尹 航 冯丽君 肖龙海 李长歌 秦 浩

山东省枣庄市立医院神经外科，山东枣庄 277100

蛛网膜下腔出血（SAH）是由多种因素导致脑浅表或脑底血管破裂，血液进入蛛网膜下腔而出现的疾病，大多伴有严重认知障碍等神经学症状，具有极高的致残率和死亡率[1]。数据显示[2]，12%的SAH 患者在治疗前死亡，40%在治疗1 个月后死亡，可见，SAH 具有极大的危险性，并可继发多种症状，其中又以脑血管痉挛（CVS）最为严重，其是导致SAH 恶化的主要原因。CVS 是SAH 后出现的颅内迟发性动脉狭窄，可引起颅内动脉收缩，降低动脉供应区的脑血流量，进而产生相应的缺血性神经症状，甚至脑梗死，因此及早预测并治疗CVS 对挽救患者生命具有重要意义。数字减影血管造影（DSA）是诊断CVS 的有效方法，但其不能动态监测，而CVS 存在迟发性、一过性等特征，故往往滞后于病变变化。研究显示，炎症反应和细胞凋亡在CVS 发生发展中扮演重要角色[3-4]。可溶性细胞间黏附分子1（SICAM-1）可介导血管内皮和白细胞间黏附，加重炎症反应[5]。半胱氨酸天冬氨酸蛋白水解酶3（Caspase-3）位于细胞凋亡的有序级联反应下游，是凋亡主要执行者，激活后可促进细胞凋亡[6]。本研究检测颅内破裂动脉瘤术后血清SICAM-1、Caspase-3水平，探讨二者与CVS 的关系，并分析其预测价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2016 年1 月—2019 年12 月山东省枣庄市立医院（以下简称“我院”）收治的203 例颅内动脉瘤破裂SAH 患者，其均接受开颅夹闭或介入栓塞治疗，术后4 d 行DSA，纳入标准：①初次自发性SAH；②患者及家属均知情；③符合《外科学》[7]中相关诊断标准，经DSA 确诊动脉瘤，CT 证实SAH；④具备手术指征；⑤临床资料完整。排除标准：①严重肝肾等脏器功能不全；②过敏体质、妊娠期、哺乳期、患有精神病；③术后因脑梗死、高血压导致的再出血；④存在造血功能障碍；⑤术前或术中再次出血。本研究经我院医学伦理委员会批准。根据术后不同程度CVS 将患者分为重度CVS 组19 例，其中男13 例，女6 例；年龄42～78 岁，平均（48.20±15.64）岁；体重指数（BMI）18～27 kg/m2，平均（23.05±2.76）kg/m2；Hunt-Hess 分级：Ⅰ～Ⅱ级12 例，Ⅲ～Ⅳ级7 例。中度CVS 组44 例，其中男30 例，女14 例；年龄40～78 岁，平均（47.35±15.09）岁；BMI 18～27 kg/m2，平均（22.67±2.42）kg/m2；Hunt-Hess 分级：Ⅰ～Ⅱ级25 例，Ⅲ～Ⅳ级19 例。轻度CVS 组23 例，其中男15 例，女8 例；年龄38～76 岁，平均（46.03±14.38）岁；BMI 18～28 kg/m2，平均（22.72±2.33）kg/m2；Hunt-Hess分级：Ⅰ～Ⅱ级13 例，Ⅲ～Ⅳ级10 例。无CVS 组117 例，其中男82 例，女35 例；年龄42～76 岁，平均（46.62±14.26）岁；BMI 18～28 kg/m2，平均（22.55±2.07）kg/m2；Hunt-Hess 分级：Ⅰ～Ⅱ级68 例，Ⅲ～Ⅳ级49 例。四组一般资料比较，差异无统计学意义（P ＞0.05），具有可比性。

1.2 CVS 诊断标准

根据《脑血管痉挛防治神经外科专家共识》[8]诊断：①颅内压升高症状；②存在偏瘫、失语、感觉障碍等神经系统定位体征；③意识性障碍呈进行性或波动性加重；④大脑动脉血流速度前、中≥120 cm/s，后≥90 cm/s；⑤术后颅脑CT 存在脑梗死灶。

1.3 CVS 评定方法

术后4 d 行DSA 检查，测量A1、A2 段脑前动脉和M1、M2 段中动脉及血管最狭窄处直径，根据脑血管直径缩小程度进行评估，无为缩小＜10%；轻度为缩小10%～35%；中度为缩小＞35%～70%；重度为缩小＞70%。

