亞低溫對(duì)腦出血患者血清中谷氨酸水平影響的臨床研究

王立夫 劉金寶 段睿竹 尹航 趙釗 李建華 趙晶 傅露

亞低溫對(duì)腦出血患者血清中谷氨酸水平影響的臨床研究

王立夫1劉金寶1段睿竹1尹航1趙釗1李建華2趙晶1傅露1

目的探討亞低溫對(duì)腦出血患者血清中谷氨酸水平的影響及治療療效。方法選取自2011年至2012年黑龍江省南崗醫(yī)院神經(jīng)外科收治的116例經(jīng)頭顱CT證實(shí)腦出血患者。將其按隨機(jī)數(shù)字表法分成A、B兩組 ，A組為亞低溫治療組，B組為常規(guī)治療組，每組58例患者。A組給予亞低溫 冬眠療法，使用國產(chǎn)HGT-200型亞低溫治 療儀，在水箱中注入2 500m l蒸餾水及95%乙醇500m l。B組給予常規(guī)脫水、營養(yǎng) 神經(jīng)治療。用高效液相色 譜法分 析兩組 患者入院24 h和6 d血清中谷氨酸的含量，比較其臨床療效及并發(fā)癥。 血清谷氨酸含量組間比較用t檢驗(yàn)，總有效率和并發(fā)癥發(fā)生率組間比較用χ2檢驗(yàn)，以 P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。結(jié)果A 組血清中谷氨酸含量在 24 h 和 6 d 分別低于 B 組，分別為 24 h 時(shí)(84.6±2.3)μmol/L 和(104.6±3.2)μmol/L、6 d 時(shí)(114.4±3.6) μmol/L 和(190.3±4.7)μmol/L，差異具有 統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=31.269、67.413，P 均＜0.05)。A 組總有效 率84.48%(49/58)，死亡率 8.62%(5/58)；B 組總有效率 48.27%(28/58)，死亡率 36.21%(21/58)，兩組相比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=17.032、12.691，P＜0.01)。A 組 27 例，B 組 28 例發(fā)生并發(fā)癥，總并發(fā)癥各組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=1.254，P＞0.05)。結(jié)論亞低溫可以降低腦出血患者血清谷氨酸的含量，減輕腦損傷。對(duì)腦出血患者采取亞低溫治療，能提高治療有效率。

腦出血； 低溫，人工； 谷氨酸； 色譜法，高壓液相； 療效比較研究

興 奮 性 氨 基 酸(excitatory am ino acids，EAA)過度釋放對(duì)腦具有損害及毒性作用，并與預(yù)后明顯相關(guān)，不少學(xué)者對(duì)EAA產(chǎn)生的相關(guān)機(jī)制進(jìn)行了研究。但是目前的研究主要集中于急性腦梗死、癲癇和腦損 傷 等 ，對(duì) 于 腦 出 血 方 面 的 EAA 研 究 還 很 罕 見[1]。興奮性氨基酸中，對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生毒性作用最主要的 是谷氨酸(glutam ic acid，Glu)。 如 何 降低 Glu 水平成為目前國際研究關(guān)注的重點(diǎn)，其中亞低溫是一種具有巨大潛力的療法，國際上已經(jīng)開展了很多相關(guān)研 究[2]。 亞 低 溫 技 術(shù) 在 腦 缺 血 研 究 中 使 用 較 為 常見，Baker等[3]于 1995 年通過對(duì)永久性大腦中動(dòng)脈阻塞患者的微量透析分析，發(fā)現(xiàn)了亞低溫技術(shù)可以顯著抑制 Glu 水平的升高。隨后，Winfree 等[4]在永久性局部腦缺血的動(dòng)物(大鼠)模型上驗(yàn)證了亞低溫技術(shù)確實(shí)可以降低Glu的水平，但是針對(duì)病灶區(qū)有效果，對(duì)于半暗帶沒有顯著影響。A lkan 等[5]利用亞低溫技術(shù)結(jié)合 N-甲基 D-門冬氨酸受體(N-methyl-D-aspartate receptor，NMDAR)拮 抗劑(MK81)，也 證 實(shí)了單獨(dú)亞低溫技術(shù)以及混合療法對(duì)于Glu的抑制功效。一些專家對(duì)這些現(xiàn)象的相關(guān)機(jī)理進(jìn)行了深入探索，發(fā)現(xiàn)亞低溫技術(shù)增強(qiáng)了細(xì)胞外鉀離子初始濃度，并且阻止了鈣離子的積累[6]。針對(duì)腦出血方面的亞低溫研究相對(duì)較少，而其中相關(guān)的研究也缺乏對(duì) Glu 水平影響的探索[7]。

