彌漫性軸索損傷后早期β淀粉樣前體蛋白及其炎性因子變化規(guī)律研究

白洪濤，尹勇，趙萬(wàn)，苗雨露

(深圳市龍崗區(qū)第二人民醫(yī)院神經(jīng)外科，廣東深圳518112)

彌漫性軸索損傷后早期β淀粉樣前體蛋白及其炎性因子變化規(guī)律研究

白洪濤，尹勇，趙萬(wàn)，苗雨露

(深圳市龍崗區(qū)第二人民醫(yī)院神經(jīng)外科，廣東深圳518112)

目的探討彌漫性軸索損傷患者傷后早期β淀粉樣前體蛋白及其多項(xiàng)炎性因子的變化規(guī)律。方法選取30例彌漫性軸索損傷患者為研究對(duì)象，檢測(cè)其傷后1 h、6 h、12 h、24 h、48 h及72 h的腦脊液中β淀粉樣前體蛋白水平及血清中IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α、CRP水平并進(jìn)行比較。結(jié)果所有患者的腦脊液β淀粉樣前體蛋白水平及血清IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α、CRP水平均呈現(xiàn)升高趨勢(shì)，血清IL-1β含量在傷后6 h達(dá)到峰值，48 h開始下降，腦脊液β淀粉樣前體蛋白及血清CRP含量在傷后24 h達(dá)到峰值，β淀粉樣前體蛋白水平維持在峰值水平，血清CRP開始下降，血清IL-6、IL-8、TNF-α含量則于傷后48 h達(dá)峰值，傷后72 h血清TNF-α含量開始下降，IL-6、IL-8含量持續(xù)在較高的水平，且重度患者變化幅度要大于輕度及中度患者(P均＜0.05)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。結(jié)論彌漫性軸索損傷患者早期β淀粉樣前體蛋白及血清IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α、CRP水平均呈現(xiàn)一定的變化規(guī)律，對(duì)于了解疾病的嚴(yán)重程度及發(fā)展轉(zhuǎn)歸有著積極作用。

彌漫性軸索損傷；早期；β淀粉樣前體蛋白；炎性因子；變化規(guī)律

彌漫性軸索損傷(DAI)是指頭部受到外傷作用后發(fā)生的一種原發(fā)性腦實(shí)質(zhì)的損傷，以軸索損傷為主要改變，主要彌漫分布于腦白質(zhì)[1]。此類患者多易并發(fā)其他顱腦損傷，死亡率較高。而在DAI發(fā)生過(guò)程中，患者機(jī)體中腦脊液β-淀粉樣前體蛋白和血清多種炎性因子水平也隨之發(fā)生變化，有研究表明，它們的變化規(guī)律與患者病情的發(fā)展轉(zhuǎn)歸有著極大的相關(guān)性，對(duì)于疾病的診治也有積極的作用[2]。本文中我們就彌漫性軸索損傷患者早期β-淀粉樣前體蛋白及多項(xiàng)炎性因子的變化規(guī)律進(jìn)行研究，現(xiàn)將結(jié)果總結(jié)報(bào)道如下：

1 資料與方法

1.1 一般資料選取2008年1月至2011年5月于本院進(jìn)行治療的30例彌漫性軸索損傷患者為研究對(duì)象，其中，男性20例，女性10例，年齡13～74歲，平均(32.3±4.5)歲，受傷原因：摔落傷14例，車禍傷10例，其他6例；嚴(yán)重程度：輕度8例，中度15例，重度7例。所有人員均符合彌漫性軸索損傷的診斷標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 方法將所有患者傷后1 h、6 h、12 h、24 h、48 h、72 h的腦脊液中β-淀粉樣前體蛋白含量及血清人白細(xì)胞介素-1β(IL-1β)、人白介素6(IL-6)、人白介素8(IL-8)、人腫瘤壞死因子α(TNF-α)、C反應(yīng)蛋白(CRP)含量進(jìn)行檢測(cè)及比較，均采用酶聯(lián)免疫法進(jìn)行檢測(cè)，其中腦脊液β淀粉樣前體蛋白含量采用人β-淀粉樣前體蛋白(β-APP)ELISA試劑盒進(jìn)行檢測(cè)，血清IL-1β采用IL-1β ELISA試劑盒進(jìn)行檢測(cè)，血清IL-6采用IL-6 ELISA試劑盒進(jìn)行檢測(cè)，血清IL-8采用IL-8 ELISA試劑盒進(jìn)行檢測(cè)，血清TNF-α采用TNF-α ELISA試劑盒進(jìn)行檢測(cè)，血清CRP采用人CRP ELISA試劑盒進(jìn)行檢測(cè)。嚴(yán)格按照說(shuō)明書進(jìn)行檢測(cè)，由相同的兩名資深檢驗(yàn)人員進(jìn)行檢測(cè)以盡量避免誤差。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理將文中統(tǒng)計(jì)檢測(cè)所得數(shù)據(jù)采用軟件包SPSS14.0進(jìn)行相應(yīng)的檢測(cè)，計(jì)量資料進(jìn)行t檢驗(yàn)處理，以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 不同分期患者β淀粉樣前體蛋白水平及血清炎性因子水平比較重度彌漫性軸索損傷患者β淀粉樣前體蛋白及血清IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α、CRP水平均高于輕度及中度患者，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，見表1。

