DOI:10.20047/j.issn1673-7210.25091339
中图分类号:R743.3
郭卜瑞1, 雷巧平2, 刘欣1
| 【作者机构】 | 1西安医学院第二附属医院神经内一科; 2陕西省安康市中心医院神经内科 |
| 【分 类 号】 | R743.3 |
| 【基 金】 | 陕西省卫生健康科研基金项目(2022D027)。 |
急性前循环大血管闭塞性脑梗死是急性脑梗死(acute cerebral infarction,ACI)的严重亚型,尽管血管内治疗(endovascular treatment,EVT)相较于单纯静脉溶栓显著提高了血管再通率,但部分急性前循环大血管闭塞性脑梗死患者仍在成功再通后出现恶性脑水肿(malignant brain edema,MBE),成为限制预后改善的关键因素[1-2]。MBE发生与神经炎症、氧化应激及血-脑屏障(blood-brain barrier,BBB)破坏密切相关[3]。闭合蛋白(Occludin)是一种紧密连接蛋白,参与维持BBB完整性,血清闭合蛋白水平升高反映BBB破坏[4]。Yuan等[5]研究显示,外周血水平升高与颅内出血患者血肿周围水肿体积增加独立相关。褪黑素(Melatonin)是一种内源性激素,具有抗炎、抗氧化及BBB保护作用[6]。实验显示,褪黑素能减轻小鼠脑缺血再灌注损伤后MBE,从而改善神经功能缺损[7]。但关于外周血闭合蛋白、褪黑素与急性前循环大血管闭塞性脑梗死患者MBE的关系尚不明确,鉴于此本研究拟报道如下,以期为精准分层管理提供依据。
样本量估算:根据logistic回归模型的经验法则,建议每个自变量事件数不少于10,根据既往研究报道急性前循环大血管闭塞性脑梗死患者MBE发生率约30%[8]。本研究预计纳入6个预测变量,则最少需要200例急性前循环大血管闭塞性脑梗死患者。选取2020年1月至2025年3月在西安医学院第二附属医院接受EVT的急性前循环大血管闭塞性脑梗死患者297例,年龄30~79岁,平均(63.48±11.04)岁;女128例、男169例;体质量指数18.44~30.80 kg/m2,平均(24.72±2.78)kg/m2;发病至股动脉穿刺时间1~24 h,中位[12.00(7.00,16.00)] h;美国国立卫生研究院脑卒中量表(national institutes of health stroke scale,NIHSS)评分6~42分,中位[11.00(6.00,24.00)]分[9];阿尔伯塔中风项目早期CT评分(Alberta stroke project early CT score,ASPECTS)6~10分,中位[7.00(6.00,10.00)]分[9]。纳入标准:①首次脑卒中发作;②年龄 ≥18岁;③急性缺血性脑卒中(acute ischemic stroke,AIS)符合《中国急性缺血性卒中诊治指南2023》[9]诊断标准,闭塞血管为前循环大血管;④接受EVT治疗+抗血小板或抗凝治疗,发病到股动脉穿刺时间 ≤24 h,且成功再通;⑤有EVT治疗指征;⑥临床资料和随访资料完整。排除标准:①严重低血糖;②血液系统疾病;③其他类型ACI;④妊娠或哺乳期妇女;⑤严重心、肝、肾等脏器功能不全;⑥伴有癫痫、帕金森病、脑动脉瘤;⑦脑出血或已知有明显出血倾向或严重活动性出血;⑧近1个月内使用免疫制剂或自身免疫疾病;⑨脑创伤史、脑手术史;⑩发病前改良Rankin量表 ≥2分[10]和预期寿命<1年的患者。本研究经西安医学院第二附属医院伦理委员会批准[医学科研2020伦审批第(010)号],研究对象或家属自愿签署知情同意书。
