陳郁強(qiáng)，謝 揚(yáng)，韓 溟，張搖威，黃 鏗

隨著經(jīng)濟(jì)、高速交通工具的發(fā)展，顱腦創(chuàng)傷的發(fā)病率也在逐年增加，各個部位創(chuàng)傷發(fā)生率顯示，顱腦創(chuàng)傷仍然是僅次于四肢骨折的最常見的外傷類型［1］，并且在發(fā)達(dá)國家創(chuàng)傷性顱腦損傷(traumatic brain injury，TBI)已經(jīng)成為40歲以下人群最常見的死亡原因［2］。炎癥反應(yīng)是顱腦損傷后病理生理重要的組成部分，本實(shí)驗(yàn)通過監(jiān)測創(chuàng)傷性顱腦損傷血清中腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-alpha，TNF-α)、白介素-1β(interleukin 1b，IL-1β)和超敏C反應(yīng)蛋白(high-sensitivity C-reactive protein，hsCRP)的變化規(guī)律的水平變化，進(jìn)一步探討其變化規(guī)律及其與顱腦損傷程度和預(yù)后關(guān)系，現(xiàn)報(bào)告如下。

臨床資料

1 一般資料

2012年12月～2013年9月我院神經(jīng)外科收治的60例顱腦損傷患者，其中男性47例，女性13例;年齡15～82歲，平均40．9歲。均在傷后24h內(nèi)入院。經(jīng)頭顱CT證實(shí)存在顱腦損傷，60例患者根據(jù)病史及糖化血紅蛋白排除糖尿病，傷前無心、肺、肝、腎等重要器官疾病。按入院時格拉斯哥昏迷評分(GCS)分為3組，分別為輕型組(13～15分)30例，中型組(9～12分)13例，重型組(3～8分)17例;按傷后3個月格拉斯哥預(yù)后評分(GOS)分為2組，分別為預(yù)后良好組(GOS≥4分)46例，預(yù)后不良組(GOS≤3分)14例。選擇同期17名正常健康人作為對照組，男性13例，女性4例;年齡20～75歲，平均38．6歲。均排除損傷、感染，無心、肺、肝、腎等重要器官疾病。經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，觀察組與對照組兩組之間年齡分布、體重和性別構(gòu)成比經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)處理，均具有可比性。

2 標(biāo)本收集及檢測

60例顱腦損傷患者分別于傷后第1、3、7d清晨抽取外周血3ml，對照組17例抽取清晨外周血3ml，離心取上清后放置于-80°C冰箱保存;采用雙抗體夾心ELISA法(試劑盒購于武漢博士德生物工程有限公司)測定顱腦損傷患者血清1、3、7d TNF-α、IL-β水平，采用免疫比濁法檢測hsCRP水平(hsCRP正常水平為0～6mg/L)。

3 統(tǒng)計(jì)方法

使用SPSS 16．0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理。數(shù)據(jù)均用均值±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示，Kolmogoriv-Smimov檢驗(yàn)用于評估樣本分布狀態(tài)。正態(tài)分布數(shù)據(jù)用t檢驗(yàn)，非正態(tài)分布數(shù)據(jù)用Mann-Whitney U檢驗(yàn)。P＜0．05有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

1 顱腦損傷患者第1、3、7d血清中TNF-α和IL-1β的水平變化

顱腦損傷患者傷后第1、3、7d血清中TNF-α和IL-1β的水平均顯著高于健康對照組(P＜0．05)，而各個時間點(diǎn)的水平無顯著差異(P＞0．05)，但可觀察到TNF-α的水平于傷后第1d開始上升，第3d達(dá)峰值，第7d又緩慢下降的變化趨勢(圖1)。

