高壓氧治療缺血性腦卒中患者外周血干細胞CD34+變化與臨床療效的研究*

黃 碩，吳佳慧，曾金明，李慧敏

上海中冶醫院康復醫學科，上海 200941

缺血性腦卒中(IS)是一種急性腦損傷疾病，在世界范圍內具有高病死率和致殘率，如何改善受損神經功能、恢復患者運動功能、提高預后及生存質量是目前關注的焦點[1]。高壓氧(HBO)目前已廣泛應用于多種神經系統疾病，其通過改善腦血流量、啟動血管修復、誘導軸突白質再生、恢復功能性血腦屏障、減少炎癥反應和腦水腫等激活神經可塑性，恢復大腦功能[2]。近年來，研究發現干細胞移植可有效改善IS后神經功能，具有良好應用前景[3]，而起源于骨髓造血干/祖細胞代表性標志物的CD34+在中樞神經修復中有重要作用。研究表明經過HBO暴露后可提升患者外周血CD34+細胞數量，促進造血干細胞動員并修復受損腦功能[4]。本研究旨在通過觀察HBO對IS外周血CD34+細胞的影響，探討在HBO治療中造血干細胞動員過程及作用機制。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2021年1-12月于本院就診的IS患者60例為研究對象，均符合《中國急性缺血性腦卒中診治指南2018》[5]中的IS診斷標準，本研究經醫院倫理委員會通過，患者或家屬自愿簽署知情同意書。納入標準：(1)經頭顱CT或MRI確診腦梗死；(2)病程在2周至3個月；(3)年齡在40～85歲，性別不限。排除標準：(1)之前接受過HBO治療者；(2)有嚴重的內科系統疾病、造血系統疾病、精神疾病患者；(3)經檢查證實由腦腫瘤、腦外傷、腦寄生蟲病、代謝障礙等原因引起的腦梗死患者；(4)近期使用過抗菌藥物、糖皮質激素、放療藥物、鎮靜安眠藥物、抗癲藥物等的患者；(5)不能配合治療者。

按照隨機數字表法分為對照組(30例)和治療組(30例)。兩組患者的年齡、性別、病程等一般資料比較，差異無統計學意義(P>0.05)，具有可比性。見表1。

表1 兩組一般資料比較

1.2方法 所有患者均給予常規藥物治療，包括抗血小板聚集、改善循環、營養腦神經等。康復治療在患者生命體征平穩，神經系統癥狀不再進展48 h后開始，包括：(1)肢位的擺放，體位轉換；(2)患肢主被動活動；(3)床上訓練；(4)床邊坐位、平衡訓練；(5)床椅轉換、站立訓練；(6)步行、上下樓梯訓練；(7)日常生活能力訓練包括進食、修飾、穿衣、洗澡等；(8)作業治療，患肢無自主活動，利用健側帶動患側上肢進行推磨砂板、擦桌子、套圈等誘發肌肉活動，患肢有自主活動，采用運動再學習方法鍛煉上肢功能。以上訓練每次90 min，每天2次，每周5 d，連續治療4周。

治療組在對照組基礎上，加用HBO治療，采用煙臺宏遠有限公司生產的GY3200型空氣加壓艙，治療壓力2.2 ATA，升壓時間15 min，待穩壓后戴面罩吸純氧共3次，每次吸氧20 min，間隔休息5 min并吸艙內壓縮空氣，最后經勻速減壓15 min后常壓出艙，整個治療時間約105 min。HBO治療每天1次，每周5 d，10 d為1個療程，共2個療程。

1.3療效判定及觀察指標

1.3.1兩組患者臨床療效比較 以神經功能缺損為判定標準，當神經功能缺損評分下降>80%為顯效；當神經功能缺損評分下降在20%～80%為有效，當神經功能缺損評分下降<20%為無效。總有效率=(顯效例數+有效例數)/總例數×100%。

