強化他汀治療對腦梗死患者血清HMGB1IL-17A和S-100A12水平的影響

李　強，華　梅，李　鳴，胡仁琳，聶德云

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強化他汀治療對腦梗死患者血清HMGB1IL-17A和S-100A12水平的影響

李強，華梅，李鳴，胡仁琳，聶德云

目的觀察腦梗死患者血清HMGB1、IL-17A和S-100A12水平的變化，并探討瑞舒伐他汀鈣治療對腦梗死的腦保護作用機制。方法采用隨機、對照、單盲法的前瞻性研究。根據(jù)頸動脈彩超檢查結果，將卒中單元中符合納入標準的280例急性腦梗死患者分為穩(wěn)定斑塊組100例和易損斑塊組180例，后者按照隨機數(shù)字法分為低劑量治療組(A組，瑞舒伐他汀片，5 mg/晚,口服)和高劑量治療組(B組，瑞舒伐他汀片，20 mg/晚，口服)各90例。檢測發(fā)病第1天(治療前)、第3天、第7天、第14天血清HMGB1、IL-17A和S-100A12水平；治療前、治療后第3天、治療后1 w、2 w和3 w神經(jīng)功能缺損采用NIHSS評分評定。結果發(fā)病第1天，易損斑塊組(A組和B組)患者血清HMGB1、IL-17A和S-100A12水平高于穩(wěn)定斑塊組，且于第3天均達峰值，繼之出現(xiàn)緩慢下降。在發(fā)病第7天、第14天B組血清HMGB1、IL-17A和S-100A12含量均明顯低于A組(均P<0.01)。治療后第3天，A組和B組患者NIHSS評分較治療前明顯增加，達峰值(均P<0.01)。治療后2 w和3 w,B組患者NIHSS評分低于A組(均P<0.01)。易損斑塊組患者血清S-100A12水平與NIHSS評分呈正相關(發(fā)病第1天，分別r1=0.856,發(fā)病第3天，r1=0.870,均P<0.01)。此外，血清HMGB1和IL-17A水平呈顯著正相關(發(fā)病第1天，r=0.972,發(fā)病第3天，r=0.975,均P<0.01)。結論血清S-100A12濃度可作為評估腦梗死后神經(jīng)功能損傷嚴重程度的血清學指標，可作為評估頸動脈斑塊易損性的血清學指標，HMGB1和IL-17A可能參與了腦梗死后急性期炎性反應過程。采取高強度他汀治療具有減輕腦梗死后繼發(fā)炎癥反應、保護腦細胞和提高患者神經(jīng)功能的作用。

腦梗死；瑞舒伐他汀；動脈粥樣硬化；鈣結合蛋白A12；高遷移率族蛋白-1；白細胞介素-17A

急性腦梗死(acute cerebral infarction,ACI)是臨床上最常見的卒中類型，具有高發(fā)病率、高病殘率和高死亡率的特點，目前已給家庭和社會帶來巨大的經(jīng)濟負擔[1]。而動脈粥樣硬化(atherosclerosis,AS)是以動脈管壁脂質(zhì)斑塊不斷累積為主要特征的慢性進展性炎性疾病，被認為是最主要的心腦血管事件發(fā)生死亡和致殘原因之一[2]。在AS基礎上，不穩(wěn)定斑塊的破裂、血小板被激活，繼之血栓形成構成了腦梗死(cerebral infarction,CI)的病理生理基礎。已有研究表明：許多前炎性介質(zhì)、某些炎性細胞及其分泌的一些細胞因子均參與了CI后缺血性損傷的病理生理過程[3]。因此，如何采用藥物有效減輕神經(jīng)功能缺損和卒中后炎性反應一直是臨床研究的熱點和難題。本研究中，采用前瞻性隨機對照研究,觀察瑞舒伐他汀對急性腦梗死患者血清高遷移率族蛋白-1(high mobility group box-1,HMGB1)和白細胞介素-17A(interleukin-17A,IL-17A)及鈣結合蛋白A12(Ca-binding protein A12，S100A12)水平及神經(jīng)功能恢復的影響，探討其部分可能作用機制。

