腦外傷后血清中巨噬細(xì)胞炎癥蛋白—1α的動(dòng)態(tài)變化及其意義

王松林 金濤 李東波 等

[摘要] 目的 研究腦外傷患者血清中巨噬細(xì)胞炎癥蛋白-1α（MIP-1α）的動(dòng)態(tài)變化及臨床意義。 方法 利用ELISA方法對(duì)2012年12月～2014年6月收治在安康市中心醫(yī)院神經(jīng)外科的55例腦外傷患者（輕型組18例，中型組20例，重型組17例）入院后第1、3、7天的血清MIP-1α水平進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，并與對(duì)照組15例進(jìn)行比較分析。 結(jié)果 入院后第1、3天時(shí)，腦外傷輕、中、重型組患者血清MIP-1α水平均顯著高于對(duì)照組，且三組中重型組MIP-1α水平最高，中型組次之，輕型組最低（P < 0.01）。入院第7天時(shí)，各腦外傷患者組血清MIP-1α的表達(dá)水平均顯著下降，其中，中型及重型組患者的血清MIP-1α表達(dá)水平高于對(duì)照組（P < 0.05），而輕型組患者的血清MIP-1α表達(dá)水平與對(duì)照組比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.05）。入院后第1、3、7天，腦外傷患者血清中的MIP-1α水平與格拉斯哥昏迷評(píng)分（GCS）呈負(fù)相關(guān)，受傷程度越重，MIP-1α水平越高（第1天：r=-0.703，P < 0.01；第3天：r=-0.785，P < 0.01；第7天：r=-0.518，P < 0.01）。 結(jié)論 腦外傷后MIP-1α在血清中可被檢出，且在傷后第3天表達(dá)最高，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)MIP-1在判斷患者病情嚴(yán)重程度及預(yù)后中起重要作用。

[關(guān)鍵詞] 巨噬細(xì)胞炎癥蛋白-1α；血清；格拉斯哥昏迷評(píng)分；腦外傷

[中圖分類(lèi)號(hào)] R651.1 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673-7210（2016）02（b）-0148-04

Clinical significance of dynamic changes of serum MIP-1α after traumatic brain injury

WANG Songlin1，2 JIN Tao2 LI Dongbo2 YANG Tao2 QUAN Tianlong2 SONG Jinning1

1.Department of Neurosurgery， the First Affiliated Hospital of Xi'an Jiaotong University， Shaanxi Province， Xi'an 710061， China； 2.Department of Neurosurgery， the Center Hospital of Ankang City， Shaanxi Province， Ankang 725000， China

[Abstract] Objective To explore the dynamic changes of serum MIP-1α in patients after traumatic injury （TBI） and its clinical significance. Methods The serum MIP-1α levels of 55 cases， who suffered traumatic brain injury treated in the Neurosurgery Department， Center Hospital of Ankang City from December 2012 to June 2014 （18 cases in the mild group， 20 cases in the moderate group， 17 cases in the severe group） were dynamic monitored by ELISA at 1st， 3rd， 7th d after admission， and compared with 15 healthy individuals in the normal control group. Results The serum levels of MIP-1α in the brain injury group were significantly higher than those in the normal control group at the 1st and 3rd day； the serum level of MIP-1α was highest in the severe group and lowest in the mild group among the three groups （all P < 0.01）. And at the 7th day， the serum levels of MIP-1α in TBI group had significantly dropped， MIP-1α levels in the moderate group and the severe group were still higher than those in the normal control group （P < 0.05）， but there was no statistically significant difference in serum MIP-1α levels between the mild group and the normal control group （P > 0.05）. MIP-1α levels of TBI patients at each time point was negatively correlated with Glasgow coma score （GCS）， the more severe degree of TBI， the higher level of MIP-1α （1st day： r = -0.703， P < 0.01； 3rd day： r = -0.785， P < 0.01； 7th d： r = -0.518， P < 0.01）. Conclusion MIP-1α can be detected in serum after TBI and its expression significantly increased， peaked at 3rd day. The dynamic monitoring of the serum MIP-1α levels in the patients with traumatic brain injury plays an important role in judging the disease severity and prognosis.

