血清氧化應(yīng)激/抗氧化產(chǎn)物水平與腦梗死患者I型復(fù)雜性局部疼痛綜合征嚴(yán)重程度的相關(guān)性研究

張真真，尹蓮君，許望純，楊加順，陳俊琦，趙遠(yuǎn)闖

復(fù)雜區(qū)域疼痛綜合征（complex regional pain syndrome,CRPS）是一種慢性神經(jīng)系統(tǒng)疾病，可導(dǎo)致嚴(yán)重的功能軀體障礙。其臨床特征為自發(fā)性疼痛、痛覺過敏、腫脹、血管舒縮不穩(wěn)定、運(yùn)動(dòng)功能受損和自主神經(jīng)異常[1-2]。CRPS通常發(fā)生在一些傷害性事件后，如創(chuàng)傷、手術(shù)、心肌梗死或腦卒中等，少數(shù)無特殊病因[3-4]。

CRPS可分為兩種類型：I型，發(fā)生時(shí)沒有明確的癥狀神經(jīng)損傷;II型，患者存在可確定的神經(jīng)損傷[5]。雖然CRPS I型的發(fā)病率通常低于II型，但CRPS I型在中風(fēng)患者中更為常見[6]。CRPSI是一種致殘性神經(jīng)性疼痛綜合征，其特征為自發(fā)或外界刺激誘發(fā)疼痛、水腫、血管舒縮和發(fā)汗異常、運(yùn)動(dòng)功能障礙和營(yíng)養(yǎng)變化[7]，然而CRPSI并沒有外周神經(jīng)損傷的明確證據(jù)。目前有研究表明炎癥、交感神經(jīng)活性改變、缺血、再灌注損傷和中樞敏化等機(jī)制參與，但CRPSI的潛在機(jī)制尚不清楚[8]。

氧化應(yīng)激是由自由基在體內(nèi)產(chǎn)生的一種負(fù)面作用,是指體內(nèi)氧化與抗氧化作用失衡的一種狀態(tài)，導(dǎo)致中性粒細(xì)胞炎性浸潤(rùn)，蛋白酶分泌增加，產(chǎn)生大量氧化中間產(chǎn)物。對(duì)組織損傷、神經(jīng)源性炎癥、缺血和再灌注損傷的過度炎癥反應(yīng)都會(huì)導(dǎo)致自由基的過度產(chǎn)生[9]。而自由基可進(jìn)一步增加血管通透性，釋放P物質(zhì)等神經(jīng)肽，增強(qiáng)炎癥反應(yīng)并導(dǎo)致進(jìn)一步的組織損傷[10]。然而，自由基在CRPSI發(fā)病中的作用未有研究。

