2. 南通大学附属医院神经外科, 南通 226000
2. Department of Neurosurgery, Affiliated Hospital of Nantong University, Nantong 226000, Jiangsu, China
自发性脑出血(intracerebral hemorrhage, ICH)发病率、致残率及致死率一直居高不下[1]。欧美发达国家ICH发病率占卒中的10%~15%,而亚洲国家ICH发病率占卒中的20%~30%[2]。ICH患者1年死亡率(59%)远高于缺血性卒中患者(14%)。随着人口老龄化发展以及抗凝、抗血小板药物应用增加,ICH的发病率呈明显升高趋势[3]。
ICH发生后,可导致血脑屏障(blood-brain barrier, BBB)被破坏及血管源性脑水肿,并促进白细胞、凝血酶原和补体等进入大脑,继发脑损伤[4-5]。ICH等急性脑损伤会引起复杂的免疫和炎症级联反应[6],导致患者外周血中细胞和分子免疫系统变化。目前,有关ICH患者免疫改变与其预后之间关系的研究较少。因此,本研究进一步观察ICH患者外周血中的细胞和分子免疫变化,并探讨这些变化与患者神经功能的相关性。
1 资料与方法 1.1 一般资料选择南通市第三人民医院神经外科2022年1月至12月收治的自发性ICH患者25例,另选择与ICH患者年龄相匹配的在该院体检中心进行健康体检者30名作为对照。纳入标准:(1)经CT证实为自发性ICH,符合中国脑出血诊治指南(2019版)诊治标准;(2)患者年龄在18周岁以上;(3)进行颅脑血肿清除术;(4)入院格拉斯哥昏迷指数(GCS)≥6分。排除标准:(1)合并恶性肿瘤患者;(2)继发性ICH患者;(3)凝血功能障碍患者;(4)心、肺、肝、肾等器官严重功能障碍患者;(5)有严重临床感染病史;(6)有卒中病史,并伴有神经功能障碍;(7)接受免疫治疗。本研究符合《赫尔辛基宣言》要求,获得南通市第三人民医院伦理委员会批准(E2021003),所有患者均签署知情同意书。
1.2 观察指标ICH患者在入院时接受GCS评分评估;发病90 d后采用改良Rankin量表进行神经功能评分。ICH发病90 d mRS≤3分为预后良好;mRS≥4分为预后不良。
患者入院后6 h内,采集外周血10 mL,采用ELISA试剂盒(sigma公司)检测肾上腺皮质激素(ACTH)、皮质醇(CORT)和细胞因子(IL-2、IL-4、IL-6、IL-10、IL-17A、TNF-α、IFN-γ),用酶标仪读取波长450 nm处吸光度(D值)。
采用流式细胞仪(BD FACSCalibur)分析,所用抗体均购自Biolegend公司。患者入院后6 h内,采集外周血10 mL,经红细胞裂解液处理,(400~500)×g离心5 min,去除上清,用PBS悬浮细胞;加入T细胞(CD3+)、CD4+T细胞(CD3+CD4+),CD8+T细胞(CD3+CD8+)、B细胞(CD3-CD19+)、NK细胞(CD3-CD16-CD56-)相应抗体室温避光孵育20 min;500×g离心5 min,PBS洗涤细胞,离心,PBS重悬细胞,流式细胞仪检测。采用FlowJo软件分析各细胞计数。
1.3 统计学处理采用GraphPad Prism 9对实验数据进行处理和分析。采用Kolmogorov-Smirnov检验进行正态性、方差齐性分析,计量资料均符合正态分布,以x±s表示,进行t检验。分类变量以n(%)表示,进行卡方检验。采用Pearson相关系数评估患者GCS评分、出血量与各免疫指标之间的相关性。检验水准(α)为0.05。
2 结果 2.1 患者基线资料ICH组高血压患者比例明显高于健康对照组(P=0.000 1,表 1)。ICH组患者发病至入院时间(14.28±16.03)h,基底节区出血12例(48%)、其他13例(52%),GCS评分(12.44±2.50)分,出血量(22.74±20.22)mL。
n(%) | |||||||||||||||||||||||||||||
指标 | 健康对照组(n=30) | ICH组(n=25) | P值 | ||||||||||||||||||||||||||
年龄/岁 | 62.23±2.99 | 64.44±12.65 | 0.367 9 | ||||||||||||||||||||||||||
