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缺血性脑卒中老年患者血浆血小板活化因子乙酰水解酶与胰岛素抵抗关系的研究

周建平1,单湘湘1*,范仁根2

(1.江苏省盐城市第一人民医院老年医学科,江苏 盐城 224000;2.江苏省盐城市第一人民医院普外科,江苏 盐城 224000)

[摘要] 目的探讨缺血性脑卒中老年患者血浆血小板活化因子乙酰水解酶(platelet-activating factor-acetylhydrolase,PAF-AH)与胰岛素抵抗、糖脂代谢水平的关系。方法选取100例老年缺血性脑卒中患者,根据患者血糖和血胰岛素水平计算稳态模型胰岛素抵抗指数(homeostasis model assessment insulin resistance,HOMA-IR)分为IR组50例和非IR组50例,另选同期体检正常老年人30例为正常对照组;检测并对比3组空腹血糖、空腹胰岛素、HOMA-IR、三酰甘油(triglycerides,TG)水平,比较各组血浆中不同结合状态的PAF-AH活性并进行患者L-PAF-AH/H-PAF-AH活性比值与糖脂代谢水平和临床资料特征的相关性分析。结果IR组空腹血糖、空腹胰岛素、HOMA-IR及TG水平均高于非IR组和对照组(P<0.05);IR组低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)和总胆固醇(total cholesterol,TC)水平分均高于对照组(P<0.05);非IR组空腹血糖、空腹胰岛素、HOMA-IR、TG、TC和LDL-C水平均高于对照组(P<0.05)。IR组血浆中PAF-AH、L-PAF-AH活性和L-PAF-AH/H-PAF-AH活性比值均高于非IR组和对照组(P<0.05)。经Pearson相关分析,患者血浆中平均L-PAF-AH/H-PAF-AH活性比值与HOMA-IR、空腹血糖、空腹胰岛素、TG、LDL-C、TC、大动脉硬化均呈正相关(r=0.654、0.597、0.532、0.442、0.612、0.336、0.466,P<0.05),而与HDL-C呈负相关(r=-0.571,P<0.05)。结论缺血性脑卒中患者血浆内PAF-AH、L-PAF-AH及L-PAF-AH/H-PAF-AH活性比值升高可能与IR、大动脉硬化、体内慢性炎症及氧化应激状态相关,是缺血性脑卒中患者的危险因素,L-PAF-AH/H-PAF-AH活性比值有可能成为伴有IR或大动脉硬化的缺血性脑卒中患者慢性炎症状态的监测指标。

[关键词]卒中;血小板活化因子乙酰水解酶;胰岛素抵抗

doi:10.3969/j.issn.1007-3205.2018.05.007

缺血性脑卒中又称脑梗死,是中老年人群中最常见的一种脑血管疾病。缺血性脑卒中是由各种致病因素所致的脑组织局部血供障碍而发生的脑组织缺血缺氧性坏死,在临床上表现为头晕、头痛、恶心呕吐、眩晕甚至昏迷等神经功能缺失症状。根据缺血性脑卒中的发病机制可以将其分为大动脉粥样硬化型、心源性栓塞型、腔隙性脑梗死型等[1]。有研究显示,缺血性脑卒中老年患者往往伴有血脂异常、肥胖、胰岛素抵抗、血管内皮功能异常、长期慢性亚临床炎症等危险因素[2]。血小板活化因子(platelet-activating factor,PAF)和PAF类氧化磷脂与2型糖尿病、哮喘等多种炎症性疾病密切相关,具有十分活跃的生物学活性,参与多种致病性病理生理过程[3]。血小板活化因子乙酰水解酶(platelet-activating factor-acetylhydrolase,PAF-AH)能够高效率降解PAF及PAF类氧化磷脂,且研究显示PAF-AH在脂蛋白中异常的分布和血浆PAF-AH活性增大很可能与动脉粥样硬化症及机体炎症有关[4]。还有研究表明,人体对胰岛素的敏感性降低会促进体内细胞氧化进程及炎症反应,胰岛素抵抗是老年缺血性脑卒中合并糖尿病患者的一个重要病理生理特点[5-6]。但目前有关血浆PAF-AH活性与胰岛素抵抗关系的研究尚少,为探讨分析二者的关系,本研究选取100例缺血性脑卒中患者进行对比分析,报告如下。

