缺血性腦卒中患者血清dp-ucMGP、骨鈣素水平與頸內動脈顱內段鈣化的相關性

楊月君,孫坤鈺,余蘭,戴海琳,王麗

缺血性腦卒中是常見的致死性突發疾病,嚴重威脅人們生活質量及生命健康[1-2]。血管鈣化是動脈粥樣硬化過程的一部分,而動脈粥樣硬化是缺血性腦卒中發生的主要原因[3]。頸內動脈顱內段鈣化是指血管鈣化發生在頸內動脈顱內段,與缺血性腦卒中關系密切[4]。研究顯示,頸內動脈顱內段鈣化是缺血性腦卒中復發、死亡的影響因素,增加患者預后不良風險[5]。因此,探究頸內動脈顱內段鈣化的相關機制有利于改善缺血性腦卒中患者預后。基質Gla蛋白(matrix Gla protein,MGP)是一種維生素K依賴性蛋白質,是血管鈣化抑制劑,其以維生素K為輔酶的谷氨酸羧化酶羧化活化,發揮調節血管鈣化功能。無活性的血清去磷酸化未羧化基質Gla蛋白(dephosphorylated-uncarboxylated matrix Gla protein,dp-ucMGP)與心血管疾病的動脈硬化密切相關[6]。另外有研究報道,血清dp-ucMGP是血液透析患者發生心臟瓣膜鈣化的危險因素[7]。骨鈣素(osteocalcin,OC)是一種由成骨細胞合成的非膠原蛋白,對人體血管鈣化具有重要調節作用[8]。現檢測缺血性腦卒中患者血清dp-ucMGP、OC水平,并評估其與頸內動脈顱內段鈣化的關系,報道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2020年12月—2022年10月河北省保定市第二醫院神經內科收治的缺血性腦卒中患者172例為研究對象,男99例,女73例,年齡48～78(63.37±11.11)歲。根據血管壁鈣化評分[9]將缺血性腦卒中患者分為無鈣化組(0分)37例,輕度鈣化組(1～2分)95例,重度鈣化組(≥3分)40例。本研究經醫院倫理委員會批準(臨床倫審2020-061),患者或家屬均知情同意并簽署知情同意書。

1.2 病例選擇標準 (1)納入標準:①符合缺血性腦卒中診斷標準[10];②首次發病,且發病后48 h內入院;③臨床檢查資料完整。(2)排除標準:①合并心、肺、肝、腎功能不全患者;②因動脈夾層疾病、血液系統疾病導致腦卒中;③因下丘腦病變導致的后循環系統腦卒中。

1.3 觀測指標與方法

1.3.1 臨床資料收集:收集缺血性腦卒中患者性別、年齡、體質量指數(BMI)、吸煙史、飲酒史、高血壓史、糖尿病史等臨床資料。

1.3.2 血清生化指標及dp-ucMGP、OC水平檢測:采集缺血性腦卒中患者入院后24 h內空腹肘靜脈血10 ml,離心留取血清,儲存于-70℃冰箱待測。采用7170A型全自動生化分析儀(日本日立公司)測定血清鈣(Ca)、磷(P)、總膽固醇(TC)、三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)水平。采用DXI 800型全自動化學發光免疫分析儀(美國貝克曼庫爾特公司)檢測血清甲狀旁腺激素(PTH)、25-羥基維生素D[25(OH)D]、OC水平。采用酶聯免疫吸附(ELISA)法檢測血清dp-ucMGP水平,dp-ucMGP ELISA試劑盒購自南京卡米洛生物工程有限公司。

1.3.3 CT血管成像掃描及鈣化評分:對缺血性腦卒中患者進行CT血管成像掃描,采用128層螺旋CT(荷蘭飛利浦公司,型號Philips Ingenuity),掃描參數120 kV,300 mA,重建間隔0.5 mm,層厚1 mm,螺距0.8∶1,以4 ml/s流速肘靜脈注射造影劑60 ml,掃描范圍自動脈弓至顱頂,并檢測頸動脈,利用CT血管成像軟件分析掃描數據,存儲最佳圖像。由具有5年以上經驗的神經內科醫師和影像科醫師,采用圖像處理軟件對影像圖片進行分析,評估頸內動脈顱內段鈣化程度,以顱內動脈無鈣化為0分,顱內動脈點狀鈣化為1分,顱內動脈薄而連續的鈣化或碎片狀厚而不連續的鈣化為2分,顱內動脈厚而連續的鈣化為3分,顱內動脈血管壁鈣化呈雙軌征為4分,最終鈣化評分取兩側評分的高者[9]。

