創(chuàng)傷性顱腦損傷患者血清氧化三甲胺水平及其與神經(jīng)功能的關(guān)系研究

賁岑偉，張艷，管義祥

創(chuàng)傷性顱腦損傷（traumatic brain injury，TBI）為臨床上常見(jiàn)的一種外傷性疾病，其可導(dǎo)致嚴(yán)重的后遺癥，是導(dǎo)致人類死亡和殘疾的主要原因［1］。TBI對(duì)大腦的初級(jí)損傷可導(dǎo)致缺血性腦損傷、癱瘓、腦震蕩、死亡和其他嚴(yán)重并發(fā)癥等，后期可能導(dǎo)致各種神經(jīng)功能障礙、失語(yǔ)或智力低下等［2-3］。

腸道菌群的改變與抑郁、焦慮等情緒障礙有關(guān)，其對(duì)顱腦損傷會(huì)產(chǎn)生一定影響［4］。而氧化三甲胺（trimetlylamine N-oxide，TMAO）是腸道菌群中的三甲胺氧化產(chǎn)生的有機(jī)化合物，其與多種疾病的發(fā)生發(fā)展有關(guān)。研究表明，TMAO可加速冠狀動(dòng)脈疾病的發(fā)展，增加血小板反應(yīng)性和血栓形成風(fēng)險(xiǎn)［5-6］。樂(lè)江漫等［7］研究證明，血漿TMAO與妊娠糖尿病的發(fā)生有關(guān)。還有研究顯示，血漿TMAO水平可以預(yù)測(cè)頸動(dòng)脈支架置入術(shù)后繼發(fā)的缺血性腦損傷［8］，還可以識(shí)別心血管死亡和腦損傷疾病高風(fēng)險(xiǎn)患者［9］。DEL RIO等［10］初次研究了TMAO在調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能中的作用，證明了TMAO存在于人類腦脊液中。還有學(xué)者證明TMAO水平升高可增加阿爾茨海默?。ˋlzheimer's disease，AD）的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)［11-12］。但目前關(guān)于TBI患者TMAO水平與神經(jīng)功能之間的關(guān)系研究較少，為此，本研究旨在分析TBI患者血清TMAO水平及其與神經(jīng)功能的關(guān)系。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象 選取2017年8月至2020年8月海安市人民醫(yī)院收治的TBI患者126例。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）有明確的頭部外傷史；（2）年齡＞18歲；（3）受傷至入院時(shí)間＜12 h。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）非外傷導(dǎo)致的顱內(nèi)出血者；（2）出血性疾病者；（3）患有先天性心臟病或肝腎等重要臟器功能不全者；（4）伴有精神疾病者。根據(jù)格拉斯哥昏迷量表（Glasgow Coma Scale，GCS）［13］評(píng)分，將患者分為輕型TBI組（GCS評(píng)分為13～15分，48例）、中型TBI組（GCS評(píng)分為9～12分，40例）、重型TBI組（GCS評(píng)分為3～8分，38例）。另選取同期在海安市人民醫(yī)院體檢的健康者40例為對(duì)照組。本研究獲得海安市人民醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)（審批號(hào)：2017725）。所有受試者及家屬對(duì)本研究?jī)?nèi)容完全知情，且簽署知情同意書。

1.2 研究方法

1.2.1 一般資料收集 收集受試者一般資料，包括性別、年齡、BMI、飲酒史、吸煙史、病程（對(duì)照組除外）。

1.2.2 ELISA檢測(cè)血清TMAO水平 采集患者入院次日及對(duì)照組體檢當(dāng)日晨起空腹肘靜脈血5 ml，于4 ℃下3 000 r/min離心20 min（離心半徑10 cm），收集上清液，置于-20 ℃冰箱中保存待測(cè)。參考人TMAO ELISA檢測(cè)試劑盒〔本生（天津）健康科技有限公司〕說(shuō)明書配制一系列濃度的標(biāo)準(zhǔn)品溶液，通過(guò)酶聯(lián)免疫檢測(cè)儀（深圳海思安生物技術(shù)有限公司）測(cè)定不同濃度標(biāo)準(zhǔn)品在450 nm處的吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)回歸曲線；于-20 ℃冰箱中取適量血清樣本，解凍，測(cè)定樣本在450 nm處的吸光度；依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)回歸曲線計(jì)算血清TMAO水平。

