）檢測血清HIF-1α、VEGF水平。操作嚴格按照試劑盒說明進行。

1.3 腦梗死病灶體積計算 腦梗死病灶體積根據患者發病3d頭顱MRI結果計算；參考Pullicino的方法，腦梗死體積=a×b×c×層厚×π/6（a為梗死灶的最大長徑，b為與長徑相垂直的直徑，c為MRI掃描的陽性層數，π為圓周率）［6，7］；根據腦梗死病灶體積大小分3組：小梗死組（≤ 4.0cm3）22例；中梗死組（4.1～10.0cm3）24例；大梗死組（≥ 10.0cm3）14例。

1.4 統計學方法 采用SPSS 13.0統計軟件。計量資料用（±s）表示，兩組間比較用獨立樣本t檢驗，相關性分析采用 Spearman 等級分析，以P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組血清HIF-1α水平變化比較 與對照組比較，觀察組患者入院12h、1d、3d、5d、7d、10d血清HIF-1α水平均升高，差異有統計學意義（P＜0.05），且觀察組血清HIF-1α水平在入院1d后達峰值，以后逐漸減低。見表1。

表1 兩組血清HIF-1α（ng/ml）水平變化（±s）

表1 兩組血清HIF-1α（ng/ml）水平變化（±s）

注：與對照組比較，* P＜0.05

時間點觀察組（n=60）對照組（n=60）12h1058.35±124.17*526.47±119.76 1d2231.48±1231.97* 3d1852.31±756.45* 5d1238.19±462.46* 7d931.62±328.21* 10d719.68±263.76*

2.2 腦梗死不同體積組人群血清 HIF-1α 水平變化比較 與小、中梗死組比較，大梗死組患者在各時間點的血清 HIF-1α水平均升高，差異有統計學意義（P＜0.05）。腦梗死組發病第1天血清 HIF-1α 濃度與腦梗死病灶體積進行 Spearman 相關性分析，兩者呈顯著相關性（P＜0.05）。見表3。

表2 腦梗死不同體積組血清 HIF-1α 水平變化比較（±s）

表2 腦梗死不同體積組血清 HIF-1α 水平變化比較（±s）

注：與小梗死組比較，*P＜0.05；與中梗死組比較# P＜0.05

時間點小梗死組（n=22）中梗死組（n=24）大梗死組（n=14）12h912.25±136.08925.19±117.531386.11±136.47*# 1d1612.74±366.511708.26±412.373297.56±986.65*# 3d1232.69±518.611368.76±545.262323.12±805.34*# 5d892.76±334.17987.12±204.581587.48±301.51*# 7d761.18±206.35801.29±211.241208.36±285.57*# 10d603.76±105.81618.14±138.42918.64±178.12*#

2.3 兩組人群血清VEGF水平變化比較 與對照組比較，觀察組患者在入院12h、1d、3d、5d、7d、10d的不同時間血清VEGF水平均升高，差異有統計學意義（P＜0.05），且觀察組人群血清VEGF水平在入院1d后達峰值，以后逐漸減低。見表3。

表3 兩組不同時間點血清VEGF（ng/ml）水平變化（±s）

表3 兩組不同時間點血清VEGF（ng/ml）水平變化（±s）

注：與對照組比較，*P＜0.05

時間點觀察組（n=60）對照組（n=60）12h171.19±22.86*82.56±11.21 1d235.14±11.25* 3d202.43±26.07* 5d194.36±12.58* 7d167.22±10.47* 10d145.31±13.06*

2.4 腦梗死不同體積組人群血清VEGF水平變化比較 與小梗死組比較，中梗死組、大梗死組在發病第12h、1d、3d、5d、7d、10d時的血清VEGF濃度升高，差異有統計學意義（P＜0.05）。腦梗死組發病第1天血清 VEGF 濃度與腦梗死病灶體積進行 Spearman 相關性分析，兩者呈顯著相關性（ P＜0.05）。見表4。

