急性腦梗死患者Cathepsin S/Cystatin C水平與動脈斑塊性質及狹窄程度的相關性分析

韓新生，徐建可，李相磊，張洪陽，韓 苗，張 蘊，許予明

腦卒中已經成為導致國人死亡和殘疾的第一疾病，其中缺血性腦卒中約占80%[1]。頸動脈粥樣硬化性狹窄與不穩定斑塊的脫落是缺血性卒中的主要病因[2]。尋求能夠反應缺血性卒中患者的血管狹窄程度和斑塊性質的生物學標志，一直是國內外學者研究的熱點。組織蛋白酶S(Cathepsin S，Cat S)已經被證實參與了冠心病的發生與發展，且與預后有很好的相關性[3]。但其在缺血性卒中患者的表達鮮有研究。鑒于動脈粥樣硬化性的病理改變是二者共病的基礎[4]。我們設計了頸部動脈粥樣斑塊/血管狹窄患者血清Cat S/Cys C水平檢測的病例對照研究，通過分析評價Cat S/Cys C與顱內外血管狹窄程度、斑塊性質、神經功能缺損程度的關系，探討Cat S/Cys C在不穩定斑塊和血管狹窄中的作用，現總結如下。

1 資料與方法

1.1 研究對象

1.1.1 連續納入2012年10月～2014年12月在我院住院的動脈粥樣硬化性腦梗死患者336例，其中男性208例(62%)、女性128例(38%)，平均年齡(55.60±12.35)歲，和同期的健康體檢者114例，其中男性58例(51%)、女性56例(49%)，平均年齡(50.02±10.32)歲。兩組在年齡、性別上無顯著性差異(P值分別為：0.405、0.105)。

所有患者均要符合入選標準和排除標準，健康體檢者均經頸部血管彩超、經顱多普勒超聲或頭部MRA檢查證實無明顯血管狹窄情況，腦梗死組患者在入院1 d使用NIHSS量表行神經功能缺損評價；2 d空腹采血，檢測血清Cat S、Cys C，同時檢測其他常規生化指標，并行頸部血管彩超和頭部MRA；14 d復查血清Cat S與Cys C，再次行神經功能缺損評價；而對照組體檢者在我院體檢中心空腹采血，檢測血清Cat S、Cys C及血脂、血糖等。

1.1.2 入選標準 (1)急性大動脈粥樣硬化性缺血性卒中、首次發病或既往有卒中病史但未留后遺癥的患者(大動脈粥樣硬化性缺血性卒中的標準為：有相應顱內外大動脈粥樣硬化病變的證據；有載體動脈血管狹窄或存在粥樣斑塊的穿支動脈區孤立梗死灶并除外其他病因所致的)；經過顱腦CT檢查明確診斷且符合美國卒中協會(ASA) 2006年制定的缺血性卒中診斷標準；(2)年齡在45歲至75歲之間；(3)發病3 d內。

1.1.3 排除標準 (1)心源性腦栓塞、血管炎、夾層等所致非動脈粥樣硬化性缺血性卒中；(2)急性冠脈綜合征、腫瘤、自身免疫性疾病、風濕性疾病(包括風濕性心臟病)、創傷、結核、骨關節疾病、骨質疏松、急慢性感染、甲狀腺疾病以及近l周曾服用抗生素、非甾體類抗炎藥(小劑量阿司匹林除外)、抗凝藥物或糖皮質激素的患者；或伴有嚴重肝腎功能不全者，嚴重肝臟疾病實驗室定義為：ALT或AST>3倍正常值上限，或總膽紅素>20 mmol/L，或患有急性肝炎、慢性活動性肝炎、肝硬化；(3)不能耐受磁共振掃描或有磁共振掃描禁忌；(4)無法配合完成該研究制定的檢查評價方案者。

1.2 研究方法

1.2.1 超聲評價斑塊 采用GE公司生產的LOGIQ VID7型二維彩超，探頭頻率為10 MHz。評價斑塊性質與血管狹窄程度。

斑塊的定義[5]：頸動脈內膜-中膜厚度(IMT)為管腔內膜內側面到中膜與外膜交界面之間的垂直距離，IMT<0.1 cm為正常；0.1 cm≤IMT≤0.12 cm為內膜增厚；血管局部隆起增厚向管腔內突起IMT>0.12 cm為斑塊形成。根據超聲回聲的強弱定義斑塊性的性質：(1)回聲均勻的低回聲脂質型斑塊為軟斑塊；(2)回聲強或伴斑塊后聲影的為鈣化型硬斑塊；(3)回聲強弱不均勻的潰瘍型斑塊為混合斑塊。強回聲鈣化型硬斑塊定義為穩定斑塊，低回聲軟斑塊和混合回聲斑塊定義不穩定斑塊。

