胡明軍，崔 健，王 鋼，葉 妮，閻 艷，任保明，馬順前，伊西才，劉衛(wèi)平(西安市第一醫(yī)院神經(jīng)外科，西安 7000;第四軍醫(yī)大學西京醫(yī)院神經(jīng)外科;通訊作者，E-mail:slhmj@tom.com)

腦水腫是重型顱腦損傷后常見的一種組織病理學反應，可導致腦容積擴大、顱內(nèi)壓增高、腦疝甚至死亡，危害嚴重。水通道蛋白(aquaporins，AQPs)在水液代謝的調(diào)節(jié)中起著重要作用，研究表明AQP-4與腦水腫密切相關，參與了腦創(chuàng)傷、腦腫瘤及腦缺血繼發(fā)的腦水腫的過程［1］。為了進一步研究AQP-4在重型顱腦損傷過程的作用，我們檢測了重型顱腦損傷患者手術后不同時間點血清及腦脊液中AQP-4的水平，現(xiàn)將結(jié)果報告如下。

1 臨床資料與方法

1.1 一般資料

我科2010-01～2013-07收治格拉斯哥指數(shù)(GCS)評分3-8分的重型閉合性顱腦損傷患者46例，其中男 29例，女17例;年齡16-73歲，平均(37.4 ±13.6)歲;受傷至手術時間 0.5-12 h，平均3 h，術前GCS＜8分;所有患者均經(jīng) CT診斷顱內(nèi)不同區(qū)域腦挫傷。

1.2 主要儀器

DENLEY DRAGON Wellscan MK 3酶標儀(芬蘭Thermo公司)，低速平衡離心機(上海安亭離心機廠)。

1.3 主要試劑

人AQP-4酶聯(lián)免疫吸附檢測試劑盒購自武漢伊萊瑞特生物科技有限公司。

1.4 實驗方法

分別在手術時、手術后3 d、手術后1周采集血清及腦脊液，無菌抽取靜脈血2.0 ml，1 500 r/min離心10 min分離血清-20℃保存待測。采用酶聯(lián)免疫吸附試劑盒測定血清中的AQP-4的含量，嚴格按照試劑盒說明書進行實驗操作，每個樣本做3個復孔。

1.5 統(tǒng)計學分析

2 結(jié)果

在手術時、手術后3 d及手術后1周重型顱腦損傷患者血清及腦脊液均可檢測到AQP-4，術后3 d較手術時升高(P＜0.05)，術后1周AQP-4水平較術后3 d降低，差異具有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)。

表1 顱腦損傷患者不同時間點血清及腦脊液AQP-4水平比較(ng/ml，±s)Table 1 Comparison of AQP-4 levels in serum and cerebrospinal fluid of traumatic brain injury patients at different time points(ng/ml，±s)

表1 顱腦損傷患者不同時間點血清及腦脊液AQP-4水平比較(ng/ml，±s)Table 1 Comparison of AQP-4 levels in serum and cerebrospinal fluid of traumatic brain injury patients at different time points(ng/ml，±s)

與手術時相比，*P＜0.05，與手術后 3 d相比，△P＜0.05

時間 血清CSF手術時0.43 ±0.15 1.69 ±0.52手術后3 d 0.75 ±0.24* 2.07 ±0.63*手術后1周 0.35±0.13＊△ 1.47±0.42＊△

3 討論

AQP-4廣泛存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng)中，尤其是在星形膠質(zhì)細胞足突中，靠近基底膜處含量最豐富，這種分布特點提示AQP-4是水分子在細胞內(nèi)外、血管和腦組織之間運轉(zhuǎn)的重要結(jié)構(gòu)基礎，參與腦組織水的代謝［2，3］。Sun 等［4］發(fā)現(xiàn)大鼠顱腦創(chuàng)傷后 24 h，創(chuàng)傷區(qū)域腦組織AQP-4 mRNA表達增多，而該區(qū)域腦組織水腫最嚴重，但毗鄰損傷區(qū)腦組織AQP-4 mRNA的表達下調(diào)。張琳等［5］在大鼠腦損傷模型中發(fā)現(xiàn)，從傷后1 h到24 h，損傷區(qū)星形膠質(zhì)細胞AQP-4表達逐漸增多，24 h達高峰，AQP-4表達變化的時間與腦組織水含量變化一致，而反映血腦屏障(BBB)通透性標志物IgG的表達高峰又先于AQP-4，其推測腦損傷后先出現(xiàn)BBB破壞，血管源性腦水腫形成，繼而激活星形膠質(zhì)細胞AQP-4表達。以上的研究表明AQP-4在創(chuàng)傷性腦損傷后腦水腫的形成中起重要作用。AQP-4表達的調(diào)控受多種因素影響，其中PKC途徑中的磷酸化是主要影響因素之一［6］。

