血清總膽紅素高水平與缺血性腦卒中發病風險降低關系的前瞻性研究

許清波， 王文云， 沈 沖， 馬鐵梁， 趙海龍， 趙彥平

在我國，腦卒中是危害我國中老年人身體健康和生命安全的主要疾病之一，平均每年有170萬人死于腦卒中，其中缺血性腦卒中占60%～70%[1～3]。

血清膽紅素是體內衰老紅細胞裂解釋放的血紅蛋白產生。因此血清膽紅素長久以來一直被認為是代謝廢物[4～6]。近年來有研究發現，血清膽紅素具有強大的生理抗氧化及抗炎功能，能夠抑制脂質氧化、阻止斑塊形成，對氧化應激介導的炎癥、動脈粥樣硬化和缺血性心腦血管疾病具有保護作用[7～9]。

缺血性腦卒中是由于腦內血管阻塞或血栓形成引起腦組織供血不足所導致的一系列大腦缺氧缺血癥狀。血清高膽紅素水平抑制脂質氧化、阻止斑塊形成的功能可能與缺血性腦卒中發生風險降低有關。本研究通過對2077例鄉鎮體檢檢測膽紅素水平處于正常范圍的健康體檢者進行缺血性腦卒中發病風險的前瞻性隨訪研究以探討血清總膽紅素水平高低與農村人群缺血性腦卒中發生風險的關系。

1 對象與方法

1.1 研究對象 本研究于2009年5月～2009年8月通過流行病學整群抽樣于宜興市官林鎮和徐舍鎮6個鄉村納入4230例35～75歲人群進行調查，排除基線心腦血管病史對象后，共4081例納入隨訪，其中2077例檢測血清膽紅素水平。

排除標準：排除谷丙轉氨酶(ALT)>80U/L 或谷草轉氨酶(AST)>80U/L或乙肝二對半指標(HBsAg、HbsAb、HBeAg、HBeAb、HBcAb )任一指標陽性及血清總膽紅素水平超出正常范圍高限(25.65 mmol/L)。本研究于2014年5月開展隨訪工作，2016年1月結束隨訪。隨訪期間收集缺血性腦卒中的發生情況。本研究已經通過江蘇大學附屬宜興醫院倫理學委員會審批，所有研究對象均簽署知情同意書。

1.2 問卷調查和體格檢查 采用統一的調查表進行問卷調查。所有調查人員提前進行培訓，合格后方能進行隨訪工作。收集調查對象的一般人口學資料、吸煙飲酒史、高血壓、糖尿病、腦卒中和冠心病史。體格檢查包括：測量血壓、身高、體重等。

1.3 血樣采集和實驗室檢測 所有研究對象于調查當日7～9點前抽取3 ml靜脈抗凝血和促凝血，要求所有受試對象空腹。血樣采集后2 h內檢測血清膽紅素、血糖、ALT、AST、乙肝二對半，所有檢測均在江蘇大學附屬宜興醫院檢驗科完成。

1.4 分組 根據膽紅素分布四分位數將基線人群按血清總膽紅素水平(單位μmol/L)由低到高分為Q1(3.42～8.98)、Q2(8.98～14.54)、Q3(14.54～20.10)、Q4(20.10～25.65)四組，并合并Q1與Q2組為血清膽紅素低水平組，合并Q3與Q4組為血清膽紅素高水平組。所選取數值標準為江蘇大學附屬宜興醫院生化檢查血清總膽紅素參考標準。

1.5 相關因素及結局定義 高血壓定義為收縮壓≥140 mmHg和/或舒張壓≥90 mmHg，或正在服用降血壓藥物。糖尿病是指空腹血糖≥7.0 mmol/L，或者既往被診斷為糖尿病，正在使用降糖藥或者胰島素類藥物[10]。缺血性腦卒中事件定義為有典型的神經系統體征，或是明確的CT/MRI結果(CT提示低密度影，MR提示T1呈低信號，T2呈高信號)，所有病例均為二級以上醫院明確診斷，對于報告死亡對象，盡量追溯到醫院病例，對于無醫院病例者，根據發病的癥狀由兩名以上的神經內科醫生獨立判斷。

