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目的探讨在缺血性卒中并接受静脉溶栓治疗患者中直接胆红素、总胆红素和间接胆红素的溶栓前后水平与临床结局的关系以及对不良临床结局的增量预测价值,并分析肝脏在大脑缺血-再灌注后出现的氧化应激损伤以及Bach1/Nrf2通路在肝脏氧化应激损伤中的作用。方法本研究为一项多中心前瞻性队列回顾性研究,通过将研究对象纳入急性脑梗死再通治疗多中心大规模临床队列研究（Multicenter Clinical Trial of Revascularization Treatment for Acute Ischemic Stroke,TRAIS）并进行基线资料收集和3个月电话随访,记录评估卒中后神经功能恢复状况的改良Rankin量表（modified Rankin scale,mRS）,利用Logistic回归模型分析溶栓前直接胆红素、总胆红素和间接胆红素分别与主要临床结局3个月内死亡和严重残疾（mRS评分为3-6分）和次要临床结局3个月内死亡（mRS评分为6分）、中-重度脑水肿和症状性颅内出血事件的关系,计算出比值比（odds ratios,ORs）和 95%置信区间（confidence intervial,CIs）。利用限制性立方样条图评估溶栓前直接胆红素与主要临床结局间的剂量反应关系。利用净重分类改善指数（net reclassification improvement,NRI）和综合判别改善指数（integrated discrimination improvement,IDI）评估溶栓前每种胆红素加入到传统危险因素模型后对不良临床结局预测能力的提升水平。通过采用受试者工作特征曲线（receiver operatig characteristic curve,ROC）来评估三种胆红素对主要和次要结局的区分能力,并分别比较了溶栓前和溶栓后直接胆红素对主要结局的区分能力。并采用亚组分析方法来评估研究对象年龄、性别、入院时美国国立卫生研究院卒中量表评分（National Institutes of Health Stroke Scale,NIHSS）、发病至溶栓时间（onset to treatment time,OTT）、入院血糖水平、是否吸烟、是否饮酒、有无脑梗病史、脑出血病史、高血压病史、糖尿病史和高脂血症史等12个感兴趣因素对溶栓前直接胆红素与主要结局之间关系的影响。同时选用Sprague-Dawley（SD）雄性大鼠（250-280g）行短暂性大脑中动脉栓塞模型（transient middle cerebral artery occlusion,tMCAO）以模拟急性脑缺血-再灌注损伤,缺血2h后分别再灌注3、6、12、24和72h,提取肝脏组织通过实时-定量PCR法和western blot检测肝脏细胞内血红素加氧酶-1（Heme Oxygenase-1,HO-1）的表达量,选取肝脏细胞中HO-1表达量最高的时间点进行后续研究。将SD雄性大鼠（250-280g）随机分为假手术组（sham组）、脑缺血-再灌注组（ischemia-reperfusion,I/R组）和Nrf2抑制剂ML385组,然后分别检测sham组、I/R组和ML385组大鼠肝脏匀浆中超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）,髓过氧化物酶（myeloperoxidase,MPO）和丙二醛（malondialdehyde,MDA）的水平,以及三组大鼠肝脏细胞中HO-1、胞浆和胞核中红系衍生核因子相关因子-2（nuclear factor erythyroid 2-related factor 2,Nrf2）和 BTB-CNC 异体同源体 1（BTB and CNC homology 1,Bach1）的表达及分布情况。结果1.溶栓前直接胆红素和总胆红素与3个月死亡和严重残疾显著相关,溶栓前间接胆红素与3个月死亡和严重残疾没有发现相关性。