從AQP-4與腦水腫之間的關系進行研究，近期大量研究表明，AQP-4與腦水腫密切相關［7］，AQPs參與了腦創(chuàng)傷、腦腫瘤及腦缺血繼發(fā)的腦水腫的過程。在大鼠缺血性腦水腫模型發(fā)現(xiàn)缺血可以上調(diào)腦內(nèi)AQP-4蛋白的表達，在缺血周邊區(qū)表達量高于缺血中心區(qū)。表達上調(diào)持續(xù)7 d，其中在缺血后第3天達高峰。這與腦水腫的發(fā)生、進展和消退在時間上基本一致，提示缺血周邊區(qū)高表達的AQP-4在腦水腫的發(fā)展過程中起重要作用［8-10］。在創(chuàng)傷性腦損傷模型中也發(fā)現(xiàn) AQP-4在創(chuàng)傷部位的上調(diào)表達［4，11］。

對于顱腦損傷，有學者通過AQP-4 RNA干擾技術優(yōu)化亞低溫治療腦水腫進行研究，他們認為，腦水腫是顱腦創(chuàng)傷后病情惡化和導致死亡的重要原因之一［12］;在顱腦創(chuàng)傷急性期，大量細胞內(nèi)容物的漏出、繼發(fā)性的神經(jīng)細胞壞死、谷氨酸釋放、氧自由基清除障礙以及蛋白酶的過度激活等，會繼發(fā)一系列神經(jīng)中毒炎性反應和水電解質(zhì)平衡紊亂，腦組織含水量和腦容積急劇增加，引發(fā)腦水腫形成和顱內(nèi)壓進行性增高［13］。Kiening等認為72 h后，AQP-4的表達與水腫成正比上升，而在基因敲除鼠模型中其腦水腫明顯減輕［14，15］。并提示 AQP-4上調(diào)表達與血腦屏障的開放密切相關。另有研究表明，在血腦屏障受損的血管源性腦水腫模型中，AQP-4表達減少，而在細胞毒性腦水腫(BBB完整)模型中，AQP-4的表達無明顯變化，這為創(chuàng)傷性腦水腫提供了新的治療信息［16］。Amiry-Moghaddam 等研究發(fā)現(xiàn) AQP-4被一個錨定蛋白α-syntrophin固定在特定結(jié)構(gòu)域上，在小鼠中將α-syntrophin敲除則導致AQP-4在這些結(jié)構(gòu)域中的分布至少降低8倍。用α-syntrophin敲除的小鼠模型暫時阻斷中腦動脈誘導腦缺血從而誘導腦水腫的產(chǎn)生，但大腦水腫的程度比野生型顯著減少，因此說明通過AQP-4通道的水流是腦缺血誘導腦水腫的重要調(diào)控因子［17］。

對于重型顱腦損傷患者關于腦水腫AQP-4的研究中，目前較多的是在發(fā)生水腫的腦組織中檢測及觀察其發(fā)展趨勢，在血清及腦脊液檢測及研究中較少見，這樣對于臨床判斷腦水腫發(fā)生、發(fā)展有所局限，對臨床治療也缺少客觀性指導意義;本次研究主要針對重型顱腦損傷患者血清及腦脊液中AQP-4的檢測結(jié)果進行研究分析，分別在手術時、手術后3天檢測出AQP-4在血清及腦脊液中是存在的，并且增長水平隨著腦水腫發(fā)展趨勢增高，一周后又降低，這表明重型顱腦損傷后可能是由于腦組織的損傷、血腦屏障的破壞等原因AQP-4水平出現(xiàn)變化，同時重型顱腦損傷雖然經(jīng)過手術，但腦細胞水腫的病理過程仍在進展，減壓手術后水腫不會立刻減輕，甚至有可能短時間內(nèi)加重，我們的實驗發(fā)現(xiàn)AQP-4在第3天時水平最高，術后1周開始下降。

綜上所述，根據(jù)本次研究，重型顱腦損傷后AQP-4存在于血清及腦脊液中，并分別在手術時、手術后3 d檢測增高，1周后降低，所以認為，重型顱腦損傷早期進行AQP-4檢查，對臨床治療重型顱腦損傷腦水腫的判定有較高的臨床意義，可為臨床上腦水腫判斷及治療做出指導性作用;但如何發(fā)生腦水腫AQP-4釋放入血清及腦脊液這個過程，還需要我們進一步研究。

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