吴庆建 宋大庆 刘云海 王开军 杨明峰 孙树印▲

1.山东省济宁市第一人民医院急诊内科，山东济宁272011；2.山东省济宁市第一人民医院检验科，山东济宁272011；3.泰山医学院生命科学研究中心脑科研究所，山东泰安272000

降钙素基因相关肽相关指标与脑梗死后神经功能缺损程度的关系研究

吴庆建1宋大庆1刘云海1王开军2杨明峰3孙树印1▲

1.山东省济宁市第一人民医院急诊内科，山东济宁272011；2.山东省济宁市第一人民医院检验科，山东济宁272011；3.泰山医学院生命科学研究中心脑科研究所，山东泰安272000

目的研究脑梗死（CI）后神经功能缺损程度与降钙素（CT）基因相关肽（CGRP）相关指标的关系。方法选择2012年1月～2013年12月济宁市第一人民医院（以下简称“我院”）急诊内科CI恢复早期患者120例，据神经功能缺损程度将其分为轻、中、重型三类。所有患者均经头颅MRI确诊。同时，选择同期我院健康体检者60例作为对照。采用RT-PCR检测CGRP mRNA水平，用免疫荧光分析法检测CT水平，CGRP和血Ca2+由我院检验科负责检测。CGRP mRNA用其相对表达（RE）来表示。分析CGRP mRNA、CGRP、血Ca2+和CT与CI后神经功能缺损程度的关系。结果120例患者及60例健康对照者的血液中均能检测到CGRP、CGRP mRNA、CT。CI后恢复早期神经功能缺损程度与CGRP mRNA（RE）及血清CT均呈正相关（r=0.508、0.510，P＜0.01、P＜0.05）。CGRP的变化趋势与CGRP mRNA（RE）一致（P=0.000）。研究初期CGRP mRNA（RE）高表达患者均为重型神经功能缺损者，在6个月内恢复良好，逐渐向中型和轻型神经功能缺损转变。结论CGRP相关指标CGRP mRNA、Ca2+、CT均能反映CI后神经功能缺损程度及预后。CI后恢复早期神经功能缺损程度与CGRP mRNA（RE）水平呈正相关，CGRP mRNA（RE）与CT呈正相关。CGRP mRNA高值（RE）一般存在于重型神经功能缺损的患者之中，值越高，患者预后越好。

脑梗死；神经功能缺损程度；降钙素；降钙素基因相关肽

脑梗死（cerebral infarction，CI）是我国中老年人的常见病。发病原因是脑部血供障碍使局部脑组织发生不可逆性损害，导致脑组织缺血缺氧性坏死［1］。降钙素（CT）基因相关肽（calcitonin gene-related peptide，CGRP）是一种生物活性多肽，有α-CGRP和β-CGRP两种，能够扩张脑血管、保护和恢复损伤的神经元和介导神经免疫系统调节的功能，对中枢神经系统产生多种影响。CGRP mRNA是细胞核CGRP DNA转录产生的核糖核苷酸链，其在细胞的核糖体内翻译生成CGRP。由于CGRP对CI患者诸多方面有利，笔者对CI后神经功能缺损程度与CGRP相关指标的关系进行前瞻性观察性研究，现报道如下：

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2012年1月～2013年12月在济宁市第一人民医院（以下简称“我院”）急诊内科住院的CI恢复患者120例，其中男72例，女48例，年龄42～75岁，平均（57.2±4.6）岁。颈内动脉系统梗死72例，椎基底动脉系统梗死48例。Adams分型：大梗死（＞5 cm，超过1个颞叶）31例，中梗死（＞3.0～5 cm，小于1个颞叶）47例，小梗死（1.6～3 cm）25例，腔隙性梗死（＜1.6 cm）17例。所有患者经影像科头颅MRI确诊。根据神经功能缺损程度，将患者分为轻、中、重型三类：轻型CI 28例，男17例，女11例，平均年龄（56.1±6.3）岁；中型CI 63例，男38例，女25例，平均年龄（57.3±5.6）岁；重型CI 29例，男17例，女12例，平均年龄（58.0± 2.6）岁。我院伦理委员会批准此项研究，所有研究对象签署知情同意书。

