急性腦梗死患者血清骨橋蛋白水平的改變及其對預(yù)后的影響

李欣遙， 張良榮， 張 碩， 馮 娟

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急性腦梗死患者血清骨橋蛋白水平的改變及其對預(yù)后的影響

李欣遙1， 張良榮2， 張 碩1， 馮 娟1

目的 探究急性腦梗死患者血清骨橋蛋白水平的變化及其對預(yù)后的影響。方法 詳細(xì)收集112例急性腦梗死患者及53例健康對照組的臨床資料并通過ELISA法測定患者1 d、7 d、12 d血清骨橋蛋白水平，計算腦梗死患者梗死面積，并進行NIHSS評分、TOAST及OCSP分型，采用Pearson相關(guān)分析法分析7 d血清骨橋蛋白水平與各危險因素的相關(guān)性，根據(jù)mRS評分將腦梗死患者分為預(yù)后良好組(2分)及預(yù)后不良組(2分)，比較兩亞組血清骨橋蛋白水平，進行Logistic回歸分析，探討其在急性腦梗死預(yù)后中的作用。結(jié)果 急性腦梗死患者7 d血清骨橋蛋白水平較對照組顯著升高[(8.05±5.47) ng/ml vs(5.05±2.37)ng/ml，P<0.01]。其水平與入院時梗死面積(r=0.254，P=0.007)，NIHSS評分(r=0.233，P=0.013)均呈正相關(guān)。在Logistic回歸分析中，我們發(fā)現(xiàn)骨橋蛋白水平>6.565 ng/ml是不良預(yù)后的獨立危險因素(OR=3.207，95%CI1.212～8.485，P=0.019)。結(jié)論 骨橋蛋白參與缺血性腦卒中的病理生理過程，可以作為評價急性腦梗死預(yù)后的一個重要的生物學(xué)指標(biāo)。

缺血性腦卒中； 骨橋蛋白(Osteopontin，OPN)； 生物標(biāo)志物； 預(yù)后

在全球常見的死亡原因中，卒中排第2位，僅次于惡性腫瘤[1]。目前，我國有700多萬卒中患者，大約有65%是缺血性卒中[2]。卒中是一種高度致殘疾病，給老齡化日益嚴(yán)重的社會帶來了極重的負(fù)擔(dān)。

骨橋蛋白(Osteopontin，OPN)是一種分泌型細(xì)胞外基質(zhì)蛋白，作為一種強有力的軟組織礦化抑制劑，可以阻止體內(nèi)脈管系統(tǒng)的異位鈣化[3，4]。OPN也是一種參與炎癥與組織重構(gòu)的可溶性細(xì)胞因子，在包括動脈粥樣硬化的許多慢性疾病中有加劇炎癥反映的作用[4]。在急、慢性炎癥反映過程中，骨橋蛋白通過巨噬細(xì)胞和CD4+淋巴細(xì)胞呈高表達(dá)狀態(tài)，并在早期Th1細(xì)胞反應(yīng)中發(fā)揮巨大的作用[5]。確實，在動脈粥樣硬化斑塊中的平滑肌細(xì)胞、血管生成內(nèi)皮細(xì)胞、和巨噬細(xì)胞中都發(fā)現(xiàn)有骨橋蛋白的表達(dá)[6]。且在小鼠急性腦缺血模型中，骨橋蛋白呈現(xiàn)出明顯的動態(tài)變化趨勢[7]。

現(xiàn)已有相關(guān)研究證實骨橋蛋白在腦損傷后也發(fā)揮著神經(jīng)保護作用[8]。盡管已有上述研究成果，但對于骨橋蛋白及其在人類腦卒中扮演的角色仍然知之甚少。因此，我們著重研究急性腦卒中患者的血清骨橋蛋白水平變化及其在預(yù)后中的作用。

1 材料與方法

1.1 對象 連續(xù)入選2013年10月～2014年12月就診于中國醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科，入選標(biāo)準(zhǔn)包括：符合中國腦血管病防治指南(2010年版)診斷標(biāo)準(zhǔn)；并經(jīng)頭部CT或MRI證實；患者首次發(fā)病且在24 h內(nèi)入院；且發(fā)病6 h內(nèi)未予以溶栓、抗血小板聚集等治療。排除標(biāo)準(zhǔn)包括：年齡<18歲；既往有腦卒中史；合并出血性卒中；顱內(nèi)感染/腦瘤；急性感染性疾??；近期(<30 d)心?；蚴中g(shù)；惡性腫瘤和肝/腎衰竭。健康對照組來自于同時期盛京醫(yī)院醫(yī)療體檢中心。健康對照組選取無腦卒中史、無心?；蛐慕g痛史、無外周血管疾病史的健康體檢者。另外，對照組也無任何的腦卒中家族史。所有受試者均簽署知情同意書，本研究經(jīng)中國醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)。

