急性一氧化碳中毒后遲發(fā)性腦病患者血清白介素18水平及臨床意義研究

張 萍，王傳升，韓永凱，趙國有，顧家鵬，魏蕤葒，顧仁駿

急性一氧化碳中毒指在生活中或工作中短時(shí)間內(nèi)吸入一定量一氧化碳而出現(xiàn)的以腦組織損害為主的全身各組織細(xì)胞缺血缺氧性疾病。部分急性一氧化碳中毒患者經(jīng)搶救恢復(fù)，在數(shù)日至數(shù)周表現(xiàn)正?；蚧菊５拈g歇期(假愈期)后，再次出現(xiàn)以急性癡呆為主的一組神經(jīng)精神癥狀[1]，即為急性一氧化碳中毒后遲發(fā)性腦病(delayed encephalopathy after acute carbon monoxide poisoning，DEACMP)。通常在出現(xiàn)DEACMP臨床癥狀30 d后病情發(fā)展為最重，40～60 d后病情開始逐漸好轉(zhuǎn)。近年來已有不少學(xué)者對(duì)細(xì)胞因子是否參與DEACMP的發(fā)病進(jìn)行了研究，尤其對(duì)多種白介素(IL)參與DEACMP的發(fā)生進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)與描述，但仍不能對(duì)其發(fā)生、發(fā)展的機(jī)制提出滿意的解釋。由于DEACMP不是在急性一氧中毒后立即發(fā)病，而是間隔一段正常間歇期后突然發(fā)病，且其發(fā)病并不完全與急性一氧化碳中毒程度相關(guān)；即使一個(gè)家庭中夫婦同時(shí)發(fā)生急性一氧化碳中毒，同時(shí)發(fā)生DEACMP的情況也很少見，因此很難早期、準(zhǔn)確地判斷急性一氧化碳中毒患者將來是否發(fā)生DEACMP，從而給有效的預(yù)防和治療帶來一定的困難，對(duì)于DEACMP患者的預(yù)后也很難預(yù)料。因此對(duì)DEACMP的發(fā)病機(jī)制進(jìn)行研究顯得尤為重要。即使本課題組已經(jīng)開始了有關(guān)基因的檢測，但仍然不能輕視免疫機(jī)制，以往關(guān)于IL的研究有了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，因此繼續(xù)在免疫機(jī)制方面進(jìn)行探索是必要的。IL-18是一種重要的前炎性細(xì)胞因子，在眾多疾病中發(fā)揮重要作用[2]，也是近年來研究的熱點(diǎn)。本研究旨在了解和探討IL-18是否參與DEACMP的發(fā)病過程以及是否影響其病程進(jìn)展，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 入選標(biāo)準(zhǔn) (1)納入標(biāo)準(zhǔn)：①DEACMP患者均有明確的急性一氧化碳中毒昏迷史，并符合急性一氧化碳中毒診斷標(biāo)準(zhǔn)(GB8781-88)，DEACMP的診斷符合葉任高[3]提出的診斷標(biāo)準(zhǔn)：A精神意識(shí)障礙：呈現(xiàn)癡呆、木僵、譫妄狀態(tài)或去大腦皮質(zhì)狀態(tài)，B錐體外系障礙，C錐體系神經(jīng)損害、腦皮質(zhì)局灶性功能障礙，D周圍神經(jīng)炎等癥狀；②DEACMP患者住院時(shí)間均超過30 d，住院期間均進(jìn)行血標(biāo)本采集和智力量表檢查≥2次；③年齡≥40歲。(2)排除標(biāo)準(zhǔn)：①嚴(yán)重的心、腦、肝、腎疾病或功能不全者，嚴(yán)重的糖尿病及其他內(nèi)分泌疾病者，免疫系統(tǒng)疾病者，惡性腫瘤、營養(yǎng)不良、酒精依賴及其他精神疾病者；②有過敏史及激素治療史，接受過免疫抑制劑，近半年內(nèi)接受過預(yù)防接種；③妊娠、哺乳及月經(jīng)期婦女；④近2周內(nèi)有感染史；⑤血常規(guī)、肝功能、腎功能等實(shí)驗(yàn)室檢查指標(biāo)有明顯異常者；⑥近期食用影響IL-18水平食物和服用影響IL-18水平藥物者。