1.2 纳入标准

诊断符合1995年全国第四届脑血管病学术会议制订的CI诊断标准［2］；发病为0.5～2个月；为CI恢复早期（0.5～1个月）至恢复中期（＞1～2个月）；意识清晰。

1.3 排除标准

不符合诊断标准和纳入标准者；研究期间死亡者；短暂性脑缺血发作、可逆性神经功能缺损、脑出血、蛛网膜下腔出血、非原发脑血管病导致CI者；妊娠或哺乳期妇女；合并严重内分泌疾病、精神疾病；资料不全者。

1.4 健康对照

从体检科纳入60名健康对照，其中男36名，女24名，年龄42～75岁，平均（57.5±3.6）岁。统计学分析结果显示：健康对照和神经功能缺损轻、中、重型四组间的年龄、性别比较，差异无统计学意义（F=1.342、0.735，均P＞0.05），具有可比性。

1.5 检验科指标检测

1.5.1 CGRP和血Ca2+检测所有研究对象凌晨空腹采肘静脉血。CGRP检测采EDTA抗凝血取血浆，用CGRP试剂盒（美国REAGEN公司，批号：2013120083）基于酶联免疫法原理检测。采集不抗凝血，取血清检测血清Ca2+水平，在生化仪（美国YSI2900生化分析仪）上进行。CGRP最低能检测到0.7 pg/mL。这两项指标由我院检验科负责。

1.5.2 血清CT的检测免疫荧光分析法（PentagastrinTM，Cambridge Laboratories Ltd，Newcastle，United Kingdom）检测CT。本实验基于两个抗Ca2+的单克隆抗体，其中1个在固定相，有特异的11～23个氨基酸序列（E1P10），另一个生物素化，有特异的17～32氨基酸区（J1P9）。本实验最低检测到1 pg/mL，男性正常上限18.4 pg/mL，女性正常上限7.8 pg/mL。

1.6 实验室指标检测

1.6.1 mRNA阴阳性对照试验TT是一种MTC细胞系，来自于ATCC（编号CRL-2005，Riode Janeiro Cell Bank），是CT和CGRP mRNAs的阳性对照。细胞生长于Dulbecco改良Eagle培养基（Invitrogen Corp.，Carlsbad，CA），加入10%胎牛血清（Invitrogen）、100U/mL青霉素和100 μg/mL链霉素。置于潮湿、含有5%CO2、37℃的细胞培养箱中。滤泡细胞癌的弥散组织作为阴性对照［1］。

1.6.2 定量RT-PCR检测CGRP mRNA每个患者采血4 mL置入EDTA管内，全RNA分离以及cDNA合成，用3.5 μg全RNA合成cDNA。cDNA通过NanoVue Plus分光光度计（GE Healthcare，Buckinghamshire，U-nited Kingdom）定量，当A260/A280比例为1.8和2.0时认为实验数据可以采用。全RNA用TURBO DNA-free kit（Ambion，Austin，TX）的DNase处理，使用oligo（dT）12～18引物（Invitrogen）和1U的RNase OUTTM，通过Super-ScriptⅢReverse Transcriptase试剂盒（Invitrogen）逆转录为cDNA。重组核糖核酸酶抑制剂（Invitrogen）原为30 μL，用超纯去DNase/RNase的蒸馏水（Invitrogen）稀释到60 μL。新合成的稀释的cDNA 2 μL用于20 μL PCR扩增（含有10 μL SYBR Green PCR Master Mix，以及2个特异mRNA靶（CT或CGRP），每个引物200 nM）。所有引物用Primer 3 software合成，避免引物结合位点和相似转录物的单核苷酸多态性。引物如下：CTF，5＇-ATCTAAGCGGTGCGGTAATC-3＇；CTR，5＇-CTTGTTGAAGTCCTGCGTGT-3＇；CGRPF，5＇-CCCAGAAGAGAGCCTGTGACA-3＇；CGRPR，5＇-CTTCACCACACCCCCTGATC-3＇；RPS8，5＇-AACAAGAAATACCGTGCCC-3＇；以及RPS8，3＇-GTACGAACCAGCTCGTTATTAG-5＇。每个标本序列RT-PCR（qRT-PCR）扩增3倍，40个循环，使用7500 RT-PCR系统（Applied Biosystems，Foster City，CA），根据操作手册进行。所有样本（3倍）在相同的PCR循环条件下进行。循环阈值（Cq，formerly Ct）通过Applied Biosystems软件获得，用均值和SD≤1表示。CGRP mRNA表达通过CI治愈患者血液样本标准化。CGRP mRNA的相对表达（relative expression，RE）=2（Cs-Rs）/2（Cn-Rn）进行计算，Cs是CT或CGRP样本的Ct循环数，Rs是每个标本RPS8的Ct值，Cn是健康对照的CT或CGRP Ct平均值，Rn是同一个体RPS8 Ct值。