[Key words] MIP-1α； Serum； Glasgow coma scale； Traumatic brain injury

隨著社會(huì)的發(fā)展，腦外傷的發(fā)生率逐年升高，腦外傷相關(guān)的高致殘率和高致死率給社會(huì)、家庭帶來(lái)了沉重的負(fù)擔(dān)。腦外傷對(duì)腦組織造成的損傷分為原發(fā)性損傷和繼發(fā)性損傷，既往研究的熱點(diǎn)集中在繼發(fā)性腦損傷的神經(jīng)生化機(jī)制，在一些領(lǐng)域取得了部分進(jìn)展，比如，谷氨酸的過(guò)度釋放、鈣離子失衡、脂質(zhì)過(guò)氧化、自由基的生成等。目前，關(guān)于繼發(fā)性腦損傷的研究越來(lái)越關(guān)注腦外傷后的炎性反應(yīng)。通過(guò)藥物及外界手段抑制腦外傷后的炎性反應(yīng)，可能為減輕腦組織損傷提供一條新的有效途徑[1]。腦外傷后促炎細(xì)胞因子和趨化因子表達(dá)會(huì)迅速上調(diào)。趨化因子是一類(lèi)控制細(xì)胞定向遷移的細(xì)胞因子，能吸引免疫細(xì)胞到免疫應(yīng)答局部參與免疫調(diào)節(jié)和免疫病理反應(yīng)。趨化因子根據(jù)結(jié)構(gòu)可以分為四個(gè)亞族，其中Cys-Cys亞族中的巨噬細(xì)胞炎癥蛋白-1α（macrophage inflammatory protein-1α，MIP-1α，CCL3）是一種前炎癥因子，病理?xiàng)l件下，可由腦組織大量釋放，通過(guò)炎癥細(xì)胞及各種炎癥因子的作用進(jìn)一步加重腦損傷，因此，其在腦外傷后的重要作用已引起廣泛關(guān)注[2]。外周血內(nèi)的MIP-1α在炎性條件下由單核細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞及淋巴細(xì)胞分泌或表達(dá)，參與免疫活性細(xì)胞的活化、成熟和遷移，影響并調(diào)控著免疫活性細(xì)胞的動(dòng)態(tài)分布、各類(lèi)細(xì)胞的分化及成熟的程度。由于趨化因子表達(dá)水平的升高，將激活炎癥細(xì)胞并選擇性趨化炎癥細(xì)胞向創(chuàng)傷病灶積聚。除外外周血，腦內(nèi)的星形膠質(zhì)細(xì)胞、小膠質(zhì)細(xì)胞和神經(jīng)元也可以表達(dá)MIP-1α，在缺氧、損傷、感染、免疫反應(yīng)和血流動(dòng)力學(xué)變化等情況下大量分泌釋放，并通過(guò)與其受體CCR1和CCR5作用調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞的功能，參與神經(jīng)系統(tǒng)的炎性反應(yīng)。腦外傷發(fā)生后，多種因素共同參與外傷后炎性反應(yīng)，引起腦細(xì)胞損傷，并且這種級(jí)聯(lián)的炎性反應(yīng)已被證實(shí)是導(dǎo)致腦細(xì)胞損傷的重要因素[3]。因此，本研究通過(guò)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)腦外傷患者血清MIP-1α水平，探討該指標(biāo)與腦外傷病情嚴(yán)重程度的關(guān)系，以期為腦外傷的病情判斷和治療提供參考性依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2012年12月～2014年6月安康市中心醫(yī)院（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“我院”）神經(jīng)外科收治的55例腦外傷患者，均于傷后24 h內(nèi)入院，前均行頭顱CT檢查，符合腦外傷診斷標(biāo)準(zhǔn)。其他部位有嚴(yán)重合并傷、既往有腦外傷及神經(jīng)系統(tǒng)疾病史、伴有嚴(yán)重心肝腎疾病或血液系統(tǒng)疾病的患者不納入本研究。55例患者中男30例，女25例，年齡26～58歲，平均（42.2±6.2）歲。依據(jù)格拉斯哥昏迷評(píng)分（glasgow coma scale，GCS）將患者分為三組：輕型組、中型組及重型組，其中，輕型組（GCS 13～15分）18例，中型組（GCS 9～12分）20例，重型組（GCS 3～8分）17例[4]。同時(shí)選取同期在我院門(mén)診體檢的健康者15例作為對(duì)照組，其中，男8例，女7例；年齡22～60歲，平均（44.3±5.8）歲。各組患者性別、年齡等一般情況比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.05），具有可比性。見(jiàn)表1。