本研究的科學(xué)假設(shè)為：CRPSI患者體內(nèi)自由基的產(chǎn)生增加，而使用抗氧化劑和自由基清除劑作為CRPSI有效治療方法，且血清氧化應(yīng)激產(chǎn)物濃度的變化可作為一種診斷監(jiān)測(cè)手段。因此本研究擬測(cè)量腦梗死CRPSI患者、非CRPSI患者和健康志愿者的血清脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物-丙二醛（Malonaldehyde,MDA）和抗氧化劑超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase,SOD）的表達(dá)，并探討其與CRPSI患者癥狀嚴(yán)重程度的相關(guān)性。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象選取2019年8月-2021年8月在南方醫(yī)科大學(xué)第三附屬醫(yī)院住院并診斷為腦梗死后CRPSI的患者75例及非CRPS1患者80例納入本次研究，同時(shí)入選同期來自于我院的常規(guī)健康體檢者78例。分為三組，即腦梗死后CRPSI患者組(n=75)，腦梗死后非CRPSI患者組(n=80)以及健康對(duì)照組(n=78)。所有患者在性別、年齡和BMI中無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。腦梗死診斷符合《中國(guó)急性缺血性腦卒中診治指南2018》[11]相關(guān)診斷,且經(jīng)腦CT或MRI證實(shí)?；颊呔谀X梗死發(fā)病后的1～3個(gè)月內(nèi)發(fā)生。排除腦出血、腦腫瘤、癲癇、顱內(nèi)感染、帕金森病等神經(jīng)系統(tǒng)疾病者；肩周炎、肩關(guān)節(jié)脫位、腕管綜合征、視力障礙者；伴有嚴(yán)重心、肝、腎等臟器功能障礙者。CRPSI的診斷參考Bruehl標(biāo)準(zhǔn)[12]以及下列評(píng)估方式：①一般情況資料:出現(xiàn)疼痛的情況和時(shí)間點(diǎn)；②患肢皮膚、毛發(fā)或指甲的溫度及顏色變化、發(fā)汗異常、腫脹及運(yùn)動(dòng)功能障礙等；③VAS評(píng)分；④運(yùn)動(dòng)能力和運(yùn)動(dòng)范圍情況；⑤是否存在痛覺異常和痛覺過敏；⑥表面溫度計(jì)測(cè)量皮膚溫度的情況。有任何其他無關(guān)醫(yī)療問題的患者都被排除在研究之外。研究方案經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(倫理編號(hào)：20190012)，并獲得每位參與者的書面知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 觀察指標(biāo)(1)采用VAS評(píng)分量表對(duì)24 h內(nèi)患者所感受到的最大疼痛強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)量，每位患者用“0”（無痛）到“10”cm（可想象的最嚴(yán)重疼痛）的活動(dòng)來表示他們感知的靜息痛、夜間痛和疼痛強(qiáng)度[13]。(2)水腫分級(jí)參考標(biāo)診斷[14]中的內(nèi)容：肢體無水腫為0度；有水腫，但皮紋尚清晰為Ⅰ度；有明顯水腫，皮紋不清晰為Ⅱ度；皮紋消失，可見張力性水皰為Ⅲ度。(3)Constant-Murley肩關(guān)節(jié)功能評(píng)分、Carroll手功能評(píng)分、Cooney腕關(guān)節(jié)評(píng)分評(píng)估患者肩關(guān)節(jié)、腕關(guān)節(jié)、手功能情況,其中Constant-Murley肩關(guān)節(jié)功能評(píng)分包括疼痛、日常生活活動(dòng)、主動(dòng)活動(dòng)范圍、肌力4個(gè)部分,評(píng)分范圍為0～100分，分值越高表示肩關(guān)節(jié)功能越好[15]。Carroll手功能評(píng)分包括抓握、握、側(cè)捏、捏、放置、旋前或旋后6項(xiàng)內(nèi)容,評(píng)分范圍為0～38分,分值越高表示手功能越好[15]；Cooney腕關(guān)節(jié)評(píng)分包括疼痛、功能、活動(dòng)度、背伸/掌屈、握力與正常一側(cè)比，評(píng)分范圍為0～100分,分值越高表示腕關(guān)節(jié)功能越好[15]。(4)肢運(yùn)動(dòng)功能情況,本研究選擇上肢功能作為研究重點(diǎn)，采用腦卒中患者專用的Brunnstrom運(yùn)動(dòng)功能分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)定，具體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：Ⅰ級(jí)為無任何運(yùn)動(dòng)；II級(jí)為僅出現(xiàn)協(xié)同運(yùn)動(dòng)模式；III級(jí)為可隨意發(fā)起協(xié)同運(yùn)動(dòng)；IV級(jí)為共同運(yùn)動(dòng)模式打破,開始出現(xiàn)分離運(yùn)動(dòng)；V級(jí)為肌張力逐漸恢復(fù),有分離精細(xì)運(yùn)動(dòng)；VI級(jí)為運(yùn)動(dòng)接近正常水平[16]。