1.7 脑梗死后神经功能缺损程度评分

参照1995全国第四届脑血管病学术会议通过的《脑卒中患者临床神经功能缺损程度评分标准》［2］。脑卒中临床神经功能缺损程度评分量表主要包括意识（最大刺激，最佳反应）、水平凝视功能、面肌、言语、上肢肌力、手肌力、下肢肌力和步行能力。最高分45分，最低分0分。轻型0～15分，中型16～30分，重型31～45分。

1.8 CGRP mRNA分组

根据临床经验和研究数据，将重型神经功能缺损者分为CGRP mRNA低表达（＜1000，20例）和CGRP mRNA高表达（＞1000，9例）两组进行分类研究。

1.9 随访情况

在研究初期（CI后2周内）、随访3个月（依据《中国急性缺血性脑卒中诊治指南2014》进行治疗）、随访6个月时进行神经功能缺损程度、CGRP、CGRP mRNA、Ca2+和CT检测。

1.10 统计学方法

采用SPSS 19.0统计学软件进行数据分析，计量资料数据用均数±标准差（x±s）表示，CGRP mRNA（RE）、CGRP mRNA和CT转变为对数，经计算方差齐性后进行统计学分析。方差齐性时，组间比较使用多个样本均数比较的方差分析方法（ANOVA）。计数资料用率表示，组间比较采用χ2检验。以神经功能缺损程度为因变量，以各型神经功能缺损的CGRP相关指标得值为自变量进行对数线性回归模拟，分析CGRP mRNA与CGRP变化趋势是否一致，描述CGRP相关指标的变化趋势。ROC曲线下面积（AUC）分析法分析指标的诊断价值、切点、灵敏度和特异度。采用Pearson相关性检验进行相关性分析。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 神经功能缺损程度评分与CGRP相关指标的相关性

120例患者及60例健康对照血液中均能检测到CGRP、CGRP mRNA、CT。CGRP的变化趋势与CGRP mRNA（RE）一致（P=0.000），均是在健康及轻型、中型神经功能缺损患者中处于较低值，在重型神经功能缺损中处于较高值，见表1。由于CGRP和CGRP mRNA（RE）的变化趋势较为一致，笔者对两个指标中的CGRP mRNA（RE）进行重点分析。

神经功能缺损程度与CGRP mRNA（RE）呈正相关（r=0.508，P＜0.01）。ROC曲线的CGRP mRNA（RE）分布分析预测CGRP mRNAs的RE切点为8.3，AUC为0.964。此外，重型神经功能缺损的患者比轻型神经功能缺损的患者有更高的CGRP mRNA（RE）均值。见表1、图1。

