血浆S100A1钙结合蛋白水平与急性缺血性卒中的相关性研究及机制探讨

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目的探究急性缺血性卒中(Acute ischemic stroke,AIS)患者疾病发展前期血浆S100A1 钙结合蛋白(S100A1 calcium binding protein,S100A1)的水平,并分析该蛋白与AIS的相关性,同时探索该蛋白在AIS发病过程中的作用机制是否与人核转录因子 κB 磷酸化 65(Nuclear transcription factor κB phosphorylation 65,NF-κB p65)及人白细胞介素 6(Interleukin-6,IL-6)相关。方法(1)收集2020年4月-2020年11月在江苏省苏北人民医院脑科中心收治的161 例急性缺血性脑血管病(Acute ischemic cerebrovascular disease,AICVD)患者为研究对象,其中急性缺血性卒中(Acute ischemic stroke,AIS)患者141例和短暂性缺血性发作(Transient ischemic attack,TIA)患者20例,并收集来我院健康体检中心进行体检的31位体检者为对照组(Healthy control,HC)。根据各组不同的入选和排除标准筛选患者。收集入组对象的临床基本资料,包括入组对象的一般情况:年龄、BMI、性别、吸烟史及饮酒史;个人既往史:高血压病史、糖尿病史、高血脂病史、房颤病史及冠心病史。收集入院后所行相关检查,包括入院时体格检查判断:入院NIHSS、入院收缩压、入院舒张压及TOAST分型;入组的急性缺血性卒中患者空腹静脉血样于入院第二天清晨采集,取血浆化验包括:血常规指标(红细胞数、红细胞压积、白细胞数、中性粒细胞数、淋巴细胞数、单核细胞数、红细胞分布宽度及血小板数);生化指标(空腹血糖、TC、TG、LDL-C、HDL-C、肌酐、ALT、AST及同型半胱氨酸);待测血浆指标(S100A1、NF-κB p65及IL-6)。(2)入组的急性缺血性卒中患者空腹静脉血样于入院第二天清晨采集,对照组于院健康体检中心完成,留置部分血浆保存至-80度冰箱内备用,其余送至院检测中心。(3)通过ELISA试剂盒使用酶联免疫吸附双抗体夹心法分别检测待测对象的血浆S100A1钙结合蛋白(S100A1)、人核转录因子p65(NF-κB p65)和人白细胞介素6(IL-6)的含量。(4)根据Pullicino公式检查患者的头颅 CT和MRI计算出脑梗死体积,脑梗死小型体积(Small volume cerebral infarction,SCI)组为:总梗死体积<5cm3;脑梗死中型体积(Middle volume cerebral infarction,MCI)组为:总梗死体积5-10cm3;脑梗死大型体积(Large volume cerebral infarction,LCI)组为:总梗死体积>10cm3;并根据此标准分为SCI组、MCI组、LCI组。(5)对发病后3个月的患者进行随访,用Rankin改良的量表评分,同时进行分组;mRS:<3分为预后良好组,mRS:≥3分为预后不良组。(6)探究急性缺血性脑血管病事件中血浆S100A1蛋白水平;比较血浆S100A1在AIS组、TIA组与HC组之间和AIS组不同梗死体积亚组之间的差异;分析S100A1蛋白与脑梗死体积之间的相关性;探索S100A1蛋白对AIS患者短期预后的诊断价值,同时也分析了血浆S100A1、NF-κB p65和IL-6三者之间的关联,从而探讨S100A1蛋白在AIS中潜在的作用机制。(7)所有数据均由Spss.26软件完成统计分析。结果1.研究对象的分布状况:合计纳入的研究对象共192例,其中AIS组141例、TIA组20例、HC组31例;按照脑梗死体积的不同,将急性缺血性卒中组进一步划分为SCI组78例、MCI组32例、LCI组31例;按照改良的Rankin量表评分分组,分为预后良好组(Favourable prognosis,FP)80 例和预后不良组(Unfavourable prognosis,UP)61例。2.探究急性缺血性脑血管病事件中血浆S100A1蛋白水平急性缺血性卒中(AIS)组、短暂性缺血性发作(TIA)组与健康对照(HC)组之间的比较:在基线资料方面,除了入院收缩压存在统计学意义(P<0.05)外,其余的基线资料均未见明显的统计学意义(P>0.05)。