表4 腦梗死不同體積組血清VEGF水平變化情況（±s）

表4 腦梗死不同體積組血清VEGF水平變化情況（±s）

注：與小梗死組相比較，*P＜0.055

時間點小梗死組（n=22）中梗死組（n=24）大梗死組（n=14）12h142.16±13.67175.11±12.31*180.21±11.35* 1d168.26±17.43218.13±15.73*221.65±11.56* 3d182.75±14.13208.61±11.26*213.21±15.14* 5d185.45±12.76209.86±14.32*217.52±12.36* 7d151.42±16.17171.58±13.42*178.61±15.17* 10d133.086±15.29158.25±11.12*162.07±10.09*

2.5 觀察組患者血清HIF-1α 與VEGF水平相關性分析 觀察組患者發病后 12h、1d、3d、5d、7d、10d血清 HIF-1α 與VEGF的水平變化進行 Spearman 相關性分析，結果顯示兩者呈正相關（r=0.368，P＜0.05）。

3 討論

急性腦梗死是一種嚴重威脅人類生命健康的腦血管疾病。研究表明，其由多種因素相互作用引起，且常伴隨腦組織缺血缺氧性損傷［8］。HIF-1是目前為止發現的唯一在特異性缺氧狀態下發揮活性的轉錄因子。其在缺氧誘導的基因表達調節中起著重要的作用［9］。研究證實，在組織缺氧條件的刺激下，較高水平的HIF-1與其亞單位結合，形成有活性的HIF-1α，激活后的 HIF-1α調節多種下游基因轉錄，如血管內皮生長因子（VEGF）編碼基因，及其它相關基因誘導的蛋白表達，從而促進機體紅細胞生成、血管構架的形成以及維持細胞內環境和pH值調節等以滿足缺氧細胞的基本代謝和生存需要［10～12］。本資料結果表明，與對照組患者血清HIF-1α水平比較，腦梗死組患者在發病 12h、1d、3d、5d、7d、10d后，血清HIF-1α水平增高，差異有統計學意義（P＜0.05），可能的原因是與腦梗死急性發作期出現的腦組織缺血缺氧情況有關。正常腦細胞在低氧條件的刺激下，HIF-1因子 與細胞漿中穩定表達的 HIF-1 結構亞單位結合，形成有活性的 HIF-1α，從而使急性腦梗死患者血清 HIF-1α 水平升高［13］。李建軍［14］研究認為，急性腦梗死患者血清HIF-1α水平在發病后的1d、3d、7d均較正常對照組升高。趙寧輝等［15］研究顯示，大鼠脊髓損傷組HIF-1α 蛋白表達量在12h～2d達到高峰，2d后開始下降，直到損傷后1周。這與本資料結果一致。

腦梗死病灶體積可能影響血清 HIF-1α的水平變化。本資料通過檢測6個不同時間點血清HIF-1α水平，與小、中梗死組比較，大梗死組患者在各時間點的血清HIF-1α水平均升高，差異有統計學意義（P＜0.05）。對腦梗死組發病第 1d 血清 HIF-1α濃度與腦梗死病灶體積進行Spearman 相關性分析，兩者有顯著相關性。可能是大梗死組病灶區腦細胞及周圍腦組織受壓水腫程度更嚴重所致［16］。

VEGF是一類可通過特異性膜受體介導而發揮一系列的生物學效應，具有強烈的促血管內皮細胞的生長因子。研究證實，VEGF因子對血管內皮細胞增殖、遷移有明顯的促進作用，還能誘導新生血管生成等［17，18］。研究表明，VEGF因子在腦組織缺血后期，可促進內皮細胞增殖、遷移，促進側支循環建立，參與新生血管生成，從而保證腦組織的血液供應，而當血供恢復后VEGF表達就會緩慢減少，這提示VEGF動態變化是隨著腦組織缺血缺氧的嚴重程度而發生改變，當局部受損腦組織血供改善后，其該因子含量會顯著下降［19］。本資料結果表明，與對照組人群比較，急性腦梗死患者在發病后12h、1d、3d、5d、7d、10d的血清平均VEGF水平均有不同程度的增高，表明血清VEGF在腦梗死急性期隨病程呈動態變化，腦缺血發生后，低氧可誘導VEGF及VEGFR呈高表達，認為可能是急性期的自我保護機制。腦梗死后1 d 是血管增長最活躍的時期，VEGF 表達顯著升高。VEGF 在腦缺血缺氧損傷后作為修復血管的因子，在缺血性腦血管病中起神經保護作用［20］。

