急性脑梗死患者血清IL-6含量和周围血WBC计数的相关研究

　　作者：刘丹,杨巧莲,薛刚　　作者单位：包头医学院第一附属医院神经内科，内蒙古包头

　　【摘要】目的：研究急性脑梗死患者血清IL-6含量和周围血WBC计数的动态变化及二者的相关性。方法：采用双抗体夹心ELISA法对30例急性脑梗死患者，分别在卒中后1天、3天、7天、14天进行连续检测血清IL-6和周围血WBC计数，并与30例健康人作对照。结果：与正常对照组比较，在病程1天、3天、7天3个时间点上血清IL-6水平和周围血WBC计数均增高(P<0.05)，血清IL-6在病程第1天明显升高且达到高峰(P<0.05)，周围血WBC计数以病程第3天升高最明显并达到高峰(P<0.05),二者与梗死面积大小、神经功能受损程度呈正相关(P<0.05),且二者之间显著相关(r=0.4,P<0.05)。结论：脑梗死伴发炎症反应，炎症反应参与缺血性脑损伤，WBC、IL-6在此过程中起重要作用,且二者成正相关。IL-6是介导炎性反应的细胞因子，起免疫调节作用。如何阻断炎症反应过程，将是研究脑梗死保护治疗的新的有效途径。

　　【关键词】 脑梗死,IL-6,白细胞

　　Abstract Objective：To investigate the changes in the serum levels of IL-6 and the number of leukocytes in peripheral blood of the patients with acute cerebral infarction and their correlation to each other. Methods: By using ELISA, we serially measured the serum levels of IL-6 and counted the number of leukocytes in peripheral blood of 30 patients with acute cerebral infarc-tion at day 1,day 2,day 7 and day 14.The measure was also taken in 30 normal controls to make a comparison. Results: At day 1,day 3,day 7, the level of IL-6 and the number of leukocytes in both patient groups were significantly higher than those in the controls(P<0.05).The IL-6 levels got to the peak at day 1(P<0.05) and the leukocyte number got to the peak at day 3(P<0.05).Both of them were positively correlated with the infart sizes and defect degree in neural function(P<0.05),and the IL-6 level was correlated with the leukocyte number in acute cerebral infarction (r=0.4,P<0.05).Conclusion: Inflam-matory reaction associated with the acute cerebral infarction,takes place in the process of ischemic brain damage. Leukocyte and IL-6 play an important role in the process, and both of them are positively correlated to each other.IL-6 is a mediating inflammatory cytokine, and it takes part in the im-mune regulation. How to cut down the processing of inflammatory reac-tion will be the new effective way to study the protective therapy for cerebral infarction.

　　Key words Cerebral infarction;Interleukin-6(IL-6);Leukocyte

　　急性脑血管病以其高发病率、高致残率、高死亡率成为当今严重危害人类生命及生存质量的疾病之一，故对脑血管病的研究一直受到国内外学者的重视。近年的研究表明，脑梗死的病理过程存在着炎症和免疫反应，而细胞因子IL-6在其中发挥重要作用。关于IL-6与脑梗死关系的研究，国内外均有报道，但结论不完全相同。有研究表明脑脊液中IL-6水平与梗死结果间的相关性并不优于血浆IL-6水平[1-2]，而临床上及实验研究中显然是外周血的获得及测定更方便。因此我们深入研究了血清IL-6和周围血WBC计数的动态变化及二者的相关性，探讨IL-6、WBC在脑梗死的发病机制、病理生理过程中所起的作用，以期对判断病情、治疗、估计预后等方面起一定作用。

　　1 资料与方法

　　1.1 临床资料

　　1.1.1 病例组

　　选择本院住院病人30例，男13例，女17例，年龄64.17±12.28岁。发病在24h内的脑梗死患者，均经头颅CT或MRI证实，必须除外合并以下情况：(1)近期有感染(发病前两周)。(2)伴发心血管病、肝、肾及癌性疾病。(3)近期(一个月内)有头痛史。(4)短暂脑缺血发作。(5)头颅CT或MRI未发现病灶。(6)住院后有明显的感染。

　　1.1.2 对照组健康体检者30例，男16例，女14例，年龄58.63±11.75岁。

　　1.2 方法

　　1.2.1 分组方法每一病例均根据1986年全国第二次脑血管病会议通过的脑卒中患者临床神经功能缺损程度评分标准进行评分，将病例组分为：重型(31～45分)6例，中型(16～30分)12例，轻型(0～15分)12例。根据头部CT或MRI病灶大小，梗死灶体积按Pullicino公式(长×宽×层数÷2)计算，将其分为：大梗死组(LI)8例，病灶体积>10cm3;中梗死组(MI)11例，病灶体积(4～10 cm3);小梗死组(SI)11例，病灶体积<4cm3。