1　資料與方法

1.1研究對象選擇2013年6月-2015年6月期間武漢市第五醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科卒中單元住院患者，按照2010年中國急性缺血性腦卒中診治指南的標準，發(fā)病24 h經(jīng)頭部CT和(或)MRI(平掃或DWI)檢查確診為前循環(huán)腦梗死(大腦中動脈和/或大腦前動脈分布區(qū)域)，按Pullicino公式計算梗死灶體積(長×寬×CT或MRI掃描陽性層數(shù)/2)，均為大梗死灶(>10 cm3),入院時行美國國立衛(wèi)生院神經(jīng)功能缺損(NIHSS)評分在6～15分，均未行溶栓治療，參照中國缺血性卒中亞型(CISS分型)確定為大動脈粥樣硬化型。共280例患者入組，其中男136例，女144例；年齡46歲～72歲，平均(60.7±11.97)歲。根據(jù)頸動脈彩超檢查結果，將頸動脈粥樣斑塊定義為IMT≥1.5 mm,其中穩(wěn)定斑塊組100例和易損斑塊組180例，后者按照隨機數(shù)字法分為A組(低劑量治療組)和B組(高劑量治療組)各90例。A組和B組患者一般資料(性別構成比、年齡、血壓、血糖、體質(zhì)量指數(shù)、血脂、入院時NIHSS評分、吸煙史、飲酒史、WBC計數(shù)、梗死灶體積)均無統(tǒng)計學差異,具有可比性(均P>0.05)。正常對照組:系同期我院體檢中心健康體檢者80例，各項體檢均正常。其中，男42例，女38例，平均(45.73±8.72)歲。

1.2方法

1.2.1治療方法易損斑塊組(A組和B組)患者均使用甘露醇和或甘油果糖脫水降顱內(nèi)壓，酌情加用速尿脫水，調(diào)控血壓(病情穩(wěn)定后1 w，若血壓水平高于140/90 mmHg，加用非洛地平緩釋片即波依定治療，后者由阿斯利康制藥有限公司生產(chǎn)，國藥準字H20030414，5 mg/日，必要時可加量至10 mg/日)、抗血小板聚集(拜阿司匹林片,100 mg/晚)等常規(guī)治療,脫水劑使用一般不超過14 d。A組加用瑞舒伐他汀鈣片(即可定，由阿斯利康制藥有限公司生產(chǎn)，國藥準字J20120006)，5 mg/晚;B組加用瑞舒伐他汀鈣片，20 mg/晚，連續(xù)使用3 w。

1.2.2檢測指標正常對照組于體檢日清晨抽取空腹靜脈血3 ml。腦梗死患者發(fā)病第1天(治療前)、第3天、第7天和第14天抽取靜脈血5 ml,盡快分離血清，-70 ℃低溫保存待測。檢測前凍融,采用雙抗體夾心ELISA法測定血清HMGB1、IL-17A和S-100A12含量,試劑盒均由武漢華美生物工程有限公司提供，儀器為芬蘭熱電雷勃HB63-MK3全自動酶標儀。操作嚴格按說明書進行,結果由酶標分析儀分析所得。此外，A組和B組發(fā)病第1天、第7天和第14天均抽血檢測血常規(guī)、尿規(guī)及肝腎功能血脂心肌酶學等。

1.2.3臨床神經(jīng)科評分采用美國國立衛(wèi)生院卒中量表(NIHSS)。由經(jīng)過正規(guī)培訓的神經(jīng)專科醫(yī)師負責評分并錄入。治療前(發(fā)病第1天)、治療后第3天(即發(fā)病第3天)、第1周、第2周和第3周分別評分一次。

2　結　果

2.1血清HMGB1、IL-17A和S-100A12水平的比較發(fā)病第1天(治療前)，易損斑塊組(A組和B組)患者血清HMGB1、IL-17A和S-100A12水平高于穩(wěn)定斑塊組和正常對照組，且于第3天均達峰值，繼之出現(xiàn)緩慢下降。第7天、第14天B組血清HMGB1、IL-17A和S-100A12含量均明顯低于A組(均P<0.01) (見表1～表3)。