2.2 傷后不同時(shí)間腦脊液β淀粉樣前體蛋白含量及血清炎性因子含量比較所有患者的腦脊液β淀粉樣前體蛋白含量及血清IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α、CRP含量均呈現(xiàn)升高趨勢(shì)，IL-1β在傷后6 h達(dá)到峰值，48 h開始下降，腦脊液β淀粉樣前體蛋白含量及血清CRP含量在傷后24 h達(dá)到峰值，β淀粉樣前體蛋白含量維持在峰值水平，血清CRP開始下降，血清IL-6、IL-8、TNF-α含量則于傷后48 h達(dá)峰值，72 h血清TNF-α含量開始下降，IL-6、IL-8含量持續(xù)在較高的水平，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，見表2。

表1 不同分期患者β淀粉樣前體蛋白水平及血清炎性因子水平比較()

表1 不同分期患者β淀粉樣前體蛋白水平及血清炎性因子水平比較()

分期輕度中度重度β淀粉樣前體蛋白(copies/μL) 1458±205 1678±213 1902±231 IL-1β(pg/ml) 33.65±10.25 65.87±12.12 91.34±11.98 IL-6(μg/L) 0.21±0.05 0.33±0.04 0.41±0.06 IL-8(μg/L) 0.20±0.06 0.31±0.05 0.42±0.07 TNF-α(μg/L) 1.02±0.18 1.27±0.20 1.51±0.15 CRP(mg/L) 8.93±2.25 12.37±2.31 16.03±2.42

表2 傷后不同時(shí)間腦脊液β淀粉樣前體蛋白含量及血清炎性因子含量比較()

表2 傷后不同時(shí)間腦脊液β淀粉樣前體蛋白含量及血清炎性因子含量比較()

時(shí)間1 h 6 h 12 h 24 h 48 h 72 h β淀粉樣前體蛋白(copies/μL) 1554±198 1708±212 1845±220 2123±256 2096±248 2102±239 IL-1β(pg/ml) 62.86±12.36 103.54±13.02 101.34±12.98 104.03±11.96 82.03±13.45 77.06±12.57 IL-6(μg/L) 0.30±0.06 0.41±0.08 0.52±0.10 0.70±0.09 0.83±0.07 0.81±0.08 IL-8(μg/L) 0.30±0.06 0.41±0.08 0.52±0.10 0.70±0.09 0.83±0.07 0.81±0.08 TNF-α(μg/L) 1.13±0.17 1.28±0.15 1.41±0.20 1.55±0.16 1.78±0.18 1.43±0.17 CRP(mg/L) 10.12±1.96 12.05±1.82 13.45±1.86 18.21±2.81 15.03±2.24 12.05±2.17

3 討論

DAI具有廣泛性白質(zhì)變性，小灶性出血，神經(jīng)軸索回縮球，小膠質(zhì)細(xì)胞簇出現(xiàn)等病理性特征，本病的發(fā)病機(jī)制為外傷致使顱腦產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)加速度和(或)角加速度，而這種加速度使腦組織內(nèi)部發(fā)生剪力作用，這種剪力作用使神經(jīng)軸索和小血管受到損傷。本病是常見的顱腦彌漫性損傷，可分為輕、中、重三型，腦震蕩和原發(fā)腦干損傷被包含其中，且常常與腦皮質(zhì)挫裂傷伴發(fā)，死亡率較高[3-4]。較多研究顯示，當(dāng)腦部受到損傷，尤其是DAI時(shí)，腦脊液β-淀粉樣前體蛋白表達(dá)上調(diào)。有研究認(rèn)為，β淀粉樣前體蛋白可能對(duì)受傷的腦組織有保護(hù)作用，可以促進(jìn)神經(jīng)組織的生長(zhǎng)及避免神經(jīng)元受到興奮性毒性的損害，且受其不同濃度的影響分別有促進(jìn)生長(zhǎng)及修復(fù)或者增加神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)活性[5]。隨著彌漫性軸索損傷的發(fā)展變化，β淀粉樣前體蛋白的水平隨之發(fā)生著變化，反映著疾病的發(fā)展及轉(zhuǎn)歸[6]，國(guó)外有關(guān)β-APP在DAI中的相關(guān)作用的研究及報(bào)道較多，而國(guó)內(nèi)相關(guān)報(bào)道仍較少。