1.2.1 外周血闭合蛋白、褪黑素水平检测 采集急性前循环大血管闭塞性脑梗死患者入院即刻4 ml外周静脉血,置于干净的EP管中,室温静置30 min后3 000 r/min离心10 min(离心半径8 cm),分离血清立即加入蛋白酶抑制剂防止降解,并置于-80 ℃冰箱冷冻保存,直至检测。采用酶联免疫吸附试验法检测闭合蛋白(无锡市东林科技发展有限责任公司,货号:DL-OCLN-Hu,检测限:0.058 ng/ml)、褪黑素(武汉百意欣生物技术有限公司,货号:TD711355,检测限:9.38 pg/ml)水平。每个样本设置3个重复孔,试剂在室温或4 ℃下平衡;一抗(兔抗闭合蛋白抗体、兔抗褪黑素抗体,稀释比例1∶500)按说明书加入样本孔,在37 ℃避光孵育60 min;加入二抗(山羊抗兔免疫球蛋白G-辣根过氧化物酶,稀释比例1∶2 000)后37 ℃避光孵育30 min。每次孵育后使用洗板液洗涤3次。加入底物显色液,37 ℃避光反应15 min,加入终止液后立即在酶标仪450 nm读数。标准曲线拟合R2 ≥0.99,试剂盒批内变异系数和批间变异系数均<10%。
1.2.2 资料收集 收集急性前循环大血管闭塞性脑梗死患者资料,包括性别、年龄、体质量指数、不良嗜好、病史、急性脑卒中治疗低分子肝素试验(trial of org 10172 in acute stroke treatment,TOAST)分型、发病至股动脉穿刺时间、NIHSS评分、ASPECTS评分、梗死体积(梗死区域横断面最大径×纵向最大径×梗死区域高度/2)。
根据是否发生MBE将急性前循环大血管闭塞性脑梗死患者分为MBE组和非MBE组,MBE定义为成功再通后72 h内,头颅CT/MRI发现中线移位>5 mm和/或基底池受压,同时伴有神经功能恶化(NIHSS评分相比较术前增加 ≥2分或意识水平降低)[11]。
采用SPSS 28.0和R 4.5.2统计学软件进行数据分析。符合正态分布计量资料采用均数±标准差(
)表示,比较采用t检验,不符合正态分布计量资料采用中位数(四分位数)[M(P25,P75)]表示,比较采用秩和检验;计数资料采用例数(百分率)[例(%)]表示,比较采用χ2检验;多因素logistic回归模型分析急性前循环大血管闭塞性脑梗死患者MBE的影响因素;受试者操作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线分析常规指标及外周血闭合蛋白、褪黑素水平对急性前循环大血管闭塞性脑梗死患者MBE的预测效能,曲线下面积(area under the curve,AUC)比较采用DeLong检验;校准曲线评价一致性,决策曲线评价净效益。以P<0.05为差异有统计学意义。
297例急性前循环大血管闭塞性脑梗死患者无失访或转院,MBE发生率为20.20%(60/297)。与非MBE组比较,MBE组发病至股动脉穿刺时间延长,NIHSS评分、梗死体积增加,ASPECTS评分、褪黑素水平降低,闭合蛋白水平升高(P<0.05)。见表1。
表1 有无MBE患者临床资料和外周血闭合蛋白、褪黑素水平比较
项目MBE组(60例)非MBE组(237例)χ2/t/Z值P值性别[例(%)]2.0100.156男39(65.00)130(54.85)女21(35.00)107(45.15)年龄(岁,xˉ±s)65.60±10.6962.94±11.091.6740.095体质量指数(kg/m2,xˉ±s)24.91±2.72 24.68±2.79 0.5760.565不良嗜好[例(%)]吸烟史30(50.00)114(48.10)0.0690.793饮酒史29(48.33)100(42.19)0.7340.391病史[例(%)]糖尿病16(26.67)49(20.68)1.0050.316高血压病42(70.00)149(62.87)1.0610.303高脂血症25(41.67)94(39.66)0.0800.777心房颤动18(30.00)47(19.83)2.8960.089 TOAST分型[例(%)]0.4230.809大动脉粥样硬化型49(81.67)198(83.54)心源性栓塞型8(13.33)25(10.55)不明原因型3(5.00)14(5.91)发病至股动脉穿刺时间[h,M(P25,P75)]14.00(10.00,17.75)12.00(5.00,16.00)2.5210.012 NIHSS评分[分,M(P25,P75)]18.00(9.50,35.75)7.00(6.00,17.00)5.417<0.001 ASPECTS评分[分,M(P25,P75)]6.00(6.00,7.00)7.00(6.00,10.00)4.578<0.001梗死体积[cm3,M(P25,P75)]7.92(5.22,10.83)4.15(2.29,6.87)6.259<0.001闭合蛋白(ng/ml,xˉ±s)5.73±1.234.27±1.109.027<0.001褪黑素(pg/ml,xˉ±s)43.90±4.54 50.31±6.25 8.992<0.001