1.2 方法

1.2.1 臨床資料收集 收集每例患者詳細(xì)的臨床資料，并進行一系列的診斷性檢查，包括心電圖、肺CT、血生化、頸動脈超聲、頭部MRI等。依據(jù)MRI中DWI上影線學(xué)上所見按pullicino公式[梗死面積(cm3)=長×寬×高×從MRI上掃描陽性層面數(shù)/2]計算梗死面積。按照TOAST標(biāo)準(zhǔn)，病因分型限定為大動脈粥樣硬化型及小血管閉塞型。按美國國立衛(wèi)生研究所腦卒中量表(NIHSS)評分評估患者神經(jīng)功能缺損程度。卒中也按牛津郡社區(qū)卒中項目(OCSP)標(biāo)準(zhǔn)分成了不同的亞型。通過改良的Rankin量表(mRS)評分評估預(yù)后，通過電話或Email方式進行隨訪，并將卒中發(fā)生3 m后mRS評分>2分定義為預(yù)后較差。包括住院期間或3 m后死亡的患者。

1.2.2 骨橋蛋白測定 所有研究對象于發(fā)病后1 d、7 d、12 d空腹抽取肘部靜脈血進行測定血清骨橋蛋白的濃度。立即于4 ℃ 3000 r/min離心20 min，并收集血清，編碼后置于-80 ℃保存待測骨橋蛋白濃度，人骨橋蛋白(北京海泰通達(dá)科技有限公司，天津，中國)ELISA檢測嚴(yán)格按照試劑盒說明書操作。

2 結(jié) 果

2.1 腦梗死組與對照組血清骨橋蛋白水平的比較 雖然我們測定了腦梗死患者1 d、7 d、12 d的骨橋蛋白水平，但病例組只有7 d血清骨橋蛋白水平[(8.05±5.47)ng/ml]較對照組[(5.05±2.37) ng/ml]顯著的升高(P<0.01)(見表1)。

2.2 腦梗死組7 d血清骨橋蛋白水平與NIHSS評分、梗死面積 Pearson相關(guān)性分析顯示，腦梗死組7 d血清骨橋蛋白水平與入院時梗死面積(r=0.254，P=0.007)，NIHSS評分(r=0.233，P=0.013)呈正相關(guān)關(guān)系(見表2)。

2.3 不同預(yù)后的腦梗死患者7 d血清骨橋蛋白水平的比較及臨床資料分析 根據(jù)mRS結(jié)果，預(yù)后良好組68例(60.71%)，預(yù)后不良組44例(39.29%)。預(yù)后不良組患者7 d血清骨橋蛋白水平，年齡，超敏CRP，動脈粥樣硬化病因?qū)W分型，完全前循環(huán)梗死的比例均高于預(yù)后良好組(P<0.05)(見表3)。

2.4 影響急性腦梗死預(yù)后的Logistic回歸分析 通過繪制ROC曲線，得出7 d骨橋蛋白水平的截斷點(6.565 ng/ml)(見圖1)，最終應(yīng)用在了多因素分析中。

表1 病例組和對照組的基線差異

表2 腦梗死組7 d血清骨橋蛋白水平與NIHSS評分、梗死面積

7d血清骨橋蛋白水平rP梗死面積(cm3)NIHSS評分0．2540．2330．0070．013

可見骨橋蛋白水平>6.565 ng/ml是不良預(yù)后的獨立危險因素(OR=3.207 95%CI1.212～8.485，P=0.019)。以急性腦梗死患者臨床結(jié)局較差為因變量，以骨橋蛋白水平、年齡、超敏CRP、動脈粥樣硬化病因?qū)W分型及完全前循環(huán)梗死部位為自變量進行Logistic多元逐步回歸分析，顯示骨橋蛋白及年齡、超敏CRP、動脈粥樣硬化病因?qū)W分型及完全前循環(huán)梗死與較差臨床結(jié)局獨立相關(guān)，可作為急性腦梗死預(yù)后的獨立危險因素。

