研究背景脑梗死是指脑部供血动脉血管壁病变或者血流动力学发生改变而导致脑部血液供应障碍,引起血管供应区脑组织发生缺血缺氧,最终出现神经元的坏死和凋亡。脑梗死致死率和致残率较高,造成了严重的家庭及社会负担。因此,预防和减轻脑梗死患者的脑组织损伤,特别是针对急性脑梗死(acute cerebral infarction,ACI)患者脑组织的保护作用和机制的研究成为临床关注的重点之一。现有研究发现,多种组织器官(如肾脏、小肠、四肢)在短暂缺血后可以增强体内其他组织器官(如心肌和肝脏)对缺血缺氧的耐受性,以减轻长期缺血引起的组织损伤的程度,起到保护作用。这一保护作用由Przyklend于1993年首次阐述,由于其发生于缺血预处理之外的器官或组织,故被称为远端缺血预处理(remote ischemic preconditioning,RIPC)。后来,经过发展将这一预处理方式延伸至四肢,因为对四肢进行缺血预处理操作更简单,只需对肢体血管进行加压就能达到缺血预处理的效果,称为肢体远端缺血预处理(limb remote ischemic preconditioning,LRIP)。近年来,LRIP的效应和产生机制的研究不断增加,研究证明LRIP对人体安全有效。但目前LRIP对心脏及其他器官的保护作用及机制研究较多,对脑组织的保护作用研究相对较少,且多停留在动物实验水平,因此我们尝试在临床方面应用LRIP对ACI患者进行干预研究,探讨其对脑组织的保护作用,为临床上及时减轻ACI后脑组织的损伤、改善神经功能、提高生活质量提供依据和帮助。目前LRIP的保护机制尚不明确,可能有多种介导性因子及传导通路参与。其中,血清基质金属蛋白酶-9(serum matrix metalloproteinase-9,MMP-9)表达增高与脑组织坏死及周围脑组织水肿关系密切,其水平的变化对ACI患者的预后具有预测价值。脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)是一种具有神经营养作用的蛋白质,其水平升高可促进神经细胞生存,增加突触可塑性及神经发生,两者对急性脑梗死患者脑组织的损伤和后期神经功能改善方面具有临床研究价值。因此我们选取了 MMP-9和BDNF这两个与脑组织损伤和修复有关的因子进行研究,初步探讨LRIP对ACI的保护机制。研究目的探讨LRIP对ACI患者的治疗效果及远期预后的影响。通过评估该处理措施对患者脑梗死的复发率、神经功能改善情况、生活自理能力及基本健康情况及大脑主要供血动脉平均血流速度的影响,以判断LRIP对ACI患者是否具有保护作用。利用logistics回归分析判断LRIP对ACI的远期预后是否有影响。通过检测LRIP对MMP-9和BDNF浓度的影响,初步探讨LRIP对ACI保护作用的机制,为LRIP进入临床应用提供思路。研究方法选取ACI患者100例,随机分为干预组(intervention group,IG)和对照组(control group,CG),每组各50例。对照组患者接受急性脑梗死的标准治疗,干预组患者接受急性脑梗死的标准治疗以及LRIP干预。干预6个月后,分析两组患者的脑梗死复发率、神经功能改善情况、生活自理能力、脑部主要供血动脉平均血流速度以及血清MMP-9和BDNF含量。(1)脑梗死复发情况通过颅脑核磁共振含弥散加权像(Diffusion weighted image,DWI)检查进行评估,新发现的DWI高信号提示有复发。应用国立卫生研究院卒中量表(National Institutes of Health Stroke Scale,NIHSS)评分对患者神经功能改善情况进行评估,较干预前NIHSS评分分数下降≥18%定义为神经功能有改善,NIHSS评分分数增加或者下降<18%,定义为神经功能无改善。(2)利用Barthel日常生活活动(activities of daily living,ADL)指数评分和36项短期健康调查(36-item short form health survey,SF-36)对患者的生活自理能力及基本健康清况进行评估。(3)应用经颅多普勒超声(transcranial Doppler,TCD),对患者大脑中动脉(middle cerebral artery,MCA)、大脑前动脉(anterior cerebral artery,ACA)、大脑后动脉(posterior cerebral artery,PA)、椎动脉(vertebral artery,VA)和基底动脉(basilarartery,BA)5组脑部主要供血动脉的平均血流速度进行检测,评估脑部血流灌注情况。