男性 | 14(46.67) | 17(68.00) | 0.112 2 | ||||||||||||||||||||||||||
高血压 | 4(13.33) | 16(64.00) | 0.000 1 | ||||||||||||||||||||||||||
糖尿病 | 3(10.00) | 5(20.00) | 0.294 9 | ||||||||||||||||||||||||||
高脂血症 | 10(33.33) | 9(36.00) | 0.835 9 | ||||||||||||||||||||||||||
服用阿司匹林史 | 5(16.67) | 6(24.00) | 0.498 4 | ||||||||||||||||||||||||||
服用他汀类药物史 | 4(13.33) | 6(24.00) | 0.307 1 |
ELISA结果(图 1)显示:两组外周血中ACTH和CORT水平多正常,差异无统计学意义。
2.2.2 细胞因子水平ELISA结果(图 1)显示:两组外周血中IL-2、IL-17A和IFN-γ差异无统计学意义;ICH组患者外周血中IL-4、IL-6、IL-10和TNF-α水平高于健康对照组(P<0.01)。
2.2.3 免疫细胞流式分析结果(图 2)显示:与健康对照组相比,ICH组患者外周血中白细胞计数增加(P<0.001),单核细胞、中性粒细胞和NK细胞计数增加(P<0.01),淋巴细胞、嗜酸性粒细胞和T细胞计数减少(P<0.001);两组嗜碱性粒细胞、CD4+T细胞、CD8+T细胞和B细胞计数差异无统计学意义。
2.3 ICH患者神经功能评分、出血量与免疫因子及细胞的相关性分析 2.3.1 与细胞因子相关性Pearson相关性分析(表 2)显示:GCS评分与IL-17A有一定负相关关系(r=﹣0.493 2,P=0.012);出血量与IL-4有一定正相关关系(r=0.479 5,P=0.015)。
参数 | IL-2 | IL-4 | IL-6 | IL-10 | IL-17A | TNF-α | IFN-γ |
GCS评分 | |||||||
r值 | 0.036 4 | ﹣0.359 9 | ﹣0.043 9 | ﹣0.217 2 | ﹣0.493 2 | ﹣0.176 4 | ﹣0.063 5 |
P值 | 0.863 0 | 0.077 2 | 0.835 0 | 0.297 0 | 0.0120 | 0.399 0 | 0.763 1 |
出血量 | |||||||
r值 | ﹣0.021 0 | 0.479 5 | 0.208 2 | 0.312 1 | 0.357 0 | 0.204 1 | 0.064 8 |
P值 | 0.920 5 | 0.015 0 | 0.317 9 | 0.128 8 | 0.079 8 | 0.327 8 | 0.758 2 |
Pearson相关性分析(表 3)显示:GCS评分与单核细胞计数有一定负相关关系(r=﹣0.533 8,P=0.006);出血量与白细胞计数(r=0.509 2,P=0.009)和单核细胞计数(r=0.5758,P=0.002 6)有一定正相关关系。
参数 | 白细胞计数 | 淋巴细胞计数 | 单核细胞计数 | 中性粒细胞计数 | 嗜酸性粒细胞计数 | 嗜碱粒细胞计数 |
GCS | ||||||
r值 | ﹣0.30 4 | 0.141 1 | ﹣0.533 8 | ﹣0.212 6 | ﹣0.188 4 | 0.331 5 |
P值 | 0.139 6 | 0.501 2 | 0.006 0 | 0.307 7 | 0.367 1 | 0.105 4 |
出血量 | ||||||
r值 | 0.509 2 | ﹣0.210 9 | 0.575 8 | 0.456 7 | 0.348 7 | ﹣0.451 3 |
P值 | 0.009 0 | 0.311 6 | 0.002 6 | 0.021 7 | 0.087 5 | 0.023 5 |
ICH患者中,发病90 d mRS≤3分者18例(72%,预后良好组),mRS≥4分7例(28%,预后不良组)。结果(表 4)显示:预后良好组高血压患者比例小于预后不良组(P=0.026 7),入院GCS评分大于预后不良组(P=0.018 8)。