1.2.3 神經(jīng)功能評(píng)估 入院當(dāng)天，采用美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院卒中量表（National Institute of Health Stroke Scale，NIHSS）［14］評(píng)估受試者神經(jīng)功能，NIHSS評(píng)分0～1分為神經(jīng)功能正常、2～7分為神經(jīng)功能輕度缺損、8～14分為神經(jīng)功能中度缺損、≥15分為神經(jīng)功能重度缺損。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 25.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。計(jì)量資料以（±s）表示，兩組間比較采用成組t檢驗(yàn)，多組間比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用SNK-q檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以相對(duì)數(shù)表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)；TBI患者血清TMAO水平與NIHSS評(píng)分的相關(guān)性分析采用Pearson相關(guān)分析；采用ROC曲線分析血清TMAO水平對(duì)TBI患者發(fā)生神經(jīng)功能缺損的診斷價(jià)值。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般資料 四組性別、年齡、BMI、有飲酒史者占比、有吸煙史者占比比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；輕型TBI組、中型TBI組、重型TBI組病程比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見(jiàn)表1。

表1 四組一般資料比較Table 1 Comparison of general information among the four groups

2.2 血清TMAO水平和NIHSS評(píng)分 四組血清TMAO水平、NIHSS評(píng)分比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。輕型TBI組、中型TBI組、重型TBI組血清TMAO水平、NIHSS 評(píng)分高于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；中型TBI組、重型TBI組血清TMAO水平、NIHSS評(píng)分高于輕型TBI組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；重型TBI組血清TMAO水平、NIHSS評(píng)分高于中型TBI組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見(jiàn)表2。

表2 四組血清TMAO水平、NIHSS評(píng)分比較（±s）Table 2 Comparison of serum TMAO levels and NIHSS scores among the four groups

表2 四組血清TMAO水平、NIHSS評(píng)分比較（±s）Table 2 Comparison of serum TMAO levels and NIHSS scores among the four groups

注：a表示與對(duì)照組比較，P＜0.05；b表示與輕型TBI組比較，P＜0.05；c表示與中型TBI組比較，P＜0.05；TMAO=氧化三甲胺，NIHSS=美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院卒中量表

組別例數(shù)TMAO（μmol/L） NIHSS評(píng)分（分）對(duì)照組402.1±0.21.0±0.2輕型TBI組483.1±0.1a4.8±0.4a中型TBI組404.0±0.6ab7.3±1.2ab重型TBI組384.6±1.1abc10.2±2.1abc F值115.636411.816 P值＜0.001＜0.001

2.3 TBI患者血清TMAO水平與NIHSS評(píng)分的相關(guān)性Pearson相關(guān)分析結(jié)果顯示，TBI患者血清TMAO水平與NIHSS評(píng)分呈正相關(guān)（r=0.718，P＜0.001），見(jiàn)圖1。

圖1 TBI患者血清TMAO水平與NIHSS評(píng)分的相關(guān)性Figure 1 Correlation between serum TMAO levels and NIHSS scores in patients with TBI

2.4 血清TMAO水平對(duì)TBI患者發(fā)生神經(jīng)功能缺損的診斷價(jià)值 TBI患者中，發(fā)生神經(jīng)功能缺損者37例，其血清TMAO水平為（4.6±1.0）μmol/L；未發(fā)生神經(jīng)功能缺損者89例，其血清TMAO水平為（3.5±0.4）μmol/L。發(fā)生神經(jīng)功能缺損的TBI患者血清TMAO水平高于未發(fā)生神經(jīng)功能缺損的TBI患者（t=8.335，P＜0.001）。ROC曲線分析結(jié)果顯示，血清TMAO水平診斷TBI患者發(fā)生神經(jīng)功能缺損的AUC為0.906〔95%CI（0.832，0.979）〕，最佳截?cái)嘀禐?.3 μmol/L，靈敏度為78.38%，特異度為96.63%，約登指數(shù)為0.75，見(jiàn)圖2。

圖2 血清TMAO水平診斷TBI患者發(fā)生神經(jīng)功能缺損的ROC曲線Figure 2 ROC curve of serum TMAO level for diagnosing the occurrence of neurological deficits in patients with TBI

