内皮功能紊乱会加剧炎症反应，从而导致有症状的颅内动脉粥样硬化狭窄患者预后不良

《Stroke and Vascular Neurology》：Endothelial dysfunction mediates inflammation-driven poor prognosis in symptomatic intracranial atherosclerosis stenosis

　　摘要
引言：系统性炎症与症状性颅内动脉粥样硬化狭窄患者的不良预后相关，但其潜在机制尚不明确。本研究旨在探讨尿白蛋白肌酐比值这一可临床检测的内皮功能障碍相关微血管损伤标志物，是否在炎症与预后之间起中介作用。

患者与方法：我们分析了来自中国第三次全国脑卒中登记系统的2,267例症状性颅内动脉粥样硬化狭窄患者的数据。高敏感C反应蛋白水平≥2 mg/L和尿白蛋白肌酐比值≥30 mg/g作为暴露因素，90天时的不良预后（改良Rankin量表评分3–6分）作为终点指标。多变量逻辑回归分析用于评估各因素的独立关联，而中介分析则用于量化尿白蛋白肌酐比值对高敏感C反应蛋白与预后关联的贡献。在217例患者的计算流体力学亚组中，通过患者特异性模型研究了尿白蛋白肌酐比值与狭窄后灌注状况之间的关联。

结果：高敏感C反应蛋白水平≥2 mg/L（调整后比值比1.43，95%置信区间为1.12至1.84）以及尿白蛋白肌酐比值≥30 mg/g（调整后比值比1.91，95%置信区间为1.49至2.45）均与90天时的改良Rankin量表评分3–6分存在独立关联。在预先设定的中介分析框架下，尿白蛋白肌酐比值解释了高敏感C反应蛋白水平升高与90天不良预后之间约22.2%的关联强度（p=0.008），在收缩压升高或患有糖尿病的患者中，其间接效应更为显著（分别占17.5%和26.4%，p<0.05），这反映出全身性微血管的脆弱性。在计算流体力学亚组中，狭窄后平均动脉压≥70毫米汞柱的低灌注患者，其尿白蛋白肌酐比值高于平均动脉压较低的患者（p=0.040）。

讨论与结论：在症状性颅内动脉粥样硬化狭窄患者中，尿白蛋白肌酐比值在统计学上介导了炎症与功能预后之间的关联，同时较高的尿白蛋白肌酐比值也与狭窄后灌注状况存在关联，这些发现为理解灌注脆弱性的差异提供了血流动力学方面的线索。

已有研究基础：系统性炎症可预测症状性颅内动脉粥样硬化狭窄患者的不良功能预后，而尿白蛋白肌酐比值等微血管损伤标志物则与缺血性脑卒中的不良预后相关。

本研究贡献：在大型登记队列研究中，高敏感C反应蛋白水平≥2 mg/L和尿白蛋白肌酐比值≥30 mg/g被证实为改良Rankin量表评分3–6分的独立预测因子，统计中介分析表明尿白蛋白肌酐比值在某种程度上解释了高敏感C反应蛋白与预后之间的关联。计算流体力学建模进一步提供了血流动力学方面的证据，表明部分低灌注患者仍可能存在狭窄后平均动脉压≥70毫米汞柱的情况。