1.6 質量控制 所有調查人員均經過統一的培訓，正式調查前進行預調查。生化檢測由江蘇大學附屬宜興醫院檢驗科完成，每日進行質控。數據錄入由兩人獨立錄入比較。所有缺血性卒中結局事件均有神經內科專業醫師判斷。

2 結 果

2.1 研究對象的基線特征 見表1。本次研究對象總計2077例，其中男性955例，女性1122例。Q1～Q4組間性別、年齡、吸煙飲酒史、高血壓史、糖尿病史均無顯著差異，而BMI、TG、TC、HDL和LDL在各組間分布差異顯著。

2.2 血清膽紅素水平與腦卒中發病風險的關系 見表2。至隨訪結束，2077例研究對象中有88例對象發生缺血性卒中，各膽紅素分組人群發生缺血性卒中的人數分別為：Q1組29例，Q2組29例，Q3組16例，Q4組14例。單因素Cox回歸分析顯示與Q1組相比，Q4組對象發是缺血性卒中分型顯著降低，HR和95%CI分別為0.47(0.24～0.91)，P=0.025。調整年齡、性別后，Q4組發病風險仍然顯著降低，HR和95%CI分別為0.47(0.24～0.91)，P=0.02。進一步校正吸煙飲酒史、高血壓、糖尿病、BMI等混雜因素后，Q4組發病風險為無差異，HR和95%CI為0.54(0.27～1.05)，P=0.07。無論是否調整混雜因素，血清總膽紅素水平升高均降低缺血性卒中的發生風險，單因素、模型1 和模型2 的HR和95%CI分別為0.93(0.89～0.97，P=0.003；0.94(0.91～0.98)，P=0.006；0.95(0.91～099)，P=0.026。

2.3 血清膽紅素水平與缺血性腦卒中發生風險的分層分析 見表3。合并Q1和Q2為膽紅素水平低組，Q3和Q4為膽紅素水平高組，進一步在不同年齡組、吸煙飲酒史、性別、高血壓史對象中分析TBIL與缺血性腦卒中的關系。校正年齡、性別、吸煙、飲酒、高血壓、糖尿病和BMI后，在≥55歲組、女性人群、不飲酒對象和不吸煙對象中，高水平的膽紅素對象發生缺血性卒中風險顯著降低，HR和95%CI分別為0.58(0.36～0.92)，P=0.022；0.47(0.25～0.91)，P=0.023；0.55(0.33～0.92)，P=0.02；0.53(0.31～0.89)，0.02。

表1 研究對象基線特征

注：BMI(Body Mass Index)：體質指數；TG(Triglyceride)：甘油三酯；TC(Total Cholesterol)：總膽固醇；HDL-C(high density lipoprotein cholesterol)：高密度脂蛋白膽固醇；LDL-C(low density lipoprotein cholesterol)：低密度脂蛋白膽固醇，；IFG(impaired fasting glucose)：空腹血糖受損；T2DM(type 2 diabetes mellitus)：2型糖尿病

表2 血清膽紅素水平影響缺血性腦卒中發病的風險比及95%可信區間

注：模型1：調整年齡、性別；模型2：調整年齡、性別、吸煙、飲酒、高血壓、糖尿病和BMI

表3 年齡、性別、飲酒、吸煙、高血壓分層分析TBIL升高與腦卒中發病風險的關聯

模型1：調整年齡、性別；模型2：調整年齡、性別、吸煙、飲酒、高血壓、糖尿病和BMI

3 討 論

血清膽紅素作為體內衰老紅細胞裂解釋放的血紅蛋白的產物，長久以來常作為肝功能異常的指標。近年來國內外研究發現，膽紅素具有強大的抗氧化和抗炎作用，其與心腦血管疾病的關系引起了人們的廣泛關注。本研究在社區人群基礎上的前瞻性隨訪研究發現高膽紅素水平可以顯著降低缺血性卒中的發生風險，研究結果將為缺血性卒中高危人群篩查和發病機制提供新的線索。