血管狹窄評定標準：應用北美癥狀性頸動脈內膜切除試驗(NASCET)狹窄分級法[6]進行測量，測得橫斷面上最狹窄部位的直徑(N)和遠端正常血管的直徑(D)，然后運用公式：狹窄率=(1-N/D)×100%。將狹窄程度分級：輕度狹窄(<50%)，中度狹窄(50%～69%)，重度狹窄及閉塞(70%～100%)。

1.2.2 磁共振檢查 使用日本東芝1.5T MRI儀，8通道頭顱線圈。軸位SE序列，T1WI(TR 650 ms，TE 15 ms)、FSE序列T2WI(TR 5000 ms，TE 105 ms)，DWI序列(TR 6700 ms，TE 120 ms)，和FLAIR序列，T2WI(TR 6500 ms，TE 105 ms，TI1200 ms)，MRA序列(TR 33 ms，TE 6.8 ms，層厚1 mm)FOV 23 mm，矩陣192×256，同層復制，層厚5.5 mm。

1.2.3 全自動生化分析儀檢測血清Cys C。

1.2.4 ELISA試劑盒進行人組織蛋白酶S(Cat S)酶聯免疫分析。

2 結 果

2.1 腦梗死組與正常對照組比較

2.1.1 危險因素比較 見表1。

2.1.2 Cat S、Cys C、Cat S/Cys C比較 見表2。

2.2 腦梗死各亞組與正常對照組及組間比較

2.2.1 腦梗死組穩定斑塊占146例，不穩定斑塊占190例，血管狹窄各亞組情況 見表3。

2.2.2 穩定斑塊組與不穩定斑塊組與正常對照組比較 見表4。

2.2.3 穩定斑塊亞組間各指標比較 穩定斑塊組可分為3個亞組：輕度狹窄組、中度狹窄組及重度狹窄組，組間比較示14 d Cat S及Cat S/Cys C、NIHSS評分均較入院時降低，而Cys C較入院時增高，差異均有顯著性(P<0.05)；NIHSS評分越高，血清Cat S濃度也越高，兩者變化趨勢一致(見表5、表6、圖1)。

圖1 入院時和14 d穩定斑塊組內各指標比較

2.2.4 不穩定斑塊亞組間各指標比較 不穩定斑塊組可分為3個亞組：輕度狹窄組、中度狹窄組及重度狹窄組，組間比較示14 d Cat S及Cat S/Cys C、NIHSS評分均較入院時降低，而Cys C較入院時增高，差異均有顯著性(P<0.05)；NIHSS評分越高，血清Cat S濃度也越高，兩者變化趨勢一致(見表7、圖2)。

圖2 入院時和14 d不穩定斑塊組內各指標比較

表1 兩組一般資料情況比較

表2 腦梗死組與正常對照組Cat S、Cys C比較

表3 腦梗死各亞組情況

表4 各組Cat S、Cys C檢測結果

注：與正常對照組相比，*P<0.05，#P<0.01；與穩定斑塊組比較，▲P<0.05

表5 各組Cat S、Cys C檢測結果

注：與正常對照組相比*P<0.05#P<0.01；與輕度狹窄組比較▲P<0.01

表6 穩定斑塊亞組間各指標比較

注：與入院時相比*P<0.05，#P<0.01

注：與入院時相比*P<0.05，#P<0.01

3 討 論

本研究發現，動脈粥樣硬化性腦梗死患者的血清Cat S水平及Cat S/Cys C二者比值，較對照組明顯增高，而Cat S/Cys C比值增高更加明顯，差異有統計學意義。通過不穩定斑塊組和穩定斑塊組進行比較，我們發現不穩定斑塊組患者的血清Cat S水平及Cat S/Cys C二者比值明顯高于穩定斑塊組，差異具有顯著性，說明血清Cat S水平或其與Cys C的比值升高提示患者存在易損斑塊的可能。深入分析動脈粥樣硬化致血管狹窄程度與血清Cat S之間的對應關系，我們發現，缺血性卒中患者的血清 Cat S 水平隨著血管狹窄程度的增加而增加，兩者的變化趨勢一致，提示血清 Cat S水平可以反映腦梗死患者頸動脈粥樣硬化的程度。通過分析血清Cat S水平與NIHSS評分發現，腦梗死患者血清Cat S表達水平與患者病情具有正相關：血清Cat S水平越高，腦梗死患者的病情越重。而血清Cys C表達水平與此相反，腦梗死組患者入院時的血清Cys C水平較對照組降低，不穩定斑塊組的血清Cys C水平較穩定斑塊組降低，兩組比較，差異有統計學意義，而隨著病情的好轉，腦梗死患者14 d血清Cys C表達水平較入院時明顯增高，可能說明血清Cys C表達與病情的恢復呈正相關。

