顱腦損傷患者血清腦紅蛋白含量與神經(jīng)損傷程度的相關(guān)性研究

郝文炯 折剛剛 白茫茫 郭 杰 白曉斌 李 健 王茂德▲

1.延安大學(xué)附屬醫(yī)院神經(jīng)外科，陜西延安716000；2.西安交通大學(xué)第一附屬醫(yī)院神經(jīng)外科，陜西西安710061

顱腦損傷患者血清腦紅蛋白含量與神經(jīng)損傷程度的相關(guān)性研究

郝文炯1折剛剛1白茫茫1郭 杰1白曉斌2李 健1王茂德2▲

1.延安大學(xué)附屬醫(yī)院神經(jīng)外科，陜西延安716000；2.西安交通大學(xué)第一附屬醫(yī)院神經(jīng)外科，陜西西安710061

目的研究顱腦損傷患者血清腦紅蛋白含量與神經(jīng)損傷程度的相關(guān)性。方法選擇2012年4月～2015年10月在延安大學(xué)附屬醫(yī)院（以下簡(jiǎn)稱“我院”）收治的38例顱腦外傷患者作為觀察組，包括輕度損傷13例、中度損傷16例、重度損傷9例；選擇同期在我院體檢的40例健康志愿者作為對(duì)照組，采集兩組患者的血清并測(cè)定腦紅蛋白（NGB）、泛素羧基末端水解酶-L1（UCH-L1）、神經(jīng)元特異性烯醇化酶（NSE）、S100β蛋白、膠質(zhì)纖維酸性蛋白（GFAP）的含量，采用全面無(wú)反應(yīng)性量表（FOUR）評(píng)價(jià)觀察組患者的神經(jīng)功能。結(jié)果觀察組患者的血清NGB［（325.27± 55.11）比（57.33±8.15）pg/mL］、UCH-L1［（1.14±0.17）比（0.15±0.02）ng/mL］、NSE［（32.46±6.11）比（6.71±0.82）ng/mL］、S100β［（1.05±0.16）比（0.53±0.08）pg/mL］、GFAP［（22.52±4.18）比（10.69±1.73）pg/mL］含量顯著高于對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；顱腦損傷程度越嚴(yán)重，血清NGB、UCH-L1、NSE、S100β、GFAP的含量越高，睜眼反應(yīng)、運(yùn)動(dòng)反應(yīng)、腦干反射、呼吸節(jié)律評(píng)分越低（P＜0.05）；血清NGB含量與UCH-L1、NSE、S100β、GFAP含量均呈正相關(guān)（r=0.668、0.637、0.701、0.725，均P＜0.05）；血清NGB含量與睜眼反應(yīng)、運(yùn)動(dòng)反應(yīng)、腦干反射、呼吸節(jié)律評(píng)分均呈負(fù)相關(guān)（r=-0.628、-0.714、-0.683、-0.709，均P＜0.05）。結(jié)論顱腦損傷患者血清NGB含量顯著升高且與神經(jīng)功能的損傷程度具有良好的相關(guān)性，是評(píng)估顱腦損傷嚴(yán)重程度理想的實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)。

顱腦損傷；腦紅蛋白；神經(jīng)功能；相關(guān)性

顱腦損傷是神經(jīng)外科常見(jiàn)的外傷類型和危急重癥，外傷所引起的顱內(nèi)血腫、腦組織水腫、顱內(nèi)壓升高以及腦疝均會(huì)造成神經(jīng)功能損傷。該病的病情較為危重且臨床癥狀進(jìn)展迅速，致殘率和致死率均較高［1-2］。目前，臨床上評(píng)估顱腦損傷的病情主要依靠臨床癥狀以及影像學(xué)檢查，尚缺乏特異性的實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)。腦紅蛋白（neuroglobin，NGB）是腦組織內(nèi)新發(fā)現(xiàn)的一類攜氧蛋白，缺氧缺血的刺激能夠增加NGB的表達(dá)并發(fā)揮對(duì)神經(jīng)元的保護(hù)作用［3-5］。局部腦組織缺血缺氧是顱腦損傷后重要的病理特征，繼發(fā)性引起的氧化應(yīng)激反應(yīng)激活、炎癥介質(zhì)和自由基釋放會(huì)造成神經(jīng)功能的損傷［6-7］。顱腦損傷所引起的局部組織缺血缺氧是否會(huì)造成NGB表達(dá)的改變尚未見(jiàn)報(bào)道，血清中NGB含量能否用于顱腦損傷的病情評(píng)估也尚不明確。本研究分析了顱腦損傷患者血清NGB含量與神經(jīng)損傷程度的相關(guān)性。