3.1 β-APP的結(jié)構(gòu)、分布和功能β-APP是一種具有受體樣結(jié)構(gòu)的大分子膜整合糖蛋白，屬于廣泛存在于全身組織細(xì)胞上的單次跨膜蛋白。相對(duì)分子量約為110～130 kD。它包括膜外較長(zhǎng)的氨基端、較短的跨膜區(qū)和胞內(nèi)羧基端。β-APP可在人體大多數(shù)細(xì)胞中表達(dá)，普遍存在于血液和腦脊液中，β-APP在病理狀況下分解生成β淀粉樣蛋白(Amyloid betaprotein，Aβ)。Aβ是老年斑的主要成分，且Aβ已經(jīng)成為AD發(fā)病過(guò)程中的一個(gè)重要因素。Aβ可以直接引起神經(jīng)細(xì)胞的凋亡和死亡，但Aβ誘導(dǎo)神經(jīng)毒性的機(jī)制是復(fù)雜的。近年來(lái)的研究發(fā)現(xiàn)，Aβ可以通過(guò)多種不同的途徑誘導(dǎo)活性氧產(chǎn)生，產(chǎn)生過(guò)多的自由基，引起細(xì)胞的氧化應(yīng)激損傷。氧化應(yīng)激反應(yīng)在Aβ介導(dǎo)的神經(jīng)毒性過(guò)程中可能起到重要作用。Aβ通過(guò)氧化應(yīng)激反應(yīng)生成大量的活性氧進(jìn)一步增加細(xì)胞的易損性，從而增加了細(xì)胞凋亡的發(fā)生。對(duì)β-APP的生理功能尚不完全清楚，已知的生理功能大致如下：(1)促進(jìn)生長(zhǎng)或神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)活性。嚙齒類動(dòng)物長(zhǎng)期腦內(nèi)灌注具有β-APP的人工合成肽，能增加突觸的密度和記憶功能。(2)部分異構(gòu)體含有KPI結(jié)構(gòu)域，可能具有蛋白酶抑制功能。(3)具有參與G0蛋白耦聯(lián)的跨膜信號(hào)傳導(dǎo)功能。(4)穩(wěn)定細(xì)胞膜上Ca2+通道。還有調(diào)節(jié)細(xì)胞粘附、抑制凝血等功能。

3.2 β-APP在彌漫性軸索損傷中的作用及機(jī)制β-APP在彌漫性軸索損傷患者血清中被認(rèn)為是一種急性期蛋白，可保護(hù)神經(jīng)元免受興奮性毒性損害，促進(jìn)神經(jīng)軸突生長(zhǎng)。Tarr等[7]用點(diǎn)突變研究表明，NGF受體TrKA的過(guò)度表達(dá)導(dǎo)致了APP-Y(682)酪氨酸的磷酸化。從而把神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)信號(hào)向細(xì)胞內(nèi)傳遞的途徑和β-APP的演化進(jìn)程聯(lián)系起來(lái)。在中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育過(guò)程中，β-APP主要表達(dá)于胞突區(qū)域，參與軸索發(fā)育，構(gòu)成細(xì)胞骨架等。而DAI后，β-APP、β-APPmRNA表達(dá)上調(diào)的時(shí)間與膠質(zhì)細(xì)胞增生的時(shí)間重疊，說(shuō)明β-APP與神經(jīng)修復(fù)再生有關(guān)。Hall等[8]用沙土鼠前腦缺血模型研究顯示，β-APP的第二次升高出現(xiàn)在傷后2 d，與膠質(zhì)纖維酸性蛋白(GFAP)的表達(dá)增高表現(xiàn)為同步性，說(shuō)明APP mRNA的升高可能是由膠質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生的。Wallace等[9]證實(shí)，不同濃度的人類β-APP 751具有增加神經(jīng)生長(zhǎng)因子(NGF)的神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)活性，誘導(dǎo)PC 12細(xì)胞軸突生長(zhǎng)的功能。

目前有研究認(rèn)為，β-APP的過(guò)度表達(dá)可直接引起神經(jīng)損害，說(shuō)明β-APP本身可能具有促神經(jīng)細(xì)胞凋亡的作用[10]。但是β-APP的神經(jīng)毒性主要是由β-APP異常裂解產(chǎn)生的Aβ所繼發(fā)的。Nakagawa等[11]認(rèn)為，Aβ主要是通過(guò)caspase-12介導(dǎo)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激反應(yīng)途徑引起細(xì)胞凋亡。Bryan-sisneros等[12]研究發(fā)現(xiàn)，Na+的內(nèi)向通量是β-APPC末端(內(nèi)含Aβ肽段)毒性的主要機(jī)理。目前對(duì)Aβ細(xì)胞毒性機(jī)制的研究很多，但不是很確切。