血Ca2+及CT水平在神经功能健康及轻型和中型缺损者之间差异无统计学意义（P＞0.05）。血Ca2+在重型神经功能缺损与健康者之间差异有统计学意义（P＜0.05）。在重型神经功能缺损者CT水平与其他三组比较，差异均有统计学意义（P＜0.05）。神经功能缺损程度与CT呈正相关（r=0.510，P＜0.05），见图2。在重型神经功能缺损CGRP mRNA（RE）低表达的患者中，Ca2+水平、CT均值都较低；CGRP mRNA（RE）高表达的患者中，Ca2+水平、CT均值都较高，差异均有高度统计学意义（t=3.453、839.334，P=0.001、0.000）。

表1 神经功能缺损程度分类与CGRP相关指标的关系（x±s）

图1 神经功能缺损程度评分与CGRP mRNA的相关性

图2 神经功能缺损程度与降钙素的关系

2.2 CGRP mRNA与降钙素的相关性

神经功能缺损患者的CGRP mRNA（RE）表达范围变化很大（0～320 551.38）。笔者对CGRP mRNA（RE）低表达和高表达与CT的相关性进行分析发现，CT与CGRP mRNA（RE）呈正相关（r=0.946，P＜0.0001），CT的AUC为0.923。见图3、4。

图3 高表达和低表达CGRP mRNA与降钙素

图4 CGRP mRNA与CT的相关性（呈正相关，n=120）

2.3 不同的CGRP mRNA表达与神经功能缺损程度

6个月的随访过程中，9例高表达CGRP mRNA（RE）患者研究初期均为重型神经功能缺损，随着病情的逐渐恢复，6个月内逐渐转变至中型和轻型神经功能缺损，神经功能缺损程度改善良好（χ2=18.760，P= 0.000）。特别是高表达CGRP mRNA（RE）到10 000以上者，随访3个月内，都能恢复到中型神经功能缺损，之后恢复到轻型神经功能缺损。轻型神经功能缺损的所有患者均为CGRP mRNA（RE）低表达。重型神经功能缺损者恢复到轻型神经功能缺损时CGRP mRNA（RE）表达也降低，成为CGRP mRNA（RE）低表达者。

重型神经功能缺损患者在随访3个月时，有4例患者（4/20）从CGRP mRNA（RE）低表达转变到高表达，在随访6个月内，有1例患者（1/16）从CGRP mRNA（RE）低表达转变到高表达。3个月内转变人数和6个月内转变人数差异无统计学意义（χ2=0.444，P= 0.505）。中型神经功能缺损患者转变为轻型患者前后，患者均处于CGRP mRNA（RE）低表达状态。

表2 神经功能缺损程度与CGRP mRNA（RE)表达的关系（例）

3 讨论

3.1 CI后恢复早期时，CGRP与CGRP mRNA、Ca2+和CT有关

CGRP mRNA合成CGRP蛋白，后者是一种免疫连接蛋白，遇到刺激时释放，影响即时反应以及神经系统的信息流。本研究结果证明了CGRP mRNA（RE）与CGRP的表达同步同方向变化，提示了CI后CGRP的表达迅速升高。CGRP由记忆T细胞分泌，调节树突状细胞及其他免疫细胞的功能、淋巴细胞分化和细胞因子生成，参与免疫运动、迁移和黏附。CGRP在很多免疫器官如淋巴结、皮肤、肺等中广泛存在。在神经免疫轴中，CGRP是关键神经递质，具有高表达的特征。研究已经表明，CGRP具有极明显的调节Ca2+和血压的生理功能［3］，在CI发病初期就呈现高水平状态［4］，以调节机体的神经免疫平衡。CGRP在骨髓中广泛分布，直接与造血祖细胞相连，影响造血细胞集落的分化［5］，促进干细胞生长［6］，促进伤口愈合［7］。CGRP对肌肉损伤也有积极的作用，能协调化学因子的分泌，诱发肌肉修复［8］。因此，CGRP作为神经免疫递质，能够改善机体的免疫功能、增加必要的造血、维持血压和离子平衡，以及促进肌力恢复。本研究发现CGRP高表达的CI患者恢复较好，也证实了上述研究结果。