指标 | 预后良好(n=18) | 预后不良(n=7) | P值 |
年龄/岁 | 61.78±12.83 | 71.29±11.15 | 0.367 9 |
男性n(%) | 12(66.67) | 5(71.43) | 1.000 0 |
高血压n(%) | 9(50.00) | 7(100.00) | 0.026 7 |
糖尿病n(%) | 4(22.22) | 1(14.29) | 1.000 0 |
入院时间/h | 14.94±16.73 | 12.57±16.52 | 0.752 3 |
基底节区出血n(%) | 9(50.00) | 3(42.86) | 1.000 0 |
GCS评分 | 13.17±1.69 | 10.57±3.51 | 0.018 8 |
出血量/mL | 18.33±12.66 | 31.14±31.79 | 0.154 8 |
结果(图 3)显示:ICH预后良好组与预后不良组患者外周血中细胞因子、免疫细胞水平差异均无统计学意义。
3 讨论细胞因子常由活化的淋巴细胞和巨噬细胞产生[7]。根据细胞因子在炎症反应中的作用,分为抗炎型和促炎型。ICH发生后,大量细胞因子释放并积聚在脑组织中,参与损伤和修复过程[8]。促炎细胞因子会损害血脑屏障,加剧脑水肿,并使小胶质细胞向M1型分化[8-9];抗炎细胞因子,如TGF-β和IL-10,促使小胶质细胞向M2型分化,促进血肿和组织碎片的清除,同时降低促炎细胞因子水平,并有助于组织修复[10]。其中,IL-6具有促炎及抗炎的双重特性[11]。有研究[9]显示,外周血中IL-11、IL-10和IL-6水平与ICH严重程度相关。本研究中,ICH组患者外周血中IL-4、IL-6、IL-10和TNF-α水平升高(P<0.01),与上述研究结果相似;且GCS评分与IL-17A负相关,出血量与IL-4正相关,表明细胞因子变化可提示患者病情的严重程度。
白细胞、淋巴细胞、单核细胞等通过破坏BBB完整性、免疫反应、促进血肿周围水肿形成等导致ICH病情加重[5, 12-13]。本研究中,ICH组患者外周血中白细胞、单核细胞、中性粒细胞和NK细胞计数增加,淋巴细胞、嗜酸性粒细胞和T细胞计数减少(P<0.01);GCS评分与单核细胞计数负相关,出血量与白细胞及单核细胞计数正相关(P<0.01)。但是,本研究未发现ICH预后良好组与不良组细胞因子及免疫细胞水平的差异。
原发性ICH常由高血压或脑淀粉样血管病等引起[14];继发性ICH常由血管畸形、血液病、凝血病、烟雾病、静脉窦血栓形成、药物不良反应或缺血性梗死转化而来[15]。高血压也是ICH的重要致病因素,65%的自发性ICH由高血压引发[16-17]。高血压与ICH不良预后相关,降低血压是改善ICH预后的重要路径。本研究,ICH预后不良组患者均有高血压病史,患者比例大于预后良好组。此外,缺血性脑卒中患者生长激素、CORT、ACTH和甲状腺激素水平改变[18]。本研究中,ICH患者外周血中CORT、ACTH与健康对照组相似,可能原因为本研究样本量小,且患者出血量少使CORT和ACTH激素水平明显不变化。
综上所述,本研究显示免疫细胞和细胞因子参与神经炎症过程,与神经功能受损相关。但本研究样本量小,导致研究局限性较大,可能是ICH预后良好组与不良组免疫改变无差异的原因;仅有ICH急性期(ICH发病后6 h内)细胞因子水平和免疫细胞监测数据,无法确定峰值;而且未能证实细胞因子水平和免疫细胞与患者预后的关系。须增加样本量进一步验证本研究结论,并进一步探讨ICH患者外周血免疫改变对其预后的影响。
利益冲突:所有作者声明不存在利益冲突。
[1] |
SHETH K N. Spontaneous intracerebral hemorrhage[J]. N Engl J Med, 2022, 387(17): 1589-1596.
[DOI]
|
[2] |
SEE I, SU J R, LALE A, et al. US case reports of cerebral venous sinus thrombosis with thrombocytopenia after Ad26.COV2.S vaccination, March 2 to April 21, 2021[J]. JAMA, 2021, 325(24): 2448-2456.
