急性腦梗死患者血清Caspase-3含量與早期神經(jīng)功能惡化的相關(guān)性研究

揣蘭香 邢效如 孫志 秦曉 袁富玲

急性腦梗死（acute cerebral infarction，ACI）是臨床常見的心腦血管疾病，以顱內(nèi)動脈血栓栓塞或血栓形成引起的腦組織缺血缺氧損害為特征，致死率和致殘率均較高。早期神經(jīng)功能惡化（early neurological deterioration，END）是ACI 常見的并發(fā)癥，約5%～40%ACI 患者入院后會發(fā)生END，而END會影響ACI 預(yù)后并增加致殘率、致死率［1-2］。因此，在ACI 發(fā)病后早期預(yù)測END 并進(jìn)行干預(yù)有助于改進(jìn)治療結(jié)局。細(xì)胞凋亡在ACI 神經(jīng)損害中起重要作用，含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶-3（cysteinyl aspartate specific proteinase，Caspase-3）是細(xì)胞凋亡的執(zhí)行分子，多項基礎(chǔ)研究發(fā)現(xiàn)ACI 腦組織中Caspase-3 的表達(dá)增加［3-4］，高峰［5］的臨床研究發(fā)現(xiàn)ACI 患者血清中Caspase-3 的含量明顯升高，但Caspase-3增加是否與END 有關(guān)尚未清楚。因此，本研究將以ACI 患者為對象，通過Logistic 回歸模型及ROC 曲線分析血清Caspase-3 含量與END 的相關(guān)性。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2017年7月至2019年12月期間本院收治的110 例ACI 患者作為ACI 組。ACI 組中男性62例、女性48 例，年齡41～66 歲、平均（51.37±10.25）歲；對照組中男性59 例、女性41 例，年齡40～60 歲、平均（50.12±11.78）歲。兩組間一般資料比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。納入標(biāo)準(zhǔn)：①符合ACI 的診斷標(biāo)準(zhǔn)［6］；②發(fā)病后48 h 內(nèi)入院；③接受保守治療；④臨床資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn)：①入院后接受介入或溶栓治療；②既往有腦梗死、腦出血、腦外傷病史；③合并惡性腫瘤、自身免疫性疾病。另取同期在本院體檢的60 例健康志愿者作為對照組。研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)及受試者知情同意。

1.2 血清Caspase-3 含量的檢測

入院時采集ACI 組患者的肘靜脈血約5 mL，體檢時采集對照組志愿者的肘靜脈血約5 mL，靜置凝血后3 000 r/min 離心10 min，分離血清后采用酶聯(lián)免疫吸附法試劑盒（上海西唐公司，規(guī)格96T，批號F0037）檢測Caspase-3 含量，按照試劑盒說明書進(jìn)行操作。

1.3 END 的評價

采用美國國立衛(wèi)生研究院卒中量表［7］（National institutes of health stroke scale，NIHSS）進(jìn)行評價，END 的標(biāo)準(zhǔn)如下：入院時及入院后3 d 內(nèi)至少每天評價1 次，入院3 d 內(nèi)NIHSS 評分增加≥2 分，或運動功能評分增加≥1 分，或出現(xiàn)意識障礙加重且頭顱影像學(xué)檢查排除出血轉(zhuǎn)化。

1.4 臨床資料的收集

根據(jù)患者的病歷收集以下資料：性別、年齡、吸煙史、高血壓史、糖尿病史、冠心病史、隨機血糖、總膽固醇、甘油三酯、超敏C 反應(yīng)蛋白（hs-CRP）、腦梗死體積、神經(jīng)損傷程度。腦梗死體積根據(jù)入院時MRI 檢查結(jié)果進(jìn)行計算，計算公式為梗死灶最大長徑×與長徑垂直的直徑×MRI 掃描陽性層數(shù)×層厚×π/6，梗死灶體積≤10.0 cm3為中小面積、＞10 cm3為大面積；神經(jīng)損傷程度根據(jù)入院時NIHSS 評分判斷，評分≤15 分為輕中型、≥16 分為重型。

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS 22.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計量資料以（±s）表示，兩組間比較采用t檢驗；計數(shù)資料以n（%）表示，兩組間比較采用卡方檢驗；END 的影響因素采用logistic 回歸分析，Caspase-3 預(yù)測END 采用ROC 曲線分析。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 ACI 組與對照組血清Caspase-3 含量的比較

與對照組比較，ACI 組患者血清中Caspase-3 的含量明顯增加，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。見表1。

表1 兩組血清Caspase-3 含量的比較（±s）Table 1 Comparison of serum caspase-3 content between 2 groups（±s）

