高壓氧治療一氧化碳中毒遲發(fā)腦病的療效分析及其機(jī)制研究

萬(wàn)琛宜，黃招君，楊樂(lè)

（南昌大學(xué)第一附屬醫(yī)院 神經(jīng)內(nèi)科，江西 南昌330006）

碳物質(zhì)燃燒時(shí)會(huì)生成無(wú)色、無(wú)臭、無(wú)刺激性氣體一氧化碳CO，其吸入人體后易引起中毒并對(duì)大腦造成損傷，從而導(dǎo)致頭暈、惡心、全身無(wú)力、昏迷。雖然治療后上述癥狀發(fā)生好轉(zhuǎn)，但有研究表明，0.2%～47.0%患者在經(jīng)歷2～60 d 的“假愈期”后會(huì)出現(xiàn)失語(yǔ)、認(rèn)知障礙、急性癡呆等癥狀，這一系列綜合表現(xiàn)被稱作CO 中毒遲發(fā)性腦?。╠elayed encephalopathy after CO poisoning, DEACMP）[1]。DEACMP 的發(fā)病機(jī)制被認(rèn)為是CO 由呼吸道進(jìn)入人體后與血紅蛋白發(fā)生反應(yīng)，生成碳氧血紅蛋白（carbonyl hemoglobin, CoHb），從而導(dǎo)致機(jī)體缺氧，給人體中樞神經(jīng)系統(tǒng)帶來(lái)嚴(yán)重影響。

高壓氧治療CO 中毒是國(guó)內(nèi)外推薦的方法之一，雖然頻率、療程尚無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，但應(yīng)用較廣泛，但是高壓氧治療DEACMP 的療效是非確定性的[2]。信號(hào)通路作為一種細(xì)胞發(fā)生某種反應(yīng)的傳遞信息，近年來(lái)在多種疾病中報(bào)道，可能有助于研究高壓氧治療DEACMP 的發(fā)生機(jī)制[3]。本研究對(duì)90 例DEACMP 患者進(jìn)行臨床調(diào)查，探討高壓氧對(duì)DEACMP 患者Toll樣受體4（Toll-like receptor 4,TLR4）/核轉(zhuǎn)錄因子-κB（nuclear factor-κB, NF-κB）信號(hào)通路及后續(xù)療效的作用，并報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象

選取2018年10月—2019年10月在南昌大學(xué)第一附屬醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科就診的DEACMP 患者90 例。根據(jù)抽中奇偶數(shù)的結(jié)果將患者分成兩組，偶數(shù)患者作為實(shí)驗(yàn)組，奇數(shù)患者作為對(duì)照組，每組45 例。實(shí)驗(yàn)組男性26 例，女性19 例；年齡58～75 歲，平均（62.31±4.31）歲；CO 中毒時(shí)昏迷時(shí)間2～48 h，平均（18.64±3.15）h；假愈期2～60 d，平均（32.54±5.14）d；病程3～70 h，平均（32.15±4.67）h；對(duì)照組男性24 例，女性21 例；年齡56～73 歲，平均（61.85±4.26）歲；CO 中毒時(shí)昏迷時(shí)間2～46 h，平均（18.20±3.01）h；假愈期2～60 d，平均（33.68±5.36）d；病程3～72 h，平均（31.89±4.54）h；兩組上述指標(biāo)比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），具有可比性。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)審批通過(guò)，患者及其家屬均知情同意。

1.2 納入與排除標(biāo)準(zhǔn)

1.2.1 納入標(biāo)準(zhǔn) ①參照DEACMP 診斷標(biāo)準(zhǔn)，有CO 中毒史和明確的假愈期[4]；②年齡56～75 歲；③DEACMP 病程≤72 h，格拉斯哥昏迷評(píng)分[5]＞8 分。

1.2.2 排除標(biāo)準(zhǔn) ①伴有帕金森癥、阿爾茨海默癥、反應(yīng)性精神病等認(rèn)知障礙性疾病；②預(yù)計(jì)生存期≤6 個(gè)月；③心、肝、腎功能異常；④合并感染患者；⑤合并腦卒中等其他影響腦器官及日?；顒?dòng)能力的疾病。

