张宇峰, 刘艳武
公安县中医医院放射科, 湖北 公安 434300
2020-12-07 收稿, 2021-04-27 录用
^*通讯作者: 张宇峰

摘要: 本研究探讨急性脑梗死患者磁共振弥散峰度成像（DKI）参数变化及与血清微小RNA（miR）-181c、miR-120水平的相关性及意义。选取急性脑梗死患者155例（观察组），同时选取体检健康者100例作为对照组，检测两组血清miR-181c、miR-210水平，采用观察组给予MRI检查，分析平均峰度（MK）、径向峰度（RK）、轴向峰度（AK）、轴向张量（AD）、平均扩散系数（MD）和径向张量（RD）。实验结果显示：观察组血清miR-181c相对表达量明显高于对照组（P < 0.05），而miR-120相对表达量明显低于对照组（P < 0.05）；观察组患者病变侧MK、RK和AK明显高于对照侧（P < 0.05），而AD、MD和RD明显低于对照侧（P < 0.05）；多元线性回归分析结果显示：miR-181c相对表达量、miR-210相对表达量、MK、RK、AK是NIHSS评分的影响因素（P < 0.05）。研究证实：急性脑梗死患者DKI参数与血清miR-181c呈正相关，与miR-210呈负相关，与患者神经缺损程度有一定关系。
关键词: 急性脑梗死磁共振弥散峰度成像miR-181cmiR-120相关性
Correlation between MR Diffusion Kurtosis Imaging Parameters and Serum miR-181c, miR-210 Levels in Patients with Acute Cerebral Infarction
ZHANG Yufeng, LIU Yanwu
Department of Radiology, Gongan Hospital of Traditional Chinese Medicine, Gongan, 434300, Hubei, P. R. China
^*Corresponding author: ZHANG Yufeng
Abstract: The purpose of this study was to investigate the correlation and significance of diffusion kurtosis imaging (DKI) parameters and serum microRNA (miR)-181c, miR-120 levels in patients with acute cerebral infarction. A total of 155 patients with acute cerebral infarction were selected as observation group and 100 healthy people were selected as control group. The levels of serum miR-181c and miR-210 in the two groups were detected, the MRI examination was performed in the observation group, mean kurtosis (MK), radial kurtosis (RK), axial kurtosis (AK), axial diffusion (AD) and mean diffusion (MD) and radial diffusion (RD) were analyzed. The experimental results showed that: The relative expression of miR-181c in the observation group was significantly higher than that in the control group (P < 0.05), while the relative expression of miR-120 in the observation 754group was significantly lower than that in the control group (P < 0.05). The MK, RK and AK in the lesion side of the observation group were significantly higher than those in the control side (P < 0.05), while those of AD, MD and RD in the observation group were significantly lower than those in the control side (P < 0.05). miR-181c was positively correlated with MK and RK (P < 0.05), while miR-210 was negatively correlated with AK (P < 0.05). Multiple linear regression analysis showed that the relative expression of miR-181c, miR-210, MK, RK, AK were the influencing factors of NIHSS score (P < 0.05). This study confirmed that: In patients with acute cerebral infarction, MRI DKI parameters are positively correlated with serum miR-181c, negatively correlated with miR-210, and to some extent with the degree of nerve defect in patients.
Key words: acute cerebral infarctionmagnetic resonance diffusion kurtosis imagingmiR-181cmiR-120the correlation
脑梗死是临床常见脑血管疾病并具有较高的致残致死率，多发于老年患者，对患者的生活质量和生命健康产生了严重威胁。早期有效的溶栓治疗是急性脑梗死的治疗重点，有助于改善患者的预后，然而不同严重程度的脑梗死治疗方案也不尽相同。因此，探索准确诊断脑梗死的有效方法对提高急性脑梗死的治疗、预后效果具有重要意义。CT扫描是传统临床针对脑梗死的主要诊断方法，但部分研究提示其对于超急性期脑梗死的诊断有一定漏诊率和局限性^[1]。磁共振成像(MRI)因具有较高软组织分辨率而在中枢神经系统疾病的诊断方面具有重要优势，弥散峰度成像(diffusion kurtosis imaging，DKI)是临床描述组织内水分子非高斯扩散的磁共振成像方法，可通过量化水分子的扩散特性而准确反映神经组织微结构的复杂性和异质性^[2]。神经功能损伤是脑梗死患者的常见伴随表现，而微小RNA已被证实能够有效反映神经损伤的严重程度^[3]。本研究探讨急性脑梗死患者磁共振弥散峰度成像参数与血清miR-181c、miR-120水平的相关性及意义。
1 资料与方法1.1 一般资料选取2018年1月至2020年5月在我院治疗的急性脑梗死患者155例(观察组)，纳入标准：诊断符合《中国急性缺血性脑卒中诊治指南2010》^[4]中的标准；均为初次发病；发病到就诊时间不超过7 d；在我院行MRI检查；患者及家属知情同意。排除标准：发病时间不明确者；合并有心、肝、肾等重要脏器疾病，以及恶性肿瘤、内分泌疾病、电解质紊乱等；有语言交流障碍、视听功能障碍者；有脑出血者。同时选取体检健康者100例作为对照组，观察组和对照组一般资料比较见表 1。
表1

