宋士更, 韓瑞麗, 王一旻
天津市泰達醫(yī)院重癥醫(yī)學科(天津 300457)
急性腦梗死(acute cerebral infarction,ACI)是神經內科常見病和多發(fā)病,具有高致殘率和病死率。ACI患者早期致死的主要原因是腦水腫[1],其中炎癥反應及炎癥因子在腦水腫形成的病理生理過程中發(fā)揮重要作用[2]。目前有許多評價腦水腫的方法和指標,但基本都存在無法及時測定或使用條件有限的缺陷。因此尋找一種快速、靈敏的指標來評價腦水腫嚴重程度顯得至關重要。巨噬細胞移動抑制因子(macrophage migration inhibitory factor,MIF)由T細胞產生,能抑制巨噬細胞自由移動[3-4]。相關研究表明,腦組織中MIF等炎性細胞因子含量的變化對創(chuàng)傷性腦損傷后腦水腫的發(fā)生具有一定作用[5]。Toll樣受體4(toll-like receptors,TLR4)是TLR家族中的一員,與非特異性免疫及炎癥反應有密切聯系。研究結果表明,TLR4參與并介導中樞神經系統(tǒng)缺血性損傷過程,通過抑制TLR4介導的神經炎癥反應,可改善腦水腫情況[6]。但目前探討ACI患者外周血MIF、TLR4水平與腦水腫嚴重程度相關性的研究較少。因此,本研究通過檢測ACI患者外周血中MIF、TLR4水平,監(jiān)測患者患側CEI擾動系數值,探討ACI患者外周血MIF、TLR4水平與腦水腫嚴重程度的相關性,為臨床上治療ACI提供可靠的依據。
1.1 一般資料 選取2016年3月至2019年2月于本院住院治療的165例ACI患者為研究對象,采用1.5T MRI unit(GE SIANA EX-CITE Ⅱ,USA)對患者進行頭顱MRI檢查,其中檢查序列有T1WI、DWI、T2WI。應用開放源圖像處理軟件OsiriX中感興趣區(qū)分割功能進行結果處理,經軟件自動計算獲得腦梗死體積,其中小面積腦梗死(小面積ACI組)(最大直徑<1.5 cm)86例,年齡42~83歲,平均(62.96±8.43)歲;男39例,女47例。大面積腦梗死(大面積ACI組)(最大直徑≥5 cm)79例,年齡43~85歲,平均(64.23±8.64)歲;男42例,女37例。同期選取72例健康體檢者作為對照(對照組),年齡41~83歲,平均(62.54±9.57)歲;男34例,女39例。3組之間性別、年齡差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),具有可比性。
納入標準:(1)診斷符合腦梗死和腦出血中西醫(yī)結合診斷標準[7]并經CT或MRI證實;(2)發(fā)病前4周內無任何創(chuàng)傷或外科手術史;(3)首次發(fā)病,發(fā)病后24 h內未經任何治療入院;(4)入院病程超過8 d,且住院期間無任何并發(fā)感染。
排除標準:(1)有明顯心肝腎功能不全者;(2)有急慢性炎癥、自身免疫性疾病、糖尿病者;(3)患有惡性腫瘤者;(4)入院前4周內服用過免疫抑制劑、炎癥抑制藥及激素等藥物者。
本試驗經醫(yī)院臨床研究倫理委員會批準,符合倫理學標準。本研究中所有患者均由主治以上醫(yī)師診斷,所有受試對象及家屬均由專業(yè)人員詳細告知研究內容并自愿參加,同時簽署知情同意書。
查閱門診及住院病歷,收集了解患者及對照組入院前一般資料,包括性別、年齡、美國國立衛(wèi)生研究院卒中量表(National Institute of Health stroke scale,NIHSS)評分、血壓、血脂、吸煙、飲酒等。