溶栓前直接胆红素第四分位组患者3个月死亡和严重残疾的风险是第一分位组患者的3.228倍（ORs 3.228;95%CIs 1.595-6.535）;溶栓前总胆红素第四分位组患者3个月死亡和严重残疾的风险是第一分位组患者的2.185倍（ORs 2.185;95%CIs 1.111-4.298）。同时,限制性立方样条图进一步证明了溶栓前直接胆红素与3个月内死亡和严重残疾之间呈剂量反应关系（线性趋势P值=0.004）。2.溶栓前直接胆红素和总胆红素与3个月内死亡显著相关,溶栓前间接胆红素与3个月内死亡没有发现相关性。溶栓前直接胆红素第四分位组患者中3个月内死亡的风险是第一分位组患者的5.872倍（ORs 5.872;95%CIs 1.671-20.640）;溶栓前总胆红素第四分位组患者3个月死亡的风险是第一分位组患者的1.927倍（ORs 1.927;95%CIs 0.758-4.899）。3.溶栓前直接胆红素和总胆红素与中-重度脑水肿显著相关,溶栓前间接胆红素与中-重度脑水肿没有发现相关性。溶栓前直接胆红素第四分位组患者中-重度脑水肿的风险是第一分位组患者的4.483倍（ORs4.483;95%CIs 1.699-11.828）;溶栓前总胆红素第四分位组患者中-重度脑水肿的风险是第一分位组患者的1.619倍（ORs 1.619;95%CIs 0.643-4.078）。4.溶栓前直接胆红素、总胆红素和间接胆红素三种胆红素均未与症状性脑出血之间发现相关性。5.溶栓前直接胆红素较总胆红素和间接胆红素在引入传统危险因素模型后增加了对3个月死亡和严重残疾（NRI0.275,P值=0.005;IDI0.011,P值=0.037）、3个月死亡（NRI 0.331,P 值=0.044;IDI 0.005,P 值=0.016）和中-重度脑水肿风险（NRI 0.386,P 值=0.003;IDI 0.038,P 值=0.028）的预测能力。6.亚组分析发现仅在溶栓前直接胆红素与入院NIHSS评分＜10的患者中存在显著交互作用（交互作用P值＜0.001）。7.溶栓后直接胆红素与3个月死亡和严重残疾显著相关。溶栓后直接胆红素第四分位组患者3个月死亡和严重残疾的风险是第一分位组患者的2.416倍（ORs 2.416;95%CIs 1.184-4.930）。将溶栓后直接胆红素引入传统危险因素模型后增加了对3个月死亡和严重残疾（NRI 0.259,P值=0.009;IDI 0.025,P值=0.005）风险的预测能力。且溶栓前后直接胆红素对患者3个月死亡和严重残疾的总体区分能力无统计学意义（P值=0.908）。8.肝脏组织中HO-1的信使RNA（messenger RNA,mRNA）和蛋白表达量在脑缺血-再灌注后12h达到最高峰,故选定12h作为后续研究的时间点。9.在脑缺血-再灌注12h时,ZnPP组肝脏HO-1的蛋白表达量较I/R有所下降,并高于sham组。相较于sham组,I/R组、ML385组肝脏匀浆的SOD水平下降,且ML385组的SOD水平显著高于I/R组;I/R组、ML385组肝脏匀浆的MPO水平显著升高,且I/R组的MPO水平显著高于ML385组;I/R组、ML385组肝脏匀浆的MDA水平显著升高,且I/R组的MDA水平显著高于ML385组。10.相较于sham组,I/R组中肝细胞Nrf2胞浆蛋白和胞核蛋白都有所升高,Bach1胞浆蛋白表达明显升高,而胞核蛋白表达明显降低;ML385组中Nrf2胞浆蛋白表达变化不明显,而胞核蛋白的表达则明显降低,Bach1胞浆蛋白表达出现明显降低,而胞核蛋白表达则出现明显升高。结论1.与溶栓前总胆红素和间接胆红素相比,急性脑梗死静脉溶栓患者中溶栓前直接胆红素与3个月死亡和严重残疾、3个月死亡和中-重度脑水肿显著相关,且在传统多因素模型基础上加入溶栓前直接胆红素能明显提升模型对不良临床结局的风险预测能力。2.脑缺血-再灌注后肝脏HO-1的表达量升高,并伴随肝脏细胞发生氧化应激损伤。3.抑制HO-1的活性可以减轻脑缺血-再灌注后肝脏的氧化应激损伤。4.脑缺血-再灌注后肝脏细胞中Nrf2核转入、Bach1核转出可能是脑缺血-再灌注后肝脏发生氧化应激损伤的重要机制之一。