表 1 观察组和对照组一般资料比较 临床资料 观察组(n=155) 对照组(n=100) t/ χ2 P 性别 ??男 87(56.13) 60(60.00) 0.373 0.541 ??女 68(43.87) 40(40.00) 年龄(岁) 61.17±5.67 62.24±6.11 －1.427 0.155 体质量指数(kg·m-2) 22.65±2.03 23.05±1.98 －1.551 0.122 高血压(%) 98(63.23) 30(30.00) 26.842 0.000 糖尿病(%) 49(31.61) 27(27.00) 0.618 0.432 吸烟(%) 87(56.13) 45(45.00) 3.015 0.082 空腹血糖(mmol·L-1) 5.68±1.00 5.72±0.93 －0.320 0.749 收缩压(mmHg) 137.84±9.64 130.12±8.87 6.440 0.000 舒张压(mmHg) 88.46±8.20 83.39±9.15 4.605 0.000 TC(mmol·L-1) 4.10±1.01 3.45±0.96 5.115 0.000 TG(mmol·L-1) 1.32±0.41 0.98±0.32 7.025 0.000 HDL-C(mmol·L-1) 1.10±0.23 1.05±0.30 1.501 0.135 LDL-C(mmol·L-1) 2.11±0.38 2.04±0.41 1.392 0.165

表 1 观察组和对照组一般资料比较

1.2 方法实验室检查：所有患者抽血前均应禁食8 h以上，于入院24 h内取肘静脉抽血3 mL，使用细胞裂解液裂解后使用总RNA提取试剂盒(美国Invitrogen公司)提取总RNA，miR-181c、miR-210 PCR反应体系为上下游引物各1.5 μL，10 mmol/L 1.0 d NTP 2.5 μL，Taq Buffer 4.5 μL，Taq酶1.0 μL，滴入去离子水将反应体系总体积调整为25 μL，PCR反应步骤如下：第一阶段, 95 ℃变性5 min，1个循环；第二阶段, 95 ℃变性25 s、64 ℃退火20 s、72 ℃延伸20 s，共15个循环；第三阶段, 93 ℃变性25 s、60 ℃退火35 s、72 ℃延伸20 s，共31个循环。通过乐普Lepgen-96全自动PCR分析仪读取miR-181c、miR-210相对表达量。
MRI检查：使用磁共振扫描仪(1.5T，8通道头颅线圈)对患者颅脑进行DKI序列扫描，具体参数为TR 6000 ms，5 mm层厚，TE取最小值，1.5 mm层间距，视野240 mm×240 mm，96×130矩阵，扩散方向15，b=0、1000及2000 s/mm²；将得到的图像依靠配套软件分析DKI参数, 平均峰度(MK)、径向峰度(RK)、轴向峰度(AK)、轴向张量(AD)、平均扩散系数(MD)和径向张量(RD)。
神经功能缺损判断：采用美国国立卫生院卒中量表(NIHSS)^[5]评估患者神经功能缺损，量表包括：构音障碍、意识、感觉、视野、上下肢运动、凝视等，总分42分，分数越高，表明患者神经受损越严重。NIHSS评分≥16分为重度缺损，≤15分为轻中度缺损。
1.3 统计学处理统计分析采用SPSS 22.0软件，DKI参数、miR-181c、miR-120等资料采用(x±s)表示，t检验分析组间指标差异；性别等资料采用n(%)表示，组间χ²检验分析组间指标差异；相关性采用Pearson相关分析；多因素分析采用多元线性回归分析。检验水准α为0.05。
2 结果2.1 观察组和对照组血清miR-181c、miR-210水平比较观察组血清miR-181c相对表达量明显高于对照组(P＜0.05)，而miR-120相对表达量明显低于对照组(P＜0.05)，见表 2。
表2