在实验室检测指标方面,除白细胞数、单核细胞数、血小板数、肌酐及ALT存在统计学意义(P<0.05)外,两两比较后发现AIS组的白细胞数、单核细胞数、血小板数、肌酐的水平较HC组高(P<0.05),而ALT水平较HC组低(P<0.05);同时AIS组的单核细胞数、血小板数的水平也较TIA组高(P<0.05),而ALT水平较TIA组低(P<0.05);其余的实验室检测指标均未见明显的统计学意义(P>0.05)。AIS组、TIA组及HC组之间血浆S100A1、NF-κB p65及IL-6均存在明显的统计学意义(P<0.05),组间比较后提示AIS组三者的水平明显高于TIA组和HC组(P<0.05),而TIA组和HC组间未见明显统计学意义(P>0.05)。血浆S100A1判断诊断 AIS 的 ROC 曲线下面积(Area under curve,AUC)为 0.818(P<0.05,95%CI 0.749-0.887),当最佳截断值(Optimum cutoff value,Cut off)为 181.03,其最大约登指数(Maximum Youden index,Jmax)为 0.578,敏感度(sensitivity,Se)为 95.0%,特异度(Specificity,Sp)为 62.7%。血浆 S100A1 判断诊断 TIA 的AUC 为 0.720(P<0.05,95%CI 0.592-0.848),当 Cutof 为 150.14,其 Jmax 为0.442,Se 为 50.0%,Sp 为 94.2%。3.探究血浆S100A1水平与急性缺血性卒中不同梗死体积的相关性:(1)小体积脑梗死(SCI)组、中体积脑梗死(MCI)组及大体积脑梗死(LCI)组之间的比较:在基线资料方面,除了入院NIHSS存在统计学意义(P<0.05)外,组间比较后提示LCI组的入院NIHSS水平较SCI组和MCI组高(P<0.05);其余的基线资料均未见明显的统计学意义(P>0.05)。在实验室检测指标方面,除ALT和AST存在统计学意义(P<0.05)外,组间比较提示LCI组的ALT和AST水平较SCI组高(P<0.05);其余的实验室指标均未见明显的统计学意义(P>0.05)。SCI组、MCI组及LCI组之间血浆S100A1、NF-κBp65及IL-6均存在明显的统计学意义(P<0.05),组间比较后提示LCI组的水平明显高于MCI组和SCI组(P<0.05),而MCI组和SCI组间未见明显统计学意义(P>0.05)。(2)血浆S100A1与梗死体积大小的相关性分析:血浆S100A1与脑梗死体积之间不存在显著正相关关系(r<0.3),但具有统计学差异(r=0.259,P<0.05)。4.探究血浆S100A1水平与急性脑梗死预后的相关性(1)比较预后良好(Favourableprognosis,FP)组和预后不良(Unfavourable prognosis,UP)组的基线资料:在基线资料方面,除入院NIHSS存在统计学意义(P<0.05)外,其余的基线资料均未见明显的统计学意义(P>0.05)。在实验室检查指标方面,FP组的TG水平较UP组高,存在显著差异(P<0.05),UP组的HDL-C、AST、同型半胱氨酸、IL-6及S100A1的水平较FP组高,存在明显的统计学意义(P<0.05);其余的实验室检测指标均未见明显的统计学意义(P>0.05)。(2)二元Logistic回归分析提示:S100A1是预测急性脑梗死患者的3个月不良预后的独立危险因子。5.探究血浆S100A1、NF-κB p65及IL-6的相关性分析:血浆S100A1与IL-6之间存在正相关关系,且存在统计学意义(r=0.353,P<0.05);血浆S100A1与NF-κB p65之间不存在显著正相关关系(r<0.3),但具有统计学意义(r=0.290,P<0.05);血浆IL-6与NF-κB p65之间存在正相关关系,且存在统计学意义(r=0.313,P<0.05)。结论1.血浆S100A1蛋白可能对AIS和TIA有较好的诊断效果,当S100A1≥181.03 pg/ml时,可能更加倾向于诊断为AIS,而当150.14pg/ml≤S100A1≤181.03 pg/ml时,则可能倾向于诊断为TIA;2.血浆S100A1蛋白与AIS的梗死体积存在一定的关联,其水平在一定程度上反映急性脑梗死的严重程度;3.血浆S100A1蛋白与AIS的短期预后相关,可能是预测急性脑梗死患者3个月不良预后的独立危险因子;4.血浆S100A1蛋白水平与IL-6和NF-κB p65存在一定的相关性,可以合理推测急性脑梗死血浆S100A1蛋白可能通过TLR4/NF-κB途径介导炎性反应。
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