我們的前期研究[7，8]及其他學者的研究[9]證實：缺血性卒中的發生、發展及嚴重程度不僅與血管狹窄程度相關，更與斑塊的穩定性相關?；A研究[10～12]也證實：Cat S在動脈粥樣硬化部位的表達增高，Cys C在動脈粥樣硬化部位的表達降低；斑塊形成的早期，Cat S在動脈管壁內膜和中膜的平滑肌細胞內表達明顯增多，斑塊形成后Cat S則主要分布于斑塊纖維帽內的平滑肌細胞和巨噬細胞中[13]。血清Cat S與Cys C這對因子的調節失衡，致ECM 代謝紊亂，從而參與動脈粥樣硬化狹窄及易損斑塊破裂等多種病生理過程。

Jobs等[14]研究表明：血清Cat S的水平，可以預測動脈粥樣硬化性心血管病的發生、發展與預后。在不穩定型心絞痛患者血漿中Cat S顯著增加，并且較高的血漿Cat S水平提示易損斑塊的存在[15]。Cat S的升高可能提示患者存在比較嚴重的動脈粥樣硬化或提示患者有可能發生缺血性臨床事件[16]。上述研究均在冠心病人群中開展。關于Cat S與Cys 在腦卒中方面的研究較少，本研究以缺血性卒中人群為研究對象，發現：腦梗死組患者的血清Cat S表達水平在疾病的早期較正常者明顯增高，不穩定斑塊組表達Cat S較穩定斑塊組明顯增高，提示血清Cat S水平增高與動脈粥樣硬化性腦梗死的發生及斑塊的穩定性密切相關。

國內譚慶玲等[17]研究了132例腦梗死患者血清Cat S值與頸動脈內膜中膜厚度、殘疾率和死亡率的關系，發現血清Cat S水平與腦梗死患者頸動脈內膜中膜厚度及患者的病情嚴重程度明顯相關，能夠反映腦梗死患者頸動脈粥樣硬化的程度，是腦梗死患者預后的重要指標，但該研究未涉及血管狹窄程度、以及二者比值對血管狹窄和斑塊性質的影響。本研究顯示，腦動脈狹窄的程度與血清Cat S水平存在正相關，且血清Cat S/Cys C二者比值與狹窄程度及斑塊性質更相關。

本研究同時亦發現，腦梗死組患者入院時血清Cys C水平較正常對照組降低，而不穩定斑塊組下降更明顯，隨著病情發展，14 d時缺血性腦卒中患者的血清Cys C水平升高，且各組間差異具有顯著性，患者的神經功能缺失評分亦較入院時好轉，說明血清Cys C在動脈粥樣硬化性腦梗死病變過程中可能起到保護作用，血清Cys C表達上調，增強對Cat S的抑制作用，穩定斑塊、減輕對腦血管的損傷。郭夏青等[18]的研究也證實血清Cys C可能為缺血性腦血管病的保護性因素。但目前國內外研究學者對于血清Cys C在腦血管病發病過程中的具體作用機制尚存在分歧[19～22]，關于Cys C與缺血性卒中關系尚需要研究。

綜上所述，血清Cat S、Cys C及Cat S/Cys C比值與缺血性卒中患者的血管狹窄程度和斑塊性質存在相關性。本研究顯示，血清Cat S及組織蛋白酶內源性抑制劑胱抑素C的表達失衡，可能是動脈粥樣硬化性腦梗死患者的斑塊不穩定的重要機制之一，血清Cat S增高、Cys C明顯降低，特別是Cat S/Cys C比值增大均提示發生缺血性腦卒中的可能，由于本研究樣本例數較少，且觀察時間短，臨床仍需進一步開展大樣本研究，觀察Cat S、Cys C及二者比值與腦梗死患者血管病變的關系，同時可以進一步研究與預后的關系。

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