1.2 一般資料 選擇2009年1月—2011年1月就診于我院神經(jīng)內(nèi)科的DEACMP患者40例為DEACMP組，其中男24例，女16例；年齡40～75歲，平均(52.6±6.3)歲；文化程度：文盲9例，小學(xué)23例，中學(xué)以上8例；昏迷持續(xù)時(shí)間0.5～24.0 h，平均(12.3±2.7)h。選擇同期我院門診體檢健康者36例為對(duì)照組，其中男21例，女15例；年齡40～80歲，平均(55.9±6.6)歲；文化程度：文盲6例，小學(xué)19例，中學(xué)以上11例。兩組間性別、年齡、文化程度具有均衡性。

1.3 方法

1.3.1 標(biāo)本采集 DEACMP患者均采血2次，第1次采血于發(fā)病早期進(jìn)行〔DEACMP病程的5～14 d，平均(9.6±2.0)d〕，第2次采血于恢復(fù)期進(jìn)行〔DEACMP病程的35～127 d，平均(52.9±20.4)d〕，兩次采血時(shí)間間隔≥30 d。采集空腹靜脈血5 ml，置于37 ℃電熱恒溫水箱中熱浴30 min，然后在自動(dòng)平衡離心機(jī)上處理后留取血清2～3 ml，立即置于-70 ℃低溫冰箱中保存，以便進(jìn)行IL-18測定。同期取對(duì)照組血液標(biāo)本進(jìn)行同樣處理。所有標(biāo)本均有詳細(xì)登記。

1.3.2 血清IL-18水平測定 采用雙抗體夾心親和生物素復(fù)合酶聯(lián)免疫吸附法(avidinbiotincomplex，ABC-ELISA)測定IL-18。用抗人IL單抗包被于酶標(biāo)板上，標(biāo)準(zhǔn)品和樣品中的IL與單抗體結(jié)合，洗掉未結(jié)合物，加入生物素化的抗人IL抗體，形成免疫復(fù)合物連接在板上，洗掉多余抗體，辣根過氧化物酶標(biāo)記的鏈霉親和素與生物素結(jié)合，洗掉多余酶連物，加入酶底物鄰苯二胺(O-phenylenediamine，OPD)，出現(xiàn)黃色，顏色變深，測光密度(OD)值。DEACMP組IL水平與OD值的回歸方程為y=0.0058x+0.0124，R2=0.9959；對(duì)照組IL水平與OD值的回歸方程為y=0.0106x-0.0079，R2=0.9991。

2 結(jié)果

2.1 DEACMP組急性期血清IL-18水平與對(duì)照組比較 DEACMP組急性期血清IL-18水平〔(29.7±8.4)ng/L〕與對(duì)照組〔(24.1±5.3)ng/L〕比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=3.433，P=0.001)。

2.2 DEACMP組恢復(fù)期血清IL-18水平與對(duì)照組比較 DEACMP組恢復(fù)期血清IL-18水平〔(28.3±7.9)ng/L〕與對(duì)照組〔(24.1±5.3)ng/L〕比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=2.693，P=0.009)。

2.3 DEACMP組急性期IL-18水平與恢復(fù)期比較 DEACMP組急性期血清IL-18水平〔(29.7±8.4)ng/L〕與恢復(fù)期〔(28.3±7.9)ng/L〕比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=2.421，P=0.020)。

3 討論

DEACMP發(fā)生率報(bào)道不一，國內(nèi)為10%～30%，國外為0.8%～43.0%[4]，其差異主要是由于文獻(xiàn)研究方法不同所致。本病的主要病理改變?yōu)殡p側(cè)蒼白球?qū)ΨQ性軟化灶和大腦白質(zhì)廣泛的脫髓鞘，大腦皮質(zhì)發(fā)生點(diǎn)狀、片狀、灶性或板層狀變性壞死，海馬區(qū)也有不同程度的不可逆損害等。DEACMP的發(fā)病機(jī)制尚不清楚，可能是由多種因素作用的結(jié)果，缺血缺氧機(jī)制、細(xì)胞毒性損傷機(jī)制、再灌注損傷和自由基、興奮性氨基酸和細(xì)胞凋亡、神經(jīng)遞質(zhì)紊亂機(jī)制、一氧化氮合酶-一氧化氮(NOS-NO)系統(tǒng)和血紅素加氧酶-一氧化碳(HO-CO)系統(tǒng)以及體液成分的變化都可能參與本病的發(fā)生、發(fā)展，而以免疫機(jī)制最為重要[5]。本課題組曾報(bào)道DEACMP患者血清IL-1β、IL-2、IL-4、IL-6、IL-8、IL-10、腫瘤壞死因子α水平的動(dòng)態(tài)變化與病情的關(guān)系[6-8]。