1.2.2 實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)在早晨禁食至少1 h后收集血清樣本。對(duì)于血清樣品，將21號(hào)套管插入未患肢的肘前靜脈中。抽取10 mL血液，立即轉(zhuǎn)移到裝有EDTA的試管中，該試管在8℃下保持1 h，然后在4℃下以3000 rpm離心7 min。將血清轉(zhuǎn)移到聚丙烯試管中，-20°C下儲(chǔ)存。使用Bioxytech S.A.(Cedex法國(guó)）公司的GSH-400和SOD-525方法和分析條件，通過分光光度計(jì)（Bio Rad，CA，美國(guó)）測(cè)量血清SOD水平，使用Randox-RANSOD酶試劑盒和自動(dòng)分析儀在505 nm和37℃下測(cè)量SOD活性。SOD試劑盒批內(nèi)變異系數(shù)為2.5%，批間變異系數(shù)為4.7%。使用硫代巴比妥酸反應(yīng)物法測(cè)定血清MDA水平[17]。將樣品放置在96孔板中，并使用微孔板分光光度計(jì)讀數(shù)器（Bio Rad，CA，美國(guó)）在535 nm處讀數(shù)。MDA試劑盒批內(nèi)變異系數(shù)為1.3%，批間變異系數(shù)為3.1%。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理所得數(shù)據(jù)應(yīng)用Graphpad8.0 prism統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析。采用Shapiro-Wilktest進(jìn)行正太分布檢驗(yàn)。計(jì)量資料呈正態(tài)分布，以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（）表示,兩組資料比較采用t檢驗(yàn)，多組比較采用單因素方差分析(One-way ANOVA)；計(jì)數(shù)資料以率或者構(gòu)成比表示,數(shù)據(jù)處理采用χ2檢驗(yàn),等級(jí)資料比較采用非參數(shù)的秩和檢驗(yàn),采用Spearman或Pearson檢驗(yàn)進(jìn)行相關(guān)性分析，采用Logistic回歸分析用于確定血清MDA和SOD是否分別是CRPSI患者VAS評(píng)分的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般資料腦卒中后CRPSI患者，非CRPSI患者和健康對(duì)照組在年齡，性別以及BMI上無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05，表1）。CRPSI患者Carroll手功能評(píng)分和Cooney腕關(guān)節(jié)評(píng)分顯著低于非CRPSI患者(Carroll手功能評(píng)分:18.9±5.3vs 20.6±4.4,t=1.564,P=0.042;Cooney腕關(guān)節(jié)評(píng)分:70.0±6.6 vs 72.3±5.8,t=1.476,P=0.038)。血清MDA在腦卒中伴有CRPSI患者中水平顯著高于無CRPSI患者及健康志愿者(2.78±0.62 nmol/mL vs 2.00±0.52 nmol/mL，t=8.437,P＜0.001；2.78±0.62 nmol/mL vs 1.70±0.49 nmol/ml,t=10.122，P＜0.001)（圖1A）。而SOD水平在CRPSI患者中水平則顯著低于CRPSI患者及健康志愿者(82.76±21.80 U/mL vs 153.1±44.73 U/mL,t=12.31，P＜0.001；82.76±21.80 U/mL vs 182.00±63.18 U/mL,t=15.15，P＜0.001)（圖1B）。

表1 腦卒中后CRPSI患者，非CRPSI患者和健康對(duì)照組的一般資料比較

圖1 血清MDA和SOD水平在CRPSI患者、非CRPSI及健康對(duì)照組中的比較

2.2 血清MDA和SOD水平與疼痛的相關(guān)性血清MDA水平在重度疼痛的CPRSI患者中高于輕中度疼痛的患者(3.23±0.49 nmol/mL vs 2.57±0.56 nmol/mL，t=4.973，P＜0.001)（圖2A），而血清SOD水平在重度疼痛的CPRSI患者中低于輕中度疼痛的患者(72.16±20.17 U/mL vs 87.47±21.10 U/mL，t=2.857，P=0.005)（圖2B）。CPRSI患 者 血 清MDA水 平與VAS評(píng) 分 呈 正 相 關(guān) 性(r=0.610，P＜0.001)（圖2C）,而血清SOD水平與VAS評(píng)分呈顯著負(fù)相關(guān)性(r=-0.342，P=0.005)（圖2D）。ROC曲線分析表明CPRSI患者血清MDA水平的升高(AUC=0.892，P＜0.001)（圖2E）以及SOD水平的降低(AUC=0.701,P=0.005)(圖2F)對(duì)CPRSI患者疼痛評(píng)定均有較好的診斷價(jià)值。此外Logistic回歸分析表明血清MDA和SOD水平均可以作為預(yù)測(cè)CRPSI患者疼痛的獨(dú)立因子（表2）。

