完全性脊髓損傷后血清S-100β蛋白濃度的變化①

王玉明，朱致敏，車俊艷，李慧蘭，馬科，宮慧明，陳惠，鐘華，楊明亮，杜良杰

完全性脊髓損傷后血清S-100β蛋白濃度的變化①

王玉明1，2，朱致敏3，車俊艷1，2，李慧蘭1，2，馬科1，2，宮慧明1，2，陳惠1，2，鐘華3，楊明亮1，2，杜良杰1，2

目的評(píng)價(jià)S-100β蛋白能否成為創(chuàng)傷性脊髓損傷的血清標(biāo)記物。方法2013年6月～2014年10月，選取完全性脊髓損傷患者24例，分別在損傷后1周、3個(gè)月、6個(gè)月抽血，采用酶聯(lián)免疫吸附法測定血清中S-100β蛋白濃度，以10名健康人血清作為正常對照。結(jié)果S-100β蛋白血清濃度在損傷后1周、3個(gè)月時(shí)顯著升高（Z＞4.273，P＜0.001）。結(jié)論S-100β蛋白血清濃度升高可能有助于評(píng)估完全性脊髓損傷后早期的組織損傷。

脊髓損傷；S-100β蛋白；血清；生物標(biāo)記物

［本文著錄格式］王玉明，朱致敏，車俊艷，等.完全性脊髓損傷后血清S-100β蛋白濃度的變化［J］.中國康復(fù)理論與實(shí)踐，2016，22（7）:824-826.

CITED AS:Wang YM，Zhu ZM，Che JY，et al.Changes of Serum S-100β protein after complete spinal cord injury［J］.Zhongguo Kangfu Lilun Yu Shijian，2016，22（7）:824-826.

創(chuàng)傷性脊髓損傷急性期，常出現(xiàn)完全性運(yùn)動(dòng)和感覺功能缺損。目前仍不清楚急性脊髓損傷的神經(jīng)生理病理變化細(xì)節(jié)及其繼發(fā)的損傷機(jī)制，也無法測定其變化，所以不能預(yù)測其進(jìn)展。學(xué)者們一直希望可以找到相關(guān)血清標(biāo)志物，用以評(píng)價(jià)組織損失、神經(jīng)功能狀態(tài)及判斷預(yù)后。S-100β是一種存在于星形膠質(zhì)細(xì)胞和施萬細(xì)胞的酸性鈣結(jié)合蛋白［1-3］。本研究觀察完全性脊髓損傷患者S-100β蛋白血清濃度變化，評(píng)價(jià)S-100β是否可以成為創(chuàng)傷性脊髓損傷的血清標(biāo)記物。

1資料與方法

1.1一般資料

2013年6月～2014年10月，選取脊髓損傷患者24例，其中男性19例，女性5例；年齡18～60歲，平均38.8歲；脊髓損傷平面C4～T10。所有研究對象均知情同意參加研究?；颊咴诓煌t(yī)院接受手術(shù)治療，轉(zhuǎn)入中國康復(fù)研究中心或在當(dāng)?shù)蒯t(yī)院進(jìn)行康復(fù)?？祻?fù)過程中病情穩(wěn)定，ASIA檢查未見明顯變化，感覺、運(yùn)動(dòng)無明顯異常。

納入標(biāo)準(zhǔn)：18～60歲單純脊柱脊髓損傷，有明確外傷史、截癱或四肢癱體征及影像學(xué)檢查，診斷明確；患者已接受手術(shù)及康復(fù)或神經(jīng)營養(yǎng)藥物治療；AISA評(píng)分A級(jí)。

排除標(biāo)準(zhǔn)：①并發(fā)腦血管病、脫髓鞘疾病、顱腦外傷等其他中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾??；②并發(fā)有其他感染性疾病；③并發(fā)四肢骨折或其他嚴(yán)重?fù)p傷。

對照組為20～40歲本院健康職工10名。

1.2標(biāo)本采集

患者在脊髓損傷后1周、3個(gè)月、6個(gè)月抽肘正中靜脈血4 ml，使用不含熱原和內(nèi)毒素的試管，抗凝處理，3000 r/min離心30 min，取上清。按一次用量分裝，凍存于-80℃，避免反復(fù)凍融。室溫下確保樣品均勻地充分解凍，用于酶聯(lián)免疫吸附測定（ELISA）。