3.3 血清IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α、CRP在彌漫性軸索損傷中的作用及機(jī)制血清IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α、CRP是臨床應(yīng)用較多的反映機(jī)體的炎性反應(yīng)程度的炎性因子，可水平變化波動(dòng)，可以較為準(zhǔn)確地反應(yīng)機(jī)體的炎癥反應(yīng)。臨床的研究也較多地顯示了腦損傷患者的血清IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α、CRP水平可以作為其炎癥反應(yīng)的了解指標(biāo)，且準(zhǔn)確度較高，在國(guó)內(nèi)外有較多研究及報(bào)道闡述其相關(guān)作用及機(jī)制，這里不再贅述[13]。

本文中我們就彌漫性軸索損傷患者早期β淀粉樣前體蛋白及多項(xiàng)炎性因子的變化規(guī)律進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)在DAI患者中早期血清及腦脊液中β淀粉樣前體蛋白及多項(xiàng)炎性因子水平均有明顯升高的趨勢(shì)，從傷后早期的1 h、6 h、12 h、24 h、48 h、72 h的水平大多呈現(xiàn)先升后降或升后持續(xù)在較高的趨勢(shì)，反映在不同嚴(yán)重程度的患者中水平不一，嚴(yán)重程度越高的患者其水平也越高，表明其在了解疾病嚴(yán)重程度起到的作用，可作為臨床判斷DAI患者嚴(yán)重程度的生化指標(biāo)。IL-1β在傷后6 h達(dá)到峰值，48 h開始下降，腦脊液β淀粉樣前體蛋白含量及血清CRP含量在傷后24 h達(dá)到峰值，β淀粉樣前體蛋白含量維持在峰值水平，血清CRP開始下降，血清IL-6、IL-8、TNF-α含量則于傷后48 h達(dá)峰值，72 h血清TNF-α含量開始下降，IL-6、IL-8含量持續(xù)在較高的水平，因此，我們認(rèn)為彌漫性軸索損傷患者早期β淀粉樣前體蛋白及血清IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α、CRP水平均呈現(xiàn)一定的變化規(guī)律，對(duì)于了解疾病的嚴(yán)重程度及發(fā)展轉(zhuǎn)歸有著積極的作用。目前開展的相關(guān)研究仍不廣泛，下一步仍有較多相關(guān)研究開展，比如擬對(duì)DAI患者血清淀粉樣前體蛋白含量進(jìn)行量化，探討其能否作為嚴(yán)重程度的分期指標(biāo)，探討DAI患者GOS評(píng)分與血清淀粉樣前體蛋白的關(guān)系等。

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Study on the variation of early β-amyloid precursor protein and various inflammatory factors in patients with diffuse axonal injury.

BAI Hong-tao,YIN Yong,ZHAO Wan,MIAO Yu-lu.Department of Neurosurgery,the SecondPeople’s Hospital of Longgang District of Shenzhen City,Shenzhen 518112,Guangdong,CHINA

ObjectiveTo study the variation of early β-amyloid precursor protein and various inflammatory factors in patients with diffuse axonal injury(DAI).MethodsThirty patients with diffuse axonal injury in our hospital from January 2008 to May 2011 were enrolled in this study.The contents of β-amyloid precursor protein in Cerebro-Spinal Fluid(CSF),IL-1β,IL-6,IL-8,TNF-α and CRP in serum at 1 h,6 h，12 h,24 h,48 h,72 h after trauma were detected and compared in all the patients.ResultsThe contents of β-amyloid precursor protein in CSF,and IL-1β,IL-6,IL-8,TNF-α and CRP in serum showed an increasing trend in all the patients.The IL-1β content in serum reached the peak at 6 h，then began to decrease at 48 h.The β-amyloid precursor protein content in CSF and the CRP content in serum reached the peak at 24 h.Then the β-amyloid precursor protein content kept at the peak,while the serum CRP began to decrease,The levels of IL-6,IL-8 and TNF-α in serum reached the peak at 48 h.TNF-α began to decrease at 72 h,but IL-6 and IL-8 kept at the higher level,and the change range of the severe patients were significantly larger than the moderate and mild patients(P＜0.05).ConclusionThe contents of β-amyloid precursor protein in CSF,serum IL-1β,IL-6,IL-8,TNF-α,CRP of patients with diffuse axonal injury change regularly,which plays constructive roles for investigating the severity,development and prognosis of DAI.

Diffuse axonal injury;Early;β-amyloid precursor protein;Inflammatory factors;Variation

R446

A

1003—6350(2012)09—092—03

10.3969/j.issn.1003-6350.2012.09.040

2011-12-16)

白洪濤(1964—)，男，吉林省通化市人，副主任醫(yī)師，本科。