1.4 血清指标检测

抽取所有患者术前，术后3、7 d 5 mL 空腹静脉血，3000 r/min 离心10 min（离心半径为13 cm），取上清液，酶联免疫吸附试验（北京绿源伯德生物科技有限公司）检测血清Caspase-3、SICAM-1 水平，所有操作严格按照说明书进行。

1.5 统计学方法

采用SPSS 26.0 统计学软件对所得数据进行分析，计量资料采用均数±标准差（）表示，组间比较采用t 检验，重复数据采用重复测量方差分析，两两比较LSD-t 检验，计数资料采用例数或百分率表示，组间比较采用χ2检验。采用Pearson 相关系数分析颅内破裂动脉瘤术后血清SICAM-1 与Caspase-3 水平的相关性；绘制受试者工作特征曲线（ROC）曲线，判断术后3 d 血清SICAM-1、Caspase-3 对颅内破裂动脉瘤术后CVS 的预测价值，曲线下面积（AUC）采用Hanley&McNeil 法检验。以P ＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 四组手术前后血清SICAM-1、Caspase-3 水平比较

整体分析发现：组间比较、时间点比较及交互作用差异均有统计学意义（P ＜0.05），提示时间因素的作用随着不同分组而变化。进一步两两比较，组内比较：四组术后3、7 d 血清SICAM-1、Caspase-3 水平均高于术前，且术后7 d 低于术后3 d（P ＜0.05）；组间比较：术后3、7 d，重度CVS 组血清SICAM-1、Caspase-3 水平高于中度CVS 组及轻度CVS 组，中度CVS 组高于轻度CVS 组，轻、中、重度CVS 组均高于无CVS 组（P ＜0.05）。见表1。

表1 四组手术前后血清SICAM-1、Caspase-3 水平比较（）

表1 四组手术前后血清SICAM-1、Caspase-3 水平比较（）

注：与本组术前比较，aP ＜0.05；与本组术后3 d 比较，bP ＜0.05；与中度CVS 组同时间点比较，cP ＜0.05；与轻度CVS 组同时间点比较，dP ＜0.05；与无CVS 组同时间点比较，eP ＜0.05。SICAM-1：可溶性细胞间黏附分子1；Caspase-3：半胱氨酸天冬氨酸蛋白水解酶3；CVS：脑血管痉挛

2.2 颅内破裂动脉瘤术后血清SICAM-1 与Caspase-3水平的相关性

Pearson 相关性分析显示，颅内破裂动脉瘤术后3、7 d血清SICAM-1 与Caspase-3 水平呈正相关（r=0.493、0.585，P ＜0.05）。见图1。

图1 颅内破裂动脉瘤术后血清SICAM-1 与Caspase-3 水平的相关性

2.3 术后3 d 血清SICAM-1、Caspase-3 对颅内破裂动脉瘤术后CVS 的预测价值

ROC 曲线显示，术后3 d 血清SICAM-1+Caspase-3诊断颅内破裂动脉瘤术后CVS 的AUC 明显大于SICAM-1、Caspase-3（Z=3.845、2.556，P=0.000、0.011），敏感度和特异性均高于SICAM-1 和Caspase-3 单独检测。见表2、图2。

图2 术后3 d 血清SICAM-1、Caspase-3 诊断颅内破裂动脉瘤术后CVS 的ROC 曲线

表2 术后3 d 血清SICAM-1、Caspase-3 对颅内破裂动脉瘤术后CVS 的预测价值

3 讨论

颅内动脉瘤破裂是导致SAH 出现的重要原因，统计显示[9-10]，85%的SAH 由颅内动脉瘤破裂引起，为常见脑血管疾病，仅次于脑出血、脑梗死。CVS 为SAH 最严重的并发症，由多种因素的共同作用导致颅内动脉呈异常收缩状态，致使相应脑区域无血液供应，出现相应神经症状，随着时间延长可继发其他脑损害，往往很难逆转，导致死亡[11-12]。因此寻找有效的生物学指标具有重要意义。