1 對(duì)象與方法

1.1 對(duì)象

選擇2012年4月～2015年10月于延安大學(xué)附屬醫(yī)院（以下簡(jiǎn)稱“我院”）急診就診的38例顱腦損傷患者并納入研究的觀察組，納入標(biāo)準(zhǔn)：①有明確的外傷史，傷后12 h內(nèi)送至急診；②入院時(shí)格拉斯哥昏迷評(píng)分（GCS）3～12分；③病歷資料完整且血清標(biāo)本保存完整。排除標(biāo)準(zhǔn)：①既往有腦梗死、腦出血病史的患者；②有精神異?；蚱渌裆窠?jīng)系統(tǒng)疾??；③凝血功能障礙；④傷后送至急診的時(shí)間超過(guò)12 h。選擇同期在我院體檢的40例健康志愿者作為對(duì)照組，經(jīng)體檢排除精神異常和神經(jīng)系統(tǒng)疾病。觀察組患者中男23例，女15例，年齡（41.58±7.39）歲；對(duì)照組男25例，女15例，年齡（42.12±6.89）歲。兩組受試者性別、年齡等一般資料比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），具有可比性。

1.2 研究方法

1.2.1 血清標(biāo)本采集方法觀察組患者于入院時(shí)采集外周靜脈血4～5 mL，對(duì)照組健康志愿者于體檢時(shí)采集外周靜脈血4～5 mL，EDTA抗凝并放置在室溫靜置20 min，而后在4℃離心機(jī)中3000 g離心15 min，分離血清并分裝進(jìn)入1.5 mL EP管中，保存于-80℃冰箱。

1.2.2 血清指標(biāo)檢測(cè)方法檢測(cè)時(shí)，將血清樣本從冰箱中取出并室溫解凍，采用上海西唐生物公司的酶聯(lián)免疫吸附試劑盒測(cè)定NGB、泛素羧基末端水解酶-L1（Ubiquitin carboxy-terminal hydrolases-L1，UCH-L1）、神經(jīng)元特異性烯醇化酶（Neuron-specific enolase，NSE）、S100β蛋白、膠質(zhì)纖維酸性蛋白（Glial fibrillary acidic protein，GFAP）的含量。

1.2.3 神經(jīng)功能評(píng)價(jià)方法入院時(shí)采用全面無(wú)反應(yīng)性量表（Full outline of unresponsiveness，F(xiàn)OUR）量表評(píng)價(jià)觀察組患者的神經(jīng)功能，量表包括睜眼反應(yīng)、運(yùn)動(dòng)反應(yīng)、腦干反射以及呼吸節(jié)律4個(gè)方面，每個(gè)項(xiàng)目均分為0～4分4個(gè)等級(jí)，滿分16分，得分越高、神經(jīng)功能越理想。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 20.0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（±s）表示，多組間比較采用單因素方差分析，兩組間比較采用LSD-t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料用率表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)，兩資料間的相關(guān)性采用Pearson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 兩組血清指標(biāo)比較

觀察組患者血清中NGB、UCH-L1、NSE、S100β、GFAP的含量顯著高于對(duì)照組，兩組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見(jiàn)表1。

表1 兩組血清指標(biāo)比較（±s）

表1 兩組血清指標(biāo)比較（±s）

注：NGB：腦紅蛋白；UCH-L1：泛素羧基末端水解酶-L1；NSE：神經(jīng)元特異性烯醇化酶；GFAP：膠質(zhì)纖維酸性蛋白

組別NGB（pg/mL）UCH-L1（ng/mL）NSE（ng/mL）S100β（pg/mL）GFAP（pg/mL）對(duì)照組觀察組t值P值57.33±8.15 325.27±55.11 37.944＜0.05 0.15±0.02 1.14±0.17 52.933＜0.05 6.71±0.82 32.46±6.11 44.184＜0.05 0.53±0.08 1.05±0.16 10.955＜0.05 10.69±1.73 22.52±4.18 13.298＜0.05

2.2 不同顱腦損傷嚴(yán)重程度患者的血清指標(biāo)

方差分析結(jié)果顯示：不同顱腦損傷嚴(yán)重程度患者的血清NGB、UCH-L1、NSE、S100β、GFAP含量比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；LSD-t檢驗(yàn)兩兩比較顯示：中度和重度顱腦損傷患者的血清NGB、UCHL1、NSE、S100β、GFAP含量均高于輕度顱腦損傷患者，重度顱腦損傷患者的血清NGB、UCH-L1、NSE、S100β、GFAP含量均高于中度顱腦損傷患者，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見(jiàn)表2。