1 资 料 与 方 法

1.1一般资料 选取2013年9月—2015年9月江苏省盐城市第一人民医院老年医学科收治的老年缺血性脑卒中患者100例,其中大动脉硬化型51例,心源性栓塞型24例,腔隙性脑梗死型10例,小动脉闭塞型8例,其他7例。相关诊断标准参考《中国急性缺血性脑卒中诊治指南2014》[7]。纳入标准:临床诊断缺血性脑卒中,经头颅CT或MRI检查证实的患者。排除标准:①出血性脑卒中患者;②收缩压和(或)舒张压≥160/100 mmHg及心功能≥Ⅲ级以上的患者;③昏迷患者。根据患者血糖和血胰岛素水平计算稳态模型胰岛素抵抗指数(homeostasis model assessment insulin resistance,HOMA-IR)[8]。以HOMA-IR≥2.77作为胰岛素抵抗诊断标准,将100例患者分为IR组50例和非IR组50例。IR组男性27例,女性23例;年龄62~80岁,平均(65.8±3.6)岁,身高150~173 cm,平均(160.1±3.5) cm;体重42~62 kg,平均(53.4±4.5) kg。非IR组男性28例,女性22例;年龄63~80岁,平均(65.5±2.0)岁;身高149~174 cm,平均(159.4±3.3) cm;体重43~62 kg,平均(52.2±4.2) kg。另选同期来我院体检正常的老年人30例为正常对照组,男性17例,女性13例;年龄62~78岁,平均(66.5±4.2)岁;身高150~171 cm,平均(159.6±3.5) cm;体重45~65 kg,平均(54.6±4.6) kg。3组性别、年龄、身高、体重差异均无统计学意义(P>0.05),具有可比性。

1.2方法

1.2.1收集血液标本 所有观察对象于入院后1~2 d内采集静脉血(空腹12 h)后,离心分离血清,检测胰岛素、血糖及糖脂代谢水平;同时用乙二胺四乙酸(ethylene diamine tetraacetic acid,EDTA)抗凝3 mL采集后的静脉血,然后迅速放置于4℃离心机内离心分离血浆,保存在-80 ℃低温冰箱内备用,等待后续检测血浆PAF-AH活性。

1.2.2主要仪器、试剂和方法 1-O-十六烷基PAF(美国Cayman Chemical公司),2-(3H-乙酰基)PAF(美国Perkin Elmer公司),2,5-二苯基恶唑(PPO,德国Carl Roth公司),聚乙二醇辛基苯基醚(Triton X-100,美国Sigma公司),1,4-双[5-苯基恶唑基-2]-苯(美国Baker公司),牛血清白蛋白(瑞士Roche公司),磷钨酸(美国Sigma公司)。

应用全自动免疫分析仪(德国Bayer公司)以化学发光法检测受检者血清中空腹胰岛素水平;应用全自动生化分析仪(7600-010,日本Hitachi公司)以氧化酶法试剂盒检测受检者血清中总胆固醇(total cholesterol,TC)、低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(high density lipoprotein cholesterol, HDL-C)、三酰甘油(triglycerides,TG)及空腹血糖水平。血浆中LDL-C结合的PAF-AH(L-PAF-AH)、HDL-C结合的PAF-AH(H-PAF-AH)及PAF-AH活性检测[9]:首先通过磷钨酸-Mg2+法除去含载脂蛋白B的脂蛋白进而得到含HDL的上清液;然后将2-(3H-乙酰基)-PAF作为示踪物,将PAFC-16作为底物,通过三氯醋酸沉淀法分别检测含HDL-C上清液和血浆中的PAF-AH活性,即H-PAF-AH活性和PAF-AH活性;血浆L-PAF-AH活性=PAF-AH活性-H-PAF-H活性。