本研究对研究、实践或政策的潜在影响：这些数据支持进一步研究整合炎症、内皮功能及血流动力学评估方法，以优化症状性颅内动脉粥样硬化狭窄患者的风险分层，而非仅依赖传统的风险因素控制措施。同样，与UACR<30 mg/g相比，UACR≥30 mg/g与mRS 3–6评分升高的风险显著相关（图1B）。UACR对hsCRP与90天功能结局之间关联的中介效应在调整了潜在混杂因素后，升高的hsCRP仍与不良结局显著相关（TE=1.05；95% CI 1.01至1.08；p=0.008）。hsCRP的NDE为1.04（95% CI 1.00至1.07；p=0.036），而通过UACR的NIE为1.01（95% CI 1.00至1.02；p<0.001）。中介分析显示，hsCRP对90天功能不良结局的TE中约有22.2%是由UACR介导的（95% CI 0.09至0.74；p=0.008）（图2）。在分层分析中，hsCRP与mRS 3–6之间的调整后关联在不同UACR分组间无显著差异（交互作用p值=0.523）（在线补充表2）。敏感性分析为评估UACR中介效应的稳健性，进行了多项敏感性分析。排除近期有感染、炎症性疾病或癌症患者（PM=21.1%，p=0.008；图3A）、基线残疾患者（mRS ≥2；PM=28.3%，p=0.026；图3B）或有心血管或脑血管疾病史的患者（PM=20.4%，p=0.004；图3C）后，UACR的中介作用依然显著。在ECAS研究中也观察到了这种中介路径，但强度有所降低（PM=13.3%，p=0.002；图3D）。然而，当用IL-6替代hsCRP，或用eGFR替代UACR作为中介变量时，则不再观察到中介效应（PM分别为9.9%，p=0.382；3.4%，p=0.138；图3E和F）。亚组分析进一步的分层分析显示，UACR的中介效应在不同亚组间存在差异。在65岁以上患者中，UACR介导了hsCRP与结局关联的14.4%（p=0.024），而在65岁以下患者中该效应不显著（PM=35%，p=0.134；在线补充图3A、B）。在男性患者中也观察到了类似的中介效应（PM=12.7%，p=0.020），但在女性患者中则没有（PM=33.1%，p=0.472；在线补充图3C、D）。在收缩压升高（≥140毫米汞柱）的患者中，UACR的PM为17.5%（p=0.002），而在收缩压<140毫米汞柱的患者中未检测到中介效应（PM=2.4%，p=0.978；图4A和B）。在糖尿病患者中也观察到了显著的中介效应，UACR解释了hsCRP与结局关联的26.4%（p=0.001），而在非糖尿病患者中则没有中介效应（PM=8.8%，p=0.412；图4C和D）。在sICAS-CFD队列中，我们进一步研究了不同血流动力学模式下UACR的分布情况（在线补充表3和4中的基线比较）。在这些患者中，69人被归类为低灌注型，其中47人（68.12%）属于狭窄后MAP保持正常组（狭窄后MAP≥70毫米汞柱），22人（31.88%）属于狭窄后MAP下降组（狭窄后MAP<70毫米汞柱）。狭窄后MAP保持正常组的UACR中位数明显高于狭窄后MAP下降组（分别为10.3毫克/克，IQR 2.2–37.3；1.7毫克/克，IQR 0.7–7.1；p=0.040；图5）。在动脉间栓塞亚组（n=208）中，179名患者（86.06%）被归为轻度收缩压下降组（<81.3毫米汞柱），29名患者（13.94%）被归为重度收缩压下降组（≥81.3毫米汞柱）。两组间的UACR水平无显著差异（分别为7.2毫克/克，IQR 1.7–28.8；4.5毫克/克，IQR 1.7–33.2；p=0.981；图5）。