脑血栓的定量形态学与缺血性卒中的临床特征研究

导语

本文对机械取栓的脑血栓应用电子、光学显微镜及组织化学方法进行定量形态学分析，同时通过纤维蛋白的Picro-Mallory染色对血栓形成时间进行分类，结果表明血栓在活体内有一收缩过程，受血小板驱动，其形态学与卒中的病因、严重程度、持续时间和结局等临床特征有显著的关联。

【Ref: Khismatullin RR, et al. Stroke. 2020 Oct 12;doi: 10.1161/STROKEAHA.120.031559.】

研究背景

脑血栓主要由纤维蛋白/血小板积聚物、红细胞和白细胞三种结构组成。与富含红细胞的血栓相比，血纤维蛋白含量高的血栓溶解性较差，故具有高RBC计数的血栓与成功再灌注相关。因此，了解脑血栓的成分有助于改善和预测机械取栓术、溶栓术的有效性，以及开发新的治疗疗法。然而，目前尚不清楚血栓成分与缺血性脑卒中的临床病程和结局存在何种关系。为此，来自俄罗斯喀山国立医科大学病理学系的Rafael R Khismatullin等对此进行研究，定量、定性地评估脑血栓的结构和组成，分析其与急性缺血性卒中患者病因、严重程度、持续时间和结局的关系，特别评估了血栓活体内收缩过程和特征及其与卒中临床特征的关联。

研究方法

作者对41例急性缺血性卒中患者的脑动脉血栓进行了分析。所有患者均进行血管内机械取栓术，术后确诊为颅内大动脉血栓栓塞性闭塞。收集病人临床特征，使用电子和光学显微镜评估血栓形态，通过统计分析确定血栓形态与急性缺血性卒中患者病因、严重程度、持续时间和结局的关系。

研究结果

电镜下脑血栓的整体构成

通过电子显微镜定量分析，结果显示脑血栓由血细胞、纤维蛋白和空白区域连接构成（图1）。血细胞约占血栓体积的73%（95%CI，68-78），纤维蛋白约占血栓体积的20%（95%CI，16-24），而表现为孔隙链接的空白区域约占血栓体积的7%（95%CI，5–9）（图2A）。

图1. 电子显微镜下脑血栓结构照片。1A）血栓中心压缩红细胞，1B)血栓边缘变形红细胞，1C、1D)血栓表面纤维蛋白；①多角红细胞，②多面体中间型红细胞，③双凹形红细胞，④凹形红细胞，⑤球形红细胞，⑥棘突细胞，⑦气球样血小板，⑧血小板聚集体，⑨白细胞，⑩纤维蛋白束，⑪纤维蛋白纤维，⑫纤维蛋白海绵，⑬纤维蛋白碎片。

脑血栓中的血细胞类型

红细胞总共占所有血细胞的>80%（95%CI，79-88），较血小板和白细胞多（图2B）。变形红细胞，如多面体红细胞（≈30%），主要为多面体红细胞（> 50%），是由血小板驱动的血栓收缩和压迫所致，占红细胞的绝大多数（平均> 80%[95%CI，81-86]）（图2C）。中型卒中患者（入院后24小时NIHSS评分为11-20分）比轻型卒中患者（NIHSS评分≤10）的血栓中多面体红细胞含量明显更高，为58%[95%CI，51–65]比40%[95%CI，29–52]（图2D）。入院后7天，多面体红细胞的含量与NIHSS呈负相关（r=-0.5，P<0.05）。入院后3个月，多面体红细胞含量（r=0.37，P<0.05）与mRS评分（预后不良）呈正相关。

图2. 脑血栓的整体组成。2A)血细胞，纤维蛋白和空白区域链接所占的相对面积，2B)各种血细胞类型的相对百分比，2C)脑血栓中的红细胞类型，2D)入院后24h不同严重程度的缺血性卒中患者（NIHSS评分）血栓中多角红细胞的相对含量。

脑血栓中的血小板

血小板含量与卒中严重程度呈正相关（图3A）。NIHSS评分较高患者（入院后24小时21–30分）比NIHSS评分较低患者（≤10分）的血栓中血小板体积含量显著更高，为≈18%[95%CI，14–22]比≈9%[95% CI，7–12]，（P=0.006）；入院后7天保持相同趋势（图3B）。心源性栓塞卒中患者的血栓中气球样血小板含量显著高于动脉粥样硬化性卒中患者，为≈3%[95%CI，2–5]比≈1% [95%CI，0–3]，（图3C）。