本文開展臨床試驗(yàn)，采用亞低溫對(duì)腦出血患者進(jìn)行試驗(yàn)性治療，以觀察對(duì)血清Glu的影響，并探討其機(jī)制，為腦出血治療提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

資料與方法

一、一般資料

選取自2011至2012年黑龍江省南崗醫(yī)院神經(jīng)外科收治的116例經(jīng)頭顱CT證實(shí)腦出血患者。男性患者62例，女性患者54例。年齡35～82歲，平均(65.5±3.2)歲。所有患者均給予常規(guī)脫水、營養(yǎng)神經(jīng)治療。按隨機(jī)數(shù)字表法分成A、B 兩組，每組58人，A組為亞低溫組，B組為常溫組?；颊哂捎诜艞壷委熁蛩劳觯瑹o法完成實(shí)驗(yàn)的隨機(jī)補(bǔ)充。兩組之間出血量差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，兩組患者均無手術(shù)指征。

二、方法

本研究獲得知情同意及醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.亞低溫組：在患者入科后立即給予哌替啶100mg、氯丙嗪50mg、異丙嗪50mg加生理鹽水稀釋 至 50m l，用 微量泵以 10m l/h 速度 從 靜脈泵入，一般用藥 30m in 后體溫開始下降，待患者逐漸進(jìn)入冬眠狀態(tài)，對(duì)外界的刺激反應(yīng)明顯減弱、瞳孔縮小、對(duì)光反射遲鈍、呼吸頻率變慢、深反射減弱或消失后，對(duì)患者進(jìn)行物理降溫。待體溫35℃時(shí)，輸入速度減慢 4～6m l/h 左右維持，并 隨 時(shí) 根 據(jù) 患 者 心 率 、血 壓 、有無寒戰(zhàn)等進(jìn)行調(diào)整，以維持患者處于昏迷狀態(tài)，四肢肌張力無增高，無寒戰(zhàn)，生命體征平穩(wěn)的最小劑量。

使用國產(chǎn)HGT-200型亞低溫治療儀，在水箱中注 入 2 500m l蒸 餾水 及95%乙 醇500m l。 將 降溫 毯平鋪于患者的軀干下，在降溫毯上鋪與毯面積大小相等的棉布床單和一中單，患者頭部置于冰帽中，頭部與冰帽接觸部位以毛巾包裹，以防凍傷發(fā)生。然后將人體溫度傳感器外裹一層薄塑料紙?zhí)撞迦敫?門 內(nèi) 6～10 cm，用 膠 布 固 定 于 會(huì) 陰 部 及 大 腿 內(nèi)側(cè) 。 水 溫 調(diào) 節(jié) 至 降 溫 檔 4～10℃ ，每 小 時(shí) 降 0.5～1.0℃ ，4～6 h 后 將 患 者 肛 溫 控 制 在 32～35℃ 。 根 據(jù)Glu含量，一般給予亞低溫處理7～10 d。

2.常溫組：除低溫外，給予常規(guī)腦出血治療。

3.觀 測(cè) 指 標(biāo) ：患 者 于 入 院 后24 h及6 d后 采 空腹 靜 脈 血 2m l，肝 素 抗 凝 ，以 2 500 r/min(離 心 半 徑為 10 cm)離心 10～15m in，分離血清。吸取 100 μl血清 加 300 μl無 水 乙 醇 混 合 ，以 4 000 r/min(離心 半 徑為 10 cm)離 心 10m in，沉 淀 蛋 白 ，取 上 清 液 20 μl加鄰苯二甲醛氨基酸衍生物制劑 80 μl，混合 1m in；進(jìn)樣 10 μl，用法國吉爾森高效液相色譜儀，反相 C18分析柱分離，熒光檢測(cè)血清中Glu水平，激發(fā)波長為305～395 nm，發(fā)射波長為430～470 nm。

4.療效判定與并發(fā)癥：3個(gè)月后按格拉斯哥預(yù)后 評(píng) 分(Glasgow outcome scale，GOS)判 定 療 效 5 分恢復(fù)良好，4分中度殘疾，3分重度殘疾，2分植物生存，1分死亡。大于等于3分為有效。各組治療中納入統(tǒng)計(jì)的并發(fā)癥為肺部感染、應(yīng)激性潰瘍、肝腎功損害、凝血異常。

三、統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用 SPSS11.0軟件包對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，患者谷氨酸含量以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示，組間比較用 t檢驗(yàn)，有效率及并發(fā)癥情況組間比較用χ2檢驗(yàn)，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié)果