圖1 各時間點(diǎn)血清中TNF-α(a)和IL-1β(b)的水平變化

2 TNF-α和IL-1β傷后第1、3、7d的水平變化與神經(jīng)功能損傷程度的關(guān)系

顱腦損傷患者于傷后第1、3、7d 3個時間點(diǎn)重型組血清中TNF-α(a)和IL-1β(b)水平均明顯高于輕型組(P＜0．05)，重型組與中型組、中型組與輕型組TNF-α和IL-1β比較均無顯著差異(P＞0．05)(圖2)。

圖2 各時間點(diǎn)TNF-α(a)和IL-1β(b)的水平變化與神經(jīng)功能損傷程度的關(guān)系

3 TNF-α和IL-1β傷后第1、3、7d的水平變化與預(yù)后的關(guān)系

預(yù)后不良組在第1、3、7d血清中TNF-α均顯著高于預(yù)后良好組(P＜0．05);而血清中IL-1β在第1、3、7d各個時間點(diǎn)中，預(yù)后良好組與預(yù)后不良組均無顯著差異(P＞0．05)(圖3)。

圖3 各時間點(diǎn)TNF-α(a)和IL-1β(b)的水平變化與預(yù)后的關(guān)系

4 傷后24h內(nèi)hsCRP水平變化與神經(jīng)功能損傷及預(yù)后的關(guān)系

顱腦損傷患者于傷后24h內(nèi)重型組、中型組患者血清中hsCRP顯著高于輕型組(P＜0．05)，重型組與中型組傷后24h內(nèi)血清中hsCRP水平并無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0．05);預(yù)后不良組傷后24h內(nèi)血清中hsCRP顯著高于預(yù)后良好組(P＜0．05)(圖4)。

圖4 傷后24h內(nèi)神經(jīng)功能損傷(a)與hsCRP水平變化(b)及預(yù)后的關(guān)系

討 論

TNF-α、IL-1β與顱腦損傷的關(guān)系:顱腦損傷患者在傷后第1、3、7d血清中TNF-α和IL-1β水平與對照組相比顯著升高，該結(jié)果與已往報(bào)道相同。傷后血清中第1、3、7d組間對比TNF-α和IL-1β水平并無明顯差異，但從圖1示TNF-α均數(shù)水平變化趨勢與腦水腫高峰期吻合;而IL-1β變化趨勢不明顯。TNF-α、IL-1β在中樞神經(jīng)系統(tǒng)主要是由小膠質(zhì)細(xì)胞、星狀細(xì)胞分泌的。有研究［3］發(fā)現(xiàn)，在細(xì)胞培養(yǎng)模型上，TNF-α與IL-1β通過相似的細(xì)胞內(nèi)通道協(xié)同調(diào)節(jié)顱腦損傷后的炎性反應(yīng)。我們發(fā)現(xiàn)顱腦損傷患者各個時間點(diǎn)的血清中TNF-α和IL-1β水平只有重型組與輕型組組間比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，但重型組TNF-α和IL-1β水平略高于中型組，而中型組略高于輕型組，表明血清中的TNF-α、IL-1β的水平與顱腦損傷程度有密切關(guān)系。顱腦損傷后體內(nèi)TNFα、IL-1β水平迅速上升，參與了多種病理生理過程，刺激白細(xì)胞在損傷部位黏附、集聚浸潤，與血腦屏障的通透性增加、破壞密切相關(guān)，使神經(jīng)元賴以生存的內(nèi)環(huán)境發(fā)生變化，導(dǎo)致神經(jīng)元變性，是腦缺血性損傷和腦創(chuàng)傷后血管源性腦水腫形成的重要原因［2，4］。以上結(jié)果提示，顱腦創(chuàng)傷后TNF-α和IL-1β的水平高低與其損傷程度呈正相關(guān)，并介導(dǎo)了顱腦損傷后的炎癥反應(yīng)過程，與創(chuàng)傷后腦組織受到二次損害有著密切的聯(lián)系。