表1 各組一般資料情況比較

1.2 標(biāo)本采集及檢測(cè)方法

腦外傷組患者分別于入院第1、3、7天空腹抽取肘靜脈血3 mL，對(duì)照組體檢時(shí)空腹抽取肘靜脈血3 mL，全血在1500 r/min條件下離心10 min，分離血清，于-20℃保存。采用ELISA法測(cè)定血清MIP-1α濃度，試劑盒由武漢博士德公司提供（貨號(hào)：EK0448），NM-9602A型酶標(biāo)儀在450 nm波長(zhǎng)測(cè)各孔的OD值。由專(zhuān)人嚴(yán)格按照試劑盒說(shuō)明書(shū)及儀器操作規(guī)程進(jìn)行操作檢測(cè)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 18.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)量資料數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，多組間比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn)；相關(guān)性分析采用Pearson列聯(lián)系數(shù)檢驗(yàn)。以P < 0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 腦外傷患者血清中MIP-1α的動(dòng)態(tài)變化

與對(duì)照組相比，中型組、重型組患者入院后第1、3、7天時(shí)血清MIP-1α水平均較高（P < 0.05）；輕型組患者在入院第1、3天時(shí)，血清MIP-1α水平較高（P < 0.05），入院第7天時(shí)，血清MIP-1α水平與對(duì)照組相比，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.05）。與輕型組比較，中型組及重型組患者在入院第1、3、7天時(shí)血清MIP-1α水平均較高（P < 0.05），且重型組血清MIP-1α水平最高（P < 0.05）。與入院后第1天比較，腦外傷組患者血清MIP-1α水平在入院第3天時(shí)最高，第7天時(shí)MIP-1α水平較第1天及第3天均低（P < 0.05）。見(jiàn)表2。

2.2 腦外傷患者血清中MIP-1α水平與腦外傷程度的相關(guān)性分析

應(yīng)用GCS評(píng)分評(píng)價(jià)腦外傷患者受傷程度，并與各個(gè)時(shí)間點(diǎn)患者血清中的MIP-1α水平進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果顯示，GCS評(píng)分與受傷后第1、3、7天血清MIP-1α水平的Pearson列聯(lián)系數(shù)分別為r=-0.703（P=0.000）、r=-0.785（P=0.000）、r=-0.518（P=0.000），提示受傷程度越重，其血清MIP-1α的表達(dá)水平越高。

3 討論

腦外傷是指由于外界的直接或間接暴力作用于頭部所造成的損傷，是臨床中最常見(jiàn)、最嚴(yán)重的外科疾病之一。隨著交通及社會(huì)建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，腦外傷的發(fā)生率逐年增加，現(xiàn)已成為青壯年致死、致殘的首位病因。盡管外科手術(shù)是治療方案之一，但損傷所引起的病理改變以及多種損傷因子的持續(xù)作用并不能被完全解除，嚴(yán)重影響患者的預(yù)后，這是因?yàn)槟X外傷后的病理過(guò)程包括原發(fā)性損傷和繼發(fā)性損傷。原發(fā)性損傷與外力的直接作用有關(guān)，發(fā)生于受傷的瞬間；而繼發(fā)性損傷發(fā)生于腦外傷后的數(shù)小時(shí)至數(shù)天，是顱腦損傷患者死亡和致殘的主要原因，因此阻止腦外傷后繼發(fā)性損傷的發(fā)生和發(fā)展是目前研究的熱點(diǎn)。現(xiàn)有研究表明，顱腦損傷后可引起患者中樞神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生大量的炎癥因子，并且這些因子的過(guò)表達(dá)與腦外傷的嚴(yán)重程度密切相關(guān)[3-5]。

MIP-1α主要由單核/巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生，是CC亞族趨化性細(xì)胞因子之一[6]。研究證實(shí)，MIP-1α通過(guò)與不同靶細(xì)胞上的多種受體結(jié)合，發(fā)揮多向性的生物學(xué)效應(yīng)：MIP-1α與多種自身免疫性疾病如自身免疫性甲狀腺疾病等有關(guān)；參與炎癥的過(guò)程中發(fā)揮刺激新血管生成的作用，對(duì)急性炎癥向慢性炎癥轉(zhuǎn)變有積極意義；在腫瘤血管生成中發(fā)揮重要作用[7-8]。