　　1.2.2 血样采集和处理受检者均于清晨6时空腹采集静脉血4mL，室温下静置2小时后，置离心机2 000转/分离心10分钟，用加样器取上清液装于干燥试管内，封口放于～30℃低温冰箱中保存待测。分别在病程1天、3天、7天、14天清晨空腹采静脉血送化验室进行WBC计数。

　　1.2.3 试剂与仪器

　　IL-6用ELISA试剂盒(华美生物工程公司提供)。

　　1.2.4 实验方法将所有标本随机编号1～30号，测定IL-6，操作过程如下：(1)包被：将稀释好的包被抗体加入ELISA板，100μL/孔，4℃放置48h。(2)加待检标本：洗涤液冲洗ELISA板3次，加待测样品、阴性对照及倍比稀释的标准品，100μL/孔，37℃，1小时。(3)加酶标抗体：洗板3次，加入显示好的酶标抗体，100μL/孔，37℃，1小时。(4)显色：洗板3次，加入稀释好的ABTS显色液，100μL/孔，室温或37℃显色15～30分钟。(5)ELISA读数仪测410nm处OD值，绘制IL-6标准曲线。根据标准曲线及所测OD值得出IL-6含量。

　　1.2.5 统计学处理

　　采用SAS、SPSS 10.0软件，资料以x±s表示，两两之间比较做方差分析或t检验，并进行相关分析。

　　2 结果

　　2.1 与正常对照组比较，在病程1天、3天、7天3个时间点上血清IL-6水平和周围血WBC计数均增高(P<0.05)，至第14天血清IL-6水平及周围血WBC计数则均接近正常水平，且血清IL-6水平在病程第1天明显升高且达到高峰(P<0.05),周围血WBC计数以病程第3天升高最明显并达到高峰(P<0.05),见表1。表1 脑梗死与正常对照组患者血清IL-6水平比较(略)

　　2.2 血清IL-6水平和周围血WBC计数与梗死面积大小呈正相关(r=0.4，P<0.05),梗死面积越大，血清IL-6水平及周围血WBC计数越高。血清IL-6水平随梗死面积的变化以病程第1天最明显(P<0.05),周围血WBC计数随梗死面积的变化以病程第3天最明显(P<0.05),3组脑梗死患者血清IL-6水平在病程第3天与第7天比较变化不显著(P>0.05),说明随病程时间的延长，血清IL-6水平变化幅度变小。见表2。表2 脑梗死患者血清IL-6水平和周围血WBC计数与梗死面积大小动态比较(略)

　　2.3 血清IL-6水平和周围血WBC计数均与神经功能受损程度(轻型、中型、重型)呈正相关(P<0.05)，即脑梗死患者临床神经功能受损程度越重血清IL-6水平和周围血WBC计数越高。血清IL-6水平随神经功能受损程度变化以病程第1天最明显(P<0.05)，周围血WBC计数随神经功能受损程度变化以病程第3天最明显(P<0.05)。见表3。表3 不同程度神经功能受损患者血清IL-6水平和周围血WBC计数动态比较(略)

　　2.4 血清IL-6水平与周围血WBC计数呈正相关(r=0.4，P<0.05)。见图1。

　　3 讨论

　　IL-6是由212个氨基酸组成、分子量为26kD的糖蛋白，是一种具有广泛免疫调节作用的细胞因子，主要由T淋巴细胞、B淋巴细胞、单核细胞、内皮细胞及脑组织中的小胶质细胞产生。研究发现在生理情况下，IL-6及其受体在脑组织中低浓度的持续表达，具有中枢免疫介导、神经修复、协调代谢和神经内分泌等多种功能。而在脑缺血状态下IL-6高度表达，一方面具有神经保护等功能，另一方面作为一种重要的炎症介质可能参与继发性脑损伤[3]。动物实验表明脑缺血后IL-6的高水平表达与缺血半暗带有关[4]。