1.3 治療方法

1.3.1 對(duì)照組 采取常規(guī)治療，在發(fā)病早期促進(jìn)患者腦細(xì)胞營(yíng)養(yǎng)代謝，予以改善腦血液循環(huán)藥物[血塞通（廣西梧州制藥集團(tuán)股份有限公司，國(guó)藥準(zhǔn)字Z20025652）500 mg/次，1 次/d]；靜脈滴注地塞米松（武漢久安藥業(yè)有限公司，國(guó)藥準(zhǔn)字H42020896）10 mg/d，持續(xù)1 個(gè)月以上；靜脈注射銀杏葉提取物注射液（中豪國(guó)際有限公司，國(guó)藥準(zhǔn)字H20181022）1 次/d。15 d 后根據(jù)患者恢復(fù)情況調(diào)整用藥方案?；謴?fù)期給予針灸、按摩，肢體功能鍛煉等。

1.3.2 實(shí)驗(yàn)組 在對(duì)照組基礎(chǔ)上使用高壓氧治療，壓力0.2 MPa，持續(xù)20 min，穩(wěn)壓后吸100%純氧約80 min，穩(wěn)壓吸氧期間休息2 次，約5 min/次，然后持續(xù)減壓約20 min，1 次/d。采用煙臺(tái)宏遠(yuǎn)氧業(yè)公司生產(chǎn)的GY3400 型高壓氧艙，10 d 為1 個(gè)療程，1 個(gè)療程后根據(jù)患者恢復(fù)情況再調(diào)整。

1.4 觀察指標(biāo)

1.4.1 臨床療效 比較兩組患者治療3 個(gè)月后的臨床療效。將臨床療效分為：①痊愈，患者臨床體征消失，腦電圖檢查顯示正常，生活可以自理；②好轉(zhuǎn)，患者部分癥狀體征消失或減輕，腦電圖檢查顯示輕度異?；蛑卸日?，部分活動(dòng)需要照顧者幫助）；③無(wú)效，患者病情無(wú)好轉(zhuǎn)，腦電圖檢查顯示重度異常，生活無(wú)法自理）[6]?？傆行剩?）=（痊愈例數(shù)+好轉(zhuǎn)例數(shù)）/總例數(shù)×100%。

1.4.2 TLR4/NF-κB 信號(hào)通路 比較兩組患者治療前后TLR4/NF-κB 信號(hào)通路的表達(dá)，分別采集患者治療前及治療3 個(gè)月后空腹靜脈血10 ml，2 000 r/min 離心后進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)，采用實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)（quantitative real-time polymerase chain reaction, qRT-PCR）檢測(cè)TLR4 mRNA 的表達(dá)。TLR4 mRNA 相對(duì)表達(dá)量為TLR4 與β-action 條帶灰度值的比值。采用Western blotting 檢測(cè)NF-κB p65蛋白的表達(dá)。兔抗人磷酸化NF-κB p65 抗體、β-action 抗體購(gòu)自美國(guó)Abcam 公司，TLR4 單克隆抗體購(gòu)自美國(guó)Biolegend 公司。

1.4.3 洛文斯頓作業(yè)治療用認(rèn)知評(píng)定量表（Lovins cognitive rating scale for occupational therapy,LOTCA）、日常生活能力量表（activity of daily living scale, ADL）、Wahlund 改良腦白質(zhì)疏松分級(jí)量表（Wahlund modified leukoaraiosis rating scalem ARWMC）評(píng)分 比較兩組患者治療前后LOTCA[7]、ADL[8]、ARWMC[9]評(píng)分的變化。LOTCA 評(píng)分分別從定向力、知覺(jué)、視組織運(yùn)動(dòng)、思維運(yùn)作及注意力5 個(gè)方面進(jìn)行評(píng)定，共21 個(gè)測(cè)評(píng)項(xiàng)。除思維運(yùn)作有3 項(xiàng)滿分為5 分，余者每項(xiàng)滿分皆為4 分，分?jǐn)?shù)越低表示其認(rèn)知障礙越嚴(yán)重。ADL 評(píng)分從進(jìn)食、入廁、大小便控制、修飾、洗澡、轉(zhuǎn)椅床椅、步行、洗澡、上下樓梯10 個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)定，每項(xiàng)滿分10 分，總分越高其生活自理能力越好。ARWMC 評(píng)分可依照不同時(shí)間點(diǎn)獲取的影像圖像進(jìn)行判定，分別從兩側(cè)腦組織重要組成部分的局部破壞情況進(jìn)行分析，滿分30 分，總分＞10 分時(shí)為嚴(yán)重的腦白質(zhì)疏松，總分越低其腦白質(zhì)疏松程度越輕微。本研究均由專業(yè)醫(yī)師（對(duì)本研究不知情）于治療前及治療3 個(gè)月后對(duì)患者進(jìn)行評(píng)估。