1.2 主要試劑與儀器 MIF ELISA試劑盒(貨號:YM-QP11186),購自上海遠慕生物科技有限公司;RNA提取試劑盒(貨號:dp419),購自北京天根生化有限公司;AceQ qPCR SYBR? Green Mix(貨號:Q111-02),購自南京諾唯贊生物科技有限公司;miScript SYBR? Green qPCR Kit(貨號:218076),購自德國QIAGEN公司。CFX384實時熒光定量PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)儀,購自美國Bio-Rad公司;BORN-BE無創(chuàng)腦水腫動態(tài)監(jiān)護儀,購自重慶博恩富克醫(yī)療設備有限公司。
1.3 研究方法
1.3.1 樣品采集及保存 入選研究對象于發(fā)病后第1、3、5、7天清晨抽取空腹外周靜脈血樣,對照組于清晨抽取空腹外周靜脈血樣,3 000 r/min離心15 min后收集血清,置于-80℃保存待測。
1.3.2 外周血中MIF水平測定 采用酶聯免疫吸附(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)法檢測3組外周血中MIF水平,操作步驟嚴格按照試劑盒說明書進行。
1.3.3 外周血中TLR4水平測定 采用qRT-PCR法檢測3組外周血中TLR4水平。采用RNA提取試劑盒提取外周血中總RNA,反轉錄得cDNA。采用qRT-PCR儀對TLR4進行擴增。qRT-PCR反應體系共10 μL:miScript SYBR? Green Mix 5 μL,cDNA(50 ng/μL)1 μL,上下游引物(10 μmol/L)各0.5 μL,ddH2O 3.0 μL,引物由上海生工生物公司合成。反應條件:95℃,5 min;95℃、45 s,54.9℃、45 s,30個循環(huán);72℃,10 min。TLR4及內參β-actin的引物序列見表1。采用2-ΔΔCT法對外周血TLR4表達水平進行定量分析。
表1 qRT-PCR引物序列
1.3.4 患側CEI擾動系數值測定 所有患者均于入院后采用BORN-BE無創(chuàng)腦水腫動態(tài)監(jiān)護儀測定患側CEI擾動系數值。每天監(jiān)測兩次,每次25 min,共7 d,腦水腫指數每天取兩次的平均值。操作步驟嚴格按照儀器操作指南進行。
2.1 3組一般資料比較 3組之間性別、年齡、血壓、血脂、吸煙、飲酒等方面比較,差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。大面積ACI組NIHSS評分顯著高于小面積ACI組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表2。
表2 3組患者一般資料比較
2.2 3組外周血中MIF、TLR4水平比較 第1、3、5、7天時,大面積ACI組外周血中MIF、TLR4水平顯著高于小面積ACI組和對照組(P<0.05);小面積ACI組MIF水平顯著高于對照組(P<0.05);第3、5天時,小面積ACI組外周血中TLR4水平顯著高于對照組(P<0.05)。見表3。
表3 3組外周血中MIF、TLR4水平比較
2.3 3組患側CEI擾動系數值比較 第1、3、5、7天時,大面積ACI組擾動系數均顯著高于小面積ACI組(P<0.05)。見表4。
表4 3組患側CEI擾動系數值比較
2.4 MIF與CEI擾動系數值相關性 小面積ACI組、大面積ACI組在第1、3、5、7天時外周血中MIF與患側CEI擾動系數值均呈正相關(P<0.05)。見表5。
表5 MIF與CEI擾動系數值相關性