1981 年Pellettieri 等[13]首次发现SAH 患者血清免疫复合物水平明显提升，因此认为CVS 的发生与免疫炎症反应密切相关，并通过超微检查发现SAH 后痉挛的动脉血管壁结构出现了明显变化，可发现动脉中膜变性坏死、细胞损伤、炎症反应等。细胞间黏附分子1（ICAM-1）是一种细胞表面跨膜蛋白抗原，为ICAM的免疫球蛋白超家族成员，主要表达于内皮细胞、上皮细胞、白细胞[14-15]。研究显示[16]，ICAM-1 在生理情况下为微量表达或不表达，当机体出现炎症、缺血、损伤时则能激活，可表达于多种细胞，其中以血管内皮细胞最高，与其配体淋巴细胞功能相关抗原1 结合后，可介导白细胞黏附于血管内皮细胞，并透过内皮屏障进入人体组织，参与免疫应答反应、炎症反应、脑缺血再灌注损伤、动脉粥样硬化等。动物模型研究显示[17]，SAH 后1～48 h 基底动脉官腔面积明显缩小，并存在明显病理形态改变，血管外膜能见炎症细胞浸润。刘秀娟等[18]研究显示，抑制ICAM-1 表达后可明显缓解SAH 后CVS 的痉挛程度。SICAM-1 由血管内皮细胞表面ICAM-1 脱落形成，为ICAM-1 可溶形式，因此具备其相应功能，当内皮细胞和血小板活化时，则会释放SICAM-1 进入血液，因此在周围血液可检测到SICAM-1，其含量增加则表示白细胞和内皮细胞激活或损害[19-20]。本研究结果显示，术后3、7 d 不同程度CVS 组血清SICAM-1 水平均明显高于术前，提示血清SICAM-1 水平可能与CVS 进展有关。

细胞凋亡为普遍的生物现象，贯穿于整个生命活动过程，是指细胞在多种因素诱导下，启动死亡程序，主要通过线粒体通路与死亡受体通路两条途径完成，前者可通过胞质内线粒体途径释放细胞凋亡因子激活Caspase，后者可通过细胞膜死亡受体激活Caspase，活化的Caspase 可降解细胞内重要蛋白，导致细胞凋亡[21-22]。细胞凋亡大多通过Caspase 介导信号完成，其是一组半胱氨酸蛋白酶，参与了多种细胞因子成熟、生长、分化过程，主要以无活性酶原形式存在于胞浆中，受凋亡刺激后激活，参与早期凋亡启动和信号传递，其中Caspase-3 为最关键的凋亡蛋白酶，在凋亡程度中起到枢纽作用[23-24]。Yilmaz 等[25]研究发现，因CVS而死亡的患者基底动脉内膜存在凋亡细胞，进一步分析发现其内皮细胞还存在胞膜表面小泡形成，为凋亡小体，进而证实血管内皮细胞存在凋亡。陈博文等[26]动物模型研究也报道，SAH 后CVS 脑血管内平滑肌细胞和内皮细胞存在凋亡。内皮细胞具备维持管壁通透性，避免凝血，防止血栓形成等重作用，故当血管内皮细胞受损则会影响其功能。Sun 等[27]为证实CVS 与内皮细胞功能的关系，将作用于内皮细胞的药物灌注到动物模型颈内动脉，结果发现灌注后脑血管阻力显著缓解，血流量显著提升，证实血管内皮细胞功能障碍是发生和维持CVS 的关键。结果显示，术后3、7 d不同程度CVS 组血清SICAM-1、Caspase-3 水平均明显高于术前，术后7 d 血清SICAM-1、Caspase-3 水平明显低于术后3 d，分析是由手术影响导致，且其动态变化可在一定程度上指导调整治疗方案。结果显示，颅内破裂动脉瘤术后3、7 d 血清SICAM-1 与Caspase-3 水平呈正相关，提示二者均参与了CVS 的发生及发展，分析是随着血管内皮损害的加重，不仅会激活ICAM-1，产生大量SICAM-1，还会引起大量细胞凋亡，而Caspase-3 作为凋亡程度的枢纽，其表达也显著提升。ROC 曲线显示，术后3 d 血清SICAM-1+Caspase-3 诊断颅内破裂动脉瘤术后CVS 的AUC、敏感度、特异性均高于SICAM-1 和Caspase-3 单独检测，说明联合检测血清SICAM-1、Caspase-3 水平，有利于早期预测CVS 的发生和发展，可指导临床治疗。

综上所述，颅内破裂动脉瘤术后CVS 患者血清SICAM-1、Caspase-3 水平明显提升，联合检测可有效预测CVS 发生。