1.4.4 預(yù)后評(píng)分 比較兩組患者治療后3 個(gè)月、6 個(gè)月和12 個(gè)月預(yù)后評(píng)分的變化。預(yù)后評(píng)分采用改良Rankin（improved Rankin, mRS）評(píng)分[10]，mRS 評(píng)分依照患者病后生活狀態(tài)來(lái)計(jì)算分?jǐn)?shù)，0 分表示無(wú)明顯障礙；1 分為有輕微癥狀但無(wú)明顯功能障礙；6 分表示患者已無(wú)生命體征。mRS ≤2 分表示預(yù)后良好。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

數(shù)據(jù)分析采用Epi Data 3.1 和SPSS 17.0 統(tǒng)計(jì)軟件。計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，用t檢驗(yàn)或重復(fù)測(cè)量設(shè)計(jì)的方差分析，進(jìn)一步兩兩比較用LSD-t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以率（%）表示，用χ2檢驗(yàn)。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組臨床療效比較

兩組總有效率比較，經(jīng)χ2檢驗(yàn)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2=5.000，P=0.025），觀察組高于對(duì)照組。見(jiàn)表1。

表1 兩組臨床療效比較 [n=45，例（%）]

2.2 兩組患者治療前后TLR4 mRNA、NF-κB p65相對(duì)表達(dá)量的變化

兩組患者治療前后TLR4 mRNA、NF-κB p65 相對(duì)表達(dá)量的差值比較，經(jīng)t檢驗(yàn)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），實(shí)驗(yàn)組大于對(duì)照組。見(jiàn)表2。

表2 兩組患者治療前后TLR4 mRNA、NF-κB p65相對(duì)表達(dá)量的差值比較 （n=45，±s）

表2 兩組患者治療前后TLR4 mRNA、NF-κB p65相對(duì)表達(dá)量的差值比較 （n=45，±s）

組別實(shí)驗(yàn)組對(duì)照組t 值P 值TLR4 mRNA 1.04±0.21 0.92±0.18 2.910 0.005 NF-κB p65 0.29±0.05 0.20±0.04 9.429 0.000

2.3 兩組患者治療前后各項(xiàng)評(píng)分的變化

兩組患者治療前后LOTCA、ADL 及ARWMC 的差值比較，經(jīng)t檢驗(yàn)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），實(shí)驗(yàn)組治療前后LOTCA、ADL 的差值大于對(duì)照組，ARWMC 的差值小于對(duì)照組。見(jiàn)表3。

表3 兩組治療前后各項(xiàng)評(píng)分的差值比較（n=45，分，±s）

表3 兩組治療前后各項(xiàng)評(píng)分的差值比較（n=45，分，±s）

組別實(shí)驗(yàn)組對(duì)照組t 值P 值LOTCA 26.35±3.35 20.39±2.79 9.171 0.000 ADL 32.28±4.10 27.35±3.35 6.246 0.000 ARWMC 4.79±2.38 6.35±2.29 3.168 0.002

2.4 兩組患者不同時(shí)間點(diǎn)mRS評(píng)分的變化

實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組患者治療后3 個(gè)月、6 個(gè)月、12 個(gè)月mRS 評(píng)分比較，采用重復(fù)測(cè)量設(shè)計(jì)的方差分析，結(jié)果：①不同時(shí)間點(diǎn)mRS 評(píng)分有差異（F=122.783，P=0.000）；②實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組mRS 評(píng)分有差異（F=43.885，P=0.000）；③兩組mRS 評(píng)分變化趨勢(shì)有差異（F=66.939，P=0.000）。見(jiàn)表4。

表4 兩組患者不同時(shí)間點(diǎn)mRS評(píng)分比較（n=45，分，±s）

表4 兩組患者不同時(shí)間點(diǎn)mRS評(píng)分比較（n=45，分，±s）

注：①與治療后3個(gè)月比較，P ＜0.05；②與治療后6個(gè)月比較，P ＜0.05。

組別實(shí)驗(yàn)組對(duì)照組t 值P 值治療3個(gè)月3.47±0.57 3.72±0.54 2.136 0.036治療6個(gè)月2.81±0.48①3.04±0.51①2.203 0.030治療12個(gè)月1.98±0.24①②2.57±0.35①①9.326 0.000

3 討論

CO 中毒后，腦組織自由基生成增加，脂質(zhì)過(guò)氧化，從而損傷線粒體；大量生成的自由基引起髓鞘堿蛋白的修飾，激活自身免疫系統(tǒng)，導(dǎo)致髓鞘脫失，T 淋巴細(xì)胞活化，釋放炎癥因子，最終引起腦血管病變[11]。TLR4 作為人類發(fā)現(xiàn)的第1 個(gè)TLR 蛋白，與臨床上許多炎癥性疾病關(guān)系密切，其受體與病原相關(guān)分子模式結(jié)合，利用信號(hào)傳導(dǎo)激活NF-κB，調(diào)控下游炎癥基因，增強(qiáng)機(jī)體炎癥因子的表達(dá)，促進(jìn)機(jī)體多種器官炎癥性疾病的發(fā)生、發(fā)展[12]。

