急性顱腦損傷后胰島素抵抗、血清IL-6的相關(guān)性研究

陳耀隆，何朝暉，劉 瀏

（重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院神經(jīng)外科 400016）

在長期的臨床工研究中，作者發(fā)現(xiàn)急性顱腦損傷患者傷后血糖、血清胰島素及炎癥因子水平有較大的變化。通過對106例急性顱腦損傷患者不同時(shí)期的血糖、血清胰島素、血清白細(xì)胞介素-6（IL-6）含量測定，觀察其變化，并計(jì)算胰島素抵抗指數(shù)（HOMA-IR），比較急性顱腦損傷分級與血糖、血清胰島素、血清IL-6含量的關(guān)系以及對顱腦損傷患者預(yù)后的影響，為進(jìn)一步提高顱腦損傷救治水平提供依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料 重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院2011年8月至2012年3月神經(jīng)外科住院急性顱腦損傷患者106例，其中，男64例，女42例，年齡15～61歲，平均（40.21±17.78）歲。所有患者均于傷后24h入院，既往無糖尿病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病及腦外傷，傷前無心、肺、肝、腎等重要臟器疾病，入院后GCS評分（13～15分）為輕型組40例，GCS評分（9～12分）為中型組37例，GCS評分（3～8分）重型組29例。正常對照組20例，男13例，女7例，年齡18～65歲，平均（40.10±12.20）歲，均排除有糖尿病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、腦外傷及心、肺、肝、腎等重要臟器疾病。正常對照組與腦外傷組及腦外傷輕度、中度及重度3組之間的性別構(gòu)成比、年齡經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)處理差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，具有可比性。

1.2 方法

1.2.1 標(biāo)本采集 所有患者分別于傷后1、2、3、4、5d抽取外周靜脈血5mL兩管，其中一管離心，去血清后保存置于-70℃，另一管血測定空腹血糖和空腹血清胰島素?？崭寡撬讲捎闷咸烟茄趸阜y定，空腹血清胰島素水平采用放射免疫法測定，并采用穩(wěn)態(tài)模式中的IR指數(shù)（homeostasis model of assessement IR，HOMA-IR）評估IR程度：HOMA-IR＝空腹血清胰島素（U／mL）×空腹血糖（mmol／L）／22.5。正常對照組取本院同期門診正常體檢者，方法同上。

1.2.2 血清IL-6測定 采用酶聯(lián)免疫吸附（ELISA）方法檢測，試劑盒購自北京四正柏生物科技有限公司，各血清樣本均按照試劑盒詳細(xì)說明操作后，在450nm處測吸光度（OD）值，所有測得的OD值都減去空白值后再行計(jì)算，根據(jù)對倍稀釋后的不同濃度標(biāo)準(zhǔn)品的OD值在半對數(shù)紙上畫出標(biāo)準(zhǔn)曲線，根據(jù)各樣本OD值在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出相應(yīng)的IL-6含量。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS19.0統(tǒng)計(jì)軟件分析處理，計(jì)算數(shù)據(jù)以±s表示，組間均數(shù)比較采用方差分析，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 空腹血糖與急性顱腦損傷程度關(guān)系 本組106例重型顱腦損傷患者傷后連續(xù)5d血糖監(jiān)測顯示，傷后第1天血糖（8.67±1.77）mmol／L，明顯高于正常者（3.9～6.1mmol／L）（P＜0.01）。不同程度的急性顱腦損傷患者空腹血糖升高的程度也有明顯差異（P＜0.01），在重度顱腦損傷時(shí)候，血糖升高相對輕、中度顱腦損傷較為明顯，說明血糖升高的水平與急性顱腦損傷程度有一定聯(lián)系，初步證明了傷后患者血糖水平越高預(yù)后相對較差（表1）。

2.2 血清胰島素、HORM-IR與急性顱腦損傷關(guān)系 傷后第1天血清胰島素明顯增高（正常小于20U／L），但輕、中、重度顱腦損傷患者在傷后第1天血清胰島素水平之間對比沒有明顯差異（P＞0.05，見表1）。根據(jù)血糖及血清胰島素水平計(jì)算出胰島素抵抗指數(shù)，結(jié)果說明：顱腦損傷程度越嚴(yán)重，HOMA-IR的值越高，其中還發(fā)現(xiàn)在輕度與中、重度顱腦損傷患者之間相比，HOMA-IR值差異顯著（P＜0.01，見表1）。