表 2 观察组和对照组血清miR-181c、miR-210水平比较 组别 例数 miR-181c相对表达量 miR-120相对表达量 观察组 155 1.60±0.24 1.15±0.34 对照组 100 1.06±0.27 1.92±0.41 t 16.696 -16.270 P 0.000 0.000

表 2 观察组和对照组血清miR-181c、miR-210水平比较

2.2 观察组病变区与对照区DKI参数比较观察组患者病变侧MK、RK和AK均明显高于对照侧(P＜0.05)，而AD、MD和RD均明显低于对照侧(P＜0.05)，见表 3。
表3

表 3 观察组病变侧和对照侧DKI参数比较 组别 例数 MK RK AK AD(mm2·ms-1) MD(mm2·ms-1) RD(mm2·ms-1) 病变侧 155 1.50±0.27 1.60±0.28 1.41±0.21 0.65±0.13 0.50±0.10 0.50±0.12 对照侧 155 0.87±0.20 0.94±0.23 0.90±0.18 1.10±0.17 0.94±0.13 0.87±0.15 t 23.343 22.677 22.956 -26.179 -33.400 -23.980 P 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

表 3 观察组病变侧和对照侧DKI参数比较

2.3 相关性分析将观察组血清miR-181c、miR-210水平与DKI参数进行相关性分析，结果显示：miR-181c与MK、RK呈正相关(r=0.446和0.335，P＜0.05)，miR-210与AK呈负相关(r=-0.490，P＜0.05)，见图 1。
图 1

图 1 相关性分析

2.4 不同神经功能缺损患者血清miR-181c、miR-210水平及DKI参数比较神经功能缺损重度缺损组患者TC、TG、miR-181c相对表达量、MK、RK和AK明显高于轻中度缺损组(P＜0.05)，而miR-210相对表达量、AD明显低于轻中度缺损组(P＜0.05)。见表 4。
表4

表 4 不同神经功能缺损患者血清miR-181c、miR-210水平及DKI参数比较 临床资料 重度组(n=58) 轻中度(n=97) t/ χ2 P 性别 ??男 36(62.07) 51(52.58) 1.328 0.249 ??女 22(37.93) 46(47.42) 年龄(岁) 62.20±6.10 60.55±7.02 1.485 0.139 体质量指数(kg·m-2) 22.81±2.41 22.55±2.14 0.698 0.486 高血压(%) 33(56.90) 65(67.01) 1.597 0.206 糖尿病(%) 21(36.21) 28(28.87) 0.905 0.342 吸烟(%) 36(62.07) 51(52.58) 1.328 0.249 空腹血糖(mmol·L-1) 5.72±1.01 5.66±0.98 0.365 0.716 收缩压(mmHg) 138.82±9.80 137.25±8.95 1.020 0.309 舒张压(mmHg) 89.50±8.95 87.84±9.05 1.110 0.269 TC(mmol·L-1) 4.55±0.98 3.83±0.92 4.601 0.000 TG(mmol·L-1) 1.50±0.30 1.21±0.33 5.474 0.000 HDL-C(mmol·L-1) 1.05±0.24 1.13±0.32 -1.646 0.102 LDL-C(mmol·L-1) 2.05±0.32 2.15±0.40 -1.619 0.108 miR-181c相对表达量 1.78±0.30 1.49±0.32 5.587 0.000 miR-120相对表达量 1.02±0.28 1.23±0.30 -4.322 0.000 MK 1.60±0.29 1.44±0.33 3.053 0.003 RK 1.78±0.22 1.49±0.30 6.401 0.000 AK 1.52±0.27 1.34±0.33 3.509 0.001 AD(mm2·ms-1) 0.59±0.15 0.69±0.14 -4.189 0.000 MD(mm2·ms-1) 0.48±0.10 0.51±0.13 -1.510 0.133 RD(mm2·ms-1) 0.51±0.15 0.49±0.12 0.913 0.363

表 4 不同神经功能缺损患者血清miR-181c、miR-210水平及DKI参数比较

2.5 血清miR-181c、miR-210水平及DKI参数与神经功能缺损关系将TC、TG、miR-181c相对表达量、miR-210相对表达量、MK、RK、AK和AD作为自变量，NIHSS评分作为因变量进行多元线性回归分析。结果显示：miR-181c相对表达量、miR-210相对表达量、MK、RK、AK是NIHSS评分的影响因素(P＜0.05)。见表 5。
表5

