不同GCS評(píng)分顱腦損傷患者血清及CSF中tau及Aβ42水平及其臨床意義

薛元峰 趙鵬來(lái) 楊平來(lái) 張?jiān)丛?丁俊宏 周立田

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不同GCS評(píng)分顱腦損傷患者血清及CSF中tau及Aβ42水平及其臨床意義

薛元峰 趙鵬來(lái) 楊平來(lái) 張?jiān)丛?丁俊宏 周立田

目的 觀(guān)察顱腦損傷患者血清及CSF中tau及Aβ42水平的變化及其意義。方法 對(duì)本院2014年7月～2016年4月收入的60例顱腦損傷患者進(jìn)行血清及CSF中tau蛋白及Aβ42的表達(dá)水平檢測(cè)，分析其與患者損傷程度及預(yù)后的關(guān)系。結(jié)果 和對(duì)照組相比，試驗(yàn)A組和B組顱腦損傷患者血清及CSF中tau蛋白水平和Aβ42水平顯著升高。不同時(shí)間GCS A組患者血清及CSF中tau蛋白水平和Aβ42水平顯著高于GCS B組(P<0.05)。與GCS A組相比，GCS B組GOS評(píng)分為1～3分的患者比例顯著降低，GOS評(píng)分為4～5分的患者比例顯著增加(P<0.05)。結(jié)論 tau蛋白水平、Aβ42表達(dá)水平與顱腦損傷密切相關(guān)，可作為顱腦損傷患者預(yù)后的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)，而且Aβ42在重型創(chuàng)傷性顱腦損傷患者傷后認(rèn)知功能障礙的病理生理機(jī)制中可能發(fā)揮著重要作用。

顱腦損傷 tau蛋白水平 Aβ42水平

顱腦損傷是一種常見(jiàn)的創(chuàng)傷性疾病[1]，具有較高致殘率、致死率特點(diǎn)[2]。隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)的發(fā)展，關(guān)于顱腦損傷生物標(biāo)記物方面的研究獲得了一些成果，通過(guò)檢測(cè)特定細(xì)胞因子及蛋白產(chǎn)物可以間接確定顱腦損傷情況。Aβ含量與阿爾茨海默病的發(fā)生、發(fā)展及預(yù)后有著密切聯(lián)系[3]。tau蛋白水平代表了神經(jīng)細(xì)胞損傷程度，能夠間接反映腦損傷的程度[4]，可作為腦外傷生物標(biāo)記物的蛋白[5]?；诖?，本研究擬對(duì)2015年5月～2016年4月本院收入的60例顱腦損傷患者進(jìn)行血清及CSF中tau蛋白和Aβ42水平檢測(cè)，探討其與顱腦損傷患者損傷程度及預(yù)后的關(guān)系，報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

選取2015年5月～2016年4月本院收入的60例顱腦損傷患者作為實(shí)驗(yàn)組，其中男40例，女20例，年齡17～69歲,平均年齡(41.02±6.13)歲, 經(jīng)急診頭顱CT證實(shí)，所有患者均為傷后1 d內(nèi)入院。根據(jù)格拉斯哥昏迷評(píng)分對(duì)患者進(jìn)行分組，GCS評(píng)分在9～15分者38例為實(shí)驗(yàn)組A組，GCS 評(píng)分在3～8分者22例為實(shí)驗(yàn)組B組。選取同期本院體檢的健康人20例作為對(duì)照組，其中男10例，女10例，年齡22～65歲，平均(42.57±6.12)歲。所有研究對(duì)象均取得本人及(或)家屬知情同意，且基本資料不存在明顯差異(P>0.05)。

1.2 納入、排除標(biāo)準(zhǔn)

納入標(biāo)準(zhǔn)：實(shí)驗(yàn)組患者受傷后3 h內(nèi)入院；頭顱CT平掃證實(shí)有顱腦損傷；無(wú)其他臟器創(chuàng)傷、慢性疾病及凝血功能障礙；無(wú)心臟病、高血壓病、糖尿病病史；對(duì)照組體檢指標(biāo)均正常，既往無(wú)心臟病病史。

排除標(biāo)準(zhǔn)：實(shí)驗(yàn)組患者入院24 h后死亡；不符合顱腦損傷診斷標(biāo)準(zhǔn)；合并嚴(yán)重器質(zhì)性疾病、血液、糖尿病、感染疾病、腫瘤疾病等；住院時(shí)間超過(guò)7 d；未簽署知情同意書(shū)，不接受檢查、不配合治療者。

1.3 臨床測(cè)量指標(biāo)