讨论在2267名sICAS患者队列中，我们发现UACR在系统炎症与90天功能结局之间的关联中占有一定比例，同时还在CFD子队列中研究了相关的血流动力学特征。具体而言，中介分析显示，升高的UACR在统计学上解释了系统炎症与90天功能不良结局之间关联的22.2%，这表明在中介框架的假设下，炎症负担与预后可能部分通过内皮功能障碍相关的微血管损伤表型相关联。在基于sICAS-CFD队列的后续血流动力学模式分层分析中，67%的低灌注机制患者表现为狭窄后MAP≥70毫米汞柱，且其UACR水平明显高于狭窄后MAP<70毫米汞柱的患者。这一模式提供了探索性的血流动力学背景，表明在sICAS中，系统性微血管脆弱性可能与远端灌注敏感性相关，这种关联超出了单纯管腔狭窄所能解释的范围。总体而言，这些发现支持进一步开展前瞻性研究，以评估综合评估炎症状态、微血管损伤标志物及血流动力学特征是否有助于优化sICAS中的风险分层。炎症-内皮-预后路径有证据表明，炎症水平升高预示着卒中预后较差，而UACR可能反映与炎症相关风险相对应的内皮功能障碍相关的微血管损伤。不过，针对sICAS的系统性数据仍然较少。我们的研究发现，升高的hsCRP和UACR水平均与不良功能结局相关。中介分析提示，UACR可能反映了与sICAS中炎症负担与不良结局之间的关系相关的具有临床意义的微血管脆弱性表型，尽管这种间接效应是基于模型的，需谨慎解读。在排除了感染、恶性肿瘤、基线残疾及既往心血管疾病后，这一效应依然稳健，这进一步支持了该关联的可靠性以及“炎症-内皮-结局”框架的潜在意义。此外，高血压、糖尿病、肾功能、卒中严重程度、基线血管负荷以及急性期生理反应等共同决定因素可能会同时影响UACR和功能结局，从而可能使假设的中介结构更为复杂。综上所述，这些发现凸显了将炎症负担与内皮功能障碍相关的微血管损伤标志物相结合，以优化sICAS预后风险分层的潜在临床价值，同时也为未来研究提供了方向，即评估整合炎症、微血管及血流动力学标志物是否有助于改善sICAS的预后分层。值得注意的是，目前的发现更符合通过内皮功能障碍相关的微血管损伤产生的部分统计中介效应，而非由UACR水平决定的差异性敏感性。在ECAS研究中，中介效应显著减弱（13.3%），这表明不同血管区域的关联模式可能存在差异。颅内动脉壁较薄，更多依赖抗氧化酶和紧密连接蛋白，因此可能更容易受到炎症介质和氧化应激的影响。此外，用IL-6和eGFR替代hsCRP和UACR后，观察到的中介效应消失了，这说明在该数据集中观察到的统计信号可能是特定生物标志物所特有的。IL-6作为一种上游促炎细胞因子，半衰期短且生物学变异性强，难以用于反映慢性低度炎症状态。相比之下，hsCRP具有时间稳定性，能够反映长期累积的炎症负担。同样，eGFR主要反映晚期的结构性肾损伤，而UACR则对内皮通透性和微血管渗漏的早期变化更为敏感，因此可能作为早期临床预警生物标志物具有更高的预后价值。亚组分析显示，在hsCRP与mRS 3–6评分之间的关联中，涉及UACR的统计间接效应在入院时收缩压≥140毫米汞柱或患有糖尿病的患者中更为明显，这表明在这些心代谢表型中，系统性微血管脆弱性和整体血管负荷存在差异。在卒中急性期，血压通常会反射性升高，以维持缺血区域的灌注；然而，这种代偿反应也可能伴随着更大的血管负荷和内皮功能障碍。同时，糖尿病患者长期处于高血糖和低度炎症状态，这两种情况都与持续的内皮损伤和增强的血管通透性相关。因此，这些亚组发现应被理解为描述性结果，可能反映了基线心代谢负荷和系统性血管脆弱性的差异，而非通过UACR实现的炎症特异性放大机制。由此可见，UACR在这些亚组中可能作为与系统性内皮屏障功能障碍和微血管脆弱性相关的临床可获取指标而具有特殊意义。内皮功能障碍的探索性血流动力学背景内皮功能障碍被认为是动脉粥样硬化进展和远端微血管损伤的促成因素。