腫瘤壞死因子-α、內(nèi)毒素、白細(xì)胞介素-6與重癥顱腦損傷急性肝損傷的相關(guān)性研究

徐 旭 李志偉 郭雅瓊 王著軍

肝臟是人體清除進(jìn)入血液循環(huán)中各種毒素的重要器官，在維持機(jī)體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定中處于關(guān)鍵的地位，重癥顱腦創(chuàng)傷后發(fā)生的急性肝損傷，不僅可影響機(jī)體的三大物質(zhì)代謝，而且通過不同的途徑在一定的程度上可加重原發(fā)性顱腦創(chuàng)傷的病理生理改變，顯著影響患者的預(yù)后與疾病的轉(zhuǎn)歸［1］。本研究重點(diǎn)探討腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor-α，TNF-α)、內(nèi)毒素(lipopolysaccharide，LPS)、白細(xì)胞介素-6(interleukin-6，IL-6)與顱腦損傷急性肝功能障礙發(fā)生的關(guān)系，為早期干預(yù)治療提供較可靠的臨床依據(jù)。

資料與方法

1．一般資料:以2009年1月～2012年6月在筆者醫(yī)院急診科就診，創(chuàng)傷指數(shù)(trauma index，TI)≥17分、格拉斯哥昏迷評(píng)分(Glasgow coma scale，GCS)≤10分，除外合并其他部位損傷及在急診死亡者為入選標(biāo)準(zhǔn)，共65例，男性47例，女性18例，年齡18～90歲，平均年齡42．82±15．36歲。開放性損傷13例，閉合性損傷52例;墜落傷11例，道路交通傷47例，鈍性打擊傷7例;合并腦挫裂傷57例，顱內(nèi)出血54例，顱骨骨折38例。傷后至就診平均時(shí)間1．68±0．62h，就診時(shí)平均收縮壓85．27 ± 11．54mmHg(1mmHg=0．133kPa)，平均舒張壓53．18±7．69mmHg;平均心率 117．49 ±10．38 次/分，平均 TI 23．26±2．32分，平均 GCS 8．18 ±2．41 分。對(duì)照組數(shù)據(jù)來自于在筆者醫(yī)院門診部體檢的健康人群，共46例，男性28例，女性18例，年齡20～56歲，平均年齡36．32±10．45歲。

2．方法:將符合標(biāo)準(zhǔn)的患者作為觀察組病例，就診后立即搶救，休克者給予抗休克，高顱內(nèi)壓或腦疝者給予脫水降顱內(nèi)壓以及保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞功能等搶救治療，同時(shí)抽血進(jìn)行谷丙轉(zhuǎn)氨酶(alanine aminotransferase，ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(aspartate aminotransferase，AST)、TNF- α、LPS、IL-6 化驗(yàn)檢查。ALT、AST于抽血后立即送檢，采用濕化學(xué)法，用美國產(chǎn)強(qiáng)生350檢測(cè)儀測(cè)定，試劑由美國強(qiáng)生生物制劑有限公司提供，由筆者醫(yī)院檢驗(yàn)科測(cè)定。TNF-α、LPS、IL-6于抽血后在4℃的條件下以3800r/min離心15min，所得上清液置于-70℃冰箱保存，TNF-α、IL-6采用放射免疫法，用西安產(chǎn)xh6080放免儀測(cè)定，試劑由北京北方生物技術(shù)研究所提供;LPS采用ELISA法，用西安產(chǎn)xh6080放免儀測(cè)定，試劑由上海郎頓生物技術(shù)研究所提供，內(nèi)蒙古自治區(qū)醫(yī)院免疫中心測(cè)定。對(duì)照組經(jīng)本人同意后抽血化驗(yàn)以上各項(xiàng)指標(biāo)，實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)方法同觀察組。

結(jié) 果

1．一般結(jié)果:急診搶救、檢查時(shí)間6．05 ±3．16h，后續(xù)救治期間，死亡8例，其中，男性5例，女性3例，病死率12．31%。死亡時(shí)間24～136h，平均死亡時(shí)間46．87 ±23．25h，死亡原因?yàn)槎嗥鞴俟δ苷系K綜合征(MODS)5例、彌散性血管內(nèi)凝血2例，急性呼吸窘迫綜合征1例。

2．兩組間檢驗(yàn)結(jié)果及t檢驗(yàn)值:重癥顱腦損傷觀察組與正常對(duì)照組之間檢查結(jié)果比較(表1)，主要觀察指標(biāo)ALT、AST、TNF-α、LPS及 IL-6比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均＜0．001)。提示觀察組病例肝功能及損傷因子明顯出現(xiàn)異常，各組檢測(cè)值明顯升高，詳見表1。