表3 不同預(yù)后的腦梗死患者7 d血清骨橋蛋白水平的比較及臨床資料分析

因素mRS≤2(n=68)mRS>2(n=44)F值或t值P值年齡男性，人數(shù)(%)高血壓，人數(shù)(%)糖尿病，人數(shù)(%)高脂血癥，人數(shù)(%)吸煙，人數(shù)(%)飲酒，人數(shù)(%)超敏CRP動脈粥樣硬化型TACINIHSS7d血清OPN水平62．16±10．4128(41．18%)32(47．06%)13(19．12%)20(29．41%)29(42．65%)18(26．47%)5．28±4．5311(16%)40(58%)8．49±4．386．78±4．9968．93±9．7422(50%)28(63．64%)13(29．55%)16(36．36%)13(29．55%)11(25%)9．16±5．2717(38%)36(81%)13．05±5．3310．03±5．643．4450．8422．9521．630．5921．9570．034．1446．9516．4764．9353．1990．001?0．3590．0860．2020．4420．1620．8620．000?0．008?0．011?0．000?0．002?

表4 影響急性腦梗死3 m臨床結(jié)局的Logistic回歸分析

OPN骨橋蛋白，TACI完全前循環(huán)梗死*P<0.05認(rèn)為有統(tǒng)計學(xué)意義骨橋蛋白

圖1 ROC曲線分析

3 討 論

骨橋蛋白是一種細(xì)胞基質(zhì)蛋白，參與包括傷口愈合、骨轉(zhuǎn)換、腫瘤發(fā)生、炎癥、免疫反應(yīng)等許多病理、生理過程[5，9，10]。近年來研究表明，大腦局部缺血后，骨橋蛋白可以調(diào)節(jié)腦室下區(qū)的神經(jīng)母細(xì)胞的橫向遷移[11]。Farooq等人發(fā)現(xiàn)骨橋蛋白可以作為急性腦缺血患者動脈粥樣硬化血栓形成的新型生物標(biāo)志物[12]。與我們研究相似，Suezawa等通過臨床的急性心肌梗死再灌注發(fā)現(xiàn)了骨橋蛋白的動態(tài)變化過程，一般在5～7 d達(dá)到高峰。并且，這些研究者也發(fā)現(xiàn)了骨橋蛋白的峰值濃度與心血管事件的不良預(yù)后有關(guān)[13]。

我們的研究發(fā)現(xiàn)急性腦血管病事件發(fā)生后，體內(nèi)骨橋蛋白的動態(tài)變化過程，并在7 d達(dá)到高峰，其血清水平與對照組存在明顯的統(tǒng)計學(xué)意義。且與入院后梗死面積、NIHSS評分均有正相關(guān)關(guān)系。急性腦梗死發(fā)生后，血清骨橋蛋白水平升高。其原因可能是由于局部梗死部位的小膠質(zhì)細(xì)胞、星型膠質(zhì)細(xì)胞激活，骨橋蛋白表達(dá)上調(diào)，并與其受體αvβ3結(jié)合，參與膠質(zhì)界膜的形成，從而形成一個保護屏障，阻止腦組織的進一步損傷[14]。另一方面，梗死后骨橋蛋白與整合素受體結(jié)合，通過抑制細(xì)胞凋亡、促進細(xì)胞生長，發(fā)揮其神經(jīng)保護作用[8]。但是，我們的研究卻發(fā)現(xiàn)血清骨橋蛋白水平與NIHSS評分、梗死面積均呈正相關(guān)關(guān)系，這似乎并不支持骨橋蛋白的神經(jīng)保護功能。或許，這正說明了骨橋蛋白神經(jīng)保護作用無效的嘗試。同時，我們發(fā)現(xiàn)糖尿病患者較非糖尿病患者7 d骨橋蛋白的水平更高，暗示了骨橋蛋白可能參與了糖尿病患者的動脈粥樣硬化過程。雖有多個研究證實骨橋蛋白參與體內(nèi)的炎癥反應(yīng)，但是我們并未發(fā)現(xiàn)骨橋蛋白與hs-CRP之間的相關(guān)關(guān)系。