我们推测，它可能通过削弱下游的代偿能力，与sICAS中的远端低灌注相关。值得注意的是，我们的研究发现在被归类为低灌注的sICAS患者中，超过一半患者的狭窄后MAP值处于传统认可的血流动力学阈值范围内（≥70毫米汞柱），但仍出现了缺血事件。这些患者的UACR水平显著升高，这一发现提示，仅靠“足够”的狭窄后压力可能无法完全反映远端灌注的抵抗力。内皮损伤可能导致远端自动调节功能受损，使得灌注压力变得至关重要。因此，与内皮功能障碍相关的微血管脆弱性可能与狭窄后的灌注缺陷相关。这些观察结果应被视为探索性的血流动力学背景，而非机械性途径的直接证据。在血管疾病中，炎症与内皮功能障碍可能会以自我强化的形式相互作用。升高的hsCRP与一氧化氮合成酶活性和一氧化氮生物利用度下降、氧化应激增加、紧密连接及糖萼结构破坏以及通透性升高有关——这些变化可能体现为UACR水平的升高。由此产生的内皮损伤可能通过氧化应激和剪切应力途径进一步引发炎症激活。在sICAS中，这一过程可能与远端血管舒张储备下降、自动调节功能受损以及局部灌注对压力的依赖性增强有关。作为与内皮功能障碍相关的指标，UACR兼具临床可获取性和生物学相关性。UACR主要反映由内皮屏障破坏和通透性升高导致的微血管渗漏，相比传统的肾功能指标，它能更灵敏地捕捉微血管-内皮层面的病理改变。大脑和肾脏具有相似的微血管特征，其稳态和微循环灌注的维持在很大程度上依赖于内皮屏障的完整性和血管反应性，因此它们尤其容易受到系统性内皮损伤和微血管应激的影响。在这种“脑-肾微血管脆弱性”的共同背景下，虽然UACR并非颅内内皮功能障碍的特异性标志物，但在sICAS背景下，升高的UACR可视为系统性微血管脆弱性的临床可用指标，它可能与颅内远端血管床功能受损和灌注敏感性增加相关。局限性本研究存在若干局限性。首先，尽管进行了广泛的多变量调整和敏感性分析，但仍无法完全消除潜在的混杂因素。尤其是高血压、糖尿病、肾功能、卒中严重程度、基线血管负荷以及急性期生理反应等共同决定因素可能会同时影响UACR和功能结局，从而可能使假设的中介结构更为复杂，而不仅仅是减弱观察到的关联。其次，尽管UACR是系统性内皮功能障碍的临床可获取替代指标，但其应用于颅内远端血管功能时需谨慎解读。第三，hsCRP和UACR是在同一急性入院期间测量的，这限制了我们对时间顺序的推断，而且急性期应激可能影响了生物标志物的稳定性。最后，sICAS-CFD队列的样本量有限，这制约了我们量化内皮功能障碍严重程度对灌注障碍和功能结局影响的程度。未来的研究应采用更符合生理实际的模型和前瞻性设计，进一步评估在sICAS中综合评估炎症、微血管和血流动力学指标的临床应用价值。结论总之，本研究在sICAS中提出了一种关联分析框架和假设生成框架，其中系统炎症负担、内皮功能障碍相关的微血管损伤以及灌注脆弱性可能相互关联，同时还提供了与这一假设关联模式相关的探索性临床和血流动力学背景。这一多维度框架有助于超越单纯的管腔指标和统一血压阈值，实现更好的风险区分。如果内容中包含任何翻译材料，BMJ不保证这些翻译的准确性和可靠性（包括但不限于当地法规、临床指南、术语、药物名称及剂量），并且不对因翻译、调整或其他原因导致的任何错误和/或遗漏负责。数据可用性声明 伦理声明 病患出版同意书：不适用。伦理审批：该研究已获得北京天坛医院伦理委员会的批准（批准号KY2015-001-01）。所有患者或其法定代理人均签署了书面知情同意书。所有作者均审阅了最终稿件，并明确同意其发表。由于研究中未包含可识别患者身份的数据，因此无需额外的患者出版同意书。致谢 我们想感谢BioRender（www.biorender.com）为本研究制作图表时所提供的图像资源。