表 5 多元线性回归分析 指标 b 标准误 t P 标准系数 miR-181c 3.201 0.821 4.833 0.000 0.143 miR-210 -2.881 0.552 3.821 0.002 -0.201 MK 1.821 0.321 7.032 0.000 0.082 RK 2.112 0.711 5.502 0.013 0.105 AK 1.921 0.367 4.033 0.023 0.112

表 5 多元线性回归分析

3 讨论早期的溶栓治疗是急性脑梗死的治疗关键，特别是发病前1~6 h是溶栓治疗关键治疗时间，因此急性脑梗死的早期诊断尤为重要^[6]。CT扫描依靠X射线、超声波及γ射线等射线进行断层扫描并通过不同组织对不同射线的吸收可有效判断脑梗情况，是传统临床诊断脑梗死的重要方法^[7]。但部分研究^[8]提示脑梗死发病早期，尤其是发病6 h内常无法准确诊断而延误黄金治疗时间。
MRI对中枢神经系统具有敏感性，依靠大脑组织中的含水量变化进行检测，急性脑梗死在发病＜6 h的早期存在细胞毒性早期水肿，局部脑组织梗死后由于病灶含水量升高，有助于延长核磁信号，提高诊断准确性^{[9, 10]}。DKI技术是磁共振扩散张量成像和磁共振扩散加权成像技术的进一步延伸，将组织内水分子扩散运动方式分析呈非高斯分布，可更加接近与水分子的真实扩散运动特征^{[11, 12]}。本研究结果显示观察组患者病变侧MK、RK和AK明显高于对照侧，而AD、MD和RD明显低于对照侧。传统DWI及DTI时基于水分子扩散运动呈正态分布，而DKI正好相反，由于组织内的水分子运动会受到细胞膜、细胞器、轴突、髓鞘的约束，无法形成理想的正态分布扩散运动，因而DKI较DWI及DTI对缺血后的病理变化更加敏感性，有助于更全面地分析脑梗死微结构的改变^{[13, 14]}。患者早期脑梗后由于DKI参数的较大幅度变化，使得峰度扩散图像更易出现不均匀信号，这也提示DKI鉴别缺血性脑损伤具有更高的敏感性，可作为反映脑梗组织内部微环境变化的异质性和复杂性指标^{[15, 16]}。
miRNA具有较高的组织特异性、保守性和时序性，可通过诱导靶mRNA的降解抑制和翻译调控相关基因，介导蛋白质的表达，进而影响神经系统的分化、增殖和发育进程^{[17, 18]}。本研究结果显示观察组血清miR-181c相对表达量明显高于对照组，而miR-120相对表达量明显低于对照组。该结果提示脑梗死患者的miRNA表达具有特异性。miR-181c及miR-120水平的异常表达可能与低氧分子诱导有关，脑组织缺血介导的低氧状态将影响miR-181c及miR-120的转录，但具体机制还有待进一步研究。
将观察组血清miR-181c、miR-210水平与DKI参数进行相关性分析，结果显示：miR-181c与MK、RK呈正相关，miR-210与AK呈负相关。早期脑梗死发生后由于细胞膜通透性改变、细胞毒性水肿及细胞内结构增加了组织复杂性和异质性，机体神经元及神经细胞由于缺氧坏死导致神经功能障碍，进而影响微小RNA水平。因而DKI序列检测后可出现不均匀的高信号，进而反映缺血区域水分子扩散不均匀的特点，更准确地反映梗死组织的真实情况。
进一步研究结果显示神经功能缺损重度缺损组患者TC、TG、miR-181c相对表达量、MK、RK和AK明显高于轻中度缺损组，而miR-210相对表达量、AD明显低于轻中度缺损组；多元线性回归分析结果显示：miR-181c相对表达量、miR-210相对表达量、MK、RK、AK是NIHSS评分的影响因素。该结果提示磁共振弥散峰度成像参数、miR-181c、miR-210对判断脑梗死患者的神经功能损伤程度具有重要意义。脑梗死患者由于神经元损伤，线粒体无法有效向神经元提供能量导致线粒体功能紊乱，而miR-181c升高和miR-210降低可能加重线粒体功能紊乱程度，进一步加重患者的神经功能损伤。颅脑扫描后形成的数据图像能够对血管的形态学特性、狭窄程度及具体的梗死位置进行直观反馈，进而反映支血管的血液供应情况，为临床的早期诊断提供科学的参考证据。
综上所述，急性脑梗死患者磁共振弥散峰度成像参数与血清miR-181c呈正相关，与miR-210呈负相关，与患者神经缺损程度有一定关系，值得进一步研究。

