張祥云 李紅枝

廣東藥學(xué)院基礎(chǔ)學(xué)院，廣州 510006

人腦僅占體重的2%，但需20%的總氧氣消耗量，抗氧化能力也只及肝臟的10%。研究已證明少量的氧化劑是必要的，可作為信號(hào)分子參與調(diào)節(jié)各種功能，如調(diào)節(jié)血管緊張度、監(jiān)測(cè)氧張力和促紅細(xì)胞生成素產(chǎn)生，但過量的氧化劑能不可逆地氧化DNA、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)等大分子，導(dǎo)致細(xì)胞損傷，還參與細(xì)胞凋亡的信號(hào)通路并引起線粒體功能障礙。氧化應(yīng)激由機(jī)體內(nèi)產(chǎn)生的活性氧（reactive oxygen species，ROS）介導(dǎo)，導(dǎo)致氧化與抗氧化失衡，從而引起組織、細(xì)胞的氧化損傷[1]。大量證據(jù)表明，氧化應(yīng)激在多種神經(jīng)變性、失常疾病的發(fā)病機(jī)制中具有很大的作用，包括阿爾茨海默病、帕金森病和急性中樞神經(jīng)系統(tǒng)（CNS）損傷所致的缺血性腦卒中等[2]。腦缺血后誘導(dǎo)活性氧等自由基產(chǎn)生，造成氧化應(yīng)激性損傷。因此尋找合適的氧化應(yīng)激生物標(biāo)志物對(duì)缺血性腦卒中的診斷、治療、預(yù)后評(píng)估都具有非常重大的意義。本文主要概述氧化型低密度脂蛋白（ox-LDL）、8-異前列腺素F2α（8-iso-PGF2α）、γ-谷氨酰轉(zhuǎn)移酶（GGT）、對(duì)氧磷酶（PON）、硫氧還蛋白-1（Trx-1）五種氧化應(yīng)激生物標(biāo)志物與缺血性腦卒中相關(guān)性的研究現(xiàn)狀。

1 氧化型低密度脂蛋白

ox-LDL 是導(dǎo)致血管損傷的重要起始因子，研究發(fā)現(xiàn)，氧化應(yīng)激會(huì)加重ox-LDL 的致病作用[3]，通過ELISA 檢測(cè)，缺血性腦卒中患者組血漿ox-LDL 水平明顯高于健康對(duì)照組[3-5]；腦卒中患者急性期與恢復(fù)期的ox-LDL 水平比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[4]；輕型腦梗死組、中型腦梗死組與重型腦梗死組血清ox-LDL 水平比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）[5]。Tsai 等[6]采用多因素logistic 回歸分析方法對(duì)隨訪中缺血性腦卒中患者的冠狀動(dòng)脈史、NIHSS 評(píng)分、他汀類藥物治療、血小板計(jì)數(shù)、LDL-膽固醇、hs-CRP、ox-LDL 等因素的結(jié)果進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)只有NIHSS 評(píng)分和ox-LDL 與3 個(gè)月預(yù)后獨(dú)立相關(guān)，提示ox-LDL 水平升高與缺血性腦卒中的發(fā)生、進(jìn)展密切相關(guān)，ox-LDL 可作為缺血性腦卒中發(fā)生、發(fā)展及治療效果評(píng)估的重要檢測(cè)因子。

2 8-異前列腺素F2α

8-iso-PGF2α在所有異前列腺素中最主要、最穩(wěn)定，具有收縮血管，促血小板黏附、聚集和變形的作用，通過直接消耗NO、改變NO 合酶的活性而減弱NO 的保護(hù)性生物學(xué)效應(yīng)，使內(nèi)皮損傷加重[7]。8-iso-PGF2α作為一種氧化應(yīng)激損傷標(biāo)志物，廣泛應(yīng)用于腦缺血再灌注損傷和腦外傷等疾病的診斷和評(píng)估[8]，且被認(rèn)為是評(píng)估對(duì)DNA、脂質(zhì)的氧化損傷中最完善最可靠的生物標(biāo)志物[9]，是測(cè)定體內(nèi)氧化應(yīng)激的金標(biāo)準(zhǔn)[10]。用ELISA 檢測(cè)血漿8-i so-PGF2α水平發(fā)現(xiàn)，急性缺血性腦卒中（ACI）患者組明顯高于健康對(duì)照組；ACI患者組中年齡＞45 歲者高于年齡＜45 歲者；伴高血壓ACI 者高于無高血壓ACI 者；且ACI 患者梗死灶體積大、中、小與神經(jīng)功能缺損程度輕、中、重同組內(nèi)的8-iso-PGF2α水平兩兩比較均有顯著性差異[11]。8-iso-PGF2α在人體體液中即可檢測(cè)，且不易受脂類飲食的影響，具有特異性、穩(wěn)定性，被認(rèn)為是目前反映體內(nèi)脂質(zhì)過氧化損傷程度和評(píng)估人類動(dòng)脈粥樣硬化、心血管等疾病發(fā)生、發(fā)展及其預(yù)后效果的最理想生物學(xué)指標(biāo)[12]?？梢灶A(yù)見8-iso-PGF2α將是一個(gè)在臨床上被廣泛用于檢測(cè)、評(píng)估缺血性腦卒中的不可或缺的生物標(biāo)志物。