通過多元回歸分析，我們發(fā)現(xiàn)7 d的骨橋蛋白水平對于腦血管病的不良預(yù)后有預(yù)測作用(見表4)。首先，動脈粥樣硬化是腦梗死的普遍原因。而動脈粥樣硬化程度又與腦血管病預(yù)后有著顯著的聯(lián)系[15]。而Gerasimidis等人發(fā)現(xiàn)骨橋蛋白可能通過：(1)下調(diào)斑塊的鈣化程度；(2)促進斑塊的不穩(wěn)定性；(3)誘發(fā)動脈粥樣硬化斑塊釋放基質(zhì)金屬蛋白酶、促進新生血管形成，從而導(dǎo)致纖維帽破裂和出血等機制，促進動脈粥樣硬化斑塊的形成[16]。而在腦梗死病因?qū)W分型上，我們也發(fā)現(xiàn)動脈粥樣硬化型腦梗死較其他類型有更高的骨橋蛋白水平。故預(yù)后較差較預(yù)后較好的患者有更高的骨橋蛋白水平。其次，這可能由于骨橋蛋白在包括動脈粥樣硬化的許多慢性炎癥疾病中發(fā)揮著一定的作用。確實，骨橋蛋白是一個T1輔助性細(xì)胞因子，可以在炎癥區(qū)域聚集單核-巨噬細(xì)胞，并且可以調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞和T細(xì)胞等許多細(xì)胞因子的產(chǎn)生。有趣的是，在炎癥反應(yīng)過程中許多蛋白也會升高，如脂蛋白相關(guān)性磷脂酶A2(Lp-PLA2)和超敏C反應(yīng)蛋白(hs-CRP)也與急性腦缺血事件的不良預(yù)后有關(guān)[17]。高水平脂蛋白相關(guān)性磷脂酶A2對于缺血性腦血管病的死亡率有一定的預(yù)測作用。同時，我們的研究也發(fā)現(xiàn)了hs-CRP對于腦血管病不良預(yù)后的預(yù)測作用。而且，之前的研究也證實了骨橋蛋白可以作為冠心病患者預(yù)后的評價工具，與hs-CRP一樣，Ryuichi-Kato等人發(fā)現(xiàn)在經(jīng)皮冠脈介入治療的冠心病患者中，骨橋蛋白是再發(fā)心血管病事件的獨立預(yù)測因素[18]。但是，對于這些炎性蛋白介導(dǎo)腦血管事件不良預(yù)后的機制現(xiàn)仍不清楚。

我們的研究同樣有局限性。首先，患者的數(shù)據(jù)來自同一所醫(yī)院，樣本量相對受限：這可能會導(dǎo)致偏倚。另一個缺點便是樣本量過小。最后，我們只動態(tài)監(jiān)測了患者住院期間的血清骨橋蛋白水平，3 m后隨訪期間的骨橋蛋白水平變化仍需要進一步的研究?？傊?，我們的研究證實了急性腦梗死發(fā)病后，體內(nèi)骨橋蛋白濃度確實有一個動態(tài)變化過程，并于7 d達(dá)到高峰。其血清水平與梗死面積、梗死嚴(yán)重程度均有一定的相關(guān)性，且對于腦血管病的不良預(yù)后有預(yù)測作用。雖然仍然需要大量臨床試驗來驗證骨橋蛋白在急性腦梗死及其預(yù)后中的作用。但是，我們的研究展示了骨橋蛋白在腦血管病領(lǐng)域的一個新屬性。

[1]Johnston SC，Mendis S，Mathers CD. Global variation in stroke burden and morality：estimates from monitoring，surveillance and modelling[J]. Lancet Neurol，2009，8(4)：345-354.

[2]Wang Y，Liao X，Zhao X，et al. Using recombinant tissue plasminogen activator to treatacute ischemic stroke in China：analysis of the results from the Chinese National Stroke Registry( CNSR ) [J]. Stroke，2011，42(6)：1658-1664.

[3]Evrard S，Delanaye P，Kamel S，et al. Vascular calcification：from pathophysiology to biomarkers[J]. Clinica Chimica Acta，2015，438：401-414.

[4] Scatena M，Liaw L，Giachelli CM. Osteopontin：a multifunctional molecule regulating chronic inflammation and vascular disease[J]. Arterioscler Thromb Vasc Biol，2007，27(11)：2302-2309.

[5]Lund SA，Giachelli CM，Scatena M. The role of osteopontin in inflammatory processes[J]. J Cell Commun Signal，2009，3(3-4)：311-322.

[6]Vaesoontrachoon K，Wijesinghe DKW，Mackie EJ，et al. Osteopontin deficiency delays inflammatory infiltration and the onset of muscle regeneration in a mouse model of muscle injury[J]. Disease Models & Mechanisms，2013，6(1)：197-205.

[7] Shin YJ，Kim HL，Choi JS，et al. Osteopontin：Correlation with Phagocytosis by Brain Macrophages in a Rat Model of Stroke[J]. GLIA，2011，59(3)：413-423.

[8] Meller R，Stevens SL，Minami M，et al. Neuroprotection by osteopontin in stroke[J]. Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism，2005，25(2)：217-225.