1.3统计学方法 应用SPSS 19.0软件分析数据。计量资料比较分别采用单因素方差分析和SNK-q检验;相关性采用Pearson相关分析。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1各组血糖、血脂水平比较 IR组和非IR组空腹血糖、空腹胰岛素、HOMA-IR、TG、LDL-C均高于对照组,IR组又高于非IR组(P<0.05);IR组和非IR组TC、LDL-C均高于对照组(P<0.05);IR组HDL-C低于非IR组和对照组(P<0.05)。见表1。

表1 各组糖脂代谢水平比较
Table1Comparison of glucose and lipid metabolism levels among groups

组别例数空腹血糖(mmol/L)空腹胰岛素(pmol/L)HOMA-IRTG(mmol/L)TC(mmol/L)LDL-C(mmol/L)HDL-C(mmol/L)IR组 505.6±0.5*#154.6±12.5*#6.4±0.8*#1.8±0.4*#4.6±0.5*2.9±0.6*0.9±0.1*#非IR组504.7±0.3*60.4±7.6*1.8±0.3*1.2±0.2*4.5±0.6*2.6±0.5*1.6±0.3对照组 304.4±0.246.5±6.41.4±0.20.9±0.23.4±0.31.9±0.21.5±0.2F118.4151673.7231198.867100.277100.27760.113283.795P0.0000.0000.0000.0000.0000.0000.000

*P<0.05与对照组比较 #P<0.05与非IR组比较(SNK-q检验)

2.2各组血浆不同结合状态的PAF-AH活性比较 IR组和非IR组PAH-AH活性高于对照组(P<0.05);IR组L-PAF-AH活性高于非IR组和对照组(P<0.05);IR组和非IR组L-PAH-AH/H-PAH-AH高于对照组,IR组又高于非IER组(P<0.05);各组H-PAF-AH差异无统计学意义(P>0.05),见表2。

2.3相关性分析 患者血浆中平均L-PAF-AH/H-PAF-AH活性比值与HOMA-IR、空腹血糖、空腹胰岛素、TG、TC、LDL-C水平和大动脉硬化呈正相关,与HDL-C呈负相关,见表3。

表2 各组血浆中不同结合状态PAF-AH活性比较
Table2Comparison of PAF-AH activity in plasma of different groups

组别例数PAF-AH(mmol·L-1·min-1)H-PAF-AH(mmol·L-1·min-1)L-PAF-AH(mmol·L-1·min-1)L-PAF-AH/H-PAF-AHIR组 500.058±0.012*#0.002±0.0010.056±0.010*#25.5±4.1*#非IR组500.049±0.008*0.003±0.0010.044±0.00616.9±2.3*对照组 300.048±0.0060.003±0.0000.041±0.00515.2±2.2F15.3890.05547.002139.108P0.0000.9460.0000.000

*P<0.05 与对照组比较 #P<0.05 与非IR组比较(SNK-q检验)

表3 患者L-PAF-AH/H-PAF-AH与糖脂代谢水平
和临床资料特征的相关性Table3Correlation between L-PAF-AH/H-PAF-AH
and the level of glucose and lipid metabolismand clinical data in patients

变量L-PAF-AH/H-PAF-AHrPHOMA-IR0.6540.011空腹血糖0.5970.000空腹胰岛素0.5320.007TG0.4420.024TC0.3360.000LDL-C0.6120.008HDL-C-0.5710.000大动脉硬化0.4660.015