高濃度的膽紅素水平降低缺血性卒中的發生風險可能與膽紅素強大的抗氧化和抗炎功能相關，研究發現血漿1/5的抗氧化能力由膽紅素提供[11，12]。吉爾布特綜合征是膽紅素代謝異常的遺傳型疾病之一，患者常表現為血清總膽紅素增高，研究發現吉爾布特綜合征患者血管動脈硬化和心血管病發生風險均低于正常人[13，14]。而在一般人群的流行病學調查顯示低水平的膽紅素是缺血性卒中發生的獨立危險因素[15，16]，這與我們的研究結果相一致。此外研究發現膽紅素水平與缺血性卒中的嚴重程度和預后均密切相關，提示膽紅素可能與卒中的病理變化和神經損傷相關[17～19]，進一步的臨床研究仍需進一步開展予以證實。

近年來，國內學者也對膽紅素與缺血性腦卒中的發病風險之間是否有相關性進行了一系列研究。李婷等人選取77例急性腦梗死患者及38例發病2 w以上的非急性腦梗死患者，以研究急性腦梗死血清膽紅素水平與腦梗嚴重程度及預后的關系，結果發現，急性腦梗死預后良好組血清總膽紅素水平及直接膽紅素水平均高于預后不良組，因此得出結論：血清膽紅素高水平對缺血性腦卒中的發病是一個保護性因素[20]。這與我們的研究結果相一致。方婧等人選取150例缺血性卒中住院患者，并設置 150例同期健康體檢者對照，檢測入院24 h血清總膽紅素水平、直接膽紅素水平、間接膽紅素水平，并于入院當天采用NIHSS 評分量表評定神經功能缺損情況，評分2分定義為預后不良，并再次檢測血清總膽紅素水平、直接膽紅素水平、間接膽紅素水平。研究發現高血清膽紅素水平可以預防缺血性腦卒中的發生[21]。該結果同樣支持本研究結論。

本研究通過為期5 y的前瞻性隨訪，探討了血清膽紅素水平與社區人群缺血性腦卒中發生風險的關系。研究發現，在校正混雜因素后，在年齡≥55歲組、女性人群、不飲酒對象和不吸煙對象中，高水平的膽紅素對象發生缺血性卒中風險顯著降低。有其他研究提出，高齡、吸煙、飲酒為腦卒中發病的高危因素，這與本次研究結果相一致。引起該結果的原因考慮可能是由于絕經后女性體內激素分泌減少，作用于某些信號通路引起內皮細胞障礙，導致血管阻塞引起腦卒中，但是具體機制如何仍有待進一步研究。

本次實驗作為前瞻性隨訪研究，其因果推斷強度較強。此外研究人群均來自同一地區的鄉村，飲食結構和生態環境類似，此類混雜因素影響較小。但是本研究也存在以下缺點，首先5 y隨訪的結局事件較少，研究結果假陰性可能性較大。此外研究人群來自農村，外推至城市人群可能受限。

本次前瞻性隨訪研究雖然存在一些缺點，但是本研究的發現結果發現膽紅素可作為缺血性腦卒中高危人群篩查的一個因素，為腦卒中發病機制研究提供新的線索。 。

[參考文獻]

[1]Jeste ND，Sanchez LM，Urcuyo GS，et al. Stroke Avoidance for Children in REpublica Dominicana (SACRED)：Protocol for a Prospective Study of Stroke Risk and Hydroxyurea Treatment in Sickle Cell Anemia[J]. JMIR Research Protocols，2017，6(6)：e107.

[2]Ishii M，Ogawa H，Unoki T，et al. Relationship of Hypertension and Systolic Blood Pressure With the Risk of Stroke or Bleeding in Patients With Atrial Fibrillation：The Fushimi AF Registry[J]. American Journal of Hypertension，2017，30(11)：1073-1082.

[3]Morris JG，Carter EL，Martin SA. Stroke：A road map for subacute management[J]. The Journal of Family Practice，2017，66(6)：366-374.