[DOI]
|
[3] |
IKRAM M A, WIEBERDINK R G, KOUDSTAAL P J. International epidemiology of intracerebral hemorrhage[J]. Curr Atheroscler Rep, 2012, 14(4): 300-306.
[DOI]
|
[4] |
JEON H, KIM M, PARK W, et al. Upregulation of AQP4 improves blood-brain barrier integrity and perihematomal edema following intracerebral hemorrhage[J]. Neurotherapeutics, 2021, 18(4): 2692-2706.
[DOI]
|
[5] |
MEI S H, SHAO Y J, FANG Y J, et al. The changes of leukocytes in brain and blood after intracerebral hemorrhage[J]. Front Immunol, 2021, 12: 617163.
[DOI]
|
[6] |
CORDONNIER C, DEMCHUK A, ZIAI W, et al. Intracerebral haemorrhage: current approaches to acute management[J]. Lancet, 2018, 392(10154): 1257-1268.
[DOI]
|
[7] |
MARAFINI I, SEDDA S, DINALLO V, et al. Inflammatory cytokines: from discoveries to therapies in IBD[J]. Expert Opin Biol Ther, 2019, 19(11): 1207-1217.
[DOI]
|
[8] |
ZHU H M, WANG Z Q, YU J X, et al. Role and mechanisms of cytokines in the secondary brain injury after intracerebral hemorrhage[J]. Prog Neurobiol, 2019, 178: 101610.
[DOI]
|
[9] |
TSCHOE C, BUSHNELL C D, DUNCAN P W, et al. Neuroinflammation after intracerebral hemorrhage and potential therapeutic targets[J]. J Stroke, 2020, 22(1): 29-46.
[DOI]
|
[10] |
SONG L, XU L F, PU Z X, et al. IL-10 inhibits apoptosis in brain tissue around the hematoma after ICH by inhibiting proNGF[J]. Eur Rev Med Pharmacol Sci, 2019, 23(7): 3005-3011.
|
[11] |
LEASURE A C, KUOHN L R, VANENT K N, et al. Association of serum IL-6 (interleukin 6) with functional outcome after intracerebral hemorrhage[J]. Stroke, 2021, 52(5): 1733-1740.
[DOI]
|
[12] |
张皓春, 陈忠, 文泽贤, 等. 自发性脑出血患者血清CXCL1、CXCR2表达水平及临床意义[J]. 疑难病杂志, 2021, 20(10): 1003-1007. ZHANG H C, CHEN Z, WEN Z X, et al. Expression levels and clinical significance of CXCL1 and CXCR2 in serum of patients with spontaneous intracerebral hemorrhage[J]. Chin J Difficult Complicat Cases, 2021, 20(10): 1003-1007. |
[13] |
ZHANG X, LIU W, YUAN J C, et al. T lymphocytes infiltration promotes blood-brain barrier injury after experimental intracerebral hemorrhage[J]. Brain Res, 2017, 1670: 96-105.
[DOI]
|
[14] |
BIFFI A, TEO K C, CASTELLO J P, et al. Impact of uncontrolled hypertension at 3 months after intracerebral hemorrhage[J]. J Am Heart Assoc, 2021, 10(11): e020392.
[DOI]
|
[15] |
HALLER J T, WISS A L, MAY C C, et al. Acute management of hypertension following intracerebral hemorrhage[J]. Crit Care Nurs Q, 2019, 42(2): 129-147.
[DOI]
|
[16] |
QURESHI A I, HUANG W, LOBANOVA I, et al. Outcomes of intensive systolic blood pressure reduction in patients with intracerebral hemorrhage and excessively high initial systolic blood pressure: post hoc analysis of a randomized clinical trial[J]. JAMA Neurol, 2020, 77(11): 1355-1365.
[DOI]
|
[17] |
MINHAS J S, MOULLAALI T J, RINKEL G J E, et al. Blood pressure management after intracerebral and subarachnoid hemorrhage: the knowns and known unknowns[J]. Stroke, 2022, 53(4): 1065-1073.
[DOI]
|
[18] |
WANG Y, WANG H, SUN W Z, et al. Higher concentration of adrenocorticotropic hormone predicts post-stroke depression[J]. Clin Interv Aging, 2022, 17: 417-427.
[DOI]
|