注 MBE:恶性脑水肿;TOAST:急性脑卒中治疗低分子肝素试验;NIHSS:美国国立卫生研究院脑卒中量表;ASPECTS:阿尔伯塔中风项目早期CT评分。
多项研究结果显示,容差>0.2,方差膨胀因子<5,变量间不存在共现性。将单因素分析中差异有统计学意义(P<0.05)的项目纳入多因素logistic回归分析,结果显示,NIHSS评分增加、梗死体积增加、闭合蛋白升高为急性前循环大血管闭塞性脑梗死患者MBE的独立危险因素,ASPECTS评分增加、褪黑素升高为独立保护因素(P<0.05)。见表2。
表2 急性前循环大血管闭塞性脑梗死患者MBE的多因素分析
项目容差方差膨胀因子βS.E.Waldχ2P值OR值95%CI发病至股动脉穿刺时间延长0.9491.0540.0670.0402.8670.0901.0700.989~1.156 NIHSS评分增加0.9131.0950.0620.0218.8230.0031.0641.021~1.108 ASPECTS评分增加0.9241.082-0.4630.1687.5550.0060.6300.453~0.876梗死体积增加0.9031.1070.3750.08220.775<0.0011.4551.238~1.710闭合蛋白升高0.9051.1051.3130.24229.302<0.0013.7162.310~5.977褪黑素升高0.8931.119-0.1600.04214.543<0.0010.8520.785~0.925常量-2.0292.7980.5260.4680.132
注 MBE:恶性脑水肿;NIHSS:美国国立卫生研究院脑卒中量表;ASPECTS:阿尔伯塔中风项目早期CT评分。
闭合蛋白+褪黑素预测急性前循环大血管闭塞性脑梗死患者MBE的AUC>NIHSS评分、ASPECTS评分、梗死体积、外周血闭合蛋白、褪黑素单独预测(Z=4.440、6.018、3.392、3.801、4.738,P值均<0.05);校准曲线显示预测模型的预测概率与理想曲线贴合;决策曲线显示,在阈值0.10~0.90内,二者联合预测急性前循环大血管闭塞性脑梗死患者MBE的净效益最高。见表3和图1。
图1 NIHSS评分、ASPECTS评分、梗死体积、外周血闭合蛋白、褪黑素水平预测急性前循环大血管闭塞性脑梗死患者MBE的ROC曲线、校准曲线、决策曲线
表3 常规指标及外周血闭合蛋白、褪黑素水平对急性前循环大血管闭塞性脑梗死患者MBE的预测效能
项目AUC95%CIP值截断值灵敏度(%)特异度(%)约登指数NIHSS评分0.7170.662~0.768<0.00117分83.351.50.348 ASPECTS评分0.6830.626~0.735<0.0016分93.337.60.309梗死体积0.7620.709~0.809<0.0016.59 cm383.357.00.403闭合蛋白0.8070.758~0.850<0.0015.36 ng/ml50.096.20.462褪黑素0.7940.743~0.838<0.00145.27 pg/ml98.351.10.494闭合蛋白+褪黑素0.9050.865~0.936<0.0010.54*83.383.10.665
注 *为logistic回归拟合概率:Logit(P)=-2.029+1.313×闭合蛋白-0.160×褪黑素。NIHSS:美国国立卫生研究院脑卒中量表;ASPECTS:阿尔伯塔中风项目早期CT评分;MBE:恶性脑水肿。
