陶永蒼，賈磊華，臧賀川，胡艷雪，劉香玲，楊 麗，丁和正

近年來許多研究表明，腦梗死時腦內多種神經(jīng)遞質包括代謝紊亂。其中研究較多的是氨基酸類神經(jīng)遞質包括興奮性氨基酸谷氨酸 (Glu)、抑制性神經(jīng)遞質γ－氨基丁酸 (GABA)，單胺類神經(jīng)遞質包括多巴胺 (DA)、去甲腎上腺素 (NE)、5－羥色胺 (5－HT)及乙酰膽堿 (ACh)等。腦梗死時上述神經(jīng)遞質的代謝紊亂在缺血性腦損傷中發(fā)揮重要作用［1－3］。目前由于研究方法的限制，研究多停留在動物實驗、腦梗死患者的血液及腦脊液中，因此，對于腦梗死患者腦內神經(jīng)遞質的活動情況知之甚少。腦超慢漲落圖技術 (encephalofluctuography technology)可以分析出隱藏在傳統(tǒng)腦波漲落過程中的頻率極低的優(yōu)勢超慢波，稱之為S系統(tǒng) (supra－slow system)，幾種神經(jīng)遞質的振蕩過程與優(yōu)勢超慢波中的某些譜線相對應［4］。本研究采用此技術檢測急性腦梗死患者不同發(fā)病時期、不同病情、不同梗死范圍及不同梗死部位的腦內神經(jīng)遞質活動情況，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 病例入選與排除標準 入選標準: (1)符合1995年中華醫(yī)學會第四屆全國腦血管病學術會議制定的診斷標準;(2)發(fā)病在24 h內;(3)經(jīng)24 h后復查顱腦CT或MRI證實梗死灶為此次臨床癥狀和體征的責任病灶。排除標準:(1)既往有腦血管病事件或影像學發(fā)現(xiàn)顱內陳舊腦血管病病灶; (2)患其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病，如遺傳變性病、腦腫瘤、腦炎、脫髓鞘、帕金森病、頭外傷、腦萎縮、癲癇等; (3)既往有認知功能障礙、精神疾病病史;(4)患嚴重的心、肝、腎及血液系統(tǒng)等重要臟器疾病。

1.2 一般資料 選擇2010年7月—2011年11月河北省唐山市樂亭縣醫(yī)院神經(jīng)內科收治的初發(fā)急性腦梗死患者53例為病例組，其中男31例，女22例，年齡41～86歲，平均 (62.0±11.3)歲;分組情況:根據(jù)病程將發(fā)病24 h內定為急性腦梗死患者的發(fā)病早期，經(jīng)治療2周后為恢復期;根據(jù)美國國立衛(wèi)生研究院腦卒中量表 (NIHSS)評分分組:NIHSS評分≥7分組18例，NIHSS評分＜7分組35例;按顱腦CT或MRI結果分組:梗死范圍≥2 cm×2 cm×2 cm組15例，梗死范圍＜2 cm×2 cm×2 cm組38例;幕上梗死40例 (包括基底核梗死20例，非基底核梗死20例)，幕下梗死13例。選擇同期健康體檢者30例為對照組，其中男15例，女15例，年齡43～78歲，平均 (57.5±9.9)歲;且近期顱腦CT或MRI檢查證實無缺血、梗死病灶者。兩組年齡、性別比較具有均衡性。

1.3 方法

1.3.1 儀器設備 采用北京同仁光電公司研發(fā)的ML—2001型腦漲落圖分析儀。

1.3.2 腦電信號采集及處理 受檢者均在坐位、清醒、閉目、安靜狀態(tài)下，按10/20系統(tǒng)安置電極 (FP1、FP2、F3、F4、C3、C4、P3、P4、O1、O2、F7、F8、T3、T4、T5、T6)，采集腦電信號18 min。采集結束后，腦超慢漲落圖程序自動分析處理和打印結果。病例組受檢者分別于發(fā)病24 h內及治療2周后各進行1次檢測。對照組受檢者只檢測1次。

1.3.3 觀察指標 受檢者腦功能檢測報告中S譜線 (系)結果，包括S1(GABA)、S2(Glu)、S3系〔乙酰膽堿受體(AChR)〕、S4系 (5－HT)、S5系 (ACh)、S6系〔強興奮物質 (EXC)〕、S7系 (NE)、S11系 (DA)、S13系〔強抑制物質 (INH)〕。