脑血栓中的白细胞

白细胞是脑血栓中最不丰富的细胞类型，约占所有血细胞的2%[95%CI，1-2.5]。预后较差和死亡患者血栓中白细胞含量较结局较好的患者（mRS评分≤3分)更高，为≈2.5%[95%CI，1-3]比≈1.5%[95%CI，0.5-2]，（图3D）。

图3. 不同病因、严重程度、预后的缺血脑卒中患者脑血栓中血小板和白细胞的相对含量。3A、3B) 入院后24小时（3A）和7天（3B）不同严重程度缺血脑卒患者（NIHSS）脑血栓中血小板聚集物的含量，3C）心源性栓塞性和动脉粥样硬化性卒中患者血小板的含量，3D）入院后3月的不同预后卒中患者（mRS评分）脑血栓中白细胞含量。

脑血栓中的纤维蛋白

纤维蛋白包括纤维蛋白束、纤维蛋白纤维、纤维蛋白海绵和纤维蛋白碎屑等多种形态类型（图4A；表1）。在血栓中，纤维蛋白束占比（≈40%[95％CI，31-47]）显著高于其他类型纤维蛋白（图4B）。心源性栓塞卒中患者血栓中血纤蛋白含量显著高于动脉粥样硬化性卒中患者，为23%[95%CI，18–29]比13%[95%CI，9–18]，（P=0.034；图4C）。入院时卒中严重程度较重患者（NIHSS评分21–30）血栓中纤维蛋白束的含量显著高于卒中严重程度较轻的患者（NIHSS评分≤20），为≈59%[95%CI，51–67]比33%[95%CI，24-42]，（P=0.007；图4D）；入院后24小时，NIHSS较高（21–30分）的患者血栓中血纤蛋白束的含量仍显著高于中度和NIHSS较低的患者，为≈60%[95%CI，50–69]）比≈33%[95%CI，25-41]）。纤维蛋白束的含量与入院3个月后的卒中结局呈显著负相关（r=-0.7，P<0.01）。

图4. 不同病因、严重程度卒中患者脑血栓中纤维蛋白的变异性和类型的相对含量。4A）电子显微镜下脑血栓中的血纤蛋白结构，4B）脑血栓中各类纤维蛋白的相对含量，4C）心源性栓塞性和动脉粥样硬化性卒中患者脑血栓中纤维蛋白的含量，4D)入院后24小时不同严重程度卒中患者（NIHSS）脑血栓中纤维蛋白的含量；①血纤蛋白束，②纤维蛋白海绵，③纤维蛋白纤维④纤维蛋白碎片。

表1. 脑血栓的形态学特征

组织学检查显示脑血栓的结构和组成

多面体、多面体状红细胞是脑血栓的主要成分，位于血栓头部。根据血栓年龄，通过Picro-Mallory染色将纤维蛋白分为：年轻（Y），形成后6小时，染成红色；成熟（M），形成后6至18小时，染成紫色；老年（O），形成后24小时内，染成蓝色。同一血栓中，可以观察到不同年龄的纤维蛋白。未经溶栓治疗的患者血栓中年轻纤维蛋白的含量明显高于溶栓患者（优势比[OR]，0.208[95%CI，0.043–1.001]；P=0.05），这表明溶栓溶解最好的是血栓周围的年轻纤维蛋白。血栓含有交替分布的血小板/纤维蛋白网层，该叠层不含白细胞。入院后3个月卒中结局较好的患者比结局较差的患者，其交替层占优势（OR，21.320[95%CI，1.103–411.943]；P=0.043）。白细胞可形成稀疏且随机分布的簇状结构，在大多数脑血栓中，白细胞常呈单个分散分布，结局较差的患者血栓中聚集性白细胞明显占优势（OR，0.046[95%CI，0.003-0.866]；P=0.04）。

研究结论

大多数脑血栓在体内都经历了凝块收缩，这在临床上的重要性可能被低估了。尽管脑血栓的成分和结构具有高度的变异性，但某些类型的血细胞、纤维蛋白的结构含量以及凝块收缩的形态学特征可能与急性缺血性卒中的临床进程和预后相关。

声明：脑医汇旗下神外资讯、神介资讯、脑医咨询所发表内容之知识产权为脑医汇及主办方、原作者等相关权利人所有。未经许可，禁止进行转载、摘编、复制、裁切、录制等。经许可授权使用，亦须注明来源。欢迎转发、分享。