2.2治療前后兩組NIHSS評分的比較發(fā)病第3天(即治療后第3天)，A組和B組患者NIHSS評分較治療前明顯增加，達峰值(均P<0.01)。治療后2 w和3 w,B組患者NIHSS評分低于A組(均P<0.01)(見表4)。

2.3相關性分析易損斑塊組患者血清S-100A12水平與NIHSS評分呈正相關(發(fā)病第1天，分別r1=0.856；發(fā)病第3天，r1=0.870，均P<0.01)。此外，血清HMGB1和IL-17A水平呈顯著正相關(發(fā)病第1天，r=0.972；發(fā)病第3天，r=0.975，均P<0.01)。

表1　4組血清HMGB1水平比較

與同組治療前比較*P<0.05；與A組比較△P<0.05；與正常對照組比較#P<0.05；與穩(wěn)定斑塊組比較□P<0.05

表2　4組血清IL-17A比較

與同組治療前比較*P<0.05；與A組比較△P<0.05；與正常對照組比較#P<0.05；與穩(wěn)定斑塊組比較□P<0.05

表3　4組血清S-100A12水平比較

與同組治療前比較*P<0.05；與A組比較△P<0.05；與正常對照組比較#P<0.05;與穩(wěn)定斑塊組比較□P<0.05

表4　A組和B組NIHSS評分的比較，分)

與同組治療前比較*P<0.05；與A組比較△P<0.05

3　討　論

在AS基礎上血栓形成后導致ACI的發(fā)生，其中神經(jīng)元凋亡、腦組織缺血缺氧壞死和水腫的病理生理過程復雜，涉及炎性反應、氧自由基生成、新生血管形成等多種機制[4]。AS是缺血性腦卒中的主要危險因素之一，慢性免疫介導的炎癥反應是導致AS斑塊形成和不穩(wěn)定的中心環(huán)節(jié),而AS斑塊的形成與破裂導致急性心肌梗死和卒中的發(fā)生[5]。腦缺血后炎癥反應是導致缺血后神經(jīng)元損傷的重要原因，在缺血性卒中發(fā)病早期階段，腦組織水腫、內(nèi)皮細胞受損和滲入的單核細胞如巨噬細胞、中性粒細胞和淋巴細胞等及其分泌的炎性細胞因子所產(chǎn)生的炎癥反應在腦缺血中發(fā)揮著重要作用[6]。因此，如何有效干預AS的形成和阻斷腦缺血后炎性信號通路和保護神經(jīng)元則成為缺血腦卒中治療干預的靶點。

HMGB1是一種DNA結合蛋白，是判斷某些細胞凋亡或壞死的一個關鍵信號,在AS形成中扮演著炎癥調(diào)節(jié)因子的角色[7]，能在細胞外活化各種炎癥細胞并誘導其分泌細胞因子，在腦梗死急性期，血清HMGB1含量可顯著增加，可進一步加劇缺血性卒中后炎性反應。有研究分析顯示：缺血性卒中患者血清MMP-9和HMGB-1水平呈現(xiàn)正相關性，且兩指標越高，其神經(jīng)功能結局越差[8]。在本研究中，發(fā)病第3天，血清HMGB1水平達高峰，提示HMGB1參與了缺血性腦卒中的炎癥反應過程，阻滯HMGB1的生成可作為一種新的治療AS的方法和藥物作用的靶點[9,10]。