1.4 統(tǒng)計學方法 所有數(shù)據(jù)采用Excel建庫，使用SPSS 16.0軟件進行統(tǒng)計分析;計量資料以 ()表示，兩組間比較采用t檢驗，多組比較采用方差分析，兩兩比較采用q檢驗;以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 病例組患者發(fā)病早期、恢復期及對照組的S譜值比較病例組患者發(fā)病早期GABA、Glu、EXC活動與恢復期及對照組比較，差異均有統(tǒng)計學意義 (P＜0.05);病例組發(fā)病早期其他神經(jīng)遞質活動與恢復期及對照組比較，差異均無統(tǒng)計學意義 (P＞0.05);恢復期各神經(jīng)遞質活動與對照組比較，差異均無統(tǒng)計學意義 (P＞0.05，見表1)。

表1 急性腦梗死患者發(fā)病早期、恢復期及對照組S譜值比較 ()Table 1 Comparison of the results of supra－slow system of cerebral infarction patients in early stage，recovery stage and control group

表1 急性腦梗死患者發(fā)病早期、恢復期及對照組S譜值比較 ()Table 1 Comparison of the results of supra－slow system of cerebral infarction patients in early stage，recovery stage and control group

注:GABA=γ－氨基丁酸，Glu=谷氨酸，AChR=乙酰膽堿受體，5－HT=5－羥色胺，ACh=乙酰膽堿，EXC=強興奮物質，NE=去甲腎上腺素，DA=多巴胺，INH=強抑制物質;與恢復期及對照組比較，*P＜0.05

組別 例數(shù)GABA Glu AChR 5－HT ACh EXC NE DA INH病例組53發(fā)病早期 7.81±2.92*6.91±3.55* 28.87±5.57 21.28±6.27 17.02±5.48 16.13±5.46*11.04±5.25 6.42±4.28 5.58±4.33恢復期 4.75±3.26 3.64±2.86 30.23±6.38 18.94±5.25 18.43±6.33 12.66±5.29 11.09±4.25 6.60±3.29 5.00±3.15對照組 30 5.13±3.12 4.27±2.97 27.10±7.50 20.63±6.71 15.83±4.91 11.23±3.59 12.07±5.38 7.73±4.29 5.67±3.11 F 值14.521 15.250 2.343 2.105 2.098 10.895 0.487 1 4 0.630.168 0.464 P值 0.000 0.000 0.100 0.126 0.127 0.000 0.616 0.31

2.2 急性腦梗死患者發(fā)病早期不同NIHSS評分組的S譜值比較 急性腦梗死患者發(fā)病早期，NIHSS評分≥7分組 Glu、EXC、INH活動與＜7分組比較，差異均有統(tǒng)計學意義 (P＜0.05);兩組其他神經(jīng)遞質活動比較，差異均無統(tǒng)計學意義(P＞0.05，見表2)。

2.3 急性腦梗死患者發(fā)病早期不同梗死范圍組的S譜值比較梗死范圍≥2 cm×2 cm×2 cm組中 Glu、ACh、EXC、NE、DA、INH活動與＜2 cm×2 cm×2 cm組比較，差異均有統(tǒng)計學意義 (P＜0.05);兩組其他神經(jīng)遞質活動比較，差異均無統(tǒng)計學意義 (P＞0.05，見表3)。

2.4 急性腦梗死患者發(fā)病早期不同梗死部位組與對照組的S譜值比較 急性腦梗死患者發(fā)病早期幕上組中 GABA、Glu、EXC活動與對照組比較，差異均有統(tǒng)計學意義 (P＜0.05)，幕上基底核組DA與對照組比較，差異有統(tǒng)計學意義 (P＜0.05);幕下組GABA、Glu、5－HT、EXC、NE活動與對照組比較，差異均有統(tǒng)計學意義 (P＜0.05);幕上、幕下組其他神經(jīng)遞質活動與對照組比較，差異均無統(tǒng)計學意義 (P＞0.05，見表4)。

表2 急性腦梗死患者發(fā)病早期不同NIHSS評分組S譜值比較 ()Table 2 Comparison of the results of supra－slow system between groups with different NIHSS scores

表2 急性腦梗死患者發(fā)病早期不同NIHSS評分組S譜值比較 ()Table 2 Comparison of the results of supra－slow system between groups with different NIHSS scores