3 討論

TBI是常見(jiàn)的急危重癥，具有高發(fā)病率、高致殘率和高病死率等特點(diǎn)［15］。一些TBI患者出院后遺留不同程度的軀體神經(jīng)功能障礙，極大地影響了患者的生活質(zhì)量和生命安全［16］。人體腸道菌群及其代謝產(chǎn)物不僅影響消化吸收，還會(huì)影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能。研究表明，腦損傷后腸道菌群的變化可能影響患者的恢復(fù)情況［17］。TMAO是一種腸道菌群的代謝產(chǎn)物，研究表明，AD患者腦脊液中TMAO水平明顯升高，且腦脊液TMAO水平與神經(jīng)元變性的腦脊液生物標(biāo)志物相關(guān)［18］。還有研究發(fā)現(xiàn)，帕金森病患者血清TMAO水平明顯升高［19］，表明TMAO可能影響帕金森病的發(fā)生與發(fā)展。此外，還有研究顯示，TMAO在心血管疾病以及代謝性疾病中發(fā)揮著重要作用，其與外周動(dòng)脈疾病、腫瘤以及中樞系統(tǒng)疾病也密切相關(guān)［20-22］；較高的TMAO水平可能會(huì)導(dǎo)致缺血性腦卒中患者神經(jīng)功能惡化［23］。本研究旨在分析TBI患者血清TMAO水平變化情況，并分析其與患者神經(jīng)功能的關(guān)系。

李煥良等［24］研究顯示，TBI患者腸道菌群代謝產(chǎn)物TMAO水平明顯高于健康體檢人群，且隨著病情加重TMAO水平逐漸升高。還有研究顯示，急性腦梗死患者中，發(fā)生早期神經(jīng)功能惡化者TMAO水平高于未發(fā)生早期神經(jīng)功能惡化者［25］。本研究結(jié)果顯示，輕型TBI組、中型TBI組、重型TBI組血清TMAO水平高于對(duì)照組，中型TBI組、重型TBI組血清TMAO水平高于輕型TBI組，重型TBI組血清TMAO水平高于中型TBI組，與李煥良等［24］研究結(jié)果基本一致，說(shuō)明TBI患者血清TMAO水平升高，且隨著病變程度的加重患者血清TMAO水平逐漸升高，提示TMAO水平可在一定程度上反映TBI患者病情嚴(yán)重程度。本研究結(jié)果還顯示，輕型TBI組、中型TBI組、重型TBI組NIHSS評(píng)分高于對(duì)照組，中型TBI組、重型TBI組NIHSS評(píng)分高于輕型TBI組，重型TBI組NIHSS評(píng)分高于中型TBI組，與粟顯才等［26］研究結(jié)果一致，說(shuō)明TBI患者神經(jīng)功能降低，且隨著TBI病變程度的加重患者神經(jīng)功能逐漸變差。本研究Pearson相關(guān)分析結(jié)果顯示，TBI患者血清TMAO水平與NIHSS評(píng)分呈正相關(guān)，提示隨著血清TMAO水平升高，TBI患者神經(jīng)功能逐漸變差。

本研究結(jié)果顯示，發(fā)生神經(jīng)功能缺損的TBI患者血清TMAO水平高于未發(fā)生神經(jīng)功能缺損的TBI患者，說(shuō)明TMAO水平與TBI患者發(fā)生神經(jīng)功能缺損有關(guān)。ROC曲線分析結(jié)果顯示，血清TMAO水平診斷TBI患者發(fā)生神經(jīng)功能缺損的AUC為0.906，提示血清TMAO水平對(duì)TBI患者發(fā)生神經(jīng)功能缺損有較高的診斷價(jià)值。

綜上所述，TBI患者血清TMAO水平升高，且隨著TBI病變程度的加重患者血清TMAO水平逐漸升高；隨著血清TMAO水平升高，TBI患者神經(jīng)功能變差；此外，血清TMAO水平對(duì)TBI患者發(fā)生神經(jīng)功能缺損有較高的診斷價(jià)值。但本研究樣本量較小，且為單中心研究，還需要大樣本量的多中心研究進(jìn)一步驗(yàn)證本研究結(jié)論。

作者貢獻(xiàn)：賁岑偉進(jìn)行文章的構(gòu)思與設(shè)計(jì)、結(jié)果的分析與解釋，撰寫論文；賁岑偉、管義祥進(jìn)行研究的實(shí)施與可行性分析；張艷、管義祥進(jìn)行數(shù)據(jù)收集與整理；賁岑偉、張艷、管義祥進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理、論文的修訂；張艷負(fù)責(zé)文章的質(zhì)量控制及審校，并對(duì)文章整體負(fù)責(zé)、監(jiān)督管理。

本文無(wú)利益沖突。