1.3.2簡式Fugl-Meyer運動功能評估量表(FMA)評分[6]用于評價四肢運動功能，滿分100分，分值越高表示運動功能越好。

1.3.3改良Barthel指數(MBI)評分[7]用以評估個人日常生活能力，滿分100分，得分越高代表個人日常生活能力越好。

上述2種評估量表分別于康復治療前、治療2周及4周后進行評定，并且同1例患者在治療前后由同1名評估師評定。

1.3.4外周血CD34+細胞數絕對值檢測 兩組患者均在治療前、治療2周及4周后分別于清晨采集空腹靜脈血2 mL，使用流式細胞儀(美國BD公司)嚴格按照 pro COUNT試劑盒標準，計算CD34+細胞數絕對值。

2 結 果

2.1兩組臨床療效比較 治療組的治療總有效率為80.00%，明顯高于對照組的53.33%，差異有統計學意義(χ2=4.80，P=0.028)。見表2。

表2 兩組臨床療效比較[n(%)]

2.2兩組治療前后FMA評分比較 治療前，兩組患者FMA評分比較，差異無統計學意義(P>0.05)；治療2周及4周后，兩組FMA評分均高于治療前，差異有統計學意義(P<0.05)；與同期對照組比較，治療組FMA評分升高(P<0.05)。見表3。

表3 兩組治療前后FMA評分比較分)

2.3兩組治療前后MBI評分比較 治療前，兩組患者MBI評分比較，差異無統計學意義(P>0.05)；治療2周及4周后，兩組MBI評分均高于治療前，差異有統計學意義(P<0.05)；與同期對照組比較，治療組FMA評分升高(P<0.05)。見表4。

表4 兩組治療前后MBI評分比較分)

2.4兩組外周血CD34+細胞數絕對值比較 治療前，兩組患者外周血CD34+細胞數絕對值比較，差異無統計學意義(P>0.05)，治療2周及4周后，治療組CD34+細胞數絕對值高于治療前，差異有統計學意義(P<0.05)，而對照組CD34+細胞數絕對值無明顯變化(P<0.05)；與同期對照組比較，治療組CD34+細胞數絕對值升高(P<0.05)。見表5。

表5 兩組治療前后外周血CD34+細胞數絕對值比較個/微升)

3 討 論

目前針對IS治療主要側重于缺血腦組織血管再灌注，盡早溶栓是最有效的治療手段，然而往往由于溶栓時間窗限制難以達到滿意效果，即使得到了救治，多達一半的IS存活患者出現了長期功能障礙，因此尋找改善神經缺損的有效救治方法成為醫學界研究熱點。干細胞是擁有無限增殖及高度分化潛能的一類細胞，其特點是具有自我復制更新功能，近年來，干細胞治療在急性腦損傷修復中提供了一種新的策略，在IS治療中具有良好應用前景[8]，在動物實驗(腦缺血大鼠模型)中研究發現，利用干細胞治療可削減病灶體積，增加膠質細胞源神經生長因子和血管內皮生長因子分泌，改善血管及內皮損傷，促進軸突再生，從而改善大鼠神經功能[9]。目前針對干細胞應用主要有兩種方案：一是外源性干細胞，是通過體外培養干細胞使之分化成所需細胞并進行移植，多采用腦內、鞘內、動脈、靜脈等方式給藥，主要有胚胎干細胞、間充質干細胞、誘導多能干細胞[10]。二是內源性干細胞,來自受體本身，包括神經干細胞、造血干細胞，存在于人類和哺乳動物的中樞神經系統中，主要分布于海馬、脈絡叢和室管膜下區，在缺血缺氧或外界誘導下可使得內源性干細胞發生增殖、分化成神經元和膠質細胞，并遷移到病灶區，修復和代償受損的神經組織[11]，不同于外源性干細胞所帶來的法律道德、免疫排斥、分離不純等問題，內源性干細胞因其來自受體本身，更適合臨床使用，具有廣闊的應用前景。