此外，本資料還發現，梗死灶體積越大，血清VEGF濃度越高，與小梗死組腦梗死不同體積組患者血清VEGF水平比較，中梗死組、大梗死組患者在發病第 12h、1d、3d、5d、7d、10d時血清VEGF濃度升高，差異有統計學意義（P＜0.05）；而中梗死組與大梗死組患者間血清VEGF水平在各時間點差異無統計學意義（P＞0.05）。對腦梗死組發病第 1d 血清 VEGF 濃度與腦梗死病灶體積進行 Spearman 相關性分析，兩者有顯著相關性。Yang等［21］利用VEGF拮抗劑阻斷大鼠缺血區腦組織VEGF的表達，結果梗死灶體積增大，神經細胞損傷明顯加重，由此認為VEGF可抗細胞凋亡，具有神經保護作用。本資料結果顯示，急性腦梗死患者在發病后12h、1d、3d、5d、7d、10d的各個時間點血清HIF-1a與VEGF水平變化呈正相關。HIF-1α 水平顯著升高時作用于VEGF 基因，并通過加強VEGF mRNA的穩定性從而使VEGF 表達上升，HIF-1α 還可使VEGF 受體Flt-1 轉錄上調，使VEGF 作用明顯加強。

1 李慧英，蔣初明，高永紅，等.急性腦梗死早期認知功能與腦血流灌注相關關系的臨床分析.中華老年心腦血管病雜志，2015，17（4）：385～388.

2 褚雪菲，劉道龍，周軍懷，等.大劑量疏血通注射液治療老年急性腦梗死患者102例.中國老年學雜志，2015，35（12）：3418～3419.

3 Ma Y1， Lovekamp-Swan T， Bekele W， et al. Hypoxia-inducible factor and vascular endothelial growth factor are targets of dietary soy during acute stroke in female rats. Endocrinology， 2013， 154（4）： 1589～1597.

4 Chen CI， Ostrowski RP， Zhou C， et al. Suppression of hypoxiainducible factor-1alpha and its downstream genes reduces acute hyperglycemia-enhanced hemorrhagic transformation in a rat model of cerebral ischemia. J Neurosci Res， 2010， 88（9）：2046～2055.

5 劉艷，嚴愛龍，胡亞丹，等.依達拉奉治療急性腦梗死的療效及安全性研究.神經損傷與功能重建，2014，9（2）：167～167.

6 衛銳，蒲傳強.血漿凝血因子ⅩⅢ、IL-17水平與腦梗死相關性及預后的研究分析.中國實驗診斷學，2014，18（10）：1638～1641.

7 文果，鄧奕輝，劉文華.等.急性腦梗死與MCP-1、NF-κB相關性的研究進展.中國中醫急癥，2014，23（7）：1304～1306.

8 李雪梅.前列地爾治療急性腦梗死療效分析.中國實用神經疾病雜志，2014，17（14）：104～105.

9 Ergorul C， Ray A， Huang W， et al. Hypoxia inducible factor-1α （HIF-1α） and some HIF-1 target genes are elevated in experimental glaucoma. J Mol Neurosci， 2010， 42（2）：183～191.

10 Zhang TY， Yang JL， Huo BJ. Effect of overexpression of hypoxiainducible factor-1α induced by hyperoxia in vivo in LNCaP tumors on tumor growth rate. Asian Pac J Trop Med， 2015， 8（10）：813～820.

11 André H， Tunik S， Aronsson M， et al. Hypoxia-Inducible Factor-1α Is Associated With Sprouting Angiogenesis in the Murine Laser-Induced Choroidal Neovascularization Model. Invest Ophthalmol Vis Sci， 2015， 56（11）：6591～6604.

