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缺血性卒中(Ischemic stroke)常引发再灌注损伤(RI),影响患者预后。研究人员整合循环炎症生物标志物、代谢组和脂蛋白组数据进行研究。结果发现多种标志物可预测血脑屏障(BBB)破坏、脑水肿(CE)和功能结局。该研究有助于制定卒中诊疗策略。
在健康医学领域,脑卒中一直是个令人头疼的 “大麻烦”。缺血性脑卒中更是全球范围内导致残疾和死亡的主要原因之一,尤其对老年人的健康威胁巨大。当发生缺血性脑卒中时,血管堵塞,大脑组织缺血缺氧,情况十分危急。此时,再通治疗(如溶栓和取栓)就像是 “救命稻草”,能重新打开堵塞的血管,挽救缺血的脑组织。但令人意想不到的是,这根 “救命稻草” 有时也会带来新的问题 —— 再灌注损伤(RI)。
再灌注损伤就像一个隐藏在暗处的 “破坏者”,它会引发一系列复杂的连锁反应,包括氧化应激、免疫反应、炎症等。这些反应会导致血脑屏障(BBB)被破坏,原本能阻挡有害物质进入大脑的 “防线” 失效;还会引发脑水肿(CE),使大脑组织肿胀,压迫周围正常组织;更糟糕的是,患者的功能预后也会受到严重影响,比如三个月后的改良 Rankin 量表(mRS)评分大于 2,意味着患者会面临严重的残疾 。
目前,在临床实践中,再灌注损伤很难预测,这让医生们在治疗时有些 “束手束脚”。而且,虽然有很多研究在探索脑卒中的治疗方法,但能准确预测哪些患者更容易发生再灌注损伤的能力仍然有限。所以,开发更精准、可靠的分层方法迫在眉睫,这对于优化治疗策略、降低风险、改善患者预后至关重要。
为了解决这些难题,来自意大利佛罗伦萨大学等机构的研究人员开展了一项名为 “STROKELABED” 的研究。他们提出将循环炎症生物标志物与代谢组学和脂蛋白组学数据相结合,希望能找到预测血脑屏障破坏、发病 24 小时脑水肿以及卒中后功能不良结局(mRS>2)的有效方法。该研究成果发表在《Journal of Translational Medicine》杂志上。
研究人员在开展研究时,运用了多种关键技术方法。首先,他们建立了一个前瞻性的单中心医院队列,纳入了 87 例前循环缺血性卒中患者,这些患者均在发病 12 小时内接受治疗。其次,在样本收集方面,他们分别在患者入院时(t0)和发病 24 小时(t1)采集外周血。最后,采用了多种检测技术,如用 Bio - Plex 悬浮阵列系统和 R&D Kits 检测循环生物标志物;利用核磁共振(NMR)分析代谢物和脂蛋白相关参数;运用逻辑 LASSO 回归算法进行数据分析 。
下面来看具体的研究结果:
- 总体人群特征:研究分析了 87 例缺血性卒中患者,这些患者的年龄中位数为 79.3 岁,男性占 51.7%。同时,还统计了患者的吸烟情况、是否患有高血脂、心力衰竭、房颤、糖尿病、高血压等疾病,以及接受的治疗方式和治疗延迟时间等信息。
- 单变量分析:研究发现,t0 时蛋氨酸增加、GlycA 和 GlycB 水平降低与血脑屏障通透性改变显著相关;t1 时较高的葡萄糖水平与脑水肿有关;t0 时 LDL - 5 亚组分的五个参数在功能预后不良(mRS>2)的患者中显著降低;t0 时组织金属蛋白酶抑制剂 1(TIMP - 1)水平在脑水肿患者中显著降低;t0 时 C - X - C 基序趋化因子配体 10(CXCL - 10)水平在功能预后不良患者中升高,而在 t1 时与脑水肿呈负相关 。
- 多变量模型预测再灌注损伤和功能结局:研究人员分别计算了 t0 和 t1 样本的预测模型,结果显示,基于 t0 样本预测血脑屏障破坏的模型包含蛋氨酸、乙酸盐、GlycA 和基质金属蛋白酶 2(MMP - 2);预测脑水肿的模型包含蛋氨酸、乙酸盐、TIMP - 1 和 CXCL - 10;预测患者三个月功能结局的模型包含 LDL - 5 粒子数、CXCL - 10 和白细胞介素 12(IL - 12)。而且,与仅使用临床变量的模型相比,这些整合生物标志物等数据的模型预测性更显著。
在研究结论和讨论部分,研究人员指出,他们通过结合循环生物标志物、代谢组学和脂蛋白组学数据,成功开发出能显著预测血脑屏障破坏、24 小时脑水肿和卒中后三个月功能不良结局的回归模型。其中,基于入院时(t0)样本的模型结果最为关键,因为脑水肿大多在 24 小时内发生,t0 时的测量值符合作为早期并发症预测指标的时间标准。
例如,蛋氨酸与血脑屏障破坏有关,高蛋氨酸血症可能通过影响同型半胱氨酸代谢等机制,参与脑卒中的发病过程,甚至可能导致脑水肿,但具体机制还需进一步研究。MMP - 2 在破坏血脑屏障的细胞外基质和紧密连接方面发挥重要作用,其水平升高与血脑屏障早期开放相关。TIMP - 1 作为 MMPs 的抑制剂,在维持细胞外基质稳定方面有重要作用,其水平降低可能导致脑水肿发生。CXCL - 10 在脑卒中的急性和恢复阶段可能发挥不同作用,早期较低水平与脑水肿有关,而较高水平与功能不良结局有关,说明其作用具有时间和环境特异性 。
不过,该研究也存在一些局限性。比如样本量较小,这可能限制了研究结果的普遍性,未来需要在更大规模、多中心的队列中进行验证;测量血脑屏障破坏的方法可能会低估严重缺血区域的血脑屏障破坏情况;研究中使用的循环生物标志物面板未包含紧密连接特异性标志物,影响了对神经血管单元功能障碍的研究。
尽管如此,这项研究仍具有重要意义。它表明早期特定生物标志物和代谢物的变化有助于预测缺血性卒中患者的血脑屏障破坏、脑水肿和功能状态,为开发新的诊断、预后和治疗神经保护策略提供了重要依据,为脑卒中的精准诊疗带来了新的希望 。