本研究也发现：在重型神经功能缺损高表达CGRP mRNA（RE）患者中，患者体内Ca2+较高时，CT也较高；患者体内Ca2+较低时，CT也较低。表明CI后恢复早期，CT能调节Ca2+至正常范围。研究表明，细胞内核糖体合成蛋白时，CT mRNA与CGRP mRNA一同被转录［9］，CT和CGRP同步合成［3］。因此，CI之后患者机体内CGRP升高的同时，CT也升高。而CT主要功能是降低机体血钙血磷的水平。

综合其他研究及本研究可得出结论：CI后恢复早期，CGRP与CGRP mRNA、Ca2+和CT有关。CGRP与CGRP mRNA（RE）变化趋势一致，细胞内核糖体合成蛋白时，CT mRNA与CGRP mRNA一同被转录，CT和CGRP同步合成。CT主要功能是降低机体血钙血磷的水平。

3.2 CI后神经功能缺损程度与CGRP、CGRP mRNA、Ca2+和CT有关

神经功能缺损程度量表包含意识、水平凝视功能、面瘫、言语、上肢肌力、手肌力、下肢肌力和步行能力［2］。Liu等［10］研究了颈动脉闭塞的CI沙鼠模型，认为相比与对照组，catalpol显著提高CI沙鼠CGRP及意识状态（P＜0.05或P＜0.01），CGRP和意识状态同步增加。田桦等［11］探讨高压氧联合银杏活脑胶囊治疗CI的临床效果及其对血清中CGRP含量的影响，认为随着患者意识的恢复，CGRP也升高。因此，CGRP与意识具有正相关性。Luebke等［12］认为，αCGRP减少导致前庭眼球反射减少，使水平凝视功能降低，CGRP与水平凝视功能密切相关。Matic等［13］通过动态计算层析和正电子发射层析扫描，认为注射肉毒杆菌毒素A增加了CGRP，增加了肌肉血流量和代谢。Yamazaki等［14］认为CGRP-IR NF是神经源性炎症和血液供应的重要介质，可能反映肌肉与疼痛的状态。因此，CGRP与肌力密切相关。笔者的研究结果与上述研究结果具有一致性，同时也补充了上述研究：CI后神经功能缺损程度与CGRP、CGRP mRNA、Ca2+和CT有关。

CT与CI后神经功能缺损程度密切相关。Nakazato等［15］研究表明，日本人群中CT在CI患者中激活修饰蛋白1（RAMP1），人类RAMP1基因具有单核苷酸多态性（rs3754701、rs3769048、rs7557078、rs1584243、rs10199956、rs7590387）。单体型RAMP1是CI的易感标志物（P=0.0024）。这与本研究结果一致，即CT与CGRP呈正相关（相关系数r=0.946），并且CT能调节血清Ca2+水平，促进CI后神经功能缺损的恢复。

因此，CGRP及相关指标CGRP mRNA、CT、Ca2+均与神经功能缺损程度有关，能反映CI后神经功能缺损程度。CI后神经功能缺损程度越严重，CGRP及CGRP mRNA（RE）均值越高，重型神经功能缺损时四项指标均达到最高水平。CGRP mRNA（RE）高于1000时，重型CI后神经功能缺损患者预后较好。

3.3 CGRP能反映CI后神经功能缺损的恢复

CI后神经功能缺损程度的恢复一直属于热门的课题。不仅医生关心，患者及其家属更是关心。很多学者建议通过护理方法达到CI恢复的目的［1-2］。通过心理护理、饮食护理、全程护理、个体护理等诸多护理技术，也确实起到了良好的效果。本研究结果提供了新思路，认为可通过CGRP调节CI后早期恢复时的神经功能缺损，以达到恢复的目的。本研究结论与其他研究者的研究结果一致。周亚伟等［16］发现CGRP对CI后恢复非常敏感。Liu等［17］通过研究认为CGRP参与CI进展，CGRP可以降低动脉血压（P＜0.001），梗死体积（P＜0.05），脑水肿（P＜0.01），血脑屏障通透性（P＜0.05）和水通道蛋白4及其mRNA表达（P＜0.05）。此外，CGRP治疗改善毛细血管内皮细胞超微结构的损伤，增强基底膜，可以防止血脑屏障损伤和局部脑缺血再灌注引起的脑水肿。本研究也显示CGRP mRNA高表达时，患者神经功能缺损恢复良好。笔者通过研究认为，CGRP mRNA（RE）在10 000以上时，重型神经功能缺损患者几乎都能恢复到中型神经功能缺损，改善良好。CGRP越高，患者恢复得越好。