表1 不同程度顱腦損傷患者的血糖、胰島素、HOMAIR值變化（±s）

表1 不同程度顱腦損傷患者的血糖、胰島素、HOMAIR值變化（±s）

△：P＜0.05，▲：P＜0.01，與13～15分者相比較；＃：P＜0.01，與13～15分和9～12分者相比較。

項(xiàng)目 時(shí)間（d）GCS評分（分）13～15 9～12 3～8血糖（mmol／L） 1 7.71±0.82 8.12±0.81△ 10.76±1.67＃2 7.01±0.59 7.64±0.63△ 10.88±1.44＃3 6.21±0.41 6.50±0.41▲ 12.79±0.66＃4 4.85±0.30 5.51±0.30 8.33±0.76＃5 40.64±0.22 4.92±0.27 7.71±0.64血清胰島素（mU／L） 1 23.31±8.11 22.36±6.24 25.03±6.45 2 16.99±7.02 19.77±6.01 23.71±5.14 3 14.32±6.31 15.29±5.14▲ 18.76±4.55 4 14.02±5.44 14.32±4.14 15.37±3.27 5 13.86±5.05 13.46±3.30 11.16±3.25 HOMA-IR值1 7.32±3.12 8.61±2.34 11.70±3.67 2 5.02±2.94 6.87±1.51 10.82±3.46 3 3.66±1.35 3.45±1.27 6.69±2.23 4 2.99±1.03 2.89±1.04△ 5.41±1.97＃5 2.87±0.96 2.77±0.82△ 5.22±1.34＃

2.3 急性顱腦損傷后血清IL-6含量的動態(tài)變化 急性顱腦損傷后血清IL-6含量于傷后第1天達(dá)到高峰，第3天有下降趨勢，但仍高于對照組（P＜0.05）水平（表2）。

2.4 不同程度急性顱腦損傷后血清IL-6含量變化 急性顱腦損傷后從每個時(shí)間段血清IL-6含量看，輕型組均較中型組和重型組低（P＜0.05），而中型組也低于重型組（P＜0.01），說明血清IL-6含量和急性顱腦損傷程度有密切關(guān)系（表3）。

表2 急性顱腦損傷后血清IL-6動態(tài)變化（±s，pg／mL）

表2 急性顱腦損傷后血清IL-6動態(tài)變化（±s，pg／mL）

△：P＜0.01，☆：P＞0.05，與對照組比較?！篜＜0.05，與傷后其他時(shí)間比較。

組別IL-6對照組（d）102.34±15.78腦外傷組傷后1 252.37±118.30△▲傷后2 237.25±111.23△傷后3 222.64±107.32△傷后4 217.33±99.17△傷后5 209.54±98.01☆

表3 不同程度急性顱腦損傷后血清IL-6含量變化（±s，pg／mL）

表3 不同程度急性顱腦損傷后血清IL-6含量變化（±s，pg／mL）

△：P＜0.01，與輕、中型損傷比較；▲：P＜0.05，與輕型組比較。

傷后時(shí)間 損傷程度 IL-6（pg／mL）第1天 輕186.51±102.17中214.21±118.02重331.52±141.23△第2天 輕 169.24±93.21中185.33±107.04重327.21±151.22▲第3天 輕 156.21±80.06中172.34±105.76重328.33±147.16▲第4天 輕 131.50±60.87中159.71±96.24重325.62±140.56▲第5天 輕 121.34±56.61中156.33±93.31▲重327.22±127.01▲

3 討 論

3.1 血糖升高是影響創(chuàng)傷性顱腦損傷預(yù)后的因素之一，并直接影響患者的死殘率 目前部分研究說明，創(chuàng)傷性腦損傷后血清胰島素水平下降導(dǎo)致血糖水平升高［1-2］。但隨著研究的深入，在動物實(shí)驗(yàn)和臨床觀察中發(fā)現(xiàn)，創(chuàng)傷性腦損傷血糖水平升高的同時(shí)血胰島素水平升高，提示腦損傷后血糖升高的原因并非是血胰島素含量降低，而可能與機(jī)體產(chǎn)生胰島素抵抗（insulin resistance，IR）有關(guān)［3-4］。

IR是指全身胰島素的敏感性和反應(yīng)性下降，導(dǎo)致超常量胰島素才能引起正常量胰島素反應(yīng)的一種狀態(tài)，常伴有高胰島素血癥，對外源性胰島素也有一定的抵抗性。胰島素抵抗最主要的特征是胰島素刺激的葡萄糖攝取和利用障礙。研究表明，胰島素抵抗是一種廣泛存在的極為重要的病理生理變化，與創(chuàng)傷、應(yīng)激、感染、腫瘤、妊娠等多種病理生理狀況有關(guān)［5］。判斷機(jī)體有無IR，必須準(zhǔn)確地測定胰島素敏感性。目前，對于評價(jià)胰島素敏感性這一指標(biāo)，得到公認(rèn)的僅有Defronzo等［6］于1979年建立的正常血糖-高血胰島素鉗夾技術(shù)。多項(xiàng)研究表明，該技術(shù)能準(zhǔn)確、可靠地評價(jià)人體的胰島素敏感性，是國內(nèi)外公認(rèn)的評價(jià)IR的金標(biāo)準(zhǔn)。而在此基礎(chǔ)上建立的大鼠鉗夾技術(shù)也成為判斷IR動物模型是否復(fù)制成功的“黃金標(biāo)準(zhǔn)”［7］。