患者分組主要根據(jù)入院時(shí)格拉斯哥昏迷量表(Glasgow coma scale，GCS)評(píng)分。GCS評(píng)分3～8分者為試驗(yàn) A組，9～15者為試驗(yàn)B組。患者預(yù)后評(píng)價(jià)使用6個(gè)月后延伸格拉斯哥預(yù)后量表(extended Glasgow outcome score，GOS-E)評(píng)分，評(píng)分1～4分為死亡或重度殘疾，評(píng)分大于4分為輕度和中度殘疾。

1.4 治療和檢查指標(biāo)

1.4.1 基本治療

入院后對(duì)患者進(jìn)行詳細(xì)檢查，對(duì)患者的神志、瞳孔變化進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)測(cè)，并進(jìn)行常規(guī)心電監(jiān)護(hù)及血常規(guī)、生化、凝血檢查、血?dú)夥治?、血糖。受傷? h根據(jù)患者病情變化復(fù)查頭顱CT。若患者存在手術(shù)指征，則應(yīng)擇期進(jìn)行手術(shù)，共60例患者進(jìn)行手術(shù)。

1.4.2 Tau蛋白水平檢測(cè)

實(shí)驗(yàn)組患者分別于入院后1、3、5、7 d行常規(guī)腰椎穿刺法，收集2 mL腦脊液標(biāo)本；離心，取上清，-80 ℃冰箱保存待用；由專(zhuān)業(yè)檢驗(yàn)人員用純化的患者tau蛋白抗體包被微孔板，制成固相抗體，往包被單抗的微孔中加患者tau蛋白，再和HRP標(biāo)記的tau蛋白抗體結(jié)合，形成抗體-抗原-酶標(biāo)抗體復(fù)合物，經(jīng)過(guò)洗滌拍干后加底物TMB。在37 ℃避光顯色15 min；TMB在HRP酶的催化下轉(zhuǎn)化成藍(lán)色，并在酸的作用下轉(zhuǎn)化成黃色；顏色深淺和樣品中tau蛋白呈正相關(guān)；用酶標(biāo)儀以空白空調(diào)零，在450 nm波長(zhǎng)下測(cè)定吸光度，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)測(cè)定樣品中患者tau蛋白水平。

1.4.3 Aβ42水平檢測(cè)

患者入院后第1、3、5、7 d留取2 mL腦脊液、外周血5 mL;冰上靜置0.5 h，置4 ℃離心(3000 r/min×10 min)，取上清分裝，-80 ℃冰箱凍存待測(cè)；取出酶標(biāo)板，依次加入標(biāo)準(zhǔn)品溶液, 輕輕晃動(dòng)混勻后加入50 uL酶標(biāo)記抗體；37 ℃反應(yīng)60 min后揭掉封板膜,棄去板內(nèi)液體，洗板5次，拍干；加入底物溶液，避光，37 ℃，反應(yīng)15 min后加入終止液；在450 nm波長(zhǎng)下測(cè)定吸光度；檢測(cè)Aβ42水平的變化。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2 結(jié) 果

2.1 2組血清中tau蛋白水平比較

與對(duì)照組血清及CSF中中tau蛋白水平相比，試驗(yàn)A組和B組顱腦損傷患者血清中Tau蛋白水平有明顯差異(P<0.05),不同時(shí)間GCS A組患者血清中Tau蛋白水平顯著高于GCS B組(P<0.05)(表1)。

表1 對(duì)照組與顱腦損傷各型組tau蛋白水平(經(jīng)對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換后)比較)

注：與對(duì)照組比較，*P<0.05；與試驗(yàn)B組比較，△P<0.05

2.2 2組血清中Aβ42水平比較

與對(duì)照組血清中Aβ42水平相比，試驗(yàn)A組和B組顱腦損傷患者血清中Aβ42水平有明顯差異(P<0.05)，不同時(shí)間 GCS A組患者血清中Aβ42水平顯著高于 GCS B組(P<0.05)(表2)。

2.3 2組的預(yù)后分析 對(duì)患者隨訪(fǎng)6個(gè)月，2組患者均無(wú)失訪(fǎng)狀況。與GCS A組相比，GCS B組GOS評(píng)分為1～3分的患者比例顯著降低，GOS評(píng)分為4～5分的患者比例顯著增加(χ2/U =7.04,P<0.05)(χ2/U=8.50,P<0.05)。

表2 對(duì)照組與顱腦損傷各型組Aβ42水平(經(jīng)對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換后)比較)