本研究中觀察組總有效率高于對(duì)照組，提示高壓氧治療DEACMP 臨床療效更好。李哲等[13]研究高壓氧改善患者臨床療效的機(jī)制，認(rèn)為高壓氧治療能增加血氧分壓，改善大腦缺氧癥狀，減輕腦水腫的惡性循環(huán)，相同時(shí)間內(nèi)增快神經(jīng)纖維髓鞘活性，使血管因缺氧而造成的損傷得到修復(fù)，并成功形成側(cè)支循環(huán)，增強(qiáng)微血栓生成的抑制效果，激活中樞神經(jīng)生化過(guò)程。這也證實(shí)了高壓氧可增強(qiáng)生命體抗氧化能力，盡快恢復(fù)大腦功能，減少神經(jīng)細(xì)胞的變質(zhì)及凋亡，改善患者癥狀。

本研究中實(shí)驗(yàn)組治療前后TLR4 mRNA、NF-κB p65 相對(duì)表達(dá)量的差值大于對(duì)照組，提示高壓氧可能通過(guò)改善TLR4/NF-κB 信號(hào)通路來(lái)提高治療效果。DEACMP 患者大腦通常存在微循環(huán)功能障礙，神經(jīng)細(xì)胞凋亡及氧化應(yīng)激等病理生理改變，引起炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)，而TLR4/NF-κB 信號(hào)通路也參與了免疫信號(hào)傳遞和炎癥因子釋放的過(guò)程[14]。TLR4 主要在抗原呈遞細(xì)胞及一些實(shí)質(zhì)細(xì)胞中表達(dá)。在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中，TLR4 主要分布在小膠質(zhì)細(xì)胞和神經(jīng)元表面，可在一系列反應(yīng)下激活NF-κB 并暴露核定位信號(hào)，促使NF-κB 活化并進(jìn)入細(xì)胞核啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄，誘導(dǎo)產(chǎn)生腫瘤壞死因子α（Tumor necrosis factor alpha,TNF-α）、白細(xì)胞介素1β（interleukin-1β, IL-1β）、IL-6、IL-8、IL-12，從而促進(jìn)外周炎癥細(xì)胞向缺血腦組織移動(dòng)、黏附和浸潤(rùn)，加重組織損傷。高壓氧通過(guò)提高腦組織氧含量和氧分壓，增加腦組織毛細(xì)血管的彌散距離，減少細(xì)胞變性壞死，提高超氧化物歧化酶活性，加強(qiáng)清除自由基和抗氧化能力，糾正因無(wú)氧酵解產(chǎn)生的酸中毒，從而逆轉(zhuǎn)神經(jīng)細(xì)胞損傷，降低炎癥因子水平，實(shí)現(xiàn)對(duì)TLR4/NF-κB 信號(hào)通路的調(diào)控[15]。

本研究中實(shí)驗(yàn)組治療前后LOTCA、ADL 的差值大于對(duì)照組，ARWMC 的差值小于對(duì)照組，提示高壓氧治療可顯著減輕患者認(rèn)知障礙，提高生活自理能力，且可以逆轉(zhuǎn)腦組織損傷。CO 中毒后，血腦屏障呈非特異性炎癥狀態(tài)，高壓氧治療可明顯增強(qiáng)其通透性，降低由氧成分不足而對(duì)腦神經(jīng)器官產(chǎn)生的破壞，促進(jìn)腦功能逐漸恢復(fù)，改善認(rèn)知功能[16]。

本研究中實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組治療后3 個(gè)月、6 個(gè)月和12 個(gè)月mRS 評(píng)分有差異，提示高壓氧治療可顯著改善患者預(yù)后。方建飛等[17]研究證實(shí)，較長(zhǎng)時(shí)間的高壓氧治療能使病情得到較有效恢復(fù)，遠(yuǎn)期預(yù)后良好，與本研究結(jié)果相符。

綜上所述，高壓氧可改善DEACMP 患者TLR4/NF-κB 信號(hào)表達(dá)，同時(shí)緩解其大腦缺氧狀態(tài)，提高臨床療效，且遠(yuǎn)期預(yù)后良好，值得臨床推廣。