NIHSS評分 例數(shù)GABA Glu AChR 5－HT ACh EXC NE DA INH≥7分組 18 8.78 ±2.39 8.33 ±2.93 29.50±4.55 22.28±5.87 18.61±5.32 19.44±4.67 10.56±4.54 7.67 ±5.09 3.61±3.29＜7分組 35 7.31 ±3.07 6.29 ±3.32 28.54±6.07 20.77±6.49 16.20±5.45 14.43±5.09 11.29±5.62 6.51 ±4.18 6.40 ±4.61 t 83 －2.280 P值 0.083 0.032 0.559 0.413 0.130 0.001 0.636 0.3值1.765 2.208 0.589 0.825 1.538 3.492 －0.476 0.8 81 0.027

表3 急性腦梗死患者發(fā)病早期不同梗死 (梗死)范圍組S譜值比較 ()Table 3 Comparison of the results of supra－slow system between groups with different infarction sizes

表3 急性腦梗死患者發(fā)病早期不同梗死 (梗死)范圍組S譜值比較 ()Table 3 Comparison of the results of supra－slow system between groups with different infarction sizes

梗死范圍 例數(shù)GABA Glu AChR 5－HT ACh EXC NE DA INH≥2 cm×2 cm×2 cm組 15 7.73±2.76 8.87±2.61 29.80±6.27 22.87±7.74 20.13±6.22 19.53±6.86 8.07±5.16 4.13±3.253.27±2.66＜2 cm×2 cm×2 cm組 38 7.84±3.01 6.24±3.29 28.50±5.32 20.66±5.59 15.79±4.69 14.79±4.19 12.21±4.86 8.00±4.47 6.32±4.65 t .039 －2.381 P值 0.904 0.008 0.449 0.252 0.008 0.022 0.008 0值－0.121 2.764 0.762 1.158 2.763 2.499 －2.748 －3.004 0.021

表4 急性腦梗死患者發(fā)病早期不同梗死 (梗死)部位組與對照組S譜值 ()Table 4 Comparison of the results of supra－slow system between groups with different infarction locations

表4 急性腦梗死患者發(fā)病早期不同梗死 (梗死)部位組與對照組S譜值 ()Table 4 Comparison of the results of supra－slow system between groups with different infarction locations

注:與對照組比較，*P＜0.05

梗死部位 例數(shù)GABA Glu AChR 5－HT ACh EXC NE DA INH對照組 30 5.13±3.12 4.27±2.97 27.10±7.50 20.63±6.71 15.83±4.91 11.23±3.59 12.07±5.38 7.73±4.295.67±3.11幕上組非基底核組 20 7.30±3.08* 6.60±3.52* 29.85±4.20 24.00±5.64 17.15±5.91 16.00±5.58*12.70±4.76 7.05±4.96 6.00±5.04基底核組 20 8.20±2.73* 7.10±3.04* 26.90±6.42 22.50±5.35 18.25±5.37 15.85±5.99*11.70±5.83 4.10±2.92* 4.00±3.13幕下組 13 8.00±3.05* 7.38±3.59* 30.38±5.55 15.23±4.53* 14.92±4.66 16.77±4.73* 7.46±3.23* 9.00±3.16 6.85±4.63 F 3 1.622 P值 0.002 0.005 0.202 0.001 0.251 0.001 0.027 0.00值5.382 4.694 1.575 6.456 1.392 6.417 3.235 4.83 4 0.191

3 討論

腦超慢漲落圖技術可以分離出隱藏在原始腦波中的超慢漲落信息，包括1～255條譜線，分別稱為 S1、S2、S3……S255，屬于mHz級超慢振蕩范圍。S譜線的漲落與腦內神經(jīng)化學活動有密切的聯(lián)系。現(xiàn)已破譯出以下幾種神經(jīng)化學物質的密碼:S1反映GABA、S2反映Glu、S3系反映AchR、S4系反映5－HT、S5系反映ACh、S6系反映EXC、S7系反映NE、S11系反映DA、S13系反映INH［4］。腦超慢漲落圖技術為本研究提供了在完全自然和絕對無創(chuàng)的條件下獲得急性腦梗死患者腦內神經(jīng)遞質活動信息的新方法。