2.3 不同顱腦損傷嚴(yán)重程度患者的FOUR評(píng)分

方差分析結(jié)果顯示：不同顱腦損傷嚴(yán)重程度患者入院時(shí)的睜眼反應(yīng)、運(yùn)動(dòng)反應(yīng)、腦干反射、呼吸節(jié)律評(píng)分比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；LSD-t檢驗(yàn)兩兩比較顯示：中度和重度顱腦損傷患者入院時(shí)的睜眼反應(yīng)、運(yùn)動(dòng)反應(yīng)、腦干反射、呼吸節(jié)律評(píng)分低于輕度顱腦損傷患者，重度顱腦損傷患者入院時(shí)的睜眼反應(yīng)、運(yùn)動(dòng)反應(yīng)、腦干反射、呼吸節(jié)律評(píng)分低于中度顱腦損傷患者，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見(jiàn)表3。

表2 不同顱腦損傷嚴(yán)重程度患者的血清指標(biāo)比較（±s）

表2 不同顱腦損傷嚴(yán)重程度患者的血清指標(biāo)比較（±s）

注：與輕度顱腦損傷比較，*P＜0.05；與中度顱腦損傷比較，#P＜0.05；NGB：腦紅蛋白；UCH-L1：泛素羧基末端水解酶-L1；NSE：神經(jīng)元特異性烯醇化酶；GFAP：膠質(zhì)纖維酸性蛋白

嚴(yán)重程度例數(shù)NGB（pg/mL）UCH-L1（ng/mL）NSE（ng/mL）S100β（pg/mL）GFAP（pg/mL）輕度顱腦損傷中度顱腦損傷重度顱腦損傷P值13 16 9 173.51±22.46 279.42±38.95*414.25±69.25*#＜0.05 0.58±0.09 1.01±0.14*1.72±0.25*#＜0.05 15.29±2.69 29.18±4.93*49.22±8.14*#＜0.05 0.78±0.10 1.09±0.17*1.83±0.26*#＜0.05 16.28±2.86 21.48±3.59*30.49±5.24*#＜0.05

表3 不同顱腦損傷嚴(yán)重程度患者的FOUR評(píng)分比較（分，±s）

表3 不同顱腦損傷嚴(yán)重程度患者的FOUR評(píng)分比較（分，±s）

注：與輕度顱腦損傷比較，*P＜0.05；與中度顱腦損傷比較，#P＜0.05

嚴(yán)重程度睜眼反應(yīng)運(yùn)動(dòng)反應(yīng)腦干反射呼吸節(jié)律輕度顱腦損傷中度顱腦損傷重度顱腦損傷P值3.05±0.61 2.26±0.32*1.35±0.24*#＜0.05 3.32±0.48 2.52±0.42*1.52±0.19*#＜0.05 2.93±0.42 2.33±0.29*1.77±0.22*#＜0.05 3.18±0.37 2.19±0.34*1.71±0.27*#＜0.05

2.4 血清NGB含量與神經(jīng)損傷分子、FOUR評(píng)分的相關(guān)性

Pearson相關(guān)性分析結(jié)果顯示，血清NGB含量與UCH-L1、NSE、S100β、GFAP含量呈正相關(guān)（r=0.668、0.637、0.701、0.725，均P＜0.05）；血清NGB含量與睜眼反應(yīng)、運(yùn)動(dòng)反應(yīng)、腦干反射、呼吸節(jié)律評(píng)分呈負(fù)相關(guān)（r=-0.628、-0.714、-0.683、-0.709，均P＜0.05）。

3 討論

NGB是攜氧球蛋白家族的成員之一，主要表達(dá)在腦組織且與氧具有極高的親和力、能夠可逆性地結(jié)合氧［8-9］。腦組織通過(guò)NGB能夠完成對(duì)氧氣的攝取、運(yùn)輸和利用，尤其是在氧濃度極低的病理情況下，NGB仍然能夠通過(guò)與氧極高的親和力來(lái)提高腦組織對(duì)氧的利用率［10］。已有離體研究及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí)，缺血缺氧條件下腦組織中NGB表達(dá)上調(diào)是機(jī)體自身的代償和保護(hù)機(jī)制，能夠減輕缺血缺氧所造成的損傷功能損害［11-13］。局部腦組織缺血缺氧是顱腦損傷后重要的病理特征，但是關(guān)于顱腦損傷后NGB的表達(dá)情況以及血清中NGB含量的變化情況尚未見(jiàn)明確報(bào)道。

