白細胞介素-10、腦源性神經營養因子水平與急性腦梗死神經功能受損和預后的關系

張學敏 陸 偉 張 羽 施 挺 唐建國 姚領愛

(復旦大學附屬上海市第五人民醫院創傷急救危重癥中心，上海 200240)

白細胞介素-10、腦源性神經營養因子水平與急性腦梗死神經功能受損和預后的關系

張學敏 陸 偉 張 羽 施 挺 唐建國 姚領愛1

(復旦大學附屬上海市第五人民醫院創傷急救危重癥中心，上海 200240)

目的檢測急性腦梗死(ACI)患者不同時期體內白細胞介素(IL)-10、腦源性神經營養因子(BDNF)水平變化，觀察IL-10、BDNF與急性腦梗死患者神經功能受損狀況和預后相關性。方法抽血化驗對照組和ACI組發病第1、3、7、14、21、30天各時間段IL-10、BDNF水平變化并比較其相關性；50例ACI患者根據愈后差異分成3組，比較各組IL-10、BDNF、格拉斯哥昏迷量表(GCS)評分、急性生理學及慢性健康狀況評價(APACHEⅡ評分)、美國國立衛生研究所腦卒中量表(NHISS)評分、洼田飲水試驗評分的差異。結果與對照組比較，ACI組第1、3、7、14、21、30天IL-10和BDNF均明顯升高(P<0.05)，在發病第3天IL-10達到高峰，發病第14天BDNF達到高峰，以后逐漸下降；ACI患者發病期間IL-10與BDNF無明顯相關性(r=-0.067，P=0.899)。ACI患者發病第1天，愈后差者IL-10水平要高于愈后好和一般患者(P<0.05)，而不同愈后組患者BDNF水平無顯著差異(P>0.05)。結論ACI第1天IL-10、GCS評分、APACHEⅡ評分、NHISS評分、洼田飲水試驗評分值可預測患者預后。

白細胞介素-10；腦源性神經營養因子；急性腦梗死；神經受損

急性腦梗死(ACI)后腦損傷的病理生理方面的研究機制主要集中在缺血后的炎癥過程和細胞因子變化，缺氧、缺血的存在使白細胞介素(IL)-1、腫瘤壞死因子(TNF)等炎性因子的表達呈持續的動態變化，致炎因子的釋放增加引起抗炎因子IL-10表達增加，IL-10作為與腦缺血損傷和損傷修復過程相關的重要抗炎細胞因子,具有神經保護和神經營養作用〔1,2〕。腦源性神經營養因子(BDNF)分子單體是由119個氨基酸殘基組成的分泌型成熟多肽，主要在中樞神經系統內表達,腦損傷中BDNF具有促進神經干細胞的增殖、分化及遷移的功效性,具有明顯的區域特異性和細胞來源特異性，對趨于壞死的神經元加以營養和保護,發生腦缺血時可引起BDNF和神經生長因子在神經元內表達，它對腦卒中起到神經功能保護和恢復作用〔3〕。本研究通過檢測不同ACI患者病程中血清IL-10、BDNF動態變化，探討它們與ACI病程、神經功能受損和預后的關系。

1 資料與方法

1.1一般資料 研究通過復旦大學附屬上海市第五人民醫院醫學倫理委員會批準，患者均同意參加本試驗并簽署知情同意書，ACI組選擇2013年1月至2014年12月在復旦大學附屬上海市第五人民醫院急診內科(包括急診觀察室、EICU)、神經內科住院確診為ACI且病歷資料齊全的患者，ACI診斷標準：符合1995年第四屆全國腦血管病會議制定的診斷標準〔4〕，所有病例均經頭顱CT或MRI檢查證實，對照組為健康體檢者，ACI組收集50例患者，對照組收集40例，排除血壓、血糖、腦鈉肽(BNP)控制不佳者，兩組在年齡、性別、血壓、血糖、BNP等無顯著差異(P>0.05)。見表1。

1.2檢測指標 ACI組與對照組在入院第1天抽血，室溫放置半小時低溫離心分離血清(4℃，3 000 r/min，10 min)，取上清-70℃保存；ACI組患者再于第3、7、14、21、30天各時間段抽血，低溫分離取上血清-70℃保存,部分患者因中途退出試驗及死亡、出院失訪等原因，第3、7、14、21、30天分別獲得46、42、40、38、33份血清標本。取出各冷凍血清室溫解凍后，按照IL-10、BDNF酶聯免疫吸附試驗(ELISA)試劑盒說明進行操作(IL-10試劑盒為Anogen公司產品,BDNF為Acris公司產品)，測出各IL-10、BDNF水平。