12 Lee CS， Choi EY， Lee SC， et al. Resveratrol Inhibits Hypoxia-Induced Vascular Endothelial Growth Factor Expression and Pathological Neovascularization. Yonsei Med J， 2015， 56（6）：1678～1685.

13 Huang T， Huang W， Zhang Z， et al. Hypoxia-inducible factor-1α upregulation in microglia following hypoxia protects against ischemiainduced cerebral infarction. See comment in PubMed Commons belowNeuroreport， 2014， 25（14）：1122～1128.

14 李建軍，楊士芝，吳茂禮，等.67例急性腦梗死患者血清HIF-1α及VEGF水平變化. 山東醫藥，2015，55（31）：107～108.

15 趙寧輝， 毛伯鏞， 周旺寧， 等. 低氧誘導因子-1α 在大鼠脊髓損傷中的表達.中華創傷雜志， 2013， 19（ 9）：544～547.

16 王光勝，張克忠，王元偉，等.高壓氧對大鼠腦缺血再灌注損傷的保護作用及其對低氧誘導因子-1a的影響.中風與神經疾病雜志，2010， 27（4）：360～362.

17 Li N， Wang P， Ma XL， et al. Effect of bone marrow stromal cell transplantation on neurologic function and expression of VEGF in rats with focal cerebral ischemia. Mol Med Rep， 2014 ， 10（5）：2299～2305.

18 Li YN， Pan R， Qin XJ， et al. Ischemic neurons activate astrocytes to disrupt endothelial barrier via increasing VEGF expression. J Neurochem， 2014， 129（1）：120～129.

19 Ke XJ， Zhang JJ. Changes in HIF-1α， VEGF， NGF and BDNF levels in cerebrospinal fluid and their relationship with cognitive impairment in patients with cerebral infarction. J Huazhong Univ Sci Technolog Med Sci， 2013， 33（3）：433～437.

20 楊健，蔡志友，王詠龍.急性腦梗死患者VEGF與炎癥因子IL-18、IFN-γ的臨床研究. 重慶醫學，2009，38（8）：928～930.

21 Yang ZJ， Bao WL， Qiu MH， et al. Role of vascular endothelial growth factor in neuronal DNA damage and repair in rat brain following a transient cerebral ischemia. J Neurosci Res， 2002，70（2）：140～149.

Objective To discuss the clinical significance and change of serum Hypoxia inducible factor-1α，vascular endothelial growth factor level in the patients with acute cerebral infarction. Methods We selected 60 cases patients with acute cerebral infarction and 60 cases healthy control in the research from Dec，2013 to March，2015. Then adopting the ELISA method to determine the serum HIF-1α，VEGF levels of study Objective s at 12h，ld，3d，5d，7d，10d and Correlation analysis of HIF-1alpha，serum VEGF levels and cerebral infarction lesions volume. Results Compared to control's serum HIF-1α，VEGF levels，experimental people serum HIF-1α，VEGF levels increased at 12h，ld，3d，5d，7d，10d （P＜0.05）；compared to small infarction group's serum HIF-1α，VEGF levels，medium and large infarction group's serum HIF-1α，VEGF levels increased （P＜0.05），however small and medium，medium and large infarction group present no signifi cant difference （P＞0.05）. Spearman correlation analysis showed that cerebro vascular infarction group serum HIF-1α and VEGF levels had signifi cant correlation respectively at 1d（P＜0.05） and both presented positive correlation（P＜0.05）at 12h，ld，3d，5d，7d，10d （P＜0.05）. Conclusion Dynamic changes of serum levels of HIF-1alpha and VEGF，indicating that the factors involved in the occurrence and development of acute cerebral infarction，cerebral infarction after a series of hypoxia response play important roles.

Acute cerebral infarction Hypoxia inducible factor-1α Vascular endothelial growth factor

010050 內蒙古醫科大學附屬醫神經內科