3 讨 论

脑卒中是一种脑部血液循环障碍性疾病,发病突然,进展迅速,在临床上又分为出血性脑卒中和缺血性脑卒中2种,缺血性脑卒中是较为常见的一种,约占所有脑卒中比例的80%[10]。严重威胁人类健康,具有高发病率、高病死率、高致残率的特征[11]。研究证实缺血性脑卒中的病理生理机制[12-13]有以下几点。①酸中毒和能量耗竭:脑组织的缺血、缺氧导致细胞能量代谢转变成无氧酵解,一方面加速能量的耗竭,另一方面引起乳酸酸中毒。②脑细胞内Ca2+超载:胞内Ca2+增多可以干扰氧化磷酸化过程,造成产能障碍;激活Ca2+依赖性酶、磷脂酶等,破坏神经细胞骨架,使膜磷脂降解;产生大量自由基加重细胞损伤;激活血小板,促进形成微血栓等。③产生兴奋性氨基酸毒性作用:脑细胞的缺氧性损害可以抑制细胞质膜上ATP酶活性促使包膜外K+浓度升高,产生大量兴奋性氨基酸。④炎症反应:脑缺血性损伤出现后可以促进炎症细胞产生白细胞介素1、单核细胞趋化蛋白1、肿瘤坏死因子等炎症介质。PAF及PAF-AH是一类磷脂类物质,在机体内可以参与多种病理及生理过程,具有很强的生物学功能[14]。生理状态下PAF及PAF-AH可作为一种重要的介质参与调节血压、维持胚胎发育和组织器官的血流灌注等[15]。PAF-AH广泛存在于人体内中性粒细胞、内皮细胞、巨噬细胞、血小板等细胞中,可以通过旁分泌、自分泌、内分泌等形式作用于各种细胞,在全身或局部发挥作用。PAF及PAF-AH可以参与2型糖尿病、冠心病、哮喘等多种疾病过程,且PAF-AH可以高效灭活PAF,使PAF类氧化磷脂发生水解失活[16]。最新研究结果显示,血浆PAF-AH在脂蛋白中的异常分布极其活性的增加很有可能与人体内脑血管疾病和炎症相关。PAF-AH是磷脂酶A2家族中的一种,严格控制体内PAF及PAF-AH水平对于保证体内PAF信号系统平衡及对相关疾病的防治具有重要作用和意义[17]

本研究结果显示,IR组L-PAF-AH/H-PAF-AH活性比值均高于非IR组和对照组(P<0.05)。推测IR可能与患者血浆中L-PAF-AH/H-PAF-AH活性比值升高有关。有学者报道,患者血浆中L-PAF-AH/H-PAF-AH活性比值可能是一个炎症指标,L-PAF-AH主要与较小的LDL颗粒结合,其水解PAF及PAF类氧化磷脂后形成氧化脂肪酸、溶血磷脂酰胆碱,这些水解产物均具有导致动脉粥样硬化及炎症的作用[18]。本研究结果还显示,血浆中L-PAF-AH/H-PAF-AH活性比值与大动脉硬化呈正相关(r=0.466,P<0.05)。这进一步说明L-PAF-AH活性增加可能与慢性炎症有关。由于H-PAF-AH能够使PAF和PAF类氧化磷脂活性灭活,抑制血小板聚集、LDL的氧化及血管壁泡沫细胞的形成等,尽管H-PAF-AH在血浆总PAF-AH中比例很少,但也被一致认为具有抗动脉粥样硬化、抗炎及抗氧化等作用[4]。本研究IR组L-PAF-AH/H-PAF-AH活性比值较非IR组和对照组升高,表明IR组患者体内可能存在着慢性炎症或氧化应激状态。由此可以推测L-PAF-AH/H-PAF-AH活性比值升高有可能成为除炎症细胞因子、C反应蛋白、白细胞计数等之外的新的可以提示慢性炎症的指标。此外,本研究中结果还显示,L-PAF-AH/H-PAF-AH活性比值不仅与血糖、血脂水平呈正相关,而且还与HOMA-IR、空腹血糖、空腹胰岛素呈正相关。表明IR、空腹血糖、空腹胰岛素和糖脂水平可能是L-PAF-AH/H-PAF-AH活性比值的重要影响因素。除了IR及糖脂代谢异常以外,本研究IR组血浆L-PAF-AH和PAF-AH活性也均较非IR组及对照组有所升高。进一步提示IR组患者体内的氧化状态和炎症,可增加更多、更严重的远期缺血性脑卒中风险。