注：與對(duì)照組比較，*P<0.05；與試驗(yàn)B組比較，△P<0.05

3 討 論

顱腦損傷是神經(jīng)外科及重癥醫(yī)學(xué)科常見(jiàn)的一種危重癥[3]，該疾病對(duì)神經(jīng)功能損傷程度較重，后遺癥狀較多，預(yù)后較差，給患者的生活質(zhì)量帶來(lái)影響，主要臨床表現(xiàn)為意識(shí)障礙、頭痛、嘔吐、呼吸、脈搏淺弱、節(jié)律紊亂、血壓下降等情況[6-8]。國(guó)際上規(guī)定的一般GCS評(píng)分3～8分且受傷后昏迷時(shí)間>6 h者被稱(chēng)為重型顱腦損傷，這種危重癥是外傷中最主要死亡原因之一。根據(jù)臨床數(shù)據(jù)資料顯示，在我國(guó)腦外傷救治中心的重型顱腦損傷病死率高達(dá)25%～30%[9]。同時(shí)，腦水腫、重度顱高壓、頑固性中樞性高熱會(huì)引起患者早期缺血、缺氧，甚至?xí)斐苫颊吣X組織、血漿及腦脊液乳酸水平明顯升高[3]，當(dāng)急性腦損傷后大部分患者會(huì)發(fā)生全身炎癥反應(yīng)綜合征，使機(jī)體出現(xiàn)高代謝狀態(tài)，甚至引起腦組織繼發(fā)性損傷和多器官功能障礙綜合癥等并發(fā)癥，使病死率升高。因此，尋找有效干預(yù)并改善預(yù)后的治療措施對(duì)于患者非常重要。

3.1 顱腦損傷診斷與治療

當(dāng)前臨床上顱腦損傷程度及預(yù)后預(yù)測(cè)主要采用GCS評(píng)分和頭顱CT檢測(cè)等方法[10]，從患者的角度而言也是簡(jiǎn)便可靠的檢測(cè)方法，它可以檢測(cè)腦組織損傷后特異性生化指標(biāo)的變化，對(duì)于醫(yī)護(hù)人員判斷病情、評(píng)估預(yù)后有著指導(dǎo)意義。但GCS評(píng)分主要利用等級(jí)數(shù)據(jù)評(píng)估[9]，存在一定的局限性，早期評(píng)估顱腦損傷患者損傷程度及預(yù)后比較困難；其次，臨床上推崇亞低溫治療。關(guān)于體溫控制對(duì)重型顱腦損傷患者血清中各項(xiàng)指標(biāo)的影響研究有很多，其中主要是神經(jīng)元特異性烯醇化(NSE)、神經(jīng)生長(zhǎng)因子(NGF)以及Tau蛋白。

3.2 顱腦損傷與血清中tau蛋白水平

tau蛋白是一類(lèi)相對(duì)分子量較小的神經(jīng)元微管相關(guān)的蛋白[11]，國(guó)內(nèi)外關(guān)于TBI 的細(xì)胞因子及蛋白方面都做了深入的研究并取得了相關(guān)研究成果[12]，其主要功能在于保持微管的穩(wěn)定性，降低微管蛋白的解離，促進(jìn)微管形成；還可與其他蛋白包括蛋白磷酸酶、絡(luò)氨酸激酶等相互作用，起到調(diào)節(jié)及定位作用；tau蛋白作為主要的神經(jīng)支架蛋白，主要來(lái)源于軸素和神經(jīng)元，它發(fā)揮限定微管活動(dòng)度及聯(lián)系線(xiàn)粒體的作用。所以，顱腦損傷后腦脊液及血清中tau蛋白水平均會(huì)出現(xiàn)明顯升高。因此，從理論上來(lái)說(shuō)tau蛋白可作為神經(jīng)細(xì)胞損傷程度的指示物，臨床上檢測(cè)特定細(xì)胞因子及蛋白產(chǎn)物可了解腦神經(jīng)元受損程度。但關(guān)于tau蛋白特異性和靈敏性問(wèn)題在顱腦損傷研究上仍很復(fù)雜，缺乏相應(yīng)的臨床研究證實(shí)。