1.3觀察指標及預后判斷標準 所有ACI患者當日應用格拉斯哥昏迷量表(GCS)評分評價昏迷指數，美國國立衛生研究所腦卒中量表(NHISS)評分評價神經功能缺損，進行急性生理學與慢性健康狀況評分(APACHEⅡ評分)，洼田飲水試驗評分評價吞咽功能；預后判斷標準采用改良Rankin分級法，0～2級為預后好，3級為預后一般，4～5級及死亡者為預后差。

1.4統計學方法 應用SPSS17.0 統計軟件進行t、SNK-q、χ2檢驗及Pearson相關性分析。

2 結 果

2.1ACI組發病各時間段與對照組IL-10、BDNF比較 ACI組第1、3、7、14、21、30天IL-10和BDNF均明顯高于對照組(P<0.05)。IL-10在發病第1天即升高，第3天達到高峰值，以后逐漸下降，但在第30天仍高于對照組；BDNF在發病第1天也逐漸升高，第14天達到高峰值，以后逐漸下降，第30天也仍高于對照組。見表2。

2.2ACI患者IL-10、BDNF相關性 ACI患者發病不同時間段IL-10與BDNF無明顯相關性(r=-0.067，P=0.899)。

表1 兩組患者一般臨床資料比較

表2 對照組及不同時段ACI患者IL-10、BDNF水平變化

與對照組比較:1)P<0.05

2.3不同預后ACI患者第1天各因素比較 預后差患者GCS評分明顯低于預后一般和預后好患者(P<0.05)，IL-10、APACHEⅡ評分、NHISS評分、洼田飲水試驗評分明顯高于預后一般和預后好患者(P<0.05)；預后一般患者APACHEⅡ評分、NHISS評分、洼田飲水試驗評分高于預后好患者(P<0.05)，IL-10、GCS評分與預后好患者差異無顯著性(P>0.05)；在不同預后患者中第1天BDNF差異無顯著性(P>0.05)。見表3。

表3 不同預后ACI患者發病第1天各因素比較

與預后好組比較:1)P<0.05；與預后一般組比較：2)P<0.05

3 討 論

IL-10主要由Th2細胞和Treg細胞產生，IL-10是一類重要的抑制性細胞因子，能夠抑制巨噬細胞的抗原遞呈功能；抑制多種促炎細胞因子產生；抑制Th1細胞應答；抑制絲裂原和抗CD3抗體誘導的T細胞增殖；促進B細胞增殖分化及抗體產生；協同促進肥大細胞增殖及促進未成熟和成熟胸腺細胞生長等多種生物學作用〔5〕。 IL-10與缺血性腦卒中相關〔6〕，王曉霞等〔7〕研究發現進展性缺血性腦卒中早期血清IL-10水平在病程24 h即升高，至病程第3天達高峰，在病程第7天已下降，但仍高于正常對照組，與本研究結果一致，也有研究認為IL-10與ACI患者無相關性〔8〕，研究發現這可能與基因多態性有關，Yin等〔9〕發現IL-10-1082G/A多態性與缺血性腦卒中有相關，而IL-10-819C/T多態性與缺血性腦卒中無明顯相關性。本研究還發現發病第1天的IL-10水平與GCS評分、APACHEⅡ評分、NHISS評分、洼田飲水試驗評分一樣，在預后差患者與預后一般和預后好患者之間存在明顯差異。IL-10還能預測缺血性腦卒中患者并發感染概率，可以指導抗生素的應用〔10〕。

BDNF是神經營養蛋白家族一成員，它在有限的能量和激烈競爭環境中對機體的行為和代謝反應起到集成和優化的關鍵作用，在下丘腦介導運動和限制能量攝入中起到中樞、自律、外周神經適應性反應功能，能夠提高突觸的適應性與海馬神經再生，提高機體的認知與神經保護功能〔11〕，具有促進神經元生存和正常功能作用〔12〕，是腦損傷后促進恢復的一種有效的生長因子〔13〕，發生腦缺血時，BDNF和神經生長因子在神經元內表達機制被認為是缺血后神經元的一種自我保護，腦缺血海馬損傷后果之一即為BDNF mRNA 及其特異性受體TrkB的表達上調，此外，星形膠質細胞和小神經膠質細胞也能表達BDNF,有數據表明，非神經元細胞在缺血性腦卒中后能夠產生大量的BDNF，通過BDNF相關機制可以提高腦卒中的恢復〔14〕,低水平的BDNF能夠增加發生腦卒中的風險〔15〕，腦梗死后3個月內血清BDNF過低還與腦梗死后抑郁癥相關〔16〕。本實驗結果為臨床檢測IL-10、BDNF結合各種評分來初步判斷ACI患者的神經受損和功能預后提供一些實驗依據，由于本實驗樣本量相對較少，ACI患者病程中常并發感染、應激性潰瘍、多臟器衰竭等各種并發癥，它們對IL-10、BDNF有所影響，這些均需深入研究。