本課題組在以往動物實(shí)驗(yàn)中觀察到大鼠創(chuàng)傷性腦損傷后血糖水平升高的同時(shí)血胰島素水平升高，并運(yùn)用胰島素鉗夾技術(shù)證實(shí)創(chuàng)傷性腦損傷后大鼠胰島素敏感性顯著降低，存在IR現(xiàn)象［4］，但創(chuàng)傷性腦損傷后患者血糖水平升高是否與機(jī)體產(chǎn)生IR有關(guān)需做進(jìn)一步研究。目前，本課題組運(yùn)用胰島素鉗夾技術(shù)測定人胰島素敏感性的方法已趨于成熟［8］。因此，運(yùn)用胰島素鉗夾技術(shù)這一金標(biāo)準(zhǔn)來證實(shí)創(chuàng)傷性腦損傷患者是否存在IR已具備客觀條件。但該技術(shù)存在某些問題：測定方法復(fù)雜、價(jià)格貴、對操作人員要求高，要被廣泛用于臨床工作有較大困難，所以眾多學(xué)者一直在探索一種方法簡單、價(jià)格便宜的檢測胰島素敏感性、評價(jià)IR的新方法。

1985年Mattews等［9］發(fā)表了另一檢測胰島素抵抗的方法——穩(wěn)態(tài)模型的HOMA IR。機(jī)體的胰島素抵抗指數(shù)HOMA IR＝FINS／22.5e-InFPG。認(rèn)為 HOMA IR能夠較為準(zhǔn)確地反映機(jī)體胰島素敏感性。該方法只需測定患者空腹?fàn)顟B(tài)下血糖和血清胰島素值，操作簡單，價(jià)格便宜，對患者損傷小。若創(chuàng)傷性腦損傷后穩(wěn)態(tài)模型的胰島素抵抗指數(shù)（Homa IR）與正常血糖-高血胰島素鉗夾技術(shù)測定的胰島素敏感性密切相關(guān)，則可替代胰島素鉗夾技術(shù)用于創(chuàng)傷性腦損傷后胰島素抵抗的動態(tài)監(jiān)測。

IR的發(fā)生機(jī)制復(fù)雜，涉及到受體前、后及受體等一系列環(huán)節(jié)及其他一些相關(guān)因素，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)異常，均可導(dǎo)致胰島素抵抗的發(fā)生［10］。

本研究中采用HOMA-IR來評價(jià)IR。結(jié)果顯示，HOMAIR在不同程度的急性顱腦損傷患者中有顯著差異（P＜0.01），且HOMA-IR與急性顱腦損傷患者的預(yù)后明顯相關(guān)（P＜0.01），說明HOMA-IR是評價(jià)急性顱腦損傷嚴(yán)重程度的一個敏感指標(biāo)。

3.2 IL-6是由單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、T細(xì)胞、B細(xì)胞等多種細(xì)胞分泌的一種具有多種生物活性的細(xì)胞因子 是炎性免疫反應(yīng)的重要介質(zhì)，其不僅作用于免疫系統(tǒng)本身，亦廣泛作用于神經(jīng)、內(nèi)分泌和心血管等系統(tǒng)。有研究表明，給動物注射IL-6后，在抑制胰島素分泌的同時(shí)還降低組織細(xì)胞對胰島素的敏感性。近年來研究表明，IL-6還能抑制過氧化物酶體增殖物激活受體PPAR基因表達(dá)，降低機(jī)體組織對胰島素的敏感性［11］。IL-6可通過抑制脂聯(lián)素的表達(dá)參與IR的發(fā)生。研究表明，脂聯(lián)素能改善IR，提高胰島素敏感性，IL-6可影響脂聯(lián)素mRNA的表達(dá)和分泌。用IL-6處理3T3-L1細(xì)胞，能使脂聯(lián)素mRNA的表達(dá)下降75%，故IL-6能通過抑制脂聯(lián)素的表達(dá)而降低胰島素敏感性，誘導(dǎo)產(chǎn)生IR［12］。另有研究發(fā)現(xiàn)，IL-6可降低葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（GLUT-4）mRNA表達(dá)水平，從而使胰島素刺激的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)能力降低［13］。IL-6可導(dǎo)致脂質(zhì)代謝紊亂，使FFA水平升高，抑制胰島素在肝臟的清除，導(dǎo)致高胰島素血癥，也可使脂肪酸氧化增加，競爭抑制葡萄糖的氧化［14］，導(dǎo)致IR。

綜上所述，炎癥反應(yīng)在急性腦損傷后的繼發(fā)腦損害中發(fā)揮較為重要的作用［15］，如能在急性顱腦損傷患者中動態(tài)監(jiān)測血清IL-6水平，能客觀地反映患者損傷的嚴(yán)重程度，也可以作為評價(jià)患者預(yù)后的客觀依據(jù)。

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