本研究發(fā)現(xiàn)GCS評(píng)分較低的患者的腦脊液tau蛋白水平較高，也就是神經(jīng)細(xì)胞損傷較嚴(yán)重，且tau蛋白水平與顱腦損傷有著很重要的聯(lián)系。研究證實(shí)可以通過(guò)測(cè)量腦脊液中tau蛋白水平來(lái)反映軸突的損傷嚴(yán)重性，tau蛋白水平可當(dāng)做顱腦損傷患者預(yù)后的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)。但本研究獲得的樣本較少，未能完全排除其他因素，且監(jiān)測(cè)時(shí)間相對(duì)短，關(guān)于顱腦損傷相關(guān)生物標(biāo)記物與預(yù)后的相關(guān)性仍需大量病例數(shù)，經(jīng)過(guò)各種研究方法和更長(zhǎng)的隨訪(fǎng)時(shí)間才可證實(shí)其為有效指標(biāo)。

3.3 顱腦損傷與血清中Aβ42水平

顱腦創(chuàng)傷作為中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病，首要致死性因素常伴有嚴(yán)重的神經(jīng)系統(tǒng)后遺癥。由于目前醫(yī)療水平有限，仍不能明確其發(fā)病的發(fā)展過(guò)程[13]。雖然通過(guò)許多動(dòng)物實(shí)驗(yàn)已經(jīng)尋找到多種有效的治療手段，但其早期診斷滯后使其在臨床實(shí)際應(yīng)用上具有局限性。本研究與對(duì)照組相比，實(shí)驗(yàn)組Aβ42的表達(dá)水平呈顯著增高(P<0.05)，并且隨損傷時(shí)間的延長(zhǎng)，Aβ42的表達(dá)水平呈現(xiàn)明顯上升趨勢(shì)，傷情穩(wěn)定期Aβ42表達(dá)水平也趨于穩(wěn)定。其來(lái)源于淀粉樣前體蛋白，基于此本研究認(rèn)為腦中Aβ42水平改變與機(jī)體神經(jīng)功能狀態(tài)有著重要的聯(lián)系，其基因位于染色體，包含多種異構(gòu)體；現(xiàn)知其生理功能涉及神經(jīng)細(xì)胞活性可調(diào)節(jié)細(xì)胞外Aβ42水平，抑制蛋白酶分解，參與細(xì)胞的跨膜型號(hào)轉(zhuǎn)到；其可在分泌酶作用下水解，包括腦啡膚酶、組織纖維蛋白溶酶原激活劑等，有望成為治療顱腦創(chuàng)傷的潛在靶點(diǎn)。正常生理情況下以非代謝途徑為主。觀(guān)察Aβ42的改變可以為預(yù)后的判斷、診斷標(biāo)準(zhǔn)的建立、治療策略的選擇、體外模型的構(gòu)建奠定理論基礎(chǔ)，并觀(guān)察療效。

總之，通過(guò)本研究可以看出，tau蛋白及Aβ42表達(dá)水平與顱腦損傷密切相關(guān)，可作為顱腦損傷患者預(yù)后的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)，且Aβ42 在重型創(chuàng)傷性顱腦損傷患者傷后認(rèn)知功能障礙的病理生理機(jī)制中可能發(fā)揮著重要作用。

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(2016-09-12收稿 2016-10-14修回)

The study on serum levels of tau and A-beta 42 in patients with brain injury

Xue Yuanfeng*, Zhao Penglai, Yang Pinlai*,et al.*

Lishui District People's Hospital of Nanjing, Nanjing 211200

Objective To observe the change and significance of both tau and A-beta 42 in serum and CSF of patients with brain injury.Methods The expression levels of tau protein and A-42 was detected in 60 patients with craniocerebral injury in our hospital from May 2015 to April 2016, and the correlation between the protein expression level and the injury degree was studied.Results Compared with healthy control group, Both tau protein level and A-beta 42 level were significantly increased in the serum and CSF of the A group and the B group. Both the tau protein level and A-beta 42 level were considerably higher in the serum and CSF of the A group than those in the B group (P<0.05). Compared with A group, the percentage of patients with GOS 1～3 score was significantly lower in the B group, the percentage of patients with GOS 4～5 score was significantly increased in the B group (P<0.05).Conclusion The tau and amyloid beta 42 expression levels were closely related to brain injury, was acted as the brain damage important index to evaluate the prognosis of brain injury patients, and a beta 42 might play an important role in the pathophysiology of cognitive dysfunction after severe traumatic brain injury.

Brain injury Tau protein level A beta 42 level

南京市科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(NO.201308033)；南京市衛(wèi)生局重點(diǎn)課題(NO.ZKX13035)

211200 南京市溧水區(qū)人民醫(yī)院(薛元峰 楊平來(lái) 張?jiān)丛?丁俊宏 周立田)；南京腦科醫(yī)院[趙鵬來(lái)(通信作者)]

R651.1+5

A

1007-0478(2017)03-0189-04

10.3969/j.issn.1007-0478.2017.03.005