IL-17A是近年來新發(fā)現(xiàn)IL-17家族的細胞因子成員，主要由Th17細胞產(chǎn)生[11]，IL-17A作為一種強大的前炎性因子和炎癥反應的微調(diào)因子,其與IL-17A受體結合后通過刺激血管內(nèi)皮細胞、平滑肌細胞及巨噬細胞產(chǎn)生一系列與AS相關的前炎性細胞因子、趨化蛋白和粘附分子等來損傷動脈血管內(nèi)皮，從而誘導平滑肌細胞遷移，進一步激活具有招募作用的單核-巨噬細胞，參與了AS斑塊的形成;同時，IL-17A還能誘導激活的巨噬細胞合成和分泌基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase，MMPs),使局部的基質(zhì)蛋白降解而導致斑塊不穩(wěn)定和破裂，在功能上阻滯IL-17A的表達可阻止AS病變的進展，誘導斑塊的穩(wěn)定性增加[12]。有研究顯示，在頸動脈易損斑塊處IL-17A表達水平明顯升高，血清IL-17A水平與頸部AS的嚴重程度及斑塊的易損性密切有關[13]。本研究中，發(fā)病第1天和第3天，易損斑塊組血清IL-17A水平高于穩(wěn)定斑塊組，提示IL-17A水平可作為評估AS易損性的血清學指標。 有研究表明，炎癥細胞參與缺血性卒中相關的炎癥反應過程與IL-17A的激活密切相關[14]，而IL-17A加重腦組織缺血再灌注性損傷是通過增加鈣蛋白酶介導的TRPC6蛋白水解物的分泌來實現(xiàn)的，因而抑制IL-17A的過度表達可作為神經(jīng)保護作用靶點[15]。在本研究中，發(fā)病第3天，血清HMGB1和IL-17A水平均達峰值，且兩者呈顯著正相關，提示血清HMGB1與IL-17A均參與了急性腦梗死的炎性反應過程,其作用機制可能是缺血缺氧后早期星形膠質(zhì)細胞或神經(jīng)元細胞向胞外釋放HMGB1的增加，通過激活HMGB1-TLR4信號通路來誘導IL-17A的分泌，導致腦的缺血/再灌注損傷[16]。

S100A12主要在中性粒細胞中表達，同時在淋巴細胞、單核細胞中也有少量表達。在AS斑塊巨噬細胞和中性粒細胞中均可見S100A12水平升高，而在非AS動脈組織中無或低表達。S100A12與晚期糖基化終產(chǎn)物受體(RAGE)相結合后，激活細胞內(nèi)信號級聯(lián)反應，包括絲裂原激活蛋白激酶和核因子-B、放大炎癥應答、誘導細胞因子(TNF-α、IL-10)的分泌、黏附分子(細胞間黏附分子-1和血管細胞黏附分子-1)的表達、調(diào)節(jié)中性粒細胞和單核細胞的遷移、誘導巨噬細胞和內(nèi)皮細胞中促炎癥因子的產(chǎn)生、促進AS的發(fā)生和進展。有研究表明，血清S100A12水平與AS斑塊不穩(wěn)定性密切相關,其水平的高低可反映頸部AS斑塊的穩(wěn)定性[17]。本研究中，發(fā)病第1天和第3天，易損斑塊組血清S100A12水平高于穩(wěn)定斑塊組和正常對照組，提示血清S100A12參與了AS的病程，其水平可作為評估頸動脈斑塊易損性的血清學指標。另有研究顯示，入院時高水平血清S100A12與急性缺血性腦卒中患者不良神經(jīng)功能預后密切相關[18]。本研究中發(fā)現(xiàn)，發(fā)病第3天，血清S100A12水平達峰值，NIHSS評分較治療前明顯增加，血清S100A12水平與NIHSS評分具有正相關性，提示S100A12可作為評估神經(jīng)功能缺損程度的一個新的血清學指標。

CI急性期治療方案中，除了抗血小板聚集治療外，他汀類藥物的使用是必不可少的。大量研究表明，采用他汀類藥物治療可顯著降低心腦血管事件發(fā)生率并減低病死率[19]。在本研究中，在治療后第7天和第14天，瑞舒伐他汀高劑量治療組血清HMGB1、IL-17A和S100A12水平明顯低于低劑量治療組，且在治療后第2周和第3周，高劑量治療組NIHSS評分明顯低于低劑量治療組，提示瑞舒伐他汀強化調(diào)脂治療可快速有效地降低血清HMGB1、IL-17A和S100A12水平，具有抗炎作用，可更有效地改善缺血性卒中后神經(jīng)功能障礙。