同法采集對照組靜脈血。

1.3S-100β蛋白測定

抗人S-100β ELISA試劑盒購自北京欣博盛試劑公司。向預(yù)先包被人S-100β蛋白捕獲抗體的包被微孔中，依次加入標(biāo)本、標(biāo)準(zhǔn)品、HRP標(biāo)記的檢測抗體，溫育并徹底洗滌。TMB顯色。用酶標(biāo)儀在450 nm波長下測定吸光度（OD值），計(jì)算樣品濃度。

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

應(yīng)用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。Kolmogorov-Smirnov檢驗(yàn)，S-100β蛋白血清濃度不符合正態(tài)分布（P＜0.05），數(shù)據(jù)以（±s）表示，采用Mann-Whitney秩和檢驗(yàn)。顯著性水平α=0.05。

2結(jié)果

與對照組比較，脊髓損傷患者損傷后1周、3個(gè)月、6個(gè)月血清S-100β蛋白濃度均明顯升高（P＜0.01），其中損傷后1周、3個(gè)月顯著升高（P＜0.001）。見表1。

表1　　脊髓損傷后血清S-100β蛋白濃度變化（μg/L）

3討論

S-100β蛋白定位于星形膠質(zhì)細(xì)胞，脊髓損傷后由于膠質(zhì)破壞，血清濃度升高。S-100β刺激星形膠質(zhì)細(xì)胞、小膠質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生大量炎性因子和一氧化氮，導(dǎo)致神經(jīng)元功能障礙或死亡；S-100β能透過血腦屏障，能在血清測到［3-8］。還有研究顯示，S-100β與脊髓損傷后調(diào)制疼痛和痙攣有關(guān)，其濃度可以反映部分實(shí)質(zhì)變化［9］。Loy等在急性脊髓損傷動(dòng)物模型中發(fā)現(xiàn)S-100β水平在急性脊髓損傷后6 h增加，24 h后減少［2］?；诖?，有作者認(rèn)為脊髓損傷后早期S-100β血清水平升高是結(jié)構(gòu)損壞的直接標(biāo)志，可能是評(píng)估組織損失和預(yù)測急性脊髓損傷功能預(yù)后的實(shí)驗(yàn)工具，推測S-100β血清濃度升高與功能結(jié)果差有關(guān)，可能作為血清標(biāo)志物，用于判斷預(yù)后［2-3，8］。但有人認(rèn)為S-100β缺乏作為脊髓損傷生物標(biāo)記物應(yīng)具有的特異性和敏感性，不能可靠地揭示急性期脊髓損傷后的繼發(fā)變化機(jī)理，也不能預(yù)測預(yù)后并指導(dǎo)針對性治療，故不能準(zhǔn)確地作為脊髓損傷的生物標(biāo)志物［2］。由于血腦屏障，通常血液中測不到S-100β，只有在最嚴(yán)重的脊髓損傷后早期有顯著血清濃度升高。本研究顯示，頸脊髓損傷患者、胸脊髓損傷患者，在傷后1周可檢測到血清S-100β水平升高。

本研究采用抽取血液樣本測S-100β蛋白水平，避免獲取腦脊液的侵入性。有研究指出，雖然獲得血液標(biāo)本相對容易，但受高濃度蛋白干擾，使血清分析復(fù)雜、篩選檢測困難、可能保留的標(biāo)本無用，此外還有酒精或藥物中毒、多發(fā)性創(chuàng)傷、溶血、腦外來源和復(fù)蘇差等因素干擾。同時(shí)，由于血清是脊髓蛋白的間接來源，可能不能很好反映脊髓損傷的程度及全身整體情況。本研究結(jié)果顯示有極端變異，可能有這方面的影響。S-100β是細(xì)胞結(jié)構(gòu)損壞、死亡時(shí)釋放的蛋白質(zhì)，因而不能反映重塑及再生的變化［1］。

中樞神經(jīng)系統(tǒng)理想的標(biāo)志物應(yīng)有以下所有性能：中樞神經(jīng)系統(tǒng)特異性、損傷后快速顯著釋放到血液或腦脊液、容易獲得結(jié)果、早期從樣品可預(yù)測傷害的嚴(yán)重程度、標(biāo)志物濃度與損傷程度相關(guān)、價(jià)格低廉、混雜因素的影響最小、可重復(fù)。在脊髓損傷研究中，生物標(biāo)志物應(yīng)具備輔助診斷和判斷預(yù)后、指導(dǎo)治療、結(jié)果評(píng)估和藥物開發(fā)的特性。還應(yīng)特別具備必要特性，即生物標(biāo)記物的變化能描述生物過程，與損傷、恢復(fù)進(jìn)展過程中的臨床變化相符［1，10］。測量生物標(biāo)記還應(yīng)適合盲法或集中評(píng)估，數(shù)據(jù)應(yīng)能用于大量脊髓損傷個(gè)體評(píng)價(jià)信息、允許計(jì)算樣本大小和權(quán)重，評(píng)估特定治療對脊髓損傷的影響［1-2］。血清S-100β還不能滿足以上要求，不能作為脊髓損傷的生物標(biāo)志物。