2 結 果

2.1 3組臨床資料比較 3組患者性別、BMI、飲酒史、高血壓史、糖尿病史、Ca、P、TC、TG、LDL-C、HDL-C、PTH比較差異無統計學意義(P>0.05);與無鈣化組比較,輕度鈣化組和重度鈣化組年齡、吸煙史比例升高,25(OH)D水平降低(P<0.05);與輕度鈣化組比較,重度鈣化組25(OH)D水平降低(P<0.05),見表1。

表1 無鈣化組、輕度鈣化組、重度鈣化組缺血性腦卒中患者臨床資料比較Tab.1 Comparison of clinical data of ischemic stroke patients in the non calcification group, mild calcification group, and severe calcification group

2.2 3組血清dp-ucMGP、OC水平比較 無鈣化組、輕度鈣化組、重度鈣化組血清dp-ucMGP、OC水平依次升高(P均<0.05),見表2。

表2 無鈣化組、輕度鈣化組、重度鈣化組缺血性腦卒中患者血清dp-ucMGP、OC水平比較Tab.2 Comparison of serum dp-ucMGP and OC levels among patients with ischemic stroke in the non calcification group, mild calcification group, and severe calcification group

2.3 血清dp-ucMGP、OC水平與患者年齡、吸煙史、25(OH)D相關性分析 血清dp-ucMGP、OC水平與缺血性腦卒中患者年齡、吸煙史、25(OH)D無相關性(r/P=0.251/0.193、0.212/0.172,0.177/0.256、0.196/0.213,-0.208/0.229、-0.225/0.205),而血清dp-ucMGP與OC呈正相關(r=0.563,P<0.001)。

2.4 Logistic回歸分析影響缺血性腦卒中患者頸內動脈顱內段鈣化的危險因素 以缺血性腦卒中患者是否發生頸內動脈顱內段鈣化為因變量,以年齡、吸煙史、25(OH)D、dp-ucMGP、OC為自變量,進行Logistic回歸分析,結果顯示,dp-ucMGP高、OC高是影響缺血性腦卒中患者頸內動脈顱內段鈣化的獨立危險因素(P<0.05),見表3。

表3 影響缺血性腦卒中患者頸內動脈顱內段鈣化危險因素的Logistic回歸分析Tab.3 Logistic regression analysis of risk factors for intracranial carotid artery calcification in patients with ischemic stroke

2.5 血清dp-ucMGP、OC水平預測缺血性腦卒中患者頸內動脈顱內段輕度鈣化的價值 繪制血清dp-ucMGP、OC水平預測缺血性腦卒中患者頸內動脈顱內段輕度鈣化的效能ROC曲線,并計算曲線下面積(AUC),結果顯示,血清dp-ucMGP、OC水平及二者聯合預測缺血性腦卒中患者頸內動脈顱內段輕度鈣化的AUC分別為0.857、0.825、0.913,二者聯合的AUC大于dp-ucMGP、OC各自單獨預測的AUC(Z/P=2.869/0.004、2.861/0.004),見表4、圖1。

圖1 血清dp-ucMGP、OC水平預測缺血性腦卒中患者頸內動脈顱內段輕度鈣化的ROC曲線Fig.1 Receiver operating characteristic of serum dp-ucMGP and OC levels predicting mild calcification in the intracranial segment of internal carotid artery in patients with ischemic stroke

表4 血清dp-ucMGP、OC水平預測缺血性腦卒中患者頸內動脈顱內段輕度鈣化的價值比較Tab.4 Comparison of serum dp-ucMGP and OC levels in predicting mild calcification of the intracranial segment of the internal carotid artery in patients with ischemic stroke

2.6 血清dp-ucMGP、OC水平預測缺血性腦卒中患者頸內動脈顱內段重度鈣化的價值 繪制血清dp-ucMGP、OC水平預測缺血性腦卒中患者頸內動脈顱內段重度鈣化的效能ROC曲線,并計算AUC,結果顯示,血清dp-ucMGP、OC水平及二者聯合預測缺血性腦卒中患者頸內動脈顱內段重度鈣化的AUC分別為0.876、0.809、0.945,二者聯合的AUC大于dp-ucMGP、OC各自單獨預測的AUC(Z/P=2.314/0.021、3.012/0.003),見表5、圖2。

圖2 血清dp-ucMGP、OC水平預測缺血性腦卒中患者頸內動脈顱內段重度鈣化的ROC曲線Fig.2 Receiver operating characteristic of serum dp-ucMGP and OC levels predicting severe calcification in the intracranial segment of internal carotid artery in patients with ischemic stroke

表5 血清dp-ucMGP、OC水平預測缺血性腦卒中患者頸內動脈顱內段重度鈣化的價值比較Tab.5 Comparison of serum dp-ucMGP and OC levels in predicting severe calcification of the intracranial segment of the internal carotid artery in patients with ischemic stroke