綜上所述，在本研究中,血清S100A12濃度可作為評估腦梗死后神經(jīng)功能損傷嚴重程度的血清學指標，可作為評估頸動脈斑塊易損性的血清學指標，HMGB1和IL-17A可能參與了腦梗死后急性期炎性反應過程。采取高強度他汀治療具有減輕腦梗死后繼發(fā)炎癥反應、保護腦細胞和提高患者神經(jīng)功能的作用。由于腦梗死后繼發(fā)炎性反應的病理生理機制相當復雜,因此在后期的研究中，我們將進一步推廣和擴大樣本量研究，并深入探討瑞舒伐他汀對腦梗死的可能腦保護作用機制。

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Effect of Rosuvastatin intensive treatment on serum levels of HMGB1,IL-17A and S-100A12 in patients with acute cerebral infarction

LIQiang,HUAMei,LIMing,etal.

(DepartmentofNeurology,TheFifthHospitalofWuhanCity,Wuhan430050,China)

ObjectiveTo observe the changes of high mobility group box-1(HMGB1) and interieukin-17A(IL-17A) and Ca-binding protein A12(S-100A12) in patients with acute cerebral infarction(ACI),and to explore the probablely protective mechanism of Rosuvastatin.MethodsAccording to the results of carotid artery ultrasound,280 patients with ACI were divided into carotid stable plaque group(n=100) and carotid vulnerable plaque group(n=180).180 cases with carotid vulnerable plaque were randomly divided into low-dose group(A group，n=90，rosuvastatin 5 mg/d，oral) and high-dose group (B group，n=90，rosuvastatin 20 mg /d，oral).The therapeutic course for all was 3 weeks.Plasma samples were obtained at the 1st day (before treatment),on days 3,7 and 14 of onset.Levels of serum HMGB1,IL-17A and S-100A12 were measured by enzyme-linked immunosorbent assay.Before treatment，on the 3rd day,in 1 weeks,2 weeks and 3 weeks after treatment,the neurological deficits evaluated by National Institute of Health stroke scale(NIHSS).ResultsCompared with carotid stable plaque group，levels of HMGB1,IL-17A and S-100A12 in A group and B group were significantly increased on the first day of illness (allP<0.01),peaked at 3rd day,decreased gradually thereafter.Plasma HMGB1,IL-17A and S-100A12 levels in B group were significantly lower than that in A group at 7d and 14d ( allP<0.01).On days 3,the NIHSS scores were reached the peak,and obviously higher than that before treatment (allP<0.01).Compared with A group,the NIHSS scores in B group after the 2nd and 3rd week were significantly decreased (allP<0.01).Plasma levels of S-100A12 in A group and B group were positively correlated with NIHSS scores(at the 1st day，r=0.856,on the 3rd day,r=0.870,allP<0.01).In addition,serum HMGB1 levels in patients with ACI were markedly positively relevant to serum IL-17A levels(before treatment，r=0.972,at 3rd day，r=0.975,allP<0.01).ConclusionSerum S-100A12 could be used as the marker for reflecting the degree of neurologic function deficits after cerebral infartion(CI),might be developed as biomarkers for the assessment of carotid plaque vulnerability.Serum HMGB1,IL-17A might contribute to the inflammatory process of ACI.The intensive-lowering therapy of Rosuvastatin could alleviate obviously inflammatory reaction at acute stage of CI patients,which could effectively protect brain cell and improve the neurological function.

Cerebral infarction;Rosuvastatin;Atherosclerosis;Ca-binding protein A12(S-100A12);High mobility group box-1(HMGB1);Interieukin-17A(IL-17A)

1003-2754(2016)02-0109-04

2015-10-12；

2015-11-29

武漢市衛(wèi)生局科研資助項目(No.WX10C23)

(武漢市第五醫(yī)院神經(jīng)科，湖北 武漢 430050)

華梅，E-mail：503018180@qq.com.cn

R743.3

A