总之,缺血性脑卒中患者血浆内PAF-AH、L-PAF-AH及L-PAF-AH/H-PAF-AH活性比值升高与IR、大动脉硬化、体内慢性炎症及氧化应激状态相关,是缺血性脑卒中患者的主要危险因素,L-PAF-AH/H-PAF-AH活性比值有可能成为伴有IR或大动脉硬化的缺血性脑卒中患者慢性炎症状态的监测指标。因此,在对缺血性脑卒中患者的临床治疗上,可以针对这些环节应用胰岛素增敏剂、调血脂药物(他汀类药物)等调节血浆脂蛋白代谢和IR,进而降低L-PAF-AH/H-PAF-AH活性比值,从而有助于降低IR,改善患者的慢性炎症状态。

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The relationship between plasma platelet activating factor acetylhydrolaseand insulin resistance in elderly patients with ischemic stroke

ZHOU Jian-ping1,SHAN Xiang-xiang1*, FAN Ren-gen2

(1.Department of Geriatric Medicine,the First Peoples Hospital of YanchengJiangsu Province,Yancheng224000,China;2.Department of General Surgery,the First PeoplesHospital of YanchengJiangsu Province,Yancheng224000,China)

Abstract ObjectiveTo investigate the relationship between plasma platelet-activating factor-acetylhydrolase(PAF-AH ) and insulin resistance, glucose and lipid metabolism in elderly patients with ischemic stroke.MethodsA total of 100 elderly patients with ischemic stroke were selected. The homeostasis model assessment insulin resistance(HOMA-IR) index was calculated based on the patients′ blood glucose and insulin levels. Fifty cases were included in the IR group and 50 cases were in the non-IR group. In the same period, 30 older people with normal physical examination were selected as normal control group. Fasting blood glucose, fasting insulin, HOMA-IR, and triglycerides(TG) levels were compared among the three groups. The activity of PAF-AH under different binding states in each group of patients was compared. The PAF-AH activity of different combinations of patients in each group was compared. The activity ratio of L-PAF-AH/H-PAF-AH activity and the characteristics of glucose lipid metabolism and clinical data were compared, and the correlation analysis was conducted.ResultsThe average fasting blood glucose, fasting insulin, HOMA-IR and TG levels in IR group were significantly higher than those in non-IR group and control group(P<0.05). The levels of low density lipoprotein cholesterol(LDL-C)and total cholesterol(TC) in the IR group were higher than those in the control group(P<0.05). The levels of fasting blood glucose, fasting insulin, LDL-C, TC and TG in non-IR group were higher than those in control group(P<0.05). The plasma L-PAF-AH, PAF-AH activity and L-PAF-AH/H-PAF-AH activity ratio in IR group were higher than those in non-IR group and control group(P<0.05). The Pearson correlation analysis found that plasma L-PAF-AH/H-PAF-AH activity ratio were positively correlated with HOMA-IR, fasting blood glucose, fasting insulin, TG,LDL-C,TC level and aortic sclerosis in all patients(r=0.654, 0.597, 0.532, 0.442, 0.612, 0.336, 0.466,P<0.05). There was a negative correlation with HDL-C(r=-0.571,P<0.05).ConclusionThe increase of plasma PAF-AH, L-PAF-AH and L-PAF-AH/H-PAF-AH ratio in patients with ischemic stroke may be associated with IR, atherosclerosis, chronic inflammation and oxidative stress in human body, which is a risk factor for ischemic stroke patients. The L-PAF-AH/H-PAF-AH activity ratio may be a monitoring indicator of chronic inflammatory state in patients with ischemic stroke with IR or arteriosclerosis.

[Key words]strok; platelet-activating factor-acetylhydrolase; insulin resistance

[收稿日期]2017-04-07;[修回日期]2017-05-10

[作者简介]周建平(1963-),男,江苏盐城人,江苏省盐城市第一人民医院主任医师,医学学士,从事老年疾病诊治研究。

*通讯作者。E-mail:shanxiangxiang455@163.com

[中图分类号]R743

[文献标志码]A

[文章编号]1007-3205(2018)05-0523-05

(本文编辑:许卓文)