(4)检测患者血清中MMP-9和BDNF的含量,进而评估脑部损伤及修复程度,初步探讨LRIP对ICD患者的保护作用机制。(5)综合所有患者的资料,将脑梗死的复发定义为因变量Y1,神经功能是否改善定义为因变量Y2,将前述评价指标作为自变量X,利用单因素Logistic回归分析选出P<0.05的自变量,进一步进行多因素非条件Logistic回归分析,研究影响脑梗死复发及神经功能改善的因素。(6)为评估LRIP对ACI患者的远期疗效,在6个月的干预期结束后,利用随机数表,进一步将干预组患者随机分为继续干预组(IG1)和终止干预组(IG2),每组各25名,从原对照组患者中随机抽取25名患者,作为对照组(CG,n=25)。IG2和CG患者继续接受脑梗死标准治疗,但不给予LRIP干预,IG1除接受标准治疗外还进行LRIP干预。继续对患者进行为期6个月的随访,在第12个月结束时,再次评估前述指标,以观察LRIP对ACI患者的保护作用是否持续存在。研究结果(1)干预6个月后,干预组患者的脑梗死复发率较对照组下降,神经功能改善率高于对照组,且差异有统计学意义(P均<0.05)。提示LRIP可降低ACI患者的脑梗死复发率,提高神经功能改善率。(2)BarthelADL指数评分及SF-36评分:干预前,干预组与对照组之间的Barthel ADL指数评分和SF-36评分均无差异(P均>0.05);干预6个月后,干预组的Barthel ADL指数评分和SF-36评分均高于对照组以及干预前同组,且差异有统计学意义(P均<0.05)。提示LRIP可改善患者的生活自理能力及基本健康状况,提高生活质量(quality of life,QoL)。(3)经TCD检测结果提示:干预前,两组患者的MCA、ACA、PA、VA和BA的平均血流速度差异无统计学意义(P均>0.05);干预后,干预组的上述脑动脉的平均血流速度高于对照组,且差异有统计学意义(P均<0.05)。提示LRIP干预可增加ACI患者的脑部血流灌注(4)MMP-9和BDNF水平:干预前,两组患者的血清MMP-9和BDNF水平相比无差异(P均>0.05);干预后,干预组的MMP-9水平较对照组和干预前同组下降,且差异有统计学意义(P均<0.05),干预组的BDNF水平较对照组和干预前同组升高,且差异有统计学意义(P均<0.05)。提示LRIP可能通过降低血清MMP-9水平,提高BDNF水平来对ACI患者发挥保护作用。(5)分别对各自变量进行单因素Logistic回归分析,得知年龄、糖尿病史、高血压病史、高脂血症史、吸烟史、入组时NIHSS评分、有无进行LRIP干预与脑梗死的复发有关(P均<0.05)。而年龄、糖尿病史、高血压病史、高脂血症史、入组时NIHSS评分、有无进行LRIP干预与神经功能的改善有关(P均<0.05)。选出前述P<0.05的因素进行多因素非条件Logistic回归分析,最终得出年龄、糖尿病史、高血压病史、高脂血症史、入组时NIHSS评分、有无进行LRIP干预与脑梗死的复发以及神经功能的改善有关(P均<0.05)。其中LRIP干预为保护性因素(β<0),年龄、糖尿病史、高血压病史、高脂血症史、入组时NIHSS评分为危险因素(β>0)。(6)继续随访至12个月后,将IG-1、IG-2与CG之间各评估指标进行两两比较,结果显示IG-1与IG-2之间在脑梗死复发率、神经功能改善率、脑部主要供血动脉(ACA、PCA、VA、BA)平均血流速度、SF-36评分和血清BDNF水平方面的差异有统计学意义(P均<0.05),IG-1与CG之间在脑梗死复发率、神经功能改善率、脑部主要供血动脉(ACA、PCA、BA)平均血流速度、Barthel ADL指数评分、SF-36评分方面的差异有统计学意义(P均<0.05),IG-2与CG之间各评估指标均无显著差异(P均>0.05)。猜测LRIP的持续干预对ACI患者的预后有重要意义,当终止LRIP干预之后,其对脑组织的保护作用可能会消失。结论LRIP可以减少ACI患者的脑梗死复发率,改善神经功能,提高日常生活自理能力及生活质量,增加脑部血流灌注,是影响ACI预后的保护性因素,而这些保护作用可能与LRIP引起血清中MMP-9的表达下降、BDNF的表达增加有关。LRIP的作用时间窗较短,需持续干预才能得到保护效应。