表2 Logistic回歸分析

圖2 血清MDA和SOD水平與疼痛的相關(guān)性

2.3 血清MDA和SOD水平與肩、手、腕功能的相關(guān)性血清MDA水平與Constant-Murley評(píng)分(r=-0.626，P＜0.001)（圖3A）、Carroll評(píng)分(r=-0.521，P＜0.005)（圖3B）和Cooney評(píng)分(P=-0.322，P=0.005)（圖3C）均呈負(fù)相關(guān)，而血清SOD水平與Constant-Murley評(píng)分(r=0.447，P＜0.001)（圖3D）和Carroll評(píng)分(r=0.465，P＜0.001)（圖3E）呈正相關(guān)，但與Cooney評(píng)分的相關(guān)性無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(r=0.128,P=0.285)（圖3F）。A.血清MDA水平與Costant-Murley評(píng)分的相關(guān)性；B.血清MDA水平與Carroll評(píng)分的相關(guān)性；C.血清MDA水平與Cooney評(píng)分的相關(guān)性；D.血清MDA水平與Carroll評(píng)分的相關(guān)性；E.血清MDA水平與Carroll評(píng)分的相關(guān)性F.血清MDA水平與Cooney評(píng)分的相關(guān)性

圖3 血清MDA和SOD水平與肩、手、腕功能的相關(guān)性

2.4 血清MDA和SOD水平在不同肢體水腫分度和Brunnstrom分級(jí)中的表達(dá)I度水腫患者30例，II度水腫患者28例，III度水腫患者17例。MDA水平在III度水腫患者高于于II度水腫患者(3.23±0.53 mmol/mL vs 2.82±0.61mmol/mL，t=2.320，P=0.025)，而在II度水腫患者高于I度水腫患者(2.82±0.61mmol/mL vs 2.48±0.52 mmol/mL，t=2.269，P=0.027)（圖4A）。另一方面，SOD水平在III度水腫患者低于II度水腫患者(63.04±15.66 U/mL vs81.93±21.08 U/mL，t=3.192，P=0.003)，而在II度水腫患者低I度水腫患者(81.93±21.08 U/mL vs94.71±16.93 U/mL，t=2.553，P=0.013)（圖4B）。

CRPSI患 者 中Brunnstrom 1/2級(jí) 患 者24例，Brunnstrom 3級(jí)患者26例，Brunnstrom 3級(jí)患者25例。CRPSI Brunnstrom 4級(jí)患者血清MDA低于3級(jí)患者(2.42±0.54 mmol/mL vs 2.78±0.62 mmol/mL，t=2.186，P=0.033)，Brunnstrom 3級(jí)患者血清MDA水平低于1/2級(jí)患者(2.78±0.62 mol/mL vs 3.13±0.50 mol/mL，t=2.182，P=0.033)（圖4C）。而CRPSI患者血清SOD水平Brunnstrom 4級(jí)雖然高于3級(jí)，但未達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(88.99±20.90 U/mL vs 86.83±22.40 U/mL，t=0.356,P=0.723)，Brunnstrom 3級(jí)患者血清SOD水平高于1/2級(jí)患者(86.83±22.40 U/mL vs 71.87±18.51 U/mL，t=2.561，P=0.014)（圖4D）。

圖4 血清MDA和SOD水平在不同肢體水腫分度和Brunnstrom分級(jí)中的表達(dá)

4 討論

腦梗死是導(dǎo)致中老年人群致殘率增加、日常生活能力缺失的重要原因之一。CRPS是腦卒中常見的并發(fā)癥之一，表現(xiàn)為患側(cè)肩部、腕、手等部位的疼痛、水腫、營(yíng)養(yǎng)障礙、肌肉萎縮和肌力下降，且伴有不同程度的肢體功能受限[18]。反復(fù)持續(xù)的肢體疼痛、腫脹使患者遭受極大的身心折磨，嚴(yán)重影響患者肢體功能的恢復(fù)。腦卒中發(fā)生CRPS的病理生理機(jī)可能為腦缺氧缺血后導(dǎo)致大腦皮質(zhì)結(jié)構(gòu)重組，并誘導(dǎo)外周及中樞系統(tǒng)感覺過敏，異常神經(jīng)沖動(dòng)逆向傳導(dǎo)入外周神經(jīng)末梢后釋放致痛介質(zhì),導(dǎo)致局部疼痛、血管擴(kuò)張和毛細(xì)管通透性增加而誘發(fā)肢體水腫[19]。CRPS通常發(fā)生于腦卒中發(fā)病的1～3個(gè)月內(nèi)，病程可持續(xù)數(shù)周或數(shù)月，其疼痛常呈頑固性，治療效果較差。