IL-18是1995年Okalnura等[9]首次從誘發(fā)的中毒性休克小鼠肝臟提取液中獲得的一種蛋白，其與IL-12有著相似的生物學(xué)活性，主要由單核巨噬細(xì)胞產(chǎn)生。在生物學(xué)上處于失活狀態(tài)，需要通過Caspase1裂解激活。近年來研究發(fā)現(xiàn)，IL-18與許多病理現(xiàn)象有關(guān)，如胰島素抵抗、動(dòng)脈粥樣硬化、肥胖及代謝綜合征等，而其在心腦疾病中的作用愈來愈受到重視[10]。有研究表明，IL-18在缺血缺氧的新生大鼠模型中有不同程度的表達(dá)，且與腦組織損傷程度成正比[11]。這表明IL-18參與了缺血缺氧性腦損傷的病理改變過程。

在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中，IL-18除了來自韁內(nèi)側(cè)核神經(jīng)元外，還來自小神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞及室管膜細(xì)胞，是一個(gè)外周炎癥反應(yīng)和機(jī)體免疫反應(yīng)的重要調(diào)節(jié)因子，也是參與炎癥反應(yīng)的重要前炎性分子，在炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)中起關(guān)鍵作用[12]。近年來研究發(fā)現(xiàn)，IL-18與顱腦損傷及遲發(fā)型炎癥反應(yīng)閉合性腦損傷有關(guān)[13]，其作用相當(dāng)復(fù)雜。急性一氧化碳中毒后出現(xiàn)彌散性腦損傷，IL-18被激活，一方面其能夠通過多種途徑激活并誘導(dǎo)某些細(xì)胞產(chǎn)生大量的炎性因子，并參與介導(dǎo)小膠質(zhì)細(xì)胞神經(jīng)毒性作用以發(fā)揮促炎作用，損傷腦細(xì)胞[14]；另一方面其可能參與誘發(fā)神經(jīng)細(xì)胞凋亡的過程[15]，IL-18與一些其他細(xì)胞因子在腦組織中含量的變化造成遲發(fā)性免疫反應(yīng)，經(jīng)過一段時(shí)期開始出現(xiàn)細(xì)胞損害及神經(jīng)髓鞘被免疫攻擊使軸突髓鞘剝脫，神經(jīng)傳導(dǎo)速度減慢，而導(dǎo)致神經(jīng)癥狀。本研究結(jié)果顯示，DEACMP患者急性期與恢復(fù)期血清IL-18水平均明顯高于對(duì)照組，這可能是機(jī)體應(yīng)激性產(chǎn)生了一種IL-18結(jié)合蛋白來保護(hù)神經(jīng)[16]，從而使IL-18明顯升高。本研究還發(fā)現(xiàn)DEACMP患者急性期血清IL-18水平明顯高于恢復(fù)期，考慮可能是DEACMP患者恢復(fù)期采血時(shí)間平均為52.9 d，尚處在病情開始恢復(fù)的初期所致。如果DEACMP患者均在發(fā)病3個(gè)月后采血再檢測IL-18水平可能出現(xiàn)更明顯的下降，更接近于正常人。根據(jù)以上IL-18水平的變化，考慮其可能參與DEACMP的發(fā)病機(jī)制，并且持續(xù)作用一段時(shí)間。對(duì)其進(jìn)行長期動(dòng)態(tài)監(jiān)測有可能發(fā)現(xiàn)IL-18水平變化與DEACMP病程和病情變化之間的關(guān)系。本課題組將做好長期隨訪工作并進(jìn)一步檢測DEACMP患者恢復(fù)正常后血清IL-18的水平變化，為DEACMP的發(fā)病機(jī)制提供更準(zhǔn)確的解釋。

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