TNF-α、IL-1β與顱腦損傷預(yù)后的關(guān)系:本研究結(jié)果顯示，預(yù)后不良組第1、3、7d的血清中TNF-α水平均顯著高于預(yù)后良好組(P＜0．01)，表明顱腦創(chuàng)傷患者血清中TNF-α的水平與其預(yù)后呈正相關(guān)，即顱腦損傷后血清中TNF-α的水平越高，患者的預(yù)后就越差。關(guān)于IL-1β與顱腦損傷預(yù)后的關(guān)系，Cederberg和Siesj?［5］研究發(fā)現(xiàn)顱腦損傷后血清中IL-1β水平與患者預(yù)后呈正相關(guān)，但Stein等［6］研究則未能提示兩者相關(guān)。本研究提示預(yù)后不良組在各個時間點(diǎn)的血清中IL-1β水平與預(yù)后良好組并無明顯差異(P＞0．05)，但預(yù)后不良組在各個時間點(diǎn)的IL-1β均值水平均略高于預(yù)后良好組。有研究［4］表明顱腦損傷后血清中IL-1β升高幅度小，較難準(zhǔn)確測量，這可能會影響IL-1β真實(shí)值的測量，我們將在后續(xù)實(shí)驗(yàn)中加大樣本量，以期更準(zhǔn)確地反映IL-1β與顱腦損傷的關(guān)系及其變化趨勢。

hsCRP與顱腦損傷程度及預(yù)后關(guān)系:顱腦創(chuàng)傷后，在炎性因子特別是IL-6、TNF-α的參與下，刺激肝臟分泌C反應(yīng)蛋白(CRP)進(jìn)入血液中，數(shù)小時血清中CRP水平便迅速升高，然后通過循環(huán)系統(tǒng)，穿過受損的血腦屏障進(jìn)入顱內(nèi)［7］。CRP被認(rèn)為具有促使炎癥消退和促進(jìn)組織修復(fù)的功能，修復(fù)受損的腦組織及血腦屏障，顱腦損傷越嚴(yán)重則CRP水平越高，故CRP水平在一定意義上反映了顱腦損傷的程度。本研究發(fā)現(xiàn)顱腦損傷重型組、中型組傷后24h內(nèi)血清中hsCRP顯著高于輕型組，重型組與中型組傷后24h內(nèi)血清中hsCRP并無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說明血清中hsCRP與顱腦損傷的程度密切相關(guān);我們還發(fā)現(xiàn)預(yù)后不良組傷后24h內(nèi)血清中hsCRP顯著高于預(yù)后良好組，可見顱腦損傷后血清中hsCRP水平可以作為預(yù)測預(yù)后的指標(biāo)之一。CRP的半衰期為19h，當(dāng)體內(nèi)的炎癥得到控制時，少了炎癥因子的刺激，體內(nèi)的CRP水平也會迅速回落［8］。

由圖1可見，TNF-α在顱腦受損后的均值水平＞600pg/ml，較正常值均值(約48pg/ml)升高十幾倍;而IL-1β在顱腦受損后的均值則在5pg/ml以內(nèi)，與正常值相比雖有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，但是相差不大。我們研究的數(shù)據(jù)顯示IL-1β在顱腦損傷后峰值升高幅度較小，這與Singhal等［9］的研究相符，另外部分患者血清中IL-1β峰值低于正常水平均值，而TNFα的峰值則顯著高于其正常水平均值，可見顱腦損傷TNF-α較IL-1β在血清中的水平含量升高程度更加明顯。因此，在判斷顱腦損傷患者的神經(jīng)功能損傷程度及預(yù)后時，檢測血清中TNF-α水平的靈敏度優(yōu)于IL-1β，TNF-α可以更加真實(shí)準(zhǔn)確地反映顱腦損傷程度，更好地預(yù)測患者的預(yù)后水平。同時，相對于IL-1β、hsCRP這些炎癥因子，TNF-α還能在一定程度上反映腦水腫的情況，所以監(jiān)測顱腦損傷患者血清中TNF-α水平，特別是對于缺少顱內(nèi)壓監(jiān)測、不宜搬動去行頭顱CT平掃的患者來說，能夠幫助臨床上更好、更及時地判斷患者的病情變化，給予準(zhǔn)確的治療方案?；谖覀兊难芯堪l(fā)現(xiàn)，我們認(rèn)為TNFα與顱腦創(chuàng)傷后的關(guān)系更加密切，在以后的臨床應(yīng)用中，更具臨床價(jià)值。