　　本研究发现急性脑梗死血清IL-6水平明显高于对照组，且于脑梗死后第1天达到最高峰，之后开始下降，到第7天仍高于正常。这与Kim[5]、Clark[6]等的研究结果基本一致。目前认为外周血循环中IL-6升高并非由梗死灶或脑脊液直接渗出，而是由外周血细胞受刺激后释放所致。动物实验已表明脑缺血后受损脑组织产生大量抗原，引起强烈的免疫应答过程，并激活外周代谢、内分泌作出应激反应，致使单核细胞、T淋巴细胞、B淋巴细胞等被激活，从而产生大量的IL-6同时缺血诱发脑组织分泌的IL-6进入外周血，从而造成外周血IL-6的明显升高[7]。虽然IL-6升高的机制未完全明了，但上述结果提示IL-6参与了脑血管病的早期病理变化过程，且炎症反应最强烈的阶段在发病的急性期，而在亚急性期和恢复期时组织的炎症反应减弱，外周血激活程度降低，IL-6水平渐趋向正常水平，所以可根据细胞因子的水平间接推测病程，给予各期相应治疗。另外，我们还发现血清IL-6水平与梗死面积和神经功能受损程度成正比，这与Nicolas等[8]及Tarkowski等[9]的结果一致，我们推测可能是由于梗死灶越大，坏死组织形成的抗原越多，刺激免疫系统产生的IL-6的能力越强。因此检测血清IL-6水平可作为早期判断脑梗死面积大小、严重程度及预后的一项重要指标。

　　WBC具有运动、游走、化学趋向性及吞噬作用。近年来动物实验和人体尸检组织病理学研究表明，在脑缺血损伤区域内存在WBC聚集、浸润，加重脑损伤，而WBC的聚集、浸润与细胞因子的表达上调有关[10]。本研究发现，脑梗死早期周围血WBC计数增高(P<0.05)，且以病程第3天最明显,与梗死面积和神经功能受损程度成正比。说明在急性脑梗死的早期出现WBC的升高反应。周围血WBC在急性卒中过程中所起作用的具体机制尚未完全阐明，推测可能在脑缺血时活化的WBC可释放大量氧自由基和蛋白水解酶、血小板活化因子、血管活化因子，导致血管通透性增加，血-脑脊液屏障被破坏，造成组织水肿，再灌注时进入组织的WBC可进一步释放上述毒性物质，激活脑内巨噬细胞——小胶质细胞[11-12],而激活的小胶质细胞通过释放神经毒性物质，又吸引更多的WBC进入组织。同时较强的应激性WBC增多所致的血管机械性阻塞，进一步影响组织的血供，加重脑损害。由此可见WBC在缺血性脑血管病的损伤作用是明确的，如何阻断炎性反应的过程，将是研究脑梗死保护治疗的一个新的有效途径。

　　我们进一步研究发现血清IL-6水平与周围血WBC计数呈正相关(r=0.4,P<0.05)，这与Beamer等[13]的报道一致。提示IL-6与WBC可能存在一定联系，因为本组患者均无感染证据，亦未服影响免疫功能的药物，因而周围血WBC计数、血清IL-6水平增高可能反映对脑缺血的急性炎性反应，炎性反应程度与局部脑损伤程度直接相关。我们推测脑缺血时，小胶质细胞被激活产生IL-6，IL-6可诱发WBC从血管内向神经组织移行，使WBC在受损脑组织局部聚集。WBC产生氧自由基和蛋白水解酶作用于缺血局部脑组织产生损伤。同时脑缺血后受损脑组织产生大量抗原，引起强烈的免疫应答，激活大量外周血WBC，造成血清IL-6和外周血WBC的显著升高。

　　综上所述，WBC、IL-6参与了急性脑梗死发病过程的病理生理变化，不仅是潜在的脑损伤的标志，反映急性脑梗死的炎症状态，预示脑梗死面积和神经功能缺损程度，而且提示脑梗死急性期机体免疫系统处于激活状态，反映了机体对脑梗死的应激反应程度。

　　【参考文献】

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　　[5]Kim JS,Yoon SS,Kim YH,et al.Serial measurement of interleukin-6,transforming growth factor-beta,and S-100 protein patients with acute stroke[J].Stroke,1996,27(9):1553-1557.

　　[6]Clark WM, Rinker LG,Lessov NS,et al.Time course of IL-6 expression in experimental CNS ischemia[J].Neurol Res，1999,21(3):287-292.

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　　[8]Nicolas V,Jose C,Antonio D,et al.Proinflammatory eytokines and early neurological Worsening in ischemic stroke[J]. Stroke，2000,31:2325-2329.

　　[9]Tarkowski E,Rosengren L,Blomstrnd C,et al,Early intrathecal production of interleukin-6 predicts the size of brain lesion instroke[J]. Stroke，1995,26:1393-1398.

　　[10]Jean WC,Spellman SR,Nussbaum ES,et al.Reperfusion injury after focal cerebral ischemia:the role of inflammation and the therapeutichorizon[J].Neurosurgery ,1998,43:1382.

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　　[13]Beamer NB,Coull BM,Clark WM,et al.Interleukin-6 and Interleukin-1 receptor antagonist in acute stroke[J]. Ann Neurol,1995,37(6):800-805.