2.5 TLR4與CEI擾動系數值相關性 小面積ACI組、大面積ACI組在第1、3、5、7天時外周血中TLR4與患側CEI擾動系數值均呈正相關(P<0.05)。見表6。
表6 TLR4與CEI擾動系數值相關性
ACI是臨床常見的缺血性腦血管疾病,是早期腦組織發(fā)生缺血、缺氧及壞死而引起的腦卒中[8-9]。
ACI患者發(fā)生腦水腫,會使水分異常積留于腦組織內,造成神經功能缺損,顱內壓上升,進而加重患者病情,甚至危及患者生命,為家庭和社會帶來沉重負擔[10]。因此準確及時地評價腦水腫嚴重程度、及時采取合理有效的治療措施,對降低腦水腫的發(fā)生率對ACI患者具有重要意義。
MIF是炎癥反應過程中的關鍵細胞因子,在體內廣泛分布,且有多種功能,能作為負反饋調節(jié)劑發(fā)揮神經內分泌功能,調節(jié)糖皮質激素和垂體激素,從而影響腦水腫發(fā)生過程中的炎性反應[11]。TLR4是一種在非特異性免疫中發(fā)揮重要作用的蛋白質分子,主要分布在小膠質細胞、星形膠質細胞,在腦缺血、腦出血后腦水腫形成的炎癥反應中發(fā)揮了重要作用[12]。MIF、TLR4參與各類中樞神經系統(tǒng)疾病的發(fā)生、發(fā)展,在中樞神經系統(tǒng)損傷中發(fā)揮重要作用,與ACI患者發(fā)生腦水腫有密切聯系。原鐵等[13]通過觀察檢測藥物對腦出血大鼠TLR4表達的影響,探討神經保護的可能機制,最終證明天麻鉤藤飲通過抑制TLR4表達來保護神經功能并減輕腦水腫,進一步證明TLR4水平與腦水腫密切相關。腦水腫監(jiān)護的主要技術參數為電阻抗擾動系數,正常人擾動系數值一般在7左右,升高時表示腦水腫形成。本研究結果顯示,ACI患者電阻擾動系數值早期逐漸升高,到第5天達到高峰值,第7天開始逐步降低,反映了腦梗死患者腦水腫的形成過程。除此之外,研究結果顯示在第1、3、5、7天時,大面積ACI組擾動系數均顯著高于小面積ACI組,提示腦梗死體積越大,患側CEI擾動系數值越大,腦水腫也越嚴重。ACI患者外周血中MIF、TLR4水平變化與患側CEI擾動系數值的波動一致,且小面積ACI組、大面積ACI組在第1、3、5、7天時外周血中MIF、TLR4與患側CEI擾動系數值均呈正相關,即兩者水平與腦水腫嚴重程度呈正相關。分析MIF、TLR4誘發(fā)腦水腫可能的作用機制為:損傷了患者血-腦屏障,使其通透性增加,從而引發(fā)腦水腫;激活補體進而產生大量組胺,引發(fā)血管通透性增加,同時促使鈣離子向細胞內彌散,進而引發(fā)腦水腫。提示MIF、TLR4可作為診斷ACI患者腦水腫早期嚴重程度的輔助性指標,臨床上可通過密切監(jiān)測外周血中MIF、TLR4水平變化,及時采取合理、有效的治療措施,降低腦水腫發(fā)病率及患者病死率外周血中MIF、TLR4。
在本研究一般資料中,3組之間性別、年齡、血壓、血脂、吸煙、飲酒等方面比較,差異均無統(tǒng)計學意義;大面積ACI組NIHSS評分顯著高于小面積ACI組。NIHSS評分是一種臨床上評價ACI患者神經功能缺損的量表,是臨床診治及評估ACI的重要評分依據[14]。本研究中表明NIHSS評分隨腦梗死體積增大而升高,提示隨腦梗死體積增大,患者神經功能缺損嚴重。
綜上所述,ACI患者外周血MIF、TLR4水平與腦水腫嚴重程度呈正相關,MIF、TLR4水平的變化對腦水腫的病情發(fā)展有重要意義。臨床上應密切監(jiān)測ACI患者MIF、TLR4水平的變化,采取合理有效的治療措施,降低ACI患者病死率。但本研究為回顧性研究,樣本資料的準確性和完整性受記錄水平影響,且MIF、TLR4影響腦水腫的具體作用機制有待深入研究。