目前臨床上尚缺乏評(píng)估顱腦損傷病情嚴(yán)重程度的實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)，本研究對(duì)顱腦損傷患者血清中NGB的含量進(jìn)行了測(cè)定，結(jié)果顯示：觀察組患者血清中NGB的含量顯著高于對(duì)照組且顱腦損傷的程度越重（GCS評(píng)分越低）、血清NGB含量越高。由此說(shuō)明顱腦損傷患者的血清NGB含量顯著升高且與損傷的嚴(yán)重程度有關(guān)，NGB可能是機(jī)體對(duì)顱腦損傷的自我保護(hù)反應(yīng)。我們?cè)谏鲜鲅芯恐性u(píng)估顱腦損傷嚴(yán)重程度的依據(jù)是GCS量表評(píng)分，雖然GCS能夠準(zhǔn)確評(píng)估昏迷程度，但是對(duì)腦干損傷、呼吸節(jié)律等方面的評(píng)估價(jià)值有限，進(jìn)而會(huì)影響GCS評(píng)分對(duì)顱腦損傷嚴(yán)重程度的評(píng)估。為了更進(jìn)一步明確血清NGB含量對(duì)顱腦損傷嚴(yán)重程度的評(píng)估價(jià)值，我們對(duì)血清中神經(jīng)損傷分子的含量、FOUR評(píng)分與NGB含量的相關(guān)性進(jìn)行了分析。UCH-L1、NSE、S100β、GFAP是臨床評(píng)估神經(jīng)損傷的常用分子［14-18］，本研究結(jié)果顯示：觀察組患者血清中UCH-L1、NSE、S100β、GFAP的含量顯著高于對(duì)照組且與血清NGB含量呈正相關(guān)。FOUR量表是近年來(lái)新提出的昏迷評(píng)分系統(tǒng)，在GCS評(píng)分的基礎(chǔ)上增加了腦干反射和呼吸節(jié)律評(píng)分，能夠更為全面地評(píng)估昏迷患者的神經(jīng)損傷程度［19-22］。本研究結(jié)果顯示：顱腦損傷程度越重、患者的FOUR評(píng)分越低且血清NGB含量與FOUR評(píng)分呈負(fù)相關(guān)。上述結(jié)果說(shuō)明血清NGB含量與顱腦損傷患者的神經(jīng)損傷分子含量、FOUR評(píng)分具有良好相關(guān)性，能夠評(píng)估顱腦損傷患者的神經(jīng)損傷程度。

綜上所述，顱腦損傷患者血清NGB含量顯著升高且與神經(jīng)功能的損傷程度具有良好的相關(guān)性，是評(píng)估顱腦損傷嚴(yán)重程度理想的實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)。

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Relationship study between serum brain red protein content and the degree of nerve injury in patients with brain injury

HAO Wenjiong1ZHE Ganggang1BAI Mangmang1GUO Jie1BAI Xiaobin2LI Jian1WANG Maode2▲
1.Department of Neurosurgery，Affiliated Hospital of Yan＇an University，Shaanxi Province，Yan＇an716000，China；2.Department of Neurosurgery，the First Affiliated Hospital，School of Medicine，Xi＇an Jiaotong University，Shaanxi Province，Xi＇an710061，China

Objective To study the relationship between serum brain red protein content and the degree of nerve injury in patients with brain injury.Methods 38 cases of traumatic brain injury patients in Affiliated Hospital of Yan＇an University（“our hospital”for short）from April 2012 to October 2015 were selected as observation group，including 13 cases of mild injury，16 cases of moderate injury and 9 cases of severe injury，40 cases of healthy volunteers received physical examination in our hospital during the same period were selected as control group.Serum of two groups were collected and the contents of brain neuroglobin（NGB），ubiquitin carboxy terminal terminal hydrolase L1（UCH-L1），neuron specific enolase（NSE），S100 beta protein，glial fibrillary acidic protein（GFAP）were determined.Neurological function of the observation group was determined by full outline of unresponsiveness.Results The contents of serum NGB［（325.27± 55.11）vs（57.33±8.15）pg/mL）］，UCH-L1［（1.14±0.17）vs（0.15±0.02）ng/mL］，NSE［（32.46±6.11）vs（6.71±0.82）ng/mL］，S100 beta［（1.05±0.16）vs（0.53±0.08）pg/mL］，GFAP［（22.52±4.18）vs（10.69±1.73）pg/mL］of the observation group were significantly higher than those in control group（P＜0.05），the more serious the degree of brain injury，the higher the contents of serum NGB，UCH-L1，NSE，S100-β，GFAP，the lower the scores of eyes reaction，motion response，brainstem reflex，respiratory rhythm（P＜0.05）；content of serum NGB was positively correlated with UCH-L1，NSE，S100β，GFAP（r=0.668，0.637，0.701，0.725，all P＜0.05）；content of serum NGB was negatively correlated with eyes reaction，motion response，brainstem reflex，respiratory rhythm（r=-0.628，-0.714，-0.683，-0.709，all P＜0.05）.Conclusion Content of serum NGB of patients with traumatic brain injury is significantly increased，and has good correlation with the degree of nerve function injury，it is an ideal laboratory index to evaluate the severity of brain injury.

Brain injury；Brain red protein；Neurological function；Correlation

R741

A

1673-7210（2016）07（b）-0026-04

2016-04-03本文編輯：任念）

▲通訊作者