3 γ-谷氨酰轉(zhuǎn)移酶

GGT 是一種可分解體內(nèi)抗氧化劑谷胱甘肽（GSH）的糖蛋白。黃榮寧等[13]用酶速率法對(duì)96例腦梗死、59例短暫性腦卒中（TIA）、60例健康體檢者進(jìn)行GGT 檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)缺血性腦血管病組明顯高于健康對(duì)照組，并且急性腦梗死組明顯高于TIA 組；有研究發(fā)現(xiàn)男性腦卒中患者大多數(shù)血脂指標(biāo)隨GGT 水平的升高而改變，提示血清GGT 活性升高可能是男性腦卒中患者的一個(gè)危險(xiǎn)因素[14]；Shimizu 等[15]對(duì)日本年齡在40～69 歲的6281例女性和3471例男性進(jìn)行前瞻性研究，在18年的隨訪中，發(fā)現(xiàn)有202（3.2%）例女性與230（6.6%）例男性腦卒中，提示血清GGT 水平與女性而非男性腦卒中風(fēng)險(xiǎn)呈正相關(guān)，尤其是不飲酒的女性；Weikert等[16]在歐洲一項(xiàng)大型前瞻性研究中通過測(cè)試血漿GGT 水平評(píng)估腦卒中的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，結(jié)果顯示GGT 每改變1 個(gè)單位，對(duì)應(yīng)的腦卒中風(fēng)險(xiǎn)就會(huì)增加1.20。GGT 水平與缺血性腦卒中的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)率是否密切相關(guān)，有待進(jìn)一步研究，這對(duì)臨床上預(yù)測(cè)不同性別腦卒中的發(fā)生具有重要意義。

4 對(duì)氧磷酶

PON 基因家族中有PON1、PON2 和PON3 三個(gè)成員，PON1 具有抗氧化抗炎癥反應(yīng)、抑制LDL 氧化、逆轉(zhuǎn)ox-LDL的生物學(xué)活性、保護(hù)卵磷脂膽固醇?；D(zhuǎn)移酶（LCAT）的活性、抑制HDL 脂質(zhì)過氧化并增加其抗氧化能力的作用，對(duì)缺血性腦卒中和心血管等疾病有很大的保護(hù)作用[17-18]。宋云等[19]用紫外分光光度法檢測(cè)中國漢族人血清PON1 活性，發(fā)現(xiàn)動(dòng)脈粥樣硬化性血栓性腦梗死（ATCI）組明顯低于健康對(duì)照組；Zhang 等[20]對(duì)中國漢族508例健康者、328例缺血性腦卒中患者與170例出血性腦卒中患者的PON1基因多態(tài)性進(jìn)行分型統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)不同基因型的PON1與不同類型卒中的發(fā)生有關(guān)，提示PON1 基因多態(tài)性可能是腦卒中的一個(gè)危險(xiǎn)因素；Michalak 等[21]研究發(fā)現(xiàn)血清PON 與腦卒中后3 個(gè)月的觀察結(jié)果直接相關(guān)，PON 與芳基酯酶（ARE）的比值與腦卒中的良好預(yù)后相關(guān)性最強(qiáng)；Liu等[22]通過系統(tǒng)性回顧和meta 分析，發(fā)現(xiàn)PON1Q192R 基因的多態(tài)性與缺血性腦卒中發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)密切相關(guān)；Lazaros 等[23]在研究中發(fā)現(xiàn)PON2S311C 等位基因在嚴(yán)重缺血性腦卒中患者中表達(dá)顯著，提示PON2S311C 等位基因可能是嚴(yán)重缺血性卒中病例的誘發(fā)因素。以上研究結(jié)果提示，PON 作為缺血性腦卒中的危險(xiǎn)因素之一，對(duì)研究以人群為單位的腦卒中以及腦卒中的預(yù)后發(fā)展有很大作用，但缺血性腦卒中與其基因的相關(guān)性仍需近一步研究確定。