参考文献

[1]	陈芳, 杨永贵, 郭岗. 磁共振扩散峰度成像预测急性脑梗死预后的初步研究[J]. 磁共振成像, 2018, 9(2): 127-132.
[2]	梁笑, 时文伟, 谭艳. 磁共振扩散峰度成像在脑肿瘤的研究进展[J]. 磁共振成像, 2020, 11(3): 221-223.
[3]	郭佳宝, 陈炳霖, 朱毅, 等. MicroRNA在外周神经损伤所致神经病理性疼痛中的作用[J]. 中国疼痛医学杂志, 2019, 25(4): 243-250.
[4]	中华医学会神经病学分会脑血管病学组急性缺血性脑卒中诊治指南撰写组. 中国急性缺血性脑卒中诊治指南2010[J]. 中华神经科杂志, 2010, 43(2): 146-153.
[5]	赵晓晶, 李群喜, 刘英, 等. 美国国立卫生院脑卒中量表评分与脑出血患者预后的相关性探讨[J]. 中国临床医生杂志, 2019, 47(6): 712-714. DOI:10.3969/j.issn.2095-8552.2019.06.028
[6]	刘鸣, 贺茂林. 中国急性缺血性脑卒中诊治指南2014[J]. 中华神经科杂志, 2015, 48(4): 246-257.
[7]	Lochner P, Fassbender K, Andrejewski A, et al. Sonography of optic nerve sheath diameter identifies patients with middle cerebral artery infarction at risk of a malignant course: A pilot prospective observational study[J]. Journal of Neurology, 2020, 267(9): 2713-2720. DOI:10.1007/s00415-020-09906-0
[8]	顾亚会, 张新昌, 徐文韬, 等. 基于神经细胞凋亡信号通路探讨针刺延长脑梗死的溶栓时间窗效应[J]. 针刺研究, 2020, 45(3): 209-214, 226.
[9]	刘路路, 陈骥, 叶靖, 等. 动态对比增强MRI对急性脑梗死功能预后的早期预测[J]. 实用放射学杂志, 2021, 37(2): 175-179.
[10]	刘美, 周凌燕. CT联合MRI对老年多发性急性期脑梗死患者的临床诊断价值[J]. 中国CT和MRI杂志, 2021, 19(2): 29-31.
[11]	Fu J X, Ye J, Zhu W R, et al. Magnetic resonance diffusion kurtosis imaging in differential diagnosis of benign and malignant renal tumors[J]. Cancer Imaging, 2021, 21(1): 1-8.
[12]	Yu J F, Sun Y Q, Cao G L, et al. Diffusional kurtosis imaging in evaluation of microstructural changes of spinal cord in cervical spondylotic myelopathy feasibility study[J]. Medicine, 2020, 99(47): e23300.
[13]	刘涛, 刘顺帆, 崔华. CT、MRI检测早期腔隙性脑梗死的价值研究[J]. 贵州医药, 2020, 44(3): 476-478.
[14]	许涛, 郭静, 由秀, 等. 磁共振成像和CT对短暂性脑缺血发作患者的急性脑梗死诊断价值研究[J]. 中国医学装备, 2021, 18(1): 54-58.
[15]	Liu C X, Zhang S, Yao Y H, et al. Associations between diffusion dynamics and functional outcome in acute and early subacute ischemic stroke[J]. Clinical Neuroradiology, 2020, 30(3): 517-524. DOI:10.1007/s00062-019-00812-1
[16]	Shen X Y, Fan Z X, Wang L, et al. Altered white matter microstructure in patients with post-stroke depression detected by diffusion kurtosis imaging[J]. Neurological Sciences, 2019, 40(10): 2097-2103. DOI:10.1007/s10072-019-03947-8
[17]	Wang L H, Xu L. Combined value of serum miR-124, TNF-α and IL-1β for vulnerable carotid plaque in acute cerebral infarction[J]. Journal of the College of Physicians and Surgeons-Pakistan, 2020, 30(4): 385-388.
[18]	朱娟, 刘艳, 陈进. 血清miR-198和miR-30e-5p表达早期诊断老年急性脑梗死和预测预后的临床价值[J]. 中国急救医学, 2020, 40(5): 438-443.