3 討 論

頸內動脈顱內段的狹窄、閉塞性病變造成的血流灌注降低會加重顱內缺血,從而造成腦小血管病的形成。顱內動脈粥樣硬化是缺血性腦卒中發生的重要原因,而動脈粥樣硬化發生病理基礎是血管鈣化[11-13]。隨著年齡增加,患者合并高血壓、糖尿病的發生率也明顯上升,高血壓、糖尿病是顱內動脈狹窄的危險因素[14]。吸煙首先會損傷患者肺部,肺部受損后,造成機體血液供應不足,最終造成機體表現出缺血性疾病[15]。本研究結果顯示,輕度鈣化組和重度鈣化組年齡、吸煙史比例高于無鈣化組,與張彩賓等[16]的研究結果一致,表明年齡越大、吸煙越久的缺血性腦卒中患者發生頸內動脈顱內段鈣化的幾率越高。

MGP是由動脈壁血管平滑肌細胞分泌的維生素K依賴性血管壁鈣磷及晶體形成的抑制劑[17-18]。dp-ucMGP是未活化的MGP形式,與血管壁鈣磷沉積親和力低[19]。OC與能量代謝、記憶和急性應激反應有關,研究發現其在缺血性腦卒中患者血清中異常表達[20]。本研究顯示無鈣化組、輕度鈣化組、重度鈣化組血清25(OH)D水平依次降低,dp-ucMGP、OC水平依次升高,提示缺血性腦卒中患者發生頸內動脈顱內段鈣化可能與25(OH)D、dp-ucMGP、OC水平變化有關,且鈣化越嚴重,血清25(OH)D水平越低,dp-ucMGP、OC水平越高。方向南等[21]研究顯示,2型糖尿病患者血清中dp-ucMGP水平與OC密切相關,且dp-ucMGP、OC可能參與2型糖尿病合并冠狀動脈粥樣硬化性心臟病患者冠狀動脈粥樣硬化形成。為進一步明確血清dp-ucMGP、OC與缺血性腦卒中患者頸內動脈顱內段鈣化的關系,進行了相關性分析,發現血清dp-ucMGP與OC水平呈明顯正相關,與方向南等[21]研究結果一致。提示缺血性腦卒中患者體內dp-ucMGP可能與OC共同影響頸內動脈顱內段鈣化的發生,但具體機制尚不清楚。已證實dp-ucMGP水平變化是影響慢性腎臟病患者血管鈣化的獨立危險因素[22]。本研究Logistic分析顯示, dp-ucMGP高、OC高水平是影響缺血性腦卒中患者頸內動脈顱內段鈣化的危險因素,再次提示二者與頸內動脈顱內段鈣化形成有關,檢測二者水平變化能夠為頸內動脈顱內段鈣化提供預警作用。韋有欣等[23]研究報道,維持性血液透析患者血清dp-ucMGP水平與血管鈣化相關,且對冠狀動脈鈣化有一定的診斷意義。另有研究發現,OC可影響2型糖尿病患者動脈硬化和血管鈣化過程[24]。本研究ROC曲線顯示,血清dp-ucMGP、OC水平及二者聯合預測缺血性腦卒中患者頸內動脈顱內段輕度鈣化的AUC分別為0.857、0.825、0.913,預測重度鈣化的AUC分別為0.876、0.809、0.945,且二者聯合預測均優于dp-ucMGP、OC各自單獨預測,提示血清dp-ucMGP、OC對缺血性腦卒中患者頸內動脈顱內段輕度、重度鈣化有較高的預測價值。因此在全人群中應用血清dp-ucMGP、OC診斷缺血性腦卒中患者頸內動脈顱內段輕度、重度鈣化有較好的臨床應用前景,但仍需要后續擴大樣本量證實。

綜上所述,缺血性腦卒中患者血清dp-ucMGP、OC水平隨頸內動脈顱內段鈣化程度的升高而升高,對頸內動脈顱內段鈣化程度有一定預測價值,有成為缺血性腦卒中患者頸內動脈顱內段鈣化嚴重程度分子標志物的潛力。但本研究納入樣本量較少,且部分指標并未納入研究,dp-ucMGP、OC參與缺血性腦卒中患者頸內動脈顱內段鈣化的具體作用機制尚不明確,后期將擴大樣本量通過基礎實驗等進一步深入研究。

利益沖突：所有作者聲明無利益沖突

作者貢獻聲明

楊月君:課題設計,設計研究方案,實施研究過程,論文撰寫;孫坤鈺:提出研究思路,分析試驗數據,論文審核;余蘭、戴海琳:實施研究過程,資料搜集整理,論文修改;王麗:進行統計學分析