急性前循环大血管闭塞性脑梗死是由于颈内动脉或大脑中动脉等前循环主要大血管急性闭塞而导致的一类脑梗死,相较于小血管和后循环梗死病情更严重,致残率和致死率更高[1]。EVT作为急性前循环大血管闭塞性脑梗死首选再灌注治疗方式,通过机械取栓或支架植入等手段迅速开通闭塞血管,但仍有部分患者在成功再通后发生MBE,进而导致颅内压急剧升高、脑疝和死亡[12]。本研究中急性前循环大血管闭塞性脑梗死患者MBE发生率为20.20%,这与Huang等[13]学者报道的20.00%接近,也提示急性前循环大血管闭塞性脑梗死患者EVT后MBE风险较高。
闭合蛋白是主要由脑微血管内皮细胞表达的一种跨膜紧密连接蛋白,能通过与其他紧密连接蛋白协同维持BBB结构的完整性,当炎症反应、氧化应激破坏BBB时,闭合蛋白被降解脱落进入循环系统[5]。实验显示,闭合蛋白在创伤性脑损伤体内模型和脑内皮细胞中均显著下调,与BBB损害密切相关[14]。同时临床研究指出,血清闭合蛋白水平升高为脑肿瘤、颅内出血患者MBE的独立影响因素[15-16]。本研究结果显示,急性前循环大血管闭塞性脑梗死患者血清闭合蛋白水平每升高1 ng/ml,EVT后MBE风险增加271.6%。闭合蛋白作为BBB紧密连接结构的关键组成成分,在BBB受损时被降解进入血液循环,并减少脑微血管内皮细胞中闭合蛋白对BBB的保护作用,因此血清闭合蛋白水平越高反映急性前循环大血管闭塞性脑梗死患者BBB受损越严重,从而增加MBE风险。同时,血清闭合蛋白水平升高主要来源于神经炎症、氧化应激等对BBB的破坏,使有害物质进入脑实质进一步加剧神经炎症和氧化应激反应,形成恶性循环,导致MBE风险增加[17]。
褪黑素是由松果体在夜间分泌的一种吲哚类激素,具有强效抗炎、抗氧化功能,广泛参与调节免疫平衡和细胞稳态,在维持BBB功能中发挥重要作用[7]。实验显示,褪黑素在脂多糖诱导的脓毒症小鼠模型中低表达,上调褪黑素能通过减轻神经炎症恢复BBB的完整性[18]。研究指出,补充褪黑素能通过抑制氧化应激减轻脑外伤小鼠MBE[19]。本研究结果显示,急性前循环大血管闭塞性脑梗死患者血清褪黑素水平每升高1 pg/ml,EVT后MBE风险降低14.8%。其机制可能为急性前循环大血管闭塞性脑梗死作为急性重症脑血管病,炎症反应强烈导致褪黑素消耗速率显著超过生理状态下的合成速率,引起外周血褪黑素水平降低[18]。褪黑素能抑制核因子-κB信号通路、激活Nrf2信号通路,通过抗炎、抗氧化功能减轻BBB损伤,从而降低急性前循环大血管闭塞性脑梗死患者MBE风险[19]。其次,褪黑素能通过激活磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B/Nrf2和沉默信息调节因子1/过氧化物酶体增殖受体γ辅激活因子α/γ信号通路,增加内皮细胞紧密连接,改善BBB功能,因此MBE风险更低[20]。本研究结果显示,闭合蛋白、褪黑素联合预测的AUC为0.905,显著高于各指标单独预测,提示同时检测两者可获得更优的综合预测效能。值得注意的是,闭合蛋白单独预测时表现出高特异度(0.962)低灵敏度(0.500),而褪黑素则表现出高灵敏度(0.983)低特异度(0.511),闭合蛋白、褪黑素联合预测的灵敏度和特异度分别为0.833、0.831。这表明两者在预测特性上具有互补性,其联合使用有效地结合了各自的优势,从而获得了较高的AUC值,并在灵敏度与特异度之间达到了较好的平衡。校准曲线显示预测模型的预测概率与理想曲线贴合;决策曲线显示,在阈值0.10~0.90内,二者联合预测的净效益最高,这提示闭合蛋白、褪黑素联合检测可作为对常规临床指标的补充性标志物,为急性前循环大血管闭塞性脑梗死患者MBE的早期风险评估和临床决策提供更可靠依据。
综上所述,外周血闭合蛋白水平升高、褪黑素水平降低与急性前循环大血管闭塞性脑梗死患者MBE发生有关,二者联合对MBE的预测效能较高。但本研究存在一定的局限性:本研究未纳入发病至外周血闭合蛋白、褪黑素检测时间,未对EVT后24、48、72 h进行动态监测,无法评估其随病程的变化趋势,未来可通过多中心、大样本量研究进一步验证结果,动态观察闭合蛋白和褪黑素水平变化,并开展功能性实验以明确其在MBE发生和发展中的作用机制,从而提升研究的科学性和临床应用价值。
利益冲突声明:所有作者均声明不存在利益冲突。
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