5 硫氧還蛋白-1

Trx 是一種廣泛存在于細(xì)胞的熱穩(wěn)定蛋白（約12 kDa），作為一種強(qiáng)大的抗氧化劑，Trx 是核苷二磷酸變成相應(yīng)脫氧產(chǎn)物反應(yīng)中的氫供體，已被證明能夠清除活性氧、抗氧化應(yīng)激以及抗細(xì)胞凋亡。周小爽等[24]研究發(fā)現(xiàn)燈盞花和三七提取物可明顯恢復(fù)腦缺血再灌注所致的Trx-1 降低，提示Trx-1在缺血性腦卒中再灌注過程中是一個(gè)重要因子；有研究發(fā)現(xiàn)，Trx-1 可以保護(hù)局灶性缺血的神經(jīng)元，缺血再灌注后Trx轉(zhuǎn)基因小鼠比野生型小鼠檢測(cè)到的caspase-3 和TUNEL 陽性細(xì)胞少，提示Trx-1 過表達(dá)對(duì)缺血再灌注所導(dǎo)致的神經(jīng)元損傷具有保護(hù)作用[25]；最新研究顯示，重組人Trx-1 通過ERK 信號(hào)通路可促進(jìn)神經(jīng)元再生，并有效改善了腦缺血成年小鼠的空間學(xué)習(xí)和記憶能力[26]。目前對(duì)Trx 研究不多，但是Trx 可作為評(píng)估治療腦缺血再灌注藥物療效的檢測(cè)指標(biāo)，并且將會(huì)成為缺血性腦卒中重要的生物標(biāo)志物之一。

6 展望

目前對(duì)缺血性腦卒中相關(guān)生物標(biāo)志物的研究有很多，但仍未找到公認(rèn)、可靠、特異性的生物標(biāo)志物作為其早期診斷、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)和預(yù)后的評(píng)價(jià)指標(biāo)。缺血性腦損傷為一種瀑布式級(jí)聯(lián)反應(yīng)，病程復(fù)雜，加上腦組織結(jié)構(gòu)特殊，單一生物學(xué)標(biāo)志物有一定局限性，只能反映缺血損傷的某一環(huán)節(jié)，因此在臨床上應(yīng)該建立不同的生物標(biāo)志物診斷組，以縮短臨床使用周期，盡快做出診斷治療。相信隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，大量準(zhǔn)確性高、敏感性強(qiáng)、特異性好的生物標(biāo)志物將被發(fā)現(xiàn)，并為疾病的預(yù)防和治療提供更好的指導(dǎo)。

[1]Ock CY，Kim EH，Choi DJ，et al.8-Hydroxydeoxyguanosine：not mere biomarker for oxidative stress，but remedy for oxidative stress-implicated gastrointestinal diseases[J].World J Gastroenterol，2012，18（4）：302-308.

[2]Smith JA，Park S，Krause JS，et al.Oxidative stress，DNA damage，and the telomeric complex as therapeutic targets in acute neurodegeneration[J].Neurochem Int，2013，62（5）：764-775.

[3]Ishiqaki Y，Oka Y，Kataqiri H.Circulating oxidized LDL：a biomarker and a pathogenic factor[J].Curr Opin Lipidol，2009，20（5）：363-369.

[4]許貴剛，朱在卿，劉洋，等.缺血性腦卒中患者血漿氧化低密度脂蛋白與預(yù)后的相關(guān)性研究[J].中國全科醫(yī)學(xué)，2011，14（17）：1882-1883.

[5]吳金輝.氧化型低密度脂蛋白與進(jìn)展性缺血性腦卒中的關(guān)系研究[J].醫(yī)藥前沿，2012，2（11）：142-143.

[6]Tsai NW，Lee LH，Huang CR，et al.Statin therapy reduces oxidized low density lipoprotein level，a risk factor for stroke outcome[J].Crit Care，2014，18（2）：R16.