本研究發(fā)現(xiàn)急性腦梗死發(fā)病早期，腦內神經(jīng)遞質活動情況復雜多樣，其中GABA、Glu、EXC活動增強，在大面積梗死組中ACh活動增強;大面積梗死組中INH、幕上基底核組中DA及幕下組中5－HT、NE活動減弱。生理狀態(tài)下，腦內神經(jīng)遞質活動受神經(jīng)遞質的合成、釋放、降解、再攝取過程及神經(jīng)結構 (包括神經(jīng)元、神經(jīng)纖維、突觸結構完整性)的影響，其中任何一環(huán)節(jié)的破壞都可能影響到神經(jīng)遞質的活動。發(fā)病早期，多種神經(jīng)遞質活動增強可能與以下3個方面有關: (1)腦組織缺血、缺氧，神經(jīng)元能量代謝障礙，離子泵功能紊亂，細胞內外離子梯度失衡，均可導致神經(jīng)元自動去極化，引起神經(jīng)末梢中神經(jīng)遞質的自發(fā)釋放;也可以導致細胞水腫，細胞膜完整性破壞引起神經(jīng)遞質的泄露［5］。(2)腦缺血時還可能抑制神經(jīng)遞質的再攝取及相關酶的降解過程。有研究表明腦組織缺血、缺氧時，膠質細胞膜上的Glu轉運體功能障礙，不僅能抑制Glu由細胞外轉入細胞內，還能逆轉Glu由細胞內轉入細胞外［6］。腦梗死時，梗死灶中心及周圍生化的改變可能影響酶的活性，使主要依賴于相關酶水解而滅活的神經(jīng)遞質在細胞外中的降解過程減弱。(3)正常情況下神經(jīng)遞質對神經(jīng)元的興奮和抑制作用處于協(xié)調統(tǒng)一狀態(tài)，腦梗死發(fā)病早期，機體為了維持神經(jīng)元的興奮與抑制平衡，可能通過反射引起某些神經(jīng)遞質的活動增強。以上3個方面均有可能導致突觸間隙中神經(jīng)遞質的濃度增加，并向周圍組織擴散，與其受體飽和、作用時間延長致使神經(jīng)遞質功能活動增強。其中某些神經(jīng)遞質活動減弱，可能主要為缺血性腦損傷對其神經(jīng)結構破壞嚴重，如神經(jīng)元的破壞使神經(jīng)遞質的合成減少，神經(jīng)纖維的破壞影響神經(jīng)沖動的傳導致使神經(jīng)遞質釋放減少，突觸結構的破壞使神經(jīng)遞質與突觸后受體功能性的結合障礙，這些因素都有可能使神經(jīng)遞質活動減弱。

腦梗死時神經(jīng)遞質的活動情況受發(fā)病時期、病情程度、梗死范圍及梗死部位影響。本研究結果顯示，發(fā)病早期變化最明顯的為GABA、Glu、EXC，此3種神經(jīng)遞質活動均增強，恢復期時活動恢復至正常?？紤]此3種神經(jīng)遞質在大腦內分布廣泛，含量豐富，易受到缺血性腦損傷的影響。在腦組織缺血模型中有研究者檢測到皮質、下丘腦、海馬等多部位的細胞外液中Glu、GABA水平升高［7－9］，支持本研究結果中發(fā)病早期GABA、Glu活動增強。其中EXC為何種物質并不明確，還有待進一步研究。急性腦梗死發(fā)病早期，此3種物質活動變化靈敏，同時增強，對于臨床早期腦梗死的診斷可能具有重要意義。本研究中Glu、EXC、INH的活動變化與病情程度有關。病情越重Glu、EXC活動越強，INH活動減弱，表明腦梗死病情重者，大腦的興奮、抑制功能失調，大腦處于強興奮狀態(tài)，抑制功能反而減弱。有研究者利用微透析技術檢測到左側大面積腦梗死患者右側半球細胞外液中Glu水平隨著病情加重持續(xù)升高［10］。另一研究者發(fā)現(xiàn)腦梗死患者腦脊液中Glu濃度的升高與腦梗死病情及梗死面積顯著相關［11］。本研究利用腦超慢漲落圖技術不僅觀察到腦梗死病情越重，Glu活動越強，同時觀察到EXC活動也明顯增強，而INH活動受到抑制，3者的變化在臨床中對于了解腦梗死時大腦的興奮抑制狀態(tài)從而判斷病情變化可能有一定的價值。本研究中 Glu、EXC、INH、ACh、NE、DA的活動與腦梗死范圍的大小有關。大范圍腦梗死時，患者病情重，大腦興奮、抑制失衡，Glu、EXC活動增強，INH活動減弱。同時大范圍腦梗死影響到ACh、NE、DA的活動，表現(xiàn)為ACh活動增強，NE、DA活動減弱，這可能與3者神經(jīng)元胞體的數(shù)量、分布和神經(jīng)纖維的走行、投射部位及密度有關。大面積腦梗死時可能對NE、DA神經(jīng)結構的破壞相對較重，表現(xiàn)為活動減弱，而對ACh神經(jīng)結構破壞相對較輕，受缺血性腦損傷的影響表現(xiàn)為活動增強。上述Glu、EXC、INH、ACh、NE、DA活動的變化可能對于臨床中腦梗死范圍大小的判斷具有指導意義。本研究還發(fā)現(xiàn)DA、5－HT、NE與腦梗死的特定部位有關?；缀四X梗死時，DA活動降低，可能主要破壞DA的突觸結構，影響DA與突觸后受體的結合和作用。幕下腦梗死時，5－HT、NE活動減弱。這兩種神經(jīng)元主要位于腦干，分布較聚集、數(shù)量較少。有研究者發(fā)現(xiàn)腦缺血時中縫背核神經(jīng)元內5－HT減少［12］。本研究中幕下腦梗死時對5－HT、NE神經(jīng)結構的破壞性大或對其功能抑制嚴重，導致神經(jīng)遞質活動減弱。由此可知單胺類神經(jīng)遞質的活動對于判斷腦梗死的特定部位有一定參考意義。