兩組 患 者24 h和6 d血清Glu含 量 比較：其 趨勢(shì)是常溫組Glu均升高，分析比較顯示A組兩個(gè)時(shí)間Glu 含量明顯低于 B組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(表 1)。

表 1 兩組腦出血患者谷氨酸含量變化(μmol/L，x±s)Tab.1 The contentchangesof glutam ic acid level between 2 groupsof cerebralhemorrhage patients(Mean±SD)

A組49例有效，B組28例有效，總有效率A組(84.48%)與 B 組(48.27%)比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=17.032，P＜0.01)，A 組死亡 率 8.62%，B 組 死 亡率 36.2%，兩組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05，表2)。A 組27 例，B組 28 例發(fā)生并發(fā)癥，總并發(fā)癥各組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=1.254，P＞0.05)(表 3)。

討論

在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中Glu是含量最多的氨基酸，與其他興奮性氨基酸一樣，Glu儲(chǔ)存于神經(jīng)元突觸前囊泡中，在神經(jīng)元突觸前膜去極化時(shí)釋放到突觸間隙，是重要的興奮性神經(jīng)介質(zhì)[8]。正常情況下，腦細(xì) 胞 內(nèi)血 清 Glu 的濃 度 約為 10 μmol/L，細(xì)胞外 為0.6 μmol/L，由于有血腦屏障存在，血液中的血清Glu 不能通過血腦屏障而引起腦組織的損傷[9]。腦損傷時(shí)，EAA在細(xì)胞外液大量蓄積可直接導(dǎo)致神經(jīng)元的死亡，其機(jī)制：一是作用于非NMDAR，引起Na+，C1－，H2O 的內(nèi)流，造成神經(jīng)元急性水腫為特征的急性損傷過程；二是激活 NMDAR，使 Ca2+大量內(nèi)流，造成遲發(fā)性神經(jīng)元變性壞死的病理過程[10]。血清中血清Glu的含量取決于腦組織細(xì)胞外液血清Glu 含量和血腦屏障破壞的程度[11]。

在腦出血性疾病等病理情況下，Glu大量釋放，而其攝回系統(tǒng)又被廣泛抑制，致使細(xì)胞外EAA濃度顯著升高，持續(xù)作用于Glu受體，最終導(dǎo)致神經(jīng)元損傷、死亡。腦細(xì)胞外不存在 Glu 代謝酶，Glu 的回收由位于突觸前神經(jīng)元和其周圍星形膠質(zhì)細(xì)胞膜上完 成 ，所 以 降 低 Glu 的 含 量 就 顯 得尤 為 重 要[12]。 國外 亦 有 相 關(guān) 的 報(bào) 道 ，Zhao 等[13]通 過 實(shí) 驗(yàn) 發(fā) 現(xiàn) 在32℃、37℃及39℃3 種溫度條件下，Glu 的合成、釋放速度在32℃時(shí)相對(duì)最低，然而也并非溫度越低，對(duì)缺血腦組織的保護(hù)越有利，Mori等[14]研究了在 3 種溫度(37℃、33℃、29℃)條件下腦缺血損傷時(shí)腦皮質(zhì)梗死體積及細(xì)胞外 Glu 含量的變化，發(fā)現(xiàn) 33℃時(shí)梗死體積最小，細(xì)胞外Glu的含量也最低，可見亞低溫是抑制EAA合成及釋放的最佳溫度。此外，腦溫的變化對(duì)Glu的重?cái)z取過程中亦有明顯影響，但對(duì)其從突觸囊泡中釋放的過程并無顯著影響[15]。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，腦出血患者常溫組血清Glu明顯增高，亞低 溫 組 則 明 顯 降 低 ，與 相 關(guān) 文 獻(xiàn) 結(jié) 果 一 致[13-14]。 表明亞低溫抑制了血清 Glu 增高，在減輕和延緩缺血神經(jīng)細(xì)胞損傷、保護(hù)腦組織方面起重要作用。血清Glu 濃度越高，NMDAR 過度興奮，神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)游離Ca2+就越多，這是 Glu“興奮毒性”病理過程導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞死亡的重要因素[16]。

表2 兩組腦出血患者治療3個(gè)月后臨床療效比較Tab.2 The comparison of clinical effectbetween 2 groupsof cerebralhemorrhage patients

表3 兩組腦出血患者治療3個(gè)月后主要并發(fā)癥比較Tab.3 The comparison of complicationsbetween 2 groupsof cerebralhemorrhage patients