表1 兩組血清Caspase-3 含量的比較（±s）Table 1 Comparison of serum caspase-3 content between 2 groups（±s）

組別ACI 組對照組t 值P 值n 110 60 Caspase-3（ng/mL）17.07±5.34 11.74±3.85 8.225 0.000

2.2 ACI 組中不同病情患者血清Caspase-3 含量的比較

與ACI 組中中小面積梗死患者比較，大面積梗死患者血清中Caspase-3 的含量明顯增加，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；與ACI 組中輕-中型患者比較，重型患者血清中Caspase-3 的含量明顯增加，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。見表2。

2.3 ACI 組中END 患者與非END 患者臨床資料及血清Caspase-3 含量的比較

與ACI 組中非END 患者對比，END 患者性別、年齡、吸煙史、高血壓史、糖尿病史、冠心病史、隨機血糖、總膽固醇、甘油三酯比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），NIHSS 評分≥15 分的比例、血清中hs-CRP 及Caspase-3 的含量均明顯增加，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。見表3。

表2 ACI組中不同病情患者血清Caspase-3含量的比較（±s）Table 2 Comparison of serum caspase-3 levels in patients with different diseases in ACI group（±s）

表2 ACI組中不同病情患者血清Caspase-3含量的比較（±s）Table 2 Comparison of serum caspase-3 levels in patients with different diseases in ACI group（±s）

病情梗死面積n 分類中小面積大面積t 值P 值輕-中型重型t 值P 值67 43神經(jīng)損傷程度62 48 Caspase-3 14.02±4.77 21.82±6.09 7.500 0.000 14.88±5.11 19.90±5.98 4.958 0.000

表3 ACI 組中END 患者與非END 患者臨床資料及血清Caspase-3 含量的比較［n（%），（±s）］Table 3 Comparison of clinical data and serum caspase-3 levels between END patients and non END patients in ACI group［n（%），（±s）］

表3 ACI 組中END 患者與非END 患者臨床資料及血清Caspase-3 含量的比較［n（%），（±s）］Table 3 Comparison of clinical data and serum caspase-3 levels between END patients and non END patients in ACI group［n（%），（±s）］

指標(biāo)男性年齡（歲）吸煙史高血壓史糖尿病史冠心病史NIHSS≥15隨機血糖（mmol/L）總膽固醇（mmol/L）甘油三酯（mmol/L）hs-CRP（mg/L）Caspase-3（ng/mL）END 患者（n=18）12（66.67）52.28±11.74 7（38.89）11（61.11）7（38.89）4（22.22）12（66.67）7.68±2.02 6.67±1.04 2.33±0.45 29.57±8.32 20.45±6.04非END 患者（n=92）50（54.35）50.93±10.24 38（41.30）45（48.91）37（40.22）22（23.91）36（39.13）7.11±1.85 6.22±1.21 2.18±0.61 22.12±7.67 16.41±4.96 χ2/t 值0.929 0.499 0.036 0.896 0.011 0.024 4.641 1.176 1.474 0.990 3.717 3.046 P 值0.335 0.619 0.849 0.344 0.916 0.877 0.031 0.242 0.143 0.324 0.001 0.003

2.4 ACI 組患者END 影響因素的logistic 回歸分析

以ACI 患者是否發(fā)生END 為應(yīng)變量，以NIHSS評分、hs-CRP、Caspase-3為自變量，在logistic 回歸模型中進(jìn)行分析可知：Caspase-3 是ACI 患者發(fā)生END的影響因素，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。見表4。

表4 ACI 組患者END 影響因素的logistic 回歸分析Table 4 Logistic regression analysis of influencing factors of END in ACI group

2.5 血清Caspase-3 含量預(yù)測ACI 患者END 的ROC 曲線分析

血清Caspase-3 含量預(yù)測ACI 患者END 的ROC曲線下面積為0.720（95%CI：0.586～0.854，P＜0.05）。根據(jù)約登指數(shù)最大值確定最佳截斷值為15.72 ng/mL，靈敏度為53.26%、特異性為88.89%。見圖1。

圖1 血清Caspase-3 含量預(yù)測ACI 患者END 的ROC 曲線Figure 1 ROC curve of serum caspase-3 level predicting end in patients with ACI