[4]El Houchi SZ，Iskander I，Gamaleldin R，et al. Prediction of 3- to 5-Month Outcomes from Signs of Acute Bilirubin Toxicity in Newborn Infants[J]. The Journal of Pediatrics，2017，183：51.

[5]McDonagh AF. Bilirubin toxicity to human erythrocytes：a more sanguine view[J]. Pediatrics，2007，120(1)：175-178.

[6]Cesaratto L，Calligaris SD，Vascotto C，et al. Bilirubin-induced cell toxicity involves PTEN activation through an APE1/Ref-1-dependent pathway[J]. Journal of Molecular Medicine，2007，85(10)：1099-1112.

[7]Asad SF，Singh S，Ahmad A，et al. Prooxidant and antioxidant activities of bilirubin and its metabolic precursor biliverdin：a structure-activity study[J]. Chemico-biological Interactions，2001，137(1)：59-74.

[8]Mireles LC，Lum MA，Dennery PA. Antioxidant and cytotoxic effects of bilirubin on neonatal erythrocytes[J]. Pediatric Research，1999，45(3)：355-362.

[9]Yamaguchi T，Terakado M，Horio F，et al. Role of bilirubin as an antioxidant in an ischemia-reperfusion of rat liver and induction of heme oxygenase[J]. Biochemical and Biophysical Research Communications，1996，223(1)：129-135.

[10]Pang H，Han B，Fu Q，et al. Severity of Hypertension Correlates with Risk of Thromboembolic Stroke[J]. Journal of Cardiovascular Translational Research，2017，10(4)：368-373.

[11]Stocker R，McDonagh AF，Glazer AN，et al. Antioxidant activities of bile pigments：biliverdin and bilirubin[J]. Methods in Enzymology，1990，186：301-309.

[12]Stocker R，Yamamoto Y，McDonagh AF，et al. Bilirubin is an antioxidant of possible physiological importance[J]. Science，1987，235(4792)：1043-1046.

[13]Yuce S，Cure E，Cicek Y，et al. Evaluation of aortic stiffness in Gilbert syndrome patients：a protective effect of elevated bilirubin levels[J]. Turk Kardiyoloji Dernegi Arsivi：Turk Kardiyoloji Derneginin Yayin Organidir，2015，43(7)：599-606.

[14]Gurel E，Tigen MK. Protective effect of elevated bilirubin levels on cardiovascular disease in patients with Gilbert syndrome[J]. Turk Kardiyoloji Dernegi Arsivi：Turk Kardiyoloji Derneginin Yayin Organidir，2015，43(7)：591-593.

[15]Targher G. Risk of ischemic stroke and decreased serum bilirubin levels：is there a causal link[J]. Arteriosclerosis，Thrombosis，and Vascular Biology，2014，34(4)：702-704.

[16]Kimm H，Yun JE，Jo J，et al. Low serum bilirubin level as an independent predictor of stroke incidence：a prospective study in Korean men and women[J]. Stroke，2009，40(11)：3422-3427.

[17]Luo Y，Li J，Zhang J，et al. Elevated bilirubin after acute ischemic stroke linked to the stroke severity[J]. International Journal of Developmental Neuroscience：the Official Journal of the International Society for Developmental Neuroscience，2013，31(7)：634-638.

[18]Luo Y，Li JW，Lu ZJ，et al. Serum bilirubin after acute ischemic stroke is associated with stroke severity[J]. Current Neurovascular Research，2012，9(2)：128-132.

[19]Pineda S，Bang OY，Saver JL，et al. Association of serum bilirubin with ischemic stroke outcomes[J]. Journal of Stroke and Cerebrovascular Diseases：the Official Journal of National Stroke Association，2008，17(3)：147-152.

[20]李 婷，苗 玲. 血清膽紅素與腦梗死急性期患者的關系[J]. 中國腦血管病雜志，2011，(10)：513-517.

[21]方 婧，黃新穎，王 巖，等. 血清膽紅素水平與缺血性卒中的相關性研究[J]. 現代生物醫學進展，2013，(32)：6382-6385.