李燕珍等[17]報(bào)道，血清 Glu 含量在出 血性卒中患者血清中的變化趨勢(shì)是迅速升高后即迅速下降，可在恢復(fù)早期降至正常范圍。本試驗(yàn)測(cè)量了腦出血 患 者 24 h 和 第 6 天 血 清 中 血 清 Glu 的 濃 度 ，說 明腦出血患者血清中Glu持續(xù)增高，本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)A組血清G1u的含量比B組低，提示腦出血后機(jī)制可能與EAA的興奮毒性導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞損傷，亞低溫不僅能降低腦組織中G1u含量，也降低血清中G1u含量。

劉 心 剛[18]基 于 動(dòng) 物 模 型 研 究 了 亞 低 溫 對(duì) 于EAA的影響，表明局部亞低溫可以顯著抑制大鼠腦出血后早期血清中的 Glu含量。而對(duì)于后期(3 d 后)的血清中的Glu 含量，結(jié)果顯示亞低溫組與常溫組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，這與本試驗(yàn)結(jié)果是不一致的。

綜上所述，亞低溫對(duì)腦出血組織具有明顯的保護(hù)作用。腦出血后何時(shí)開始亞低溫治療且維持多長時(shí)間應(yīng)根據(jù)患者腦缺血損傷的程度及臨床癥狀具體分析。研究表明亞低溫開始治療的時(shí)間越早，效果越佳，開始治療時(shí)間較晚，則可通過延長亞低溫治療的持續(xù)時(shí)間來改善出血腦組織的損傷，提高患者生存質(zhì)量。

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M ild hypotherm ia affecting glutam ic acid level in patient′s blood serum after cerebral hemorrhage

Wang Lifu1,Liu Jinbao1,Duan Ruizhu1,Yin Hang1,Zhao Zhao1,Li Jianhua2, Zhao Jing1,Fu Lu1.1Department of Neurosurgery,Heilongjiang Provincial Hospital Nangang Branch,Harbin 150001,China;2Department ofNeurosurgery,The Forth Affiliated Hospital ofHarbin MedicalUniversity,Harbin 150001,China

Wang Lifu,Email:lifuwang@163.com

Objective To study the effect of mild hypothermia on glutamic acid level in patient’s blood serum after the cerebral hemorrhage. Methods We selected 116 cases of cerebral hemorrhage from 2011 to 2012 in the Department of Neurosurgery,Heilongjiang Provincal Hospital Nangang Branch,and confirmed by head CT.We divided the cases into group A(mild hypothermia treatment)and group B(conventional treatment),each group have 58 patients.M ild hypotherm ia treatmentw ith domestic HGT-200m ild hypotherm ia therapeutic instrumentwere applied to the patients in group A,the tank was injected into 2 500 m l distilled water and 500 m l 95%ethanol.Only conventional treatment(trophic nerve and routine dehydration)was applied to the patients in group B. The glutamic acid level in 24 h and 6 d after adm ission was analyzed in patient's blood serum by the high performance liquid chromatography to compare the situation of clinical outcomes and complications.Serum glutam ic acid levelamong groupswas tested by t test,the totaleffective rate and the incidence of complications among groupswas tested by χ2test. Results The level of glutamic acid in group A was lower than that in group B at both time point of 24 h(84.6±2.6μmol/L vs 114.4± 3.6μmol/L,t=31.269,P＜0.05)and 6 d(104.6 ±3.2μmol/L vs 190.3 ± 4.7μmol/L,t=37.413,P＜0.05).The total effective rate of group A was 84.48%(49/58),mortality of group A was 8.62%(5/58),the total effective rate of group B was 48.27%(28/58),mortality of group B was 36.21%(21/58),the difference on both total effective rate and mortality among groups are significant(χ2=17.032、12.691，P＜0.01).Complications,27 cases in group A and 28 cases in group B,and there was no statistical significance of difference among groups(χ2=1.254,P＞0.05). Conclusions M ild hypotherm ia treatmentmay be an effectivemethod to degrade the levelof glutam ic acid in patient's blood serum and alleviatebrain injuries.Themild hypothermia therapymay improveoutcomesof patients.

Cerebral hemorrhage; Hypotherm ia, induced; Glutam ic acid; Chromatography,high pressure liquid;Comparativeeffectiveness research

2014-12-01)

(本文編輯：楊藝)

10.3877/cma.j.issn.2095-9141.2015.01.006

哈爾濱市科學(xué)技術(shù)局項(xiàng)目(2010RFXQS030)；黑龍江省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(D0231)

150001 哈爾濱，黑龍江省醫(yī)院南崗院區(qū)腦外科1；150003 ，哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬四院腦外科2

王立夫，Email:lifuwang@163.com

王立夫,劉金寶,段睿竹,等 .亞低溫對(duì)腦出血患者血清中谷氨酸水平影響的臨床研究[J/CD].中華神經(jīng)創(chuàng)傷外科電子雜志,2015,1(1):20-23.