[7]徐敏，任雨笙.動(dòng)脈粥樣硬化的氧化應(yīng)激生物標(biāo)記物研究進(jìn)展[J].心臟雜志，2012，24（1）：114-116.

[8]Clausen F，Marklund N，Lewén A，et al.Interstitial F（2）-isoprostane 8-iso-PGF（2α）as a biomarker of oxidative stress after severe human traumatic brain injury[J].J Neurotrauma，2012，29（5）：766-775.

[9]Guo H，Huang K，Zhang X，et al.Women are more susceptible than men to oxidative stress and chromosome damage caused by polycyclic aromatic hydrocarbons exposure[J].Environ Mol Mutagen，2014，55（6）：472-481.

[10]Yu GF，Jie YQ，Wu A，et al.Increased plasma 8-iso-prostaglandin F2α concentration in severe human traumatic brain injury[J].Clin Chim Acta.2013，421：7-11.

[11]趙明明，徐忠信，王宇，等.急性腦梗死患者血漿8-異前列腺素F2α 測(cè)定及其臨床意義[J].中國老年學(xué)雜志，2011，31（14）：2657-2659.

[12]管莉萍，劉存志.氧化損傷標(biāo)志物與中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病[J].國際老年醫(yī)學(xué)雜志，2011，32（3）：107-112.

[13]黃榮寧，譚曉明，劉一爾，等.血清γ-谷氨酰轉(zhuǎn)移酶與缺血性腦血管病的關(guān)系[J].廣西醫(yī)學(xué)，2012，34（5）：590-591.

[14]朱青川，侯麗華.腦卒中患者血清γ-谷氨酰轉(zhuǎn)移酶水平變化及其與血脂的關(guān)系探討[J].檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)與臨床，2011，8（13）：1611，1616.

[15]Shimizu Y，Imano H，Ohira T，et al.gamma-Glutanspeptidase and incident stroke among Japanese men and women：the Circulatory Risk in Communities Study（CIRCS）[J].Stroke，2010，41（2）：385-388.

[16]Weikert C，Droqan D，F(xiàn)ritsche A，et al.Liver enzymes and stroke risk in middle-aged German adults[J].Atherosclerosis，2013，228（2）：508-514.

[17]Litvinov D，Mahini H，Garelnabi M.Antioxidant and anti-inflammatory role of paraoxonase 1：implication in arteriosclerosis diseases[J].N Am J Med Sci，2012，4（11）：523-532.

[18]王尚君，杜鑫，柳華，等.PON1 基因L55M 多態(tài)性和缺血性腦卒中關(guān)系的系統(tǒng)評(píng)價(jià)和Meta 分析[J].西部 醫(yī)學(xué)，2012，24（6）：1078-1081.

[19]宋云，田桂玲，王彤宇，等.血清對(duì)氧磷酯酶-1 活性及其基因多態(tài)性與動(dòng)脈粥樣硬化性血栓性腦梗死關(guān)系的研究[J].臨床神經(jīng)病學(xué)雜志，2007，20（3）：170-172.

[20]Zhang G，Li W，Li Z，et al.Association between paraoxonase gene and stroke in the Han Chinese population[J].BMC Med Genet，2013，14：16.

[21]Michalak S，Kazmierski R，Hellmann A，et al.Serum paraoxonase/arylesterase activity affects outcome in ischemic stroke patients[J].Cerebrovasc Dis，2011，32（2）：124-132.

[22]Liu H，Xia P，Liu M，et al.PON gene polymorphisms and ischemic stroke：a systematic review and meta analysis[J].Stroke，2013，8（2）：111-123.

[23]Lazaros L，Markoula S，Kyritsis A，et al.Paraoxonase gene polymorphisms and stroke severity[J].Eur J Neurol，2010，17（5）：757-759.

[24]周小爽.燈盞花和三七提取物對(duì)腦缺血再灌注損傷的保護(hù)作用機(jī)制[D].昆明：昆明理工大學(xué)，2013：4-12.

[25]Zhou F，Gomi M，F(xiàn)ujimoto M，et al.Attenuation of neuronal degeneration in thioredoxin-1 over expressing mice after mild focal ischemia[J].Brain Res，2009，1272（5）：62-70.

[26]Tian L，Nie H，Zhang Y，et al.Recombinant human thioredoxin-1 promotes neurogenesis and facilitates cognitive recovery following cerebral ischemia in mice[J].Neuropharmacology，2014，77：453-464.