造血干細胞作為內源性干細胞，主要存在于骨髓、外周血、臍帶血中，在血液病、惡性腫瘤、下肢動脈硬化閉塞癥等疾病的治療中有廣泛的應用。CD34+細胞作為造血干細胞特異性標志物，一方面可在早期造血干細胞中高表達，分化成各系血細胞，另一方面又可在非造血細胞中轉化，如分化成神經細胞及內皮細胞。研究表明造血干細胞可誘導IS患者神經細胞的形成、促進新生血管及突觸生成、調節腦血流量和血腦屏障滲透率及激活內源性修復[12]，參與神經組織的修復，在神經再生等方面發揮重要作用[13]。IS病理生理特點是腦組織缺血缺氧損傷導致機體一系列炎癥反應[14]，而缺氧被認為是IS患者神經元死亡的主要原因，因此增加腦組織氧合是治療腦缺血的有效手段。HBO治療通過物理方式提高氧分壓及血氧水平，擴大血氧彌散范圍，增加腦組織氧儲備及受損腦區灌注，促進半暗帶區氧供，改善線粒體功能和腦細胞代謝，減少細胞凋亡，增加神經營養素和一氧化氮水平，促進內源性神經干細胞神經修復[15]，此外還可修復受損內皮功能，促進側支循環形成，建立新的軸突聯系，增加缺血腦組織供血，減少神經細胞因缺血缺氧凋亡，從而使神經功能得到恢復。THOM等[16]率先報道HBO能通過刺激一氧化氮合成，促進骨髓干/祖細胞釋放，使外周血CD34+細胞總數明顯增加。于強等[17]采用HBO治療腦外傷恢復期患者后發現，患者臨床癥狀明顯改善，外周血CD34+細胞數在治療后明顯上升，與治療前比較，差異有統計學意義(P<0.05)，而白細胞計數無明顯變化。孫陽等[18]研究發現，HBO治療可使腦外傷患者昏迷程度及顱腦外傷情況減輕并改善預后，可能與HBO激活腦外傷患者骨髓干細胞動員，CD34+參與中樞神經功能損傷修復有關。

目前，常用造血干細胞多取自骨髓，但供體難尋，臨床操作要求高等原因限制了其使用。因外周血取之便捷，越來越受到臨床青睞，然而在正常情況下，人體外周血干細胞CD34+水平極低，且保持相對穩定，與年齡、性別無關[18]，如需利用，需提前注射造血干細胞生長因子來促進骨髓中干細胞釋放至外周血并進行提純，許多患者因其安全性、操作流程及治療周期過長等不愿接受也限制了其臨床使用。本研究發現，治療組臨床治療總有效率明顯高于對照組(P<0.05)；兩組患者治療后FMA評分和MBI評分均有明顯改善，且治療組改善程度更明顯(P<0.05)，表明HBO治療IS可有效緩解患者臨床癥狀，利于肢體功能恢復，提高患者日常生活能力；同時經HBO治療后，治療組患者外周血CD34+細胞數絕對值逐漸升高，且高于同期對照組，差異有統計學意義(P<0.05)。兩組患者在治療前CD34+細胞數絕對值并無明顯差異，經過HBO治療后，治療組CD34+細胞數絕對值明顯高于對照組，同時神經功能恢復情況也明顯優于對照組，這表明HBO治療可動員患者骨髓干細胞釋放至外周血，從而提升外周血CD34+細胞數量，由此推測，IS患者體內的外周血干細胞CD34+可能參與腦血管再生和腦組織修復。但本研究之所以采用外周血干細胞，一是外周血干細胞采集簡便，損傷小，二是CD34+細胞可作為造血干細胞特異標志物，臨床上可通過流式細胞儀進行CD34+計數。

綜上所述，HBO可通過動員骨髓干細胞釋放的途徑，提高IS患者體內的CD34+細胞水平,參與神經功能損傷修復。但本研究仍有不足之處，如樣本量偏少，治療時間較短，無法觀測CD34+細胞水平后續動態變化，以及CD34+細胞是否向損傷部位歸巢等，還需臨床進一步研究。