表1 兩組間檢驗(yàn)結(jié)果及t檢驗(yàn)值

3．觀察組肝功能與損傷因子之間相關(guān)性分析:觀察組患者肝功能指標(biāo)的ALT、AST與損傷因子指標(biāo)的TNF-α、LPS、IL-6之間相關(guān)性分析，各組之間相關(guān)系數(shù)(r)均 ＞0．8552，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均 ＜0．001)，呈顯著正相關(guān)，相關(guān)性非常明顯，詳見表2。

表2 觀察組ALT、AST與TNF-α、LPS、IL-6之間相關(guān)性分析結(jié)果

討 論

重度顱腦損傷在急診科非常常見，損傷后很快出現(xiàn)神經(jīng)內(nèi)分泌功能紊亂，并可引起眾多內(nèi)臟器官的損害，其中以肝損傷較為常見。顱腦創(chuàng)傷是一個(gè)復(fù)雜的病理過程，大多因昏迷、失血、缺血缺氧、交感神經(jīng)興奮及中樞神經(jīng)系統(tǒng)的原發(fā)性損傷等多種途徑啟動(dòng)氧應(yīng)激、內(nèi)毒素血癥等全身炎癥反應(yīng)，激活和釋放炎癥介質(zhì)、細(xì)胞因子等，導(dǎo)致全身炎癥反應(yīng)綜合征(SIRS)，在后續(xù)的MODS的發(fā)生、發(fā)展過程中，急性肝損傷具有重要的作用，它可發(fā)生于任何階段，損傷的嚴(yán)重程度與創(chuàng)傷的預(yù)后密切相關(guān)［2，3］。肝臟在腸缺血-再灌注損傷誘發(fā)的全身性炎癥反應(yīng)和遠(yuǎn)隔器官序貫性損傷過程中起著關(guān)鍵作用，急性肝損傷可使肝臟代謝、解毒能力降低，嚴(yán)重者可導(dǎo)致肝衰竭［4］。近期一些觀點(diǎn)認(rèn)為內(nèi)皮細(xì)胞和細(xì)胞外基質(zhì)的損害是MODS發(fā)生、發(fā)展過程中的共同環(huán)節(jié)，高表達(dá)的LPS受體可能參與了肝損傷的病理生理過程［5］。

本研究重點(diǎn)探討TNF-α、LPS、IL-6在重癥顱腦損傷肝損傷發(fā)生過程中的作用。TNF-α是最重要的促炎因子，由活化的巨噬細(xì)胞和T細(xì)胞產(chǎn)生，可激活中性粒細(xì)胞(PMN)、神經(jīng)細(xì)胞、肝細(xì)胞等，誘導(dǎo)IL-6、一氧化氮(NO)大量合成，使血管壁通透性增加，引發(fā)微循環(huán)障礙，它是觸發(fā)缺血-再灌注損傷時(shí)炎癥因子瀑布效應(yīng)的關(guān)鍵因子，可介導(dǎo)肝臟庫普弗細(xì)胞凋亡，可導(dǎo)致腸源性細(xì)菌易位，LPS清除減少，引發(fā)肝損傷，TNF-α通過自分泌或旁分泌等作用，激活免疫細(xì)胞和炎癥信號(hào)通路，誘導(dǎo)其他炎癥因子的表達(dá)，發(fā)揮正反饋放大炎癥的作用，直接介導(dǎo)細(xì)胞損傷，在重癥創(chuàng)傷中，TNF-α血漿水平與肝細(xì)胞壞死的程度呈正相關(guān)［6～8］。LPS是導(dǎo)致急性肝損傷發(fā)生的重要因素，可直接導(dǎo)致肝細(xì)胞損害，并可激活肝臟庫普弗細(xì)胞，分泌大量細(xì)胞因子，加重肝臟功能與結(jié)構(gòu)的損害［9］。1998年 Marshall正式提出“腸 -肝軸”假說，認(rèn)為當(dāng)機(jī)體在遭受嚴(yán)重創(chuàng)傷、休克時(shí)，肝臟庫普弗細(xì)胞功能受損，腸道內(nèi)細(xì)菌和LPS侵入循環(huán)系統(tǒng)，激活肝臟庫普弗細(xì)胞，釋放一系列炎癥介質(zhì)，造成遠(yuǎn)端組織器官損傷［10］。