血清測定評(píng)估脊髓損傷后的持續(xù)組織破壞，可能對臨床決策有幫助。目前沒有可靠的生物標(biāo)志物可利用，磁共振成像、神經(jīng)電生理監(jiān)測對急性脊髓損傷患者功能預(yù)測有限，所以判斷脊髓損傷預(yù)后方面仍需多方評(píng)價(jià)。目前嚴(yán)重脊髓損傷患者的最好預(yù)后指標(biāo)，仍然是傷后最初幾天的臨床恢復(fù)程度。

神經(jīng)標(biāo)記物的不同分類對以后相關(guān)研究有指導(dǎo)意義。脊髓損傷方面的生物標(biāo)記物有兩種：一種是組織損傷特定的唯一標(biāo)記物或標(biāo)記物群，直接調(diào)查主要結(jié)構(gòu)的損傷；第二種是損傷或修復(fù)響應(yīng)期的細(xì)胞、生化或分子級(jí)聯(lián)方面的測定。S-100β及烯醇化酶屬于第一種［3，11］。如果有某種血清標(biāo)志物能確定外傷性脊髓損傷程度、預(yù)測結(jié)果、觀察變化、評(píng)價(jià)治療，檢測快速、有效，操作簡單、成本低，將非常有價(jià)值。但目前仍沒有生物標(biāo)記物可用于評(píng)價(jià)組織損失、神經(jīng)功能狀態(tài)及預(yù)后；也沒有生物標(biāo)志物能確定活體脊髓細(xì)胞中軸突生長、細(xì)胞死亡或基因表達(dá)等變化。繼續(xù)深入研究，發(fā)現(xiàn)外傷性脊髓損傷中能即時(shí)檢測、敏感、可靠的血清標(biāo)志物仍有重要意義。作為軸索損傷及再生的標(biāo)記物，軸突特異性蛋白的測定可能有助于揭示繼發(fā)性軸索損傷機(jī)制及再生機(jī)制。

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Changes of Serum S-100β Protein after Complete Spinal Cord Injury

WANG Yu-ming1，2，ZHU Zhi-min3，CHE Jun-yan1，2，LI Hui-lan1，2，MA Ke1，2，GONG Hui-ming1，2，CHEN Hui1，2，ZHONG Hua3，YANG Ming-liang1，2，DU Liang-jie1，2
1.Beijing Bo'ai Hospital，China Rehabilitation Research Center，Beijing 100068，China；2.Capital Medical University School of Rehabilitation Medicine，Beijing 100068，China；3.The Lianjiang People's Hospital，Lianjiang，Guangdong 524400，China
Correspondence to WANG Yu-ming.E-mail:wym.sq@163.com

Objective To evaluate whether S-100β protein could be a serum marker for traumatic spinal cord injury（SCI）.Methods From June，2013 to October，2014，24 patients with complete SCI were measured the serum S-100β protein concentrations with enzyme-linked immunosorbent assay，one week，three and six months after SCI.Serum from ten healthy persons was as normal control.Results The serum S-100β protein concentrations increased one week and 3 months after SCI（Z＞4.273，P＜0.001）.Conclusion The increase of serum S-100β protein may help assessing early impairment after complete SCI.

spinal cord injury；S-100β protein；serum；biomarker

10.3969/j.issn.1006-9771.2016.07.019

R651.2

A

1006-9771（2016）07-0824-03

中央級(jí)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金項(xiàng)目（No.2012CZ-35）。

1.中國康復(fù)研究中心北京博愛醫(yī)院，北京市100068；2.首都醫(yī)科大學(xué)康復(fù)醫(yī)學(xué)院，北京市100068；3.廣東省廉江市人民醫(yī)院，廣東廉江市524400。作者簡介：王玉明（1965-），男，漢族，內(nèi)蒙古包頭市人，碩士，副主任醫(yī)師，主要研究方向：骨科、脊柱脊髓損傷。E-mail: wym.sq@163.com。

2015-11-24

2016-01-18）