3 討論

END 是ACI 患者常見的并發(fā)癥，具體是指ACI 發(fā)生后的24～72 h 內(nèi)、患者經(jīng)過干預(yù)及治療神經(jīng)功能仍持續(xù)減退的狀況。既往研究顯示，ACI 患者入院后的END 發(fā)生率約5%～40%，且END 會影響ACI 預(yù)后、增加ACI 的致殘率及致死率。國內(nèi)學(xué)者的多項臨床研究發(fā)現(xiàn)，中醫(yī)療法對END 具有防治價值。參麥注射液、銀杏二萜內(nèi)酯、通栓活絡(luò)湯、針刺等治療能夠降低END 的發(fā)生率［8-10］。因此，ACI 發(fā)病后早期準(zhǔn)確評估病情并預(yù)測END、針對可能發(fā)生END 的患者進(jìn)行治療，有助于減少END 的發(fā)生并優(yōu)化治療結(jié)局。

ACI 后神經(jīng)功能損害的病理生理機制復(fù)雜，包括炎癥、氧化應(yīng)激、細(xì)胞凋亡等多個環(huán)節(jié)，其中細(xì)胞凋亡與神經(jīng)功能損害的關(guān)系在近些年備受關(guān)注［11-13］。Caspase-3 是細(xì)胞凋亡的執(zhí)行分子，其表達(dá)增加能夠促進(jìn)細(xì)胞發(fā)生凋亡。ACI 相關(guān)的基礎(chǔ)研究發(fā)現(xiàn)，缺血腦組織中Caspase-3 的表達(dá)水平明顯增加［3-4］；ACI 相關(guān)的臨床研究發(fā)現(xiàn)，ACI 患者血清中Caspase-3 的含量明顯增加［5］。本研究對ACI患者的分析顯示：與健康志愿者比較，ACI 患者血清中Caspase-3 的含量明顯增加且隨著腦梗死面積增加、神經(jīng)損傷程度加重，血清中Caspase-3 的含量呈升高趨勢。以上結(jié)果表明Caspase-3 增多與ACI的發(fā)病及病情加重有關(guān)，但Caspase-3 增加是否與END 的發(fā)生有關(guān)尚不清楚。

END 的發(fā)病機制尚不十分清楚，國內(nèi)多項關(guān)于END 的研究發(fā)現(xiàn)，ACI 病情本身與END 的發(fā)生不直接相關(guān)，ACI 患者入院時NIHSS 評分與END 的無相關(guān)關(guān)系［14-15］，本研究發(fā)現(xiàn)發(fā)生END 的ACI 患者入院時NIHSS 評分較未發(fā)生END 的患者升高，但經(jīng)Logistic 回歸分析、入院時NIHSS 評分不是END的影響因素。國內(nèi)陳捷的研究發(fā)現(xiàn)，血清CXCL16及HSP70 增多與END 的發(fā)病有關(guān)，CXCL16 是重要的趨化因子，能夠促進(jìn)炎癥細(xì)胞在腦梗死局部浸潤并通過炎癥反應(yīng)、細(xì)胞凋亡來引起神經(jīng)損害；HSP70 則是在凋亡、炎癥、缺血等刺激下合成的分子伴侶，在腦梗死發(fā)病中起到代償性的保護(hù)作用［16］。基于此推測細(xì)胞凋亡可能在END 中發(fā)揮作用，因此本研究將進(jìn)一步分析Caspase-3 增多與END 的關(guān)系。

本研究結(jié)果顯示：END 患者血清中Caspase-3的含量明顯高于未發(fā)生END 的患者；在Logistic回歸模型中進(jìn)行分析，Caspase-3 是ACI 患者發(fā)生END 的影響因素。由此表明Caspase-3 增多與ACI 患者發(fā)生END 有關(guān)。進(jìn)一步通過ROC 曲線確認(rèn)Caspase-3 與END 的關(guān)系可知：血清Caspase-3 含量對END 的發(fā)生具有預(yù)測價值。以上結(jié)果說明Caspase-3 增多與ACI 發(fā)病后END 的發(fā)生密切相關(guān)，Caspase-3 增多可能通過加重細(xì)胞凋亡來介導(dǎo)END 的發(fā)生。因為細(xì)胞凋亡的調(diào)控機制復(fù)雜，線粒體途徑、死亡受體途徑、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激途徑均可激活caspase-3 并促進(jìn)細(xì)胞凋亡，因此未來細(xì)胞凋亡有望成為研究END 發(fā)病機制的靶點，可以分別研究不同凋亡調(diào)控途徑在END 發(fā)病中的作用。

綜上所述，ACI 患者血清Caspase-3 含量增加且與病情加重及END 的發(fā)生有關(guān)，未來細(xì)胞凋亡有望成為研究END 發(fā)病機制的靶點，靶向抑制細(xì)胞凋亡也有望成為防治END 新的治療思路。