綜上所述，利用腦超慢漲落圖技術觀察到急性腦梗死患者腦內神經(jīng)遞質受缺血性腦損傷的影響活動情況復雜多樣。其中Glu、GABA、EXC在腦梗死發(fā)病早期活動變化均明顯增強。病情越重Glu、EXC的活動越強，INH活動減弱。梗死范圍越大Glu、EXC的活動越強，INH活動減弱，同時ACh活動增強，NE、DA活動減弱。單胺類神經(jīng)遞質中DA在基底核組中活動減弱，5－HT、NE在幕下組中活動減弱。觀察上述神經(jīng)遞質的變化對于了解腦梗死的發(fā)病階段、病情嚴重程度、梗死灶范圍的大小及梗死灶的部位具有一定的臨床意義。

1 趙剛，李樹清.興奮性氨基酸毒性與缺血性腦損傷［J］.國外醫(yī)學:腦血管疾病分冊，2004，12(6):426－429.

2 徐冉，段淑榮，王慧慧，等.人腦梗死后轉化生長因子－β及血管內皮生長因子的表達及神經(jīng)保護作用研究［J］.中國全科醫(yī)學，2010，13(8):2560.

3 Schetinger MR，Bonan CD，F(xiàn)rassetto SS，et al.Pre－conditioning to global cerebral ischemia changes hippocampal acetylcholinesterase in the rat［J］.Biochem Mol Biol Int，1999，47(3):473 －478.

4 李軍艷，楊明會，趙冠英，等.應用腦電超慢漲落圖技術對帕金森病患者腦內神經(jīng)遞質變化的研究 ［J］.疑難病雜志，2009，8(1):3.

5 Phillis JW，O'Regan MH.Characterization of modes of release of amino acids in the ischemic/reperfused rat cerebral cortex［J］.Neurochem Int，2003，43(4/5):461 －467.

6 Chao XD，F(xiàn)ei F，F(xiàn)ei Z.The role of excitatory amino acid transporters in cerebral ischemia ［J］.Neurochem Res，2010，35(8):1224 －1230.

7 Lee GJ，Choi SK，Eo YH，et al.The effect of extracellular glutamate release on repetitive transient ischemic injury in global ischemia model［J］.Korean J Physicol Pharmacol，2009，13(1):23 －26.

8 Li H，Li C，Yan ZY，et al.Simultaneous monitoring multiple neurotransmitters and neuromodulators during cerebral ischemia/reperfusion in rats by microdialysis and capillary electrophoresis［J］.J Neurosci Methods，2010，189(2):162 －168.

9 Djali S，Dawson LA.Characterization of endogenous amino acid efflux from hippocampal slices during chemically－induced ischemia［J］.Neurochem Res，2001，26(2):135－143.

10 Berger C，Annecke A，Aschoff A，et al.Neurochemical monitoring of fatal middle cerebral artery infarction ［J］.Stroke，1999，30(2):460－463.

11 于嵐，武祺，關穎，等.急性腦梗死患者腦脊液興奮性氨基酸水平的變化及其臨床意義 ［J］.臨床神經(jīng)病學雜志，2005，18(5):373－374.

12 吳春云，郭澤云，李素華，等.腦缺血時中縫背核5－HT變化的免疫組化觀察 ［J］.解剖學雜志，2000，23(3):238－241.