迄今為止還沒有針對(duì)CRPSI的特異性具體實(shí)驗(yàn)室檢查項(xiàng)目；目前CRPSI的診斷主要基于對(duì)體征和癥狀的臨床觀察以及某些特定的檢查方法：WHO三級(jí)鎮(zhèn)痛階梯、定量感覺測(cè)試(QST)、自主測(cè)試（包括對(duì)出汗異常的定量發(fā)汗軸突反射測(cè)試(QSART)、冷加壓試驗(yàn)結(jié)合熱成像觀察血管收縮反應(yīng)以及激光多普勒血流測(cè)定法監(jiān)測(cè)血管舒縮控制[20]。

本研究表明CRPSI患者中的氧化應(yīng)激及其變化可能是CRPSI的發(fā)病機(jī)制。既往研究表明除了外周和中樞神經(jīng)、自主神經(jīng)缺血[21]，炎癥也被認(rèn)為在參與CRPS的發(fā)病機(jī)制有關(guān)[22]。實(shí)驗(yàn)研究和臨床研究數(shù)據(jù)均表明，組織損傷、神經(jīng)源性炎癥和缺血再灌注損傷都可能導(dǎo)致自由基的過度產(chǎn)生[23]。而自由基可以增加血管滲透性，釋放神經(jīng)肽(如P物質(zhì))，增強(qiáng)炎癥并導(dǎo)致進(jìn)一步的組織損傷[24]。此外，許多臨床試驗(yàn)表明，自由基清除劑維生素C和二甲基亞砜(DMSO)等可以減輕CRPSI患者的癥狀和體征[25-26]。

本研究發(fā)現(xiàn)血清MDA與SOD分別與VAS評(píng)分呈正相關(guān)和負(fù)相關(guān)，血清MDA水平與Constant-Murley評(píng)分、Cooney評(píng)分和Carroll評(píng)分分別負(fù)相關(guān)性，而血清SOD水平與Constant-Murley評(píng)分和Carroll評(píng)分正相關(guān)性。表明氧化應(yīng)激水平約高，CRPSI患者疾病程度就約嚴(yán)重，功能程度也越差。根據(jù)本文結(jié)果我們推測(cè)，在CRPSI中出現(xiàn)疼痛以及其它癥狀至少有部分是由自由基導(dǎo)致的，因?yàn)楦鞣N自由基對(duì)神經(jīng)元的損傷可導(dǎo)致神經(jīng)病理痛。MDA的升高與神經(jīng)病理痛和自由基誘導(dǎo)的損傷相關(guān)的機(jī)制密切聯(lián)系。MDA水平的增加與神經(jīng)組織中抗氧化防御酶的減少有關(guān)[27]。細(xì)胞脂膜中不飽和脂肪酸的結(jié)構(gòu)破壞引起組織損傷是活性氧的產(chǎn)生而造成損害。而MDA在大鼠酒精性神經(jīng)病變發(fā)展過程中氧化應(yīng)激的產(chǎn)生和維持中發(fā)揮了重要作用[27]。而另一方面，SOD被證明可有效緩解因自由基損害而產(chǎn)生的神經(jīng)病理痛[28]。

本研究仍然存在一些局限性。例如，測(cè)定其他抗氧化劑和氧化劑狀態(tài)的化合物可能會(huì)獲得其他更多的信息。其次，其他與疾病無關(guān)的潛在混雜因素（如飲食）可能影響血清MDA或SOD的水平。最后血清SOD的降低和MDA水平的增高的與CRPSI患者癥狀之間的關(guān)聯(lián)并不能決定其因果關(guān)系，因此使用抗氧化藥物是否能改善腦梗死后CRPSI患者的癥狀需進(jìn)行進(jìn)一步的臨床研究。

總之，血清氧化應(yīng)激/抗氧化產(chǎn)物可能參與了CRPSI的病理生理進(jìn)程，這在血清中可以得到反映，對(duì)CRPSI患者的診斷和治療可能具有重要意義。