综上所述，CGRP及相关指标CGRP mRNA、Ca2+、CT能反映CI后神经功能缺损程度及预后。CI后恢复早期神经功能缺损程度与CGRP mRNA、CGRP均呈正相关。CGRP mRNA（RE）与CT呈正相关。CGRP mRNA（RE）高值一般存在于重型神经功能缺损的患者之中，值越高，患者预后越好。笔者认为：由于CGRP及CGRP mRNA检测技术已经基本完善，而且与CI后神经功能缺损有良好的相关性，可以考虑将此技术用于临床，造福于患者。随着对CI的认识不断深入，干预措施不断完善，相信不久的将来，人类必攻破CI后早期康复的难题，使每位患者及早恢复健康。

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Relationship between calcitonin gene-related peptide related indicators and nerve function defect degree after cerebral infarction

WU Qingjian1SONG Daqing1LIU Yunhai1WANG Kaijun2YAMG Mingfeng3SUN Shuyin1▲
1.Emergency Internal Medicine,the First People's Hospital of Jining City,Shandong Province,Jining272011,China; 2.Department of Laboratory,the First People's Hospital of Jining City,Shandong Province,Jining272011,China; 3.The Cerebral Science Institute of Life Science Research Center,Taishan Medical College,Shandong Province,Tai'an 272000,China

ObjectiveTo research the relationship between nerve function defect degree and calcitonin(CT)gene-related peptide(CGRP)related indicators after cerebral infarction(CI).Methods120 early CI recover patients from January 2012 to December 2013 in Emergency Internal Medicine of the First People's Hospital of Jining City(“our hospital”for short).According to the degree of nerve function defect,they were divided into light,medium and severe categories.All of the patients were diagnosed with cranial MRI.While,60 cases of healthy persons in the same period in our hospital were included as control group in this research.Through clinical and laboratory data,the relationships between CGRP mRNA,CGRP,blood calcium(Ca2+),CT and nerve function defect degree after CI were studied.CGRP mRNA was measured by RT-PCR.CGRP and Ca2+were measured in the Department of Laboratory in our Hospital.CT was measured through immunofluorescence analysis method.CGRP mRNA was expressed with its relative expression (RE).ResultsCGRP,CGRP mRNA and CT were detected both in the 120 patients and 60 healthy persons.Nerve function defect degree was positive related with CGRP mRNA(RE)and serum CT(r=0.508,0.510;P＜0.01,P＜0.05), during early CI recovery period.The change trends of CGRP and CGRP mRNA(RE)were consistent(P=0.000).At the beginning of this study,patients with high expressed CGRP mRNA(RE)were all combined with server nerve function defect,while restored well 6 months later,gradually shifting to the medium and light nerve function defect.ConclusionCGRP and relatedindicators CGRP mRNA,Ca2+,CT can reflect the nerve function defect degree and prognosis after CI.Early CI recover period,the nerve function defect degree is positive related with CGRP mRNA(RE),CGRP mRNA(RE)is positive related with CT.High value of CGRP mRNA(RE)generally exists in patients with server nerve function defect,the higher the CGRP mRNA value(RE),the better the prognosis of patients.

Cerebral infarction;Nerve function defect degree;Calcitonin;Calcitonin gene-related peptide

R743.33

A

1673-7210（2015)02（b)-0012-06

2014-10-27本文编辑：任念）

山东省济宁市科技发展（医学）计划项目（编号：济科字［2010］85号-24）。

吴庆建（1980-），男，山东济宁人，硕士，主要从事脑血管危重症救治工作。

▲通讯作者