1Tukhovskaya EA,Turovsky EA,Turovskaya MV,etal.Anti-inflammatory cytokine interleukin-10 increases resistance to brain ischemia through modulation of ischemia-induced intracellular Ca2+response〔J〕.Neurosci Lett，2014;13(571):55-60.

2Fouda AY,Kozak A,Alhusban A,etal.Anti-inflammatory IL-10 is upregulated in both hemispheres after experimental ischemic stroke:hypertension blunts the response〔J〕.Exp Transl Stroke Med，2013;5(1):12.

3Berretta A,Tzeng YC,Clarkson AN.Post-stroke recovery:the role of activity-dependent release of brain-derived neurotrophic factor〔J〕.Exp Rev Neurother,2014;14(11):1335-44.

4中華神經學會，中華神經外科學會.各類腦血管疾病診斷要點〔J〕.中華神經科雜志，1996;29(6)：379-80.

5龔非力.醫學免疫學〔M〕.北京:科學出版社,2012:55.

6Arponen O,Muuronen A,Taina M,etal.Acute phase IL-10 plasma concentration associates with the high risk sources of cardiogenic stroke〔J〕.PLoS One,2015;10(4):e0120910.

7王曉霞,楊巧蓮,黨連生.血清IL-10與缺血性腦卒中早期進展的關系〔J〕.中國老年學雜志，2011;31(18):3484-6.

8Kumar D,Rasool R,Masoodi KZ,etal.Stroke-induced immune depression-a randomized case control study in Kashmiri population of North India〔J〕.J Stroke Cerebrovasc Dis,2014;23(8):2041-6.

9Yin GT,Ma YT,Zheng YY,etal.Polymorphisms of interleukin-10 genes on the risk of ischemic stroke in a meta-analysis〔J〕.Int J Clin Exp Med,2015;8(2):1888-95.

10Worthmann H,Tryc AB,Dirks M,etal.Lipopolysaccharide binding protein,interleukin-10,interleukin-6 and C-reactive protein blood levels in acute ischemic stroke patients with post-stroke infection〔J〕.J Neuroinflammation,2015;12(1):13.

11Rothman SM,Griffioen KJ,Wan R,etal.Brain-derived neurotrophic factor as a regulator of systemic and brain energy metabolism and cardiovascular health〔J〕.Ann N Y Acad Sci,2012;1264(1):49-63.

12Baydyuk M,Xu B.BDNF signaling and survival of striatal neurons〔J〕.Front Cell Neurosci,2014;28(8):254.

13Kim MW,Chung YC,Jung HC,etal.Electroacupuncture enhances motor recovery performance with brain-derived neurotrophic factor expression in rats with cerebral infarction〔J〕.Acupunct Med,2012;30(3):222-6.

14Béjot Y,Prigent-Tessier A,Cachia C,etal.Time-dependent contribution of non neuronal cells to BDNF production after ischemic stroke in rats〔J〕.Neurochem Int,2011;58(1):102-11.

15Pikula A,Beiser AS,Chen TC,etal.Serum brain-derived neurotrophic factor and vascular endothelial growth factor levels are associated with risk of stroke and vascular brain injury:Framingham Study〔J〕.Stroke,2013;44(10):2768-75.

16Li J,Zhao YD,Zeng JW,etal.Serum brain-derived neurotrophic factor levels in post-stroke depression〔J〕.J Affect Disord,2014;15(168):373-9.

〔2016-04-24修回〕

(編輯 苑云杰/曹夢園)

上海市閔行區自然科學研究基金項目(No.2012MHZ061)

張學敏(1974-)，男，碩士，副主任醫師，主要從事危急重癥醫學研究。

R743.33

A

1005-9202(2017)17-4232-03；doi：10.3969/j.issn.1005-9202.2017.17.030

1 上海中醫藥大學生化教研室