[9] McKee MD，Pedraza CE，Kaartinen MT. Osteopontin and wound healing in bone[J]. Cells Tissues Organs，2011，194(2-4)：313-319.

[10] Zhivkova-Galunska M，Adwan H，Eyol E，et al. Osteopontin but not osteonectin favors the metastatic growth of pancreatic cancer cell lines[J]. Cancer Biol Ther，2010，10(1)：54-64.

[11] Yan YP，Lang BT，Vemuganti R，et al. Osteopontin is a mediator of the lateral migration of neuroblasts from the subventricular zone after focal cerebral ischemia[J]. Neurochem Int，2009，55(8)：826-832.

[12] Kurata M，Okura T，Kumon Y，et al. Plasma thrombin-cleaved osteopontin elevation after carotid artery stenting in symptomatic ischemic stroke patients[J]. Hypertens Res，2012，35(2)：207-212.

[13] Suezawa C，Kusachi S，Murakami T，et al. Time-dependent changes in plasma osteopontin levels in patients with anterior-wall acute myocardial infarction after successful reperfusion：correlation with left-ventricular volume and function[J]. J Lab Clin Med，2005，145(1)：33-40.

[14]Ellison JA，Velier JJ，Spera P，et al. Osteopontin and its integrin receptor αvβ3 are upregulated during formation of the glial scar after focal stroke[J]. Stroke，1998，29(8)：1698-1707.

[15] Kim J，Song TJ，Song D，et al. Nonrelevant Cerebral Atherosclerosis is a Strong Prognostic Factor in Acute Cerebral Infarction[J]. Stroke，2013，44(7)：2013-2015.

[16] Kadoqlou NP，Gerasimidis T，Golemati S，et al. The relationship between serum levels of vascular calcification inhibitors and carotid plaque vulnerability[J]. J Vasc Surg，2008，47(1)：55-62.

[17] Elkind MS，Tai W，Coates K，et al. Highsensitivity C-reactive protein，lipoprotein-associated phospholipase A2，and outcome after ischemic stroke[J]. Arch Intern Med，2006，166(19)：2073-2080.

[18] Kato R，Momiyama Y，Ohmori R，et al. Prognostic significance of plasma osteopontin levels in patients undergoing percutaneous coronary intervention[J]. Circ J，2009，73(1)：152-157.

Changes of serum osteopontin levels and their effects on the prognosis in acute cerebral infarction patients.

LI Xinyao，ZHANG Liangrong，ZHANG Shuo，et al.

(Department of Neurology，the Shengjing Hospital Affiliated of China Medical University，Shenyang 110004，China)

Objective To explore changes of serum osteopontin levels and their effects on the prognosis in acute cerebral infarction patients. Methods A total of 112 patients with cerebral infarction，as well as 53 healthy controls were included in this study. Day1、day7 and day 12 serum osteopontin levels were determined by an enzyme-linked immunosorbent assey(Elisa). Infarct size of cerebral infraction patients was calculated，and the NIHSS，the OCSP and the TOAST were scored. The relativity between the serum osteopontin levels and stroke clinical characteristics were analyzed by Pearson correlation analysis. According to the mRS scores，the patients in the cerebral infarction group were divided into the good outcome subgroup(mRS score≤2) and the poor outcome subgroup(mRS score>2). The serum osteopontin levels between the two subgroups were compared，and then Logistic regression analysis was taken to investigate its role in acute cerebral infarction and prognosis. Results Day 7 serum levels of OPN were significantly higher in cerebral-stroke patients than healthy controls[(8.05±5.47)ng/ml vs(5.05±2.37)ng/ml，P<0.01]. The serum osteopontin level in cerebral infraction group was positive correlated with the NIHSS score(r=0.233，P=0.013) and the infarct size(r=0.254，P=0.007) on admission. In a Logistic regression model，an OPN level>6.565 ng/ml was found to be an independent factor for a bad outcome(OR=3.207，95%CI1.212～8.485，P=0.019). Conclusions Osteopontin participates in ischemic stroke pathophysiology. It can be used as an important biological marker to evaluate the prognosis of acute cerebral infarction.

Ischemic stroke； Osteopontin； Biomarker； Prognosis

1003-2754(2016)03-0211-04

2015-09-20；

2015-12-20

重大疾病動物實驗研究及臨床應(yīng)用(No. 2012225021)

(1.中國醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院第一神經(jīng)內(nèi)科，遼寧 沈陽 110004；2.中國醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院第二泌尿外科，遼寧 沈陽 110004)

馮 娟，E-mail：cmufengjuan@sina.com

R743.3

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