在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中，趨化因子通過(guò)誘導(dǎo)白細(xì)胞浸潤(rùn)和/或激活膠質(zhì)細(xì)胞在炎性反應(yīng)中發(fā)揮重要作用[9-10]。此前研究發(fā)現(xiàn)，在NMDA誘導(dǎo)的神經(jīng)元損傷、局灶性腦缺血、腦退行性疾病、癲癇、缺血再灌注等病變中，MIP-1α mRNA和蛋白質(zhì)表達(dá)均增加，小膠質(zhì)細(xì)胞仍是MIP-1α的主要來(lái)源。因此，MIP-1α可能在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的炎癥系統(tǒng)中起重要作用[11-12]。例如，腦缺血發(fā)生后，MIP-1α與抗體結(jié)合后能夠加速白細(xì)胞的遷移，誘導(dǎo)炎性反應(yīng)的發(fā)生，加重腦組織損傷，給予相應(yīng)的受體拮抗劑后，其腦梗死的體積可明顯減少[12-13]。

腦外傷后，趨化因子和趨化因子調(diào)節(jié)因子可由中樞神經(jīng)系統(tǒng)的膠質(zhì)細(xì)胞或因血腦屏障破壞而侵入的外周細(xì)胞釋放。研究證實(shí)，MIP-1α在小鼠腦外傷后可快速上調(diào)，主要由小膠質(zhì)細(xì)胞分泌[14-15]。與野生型遭受皮質(zhì)撞擊的小鼠相比，MIP-1α缺陷的小鼠在遭受腦外傷后，腦組織內(nèi)表現(xiàn)出更強(qiáng)的外周炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)和血小板選擇素的表達(dá)[16]。進(jìn)一步研究表明，小鼠大腦皮層MIP-1α mRNAs在腦外傷后5 h內(nèi)即開(kāi)始升高，提示MIP-1α在基因和蛋白水平共同參與腦外傷的進(jìn)展[17-19]。本研究采用ELISA法檢測(cè)腦外傷患者血清MIP-1α的表達(dá)，并與正常健康者對(duì)照，結(jié)果表明腦外傷患者的血清MIP-1α水平顯著高于正常健康者，且其升高的程度與腦外傷的輕重程度呈正相關(guān)，并且隨著病情的發(fā)展呈現(xiàn)出一定的時(shí)間規(guī)律，這與既往的研究結(jié)果一致[18-19]。腦外傷發(fā)生后數(shù)天至數(shù)個(gè)月內(nèi)，繼發(fā)腦損傷仍在持續(xù)進(jìn)行，并且細(xì)胞水平繼發(fā)性的腦損傷可導(dǎo)致不可逆的神經(jīng)功能性損害，主要病理表現(xiàn)為傷后腦毛細(xì)血管痙攣狹窄、管腔塌陷、血栓形成、血管斷裂，1 d達(dá)損傷高峰，使血腦屏障破壞，出現(xiàn)明顯的腦供血不足，導(dǎo)致繼發(fā)性腦損害[20-22]。腦外傷后這一系列的繼發(fā)性病理改變均有大量的炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)及趨化因子參與[23-24]。本研究的結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)，MIP-1α在腦外傷的發(fā)展過(guò)程中起著重要的作用，在腦外傷第7天，血清MIP-1α水平仍較高，但由于實(shí)驗(yàn)沒(méi)有涉及到7 d后的時(shí)間點(diǎn)，無(wú)法更進(jìn)一步說(shuō)明MIP-1α在腦外傷后更長(zhǎng)時(shí)間的變化趨勢(shì)及其臨床意義。實(shí)際上繼發(fā)腦損傷可發(fā)生在腦外傷后數(shù)天至數(shù)個(gè)月內(nèi)，這也是本研究的不足之處。本研究將在后續(xù)的研究中加強(qiáng)患者隨訪(fǎng)，以深入了解MIP-1α對(duì)腦外傷患者預(yù)后的臨床意義。

綜上，MIP-1α在腦外傷的炎性反應(yīng)中起重要作用，并且參與腦外傷后繼發(fā)性腦損傷的病理生理過(guò)程；此外，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)腦外傷患者血清MIP-1α水平，能夠初步評(píng)估患者的病情嚴(yán)重程度，在預(yù)后判斷中具有較高的臨床意義，從而為指導(dǎo)臨床救治腦外傷提供理論依據(jù)。

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（收稿日期：2015-11-05 本文編輯：程 銘）