LPS可攻擊多種炎癥細(xì)胞，釋放大量促炎細(xì)胞因子、炎癥介質(zhì)，一方面加重腸黏膜屏障本身的炎性損傷，促進(jìn)細(xì)菌和LPS移位，形成惡性循環(huán);另一方面產(chǎn)生持續(xù)性炎癥反應(yīng)，并不斷地自我增強(qiáng)，形成“第2次攻擊”，促使 SIRS和 MODS的發(fā)生［11］。LPS還可剌激NO釋放，導(dǎo)致持續(xù)性低血壓，直接引起組織損傷而加重MODS，并促進(jìn)TNF-α、IL-6大量生成，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡、氧自由基(OFR)生成，損傷肝臟細(xì)胞功能［12］。IL-6是前炎癥細(xì)胞因子，對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞和炎癥細(xì)胞具有直接的激活和毒性作用，可促進(jìn)肝細(xì)胞分泌急性期蛋白，是組織損傷的早期的敏感指標(biāo)，可反映組織損傷的嚴(yán)重程度并介導(dǎo)炎癥細(xì)胞聚集，增強(qiáng)粒細(xì)胞抗體依賴性細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用［13］。TNF-α、LPS可誘導(dǎo)IL-6產(chǎn)生，促進(jìn)PMN活化、聚集，釋放大量彈性蛋白酶及OFR，導(dǎo)致血管內(nèi)皮細(xì)胞破壞，通透性增加，循環(huán)血量減少，加重微循環(huán)障礙［14］。

本研究結(jié)果顯示，患者就診時(shí)血中 ALT、AST、TNF-α、LPS、IL-6與正常對(duì)照組同類數(shù)據(jù)相比，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均＜0．001)，檢驗(yàn)值有明顯的升高，出現(xiàn)高度表達(dá)。ALT與TNF-α、LPS、IL-6比較相關(guān)系數(shù)(r)均 ＞0．8552，AST 與 TNF-α、LPS、IL-6比較r均＞0．8574，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，均呈顯著正相關(guān)。這提示TNF-α、LPS、IL-6可能參與了重癥顱腦損傷急性肝損傷的發(fā)生、發(fā)展。其可能的機(jī)制是重癥顱腦損傷后機(jī)體因多種途徑可出現(xiàn)強(qiáng)烈的應(yīng)激反應(yīng)，釋放大量應(yīng)激激素、細(xì)胞因子、炎癥介質(zhì)、血管活性物質(zhì)，導(dǎo)致胃腸黏膜明顯缺血缺氧，屏障防御功能下降，通透性增加，腸腔內(nèi)細(xì)菌移行和LPS大量吸收入血，形成腸源性內(nèi)毒素血癥和菌血癥。

炎癥介質(zhì)和血管活性物質(zhì)作用導(dǎo)致多種組織器官出現(xiàn)缺血-再灌注損傷，產(chǎn)生OFR、TNF-α、IL-6等多種有害物質(zhì)，OFR作用于生物膜，導(dǎo)致生物膜脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，損傷細(xì)胞膜及線粒體膜，導(dǎo)致能量供應(yīng)及微循環(huán)雙重障礙，引發(fā)遠(yuǎn)隔組織器官損傷［15］;炎癥介質(zhì)、血管活性物質(zhì)作用于微循環(huán)血管，增加其通透性，大量血漿外滲，導(dǎo)致毛細(xì)血管滲漏綜合征，進(jìn)一步加重微循環(huán)障礙。TNF-α、LPS、IL-6之間相互作用、相互促進(jìn)，導(dǎo)致肝細(xì)胞及線粒體膜損傷，線粒體內(nèi)氧化磷酸化脫偶聯(lián)，ATP生成障礙，從而加重肝損傷。

綜上所述，TNF-α、LPS、IL-6與重癥顱腦損傷急性肝功能損傷之間密切相關(guān)，急診救治重癥顱腦損傷時(shí)應(yīng)采取積極措施，保護(hù)胃腸黏膜的屏障防御功能，抑制腸源性細(xì)菌或內(nèi)毒素移位，抑制血中TNF-α、LPS、IL-6長(zhǎng)時(shí)間的高濃度的表達(dá)，抑制細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步活化、放大，或有可能在一定的程度上保護(hù)肝細(xì)胞功能，穩(wěn)定內(nèi)環(huán)境，穩(wěn)定重要臟器器官的功能，改善顱腦創(chuàng)傷患者的預(yù)后，提高生存率，減少并發(fā)癥。

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