綜上所述，監(jiān)測顱腦創(chuàng)傷患者血清中TNF-α、IL-1β和hsCRP的水平，特別是對TNF-α的水平監(jiān)測，對于反映顱腦損傷的嚴(yán)重程度、臨床診斷、判斷顱腦創(chuàng)傷患者的預(yù)后水平等有著十分重要的意義。另外He［10］、汪君［11］等分別使用孕酮、促紅細(xì)胞生成素治療模擬腦部創(chuàng)傷的大鼠，發(fā)現(xiàn)能夠降低大鼠血清中TNF-α、IL-1β的水平，且能提高大鼠的認(rèn)知功能恢復(fù)，可見監(jiān)測TNF-α、IL-β的水平變化可用于指導(dǎo)臨床顱腦損傷藥物的使用，抑制顱腦損傷后TNF-α、IL-1β參與的炎癥反應(yīng)，可能有利于預(yù)后的恢復(fù)，為臨床治療顱腦損傷帶來新途徑。

［1］只達(dá)石，張國斌，閆華．顱腦創(chuàng)傷基礎(chǔ)與臨床研究十年回顧［J］．中國現(xiàn)代神經(jīng)疾病雜志，2010，10(1):83-91．

［2］Helmy A，De Simoni MG，Guilfoyle MR，et al．Cytokines and innate inflammation in the pathogenesis of human traumatic brain injury［J］．Prog Neurobiol，2011，95(3):352-372．

［3］Ziebell JM，Morganti-Kossmann MC．Involvement of proand anti-inflammatory cytokines and chemokines in the pathophysiology of traumatic brain injury［J］．Neurotherapeutics，2010，7(1):22-30．

［4］Woodcock T，Morganti-Kossmann MC．The role of markers of inflammation in traumatic brain injury［J］．Front Neurol，2013，4(18):1-18．

［5］Cederberg D，Siesj?P．What has inflammation to do with traumatic brain injury［J］．Childs Nerv Syst，2010，26(2):221-226．

［6］Stein DM，Lindell A，Murdock KR，et al．Relationship of serum and cerebrospinal fluid biomarkers with intracranial hypertension and cerebral hypoperfusion after severe traumatic brain injury［J］．J Trauma，2011，70(5):1096-1103．

［7］Is M，Coskun A，Sanus GZ，et al．High-sensitivity C-reactive protein levels in cerebrospinal fluid and serum in severe head injury:relationship to tumor necrosis factor-alpha and interleukin-6［J］．J Clin Neurosci，2007，14(12):1163-1171．

［8］農(nóng)朝贊，周志宇，黃之虎，等．腦脊液C反應(yīng)蛋白水平變化與顱腦損傷患者預(yù)后相關(guān)分析［J］．創(chuàng)傷外科雜志，2013，15(5):450．

［9］Singhal A，Baker AJ，Hare GM，et al．Association between cerebrospinal fluid interleukin-6 concentrations and outcome after severe human traumatic brain injury［J］．JNeurotrauma，2002，19(8):929-937．

［10］He J，Evans CO，Hoffman SW，et al．Progesterone and allopregnanolone reduce inflammatory cytokines after traumatic brain injury［J］．Exp Neurol，2004，189(2):404-412．

［11］汪君，楊青．促紅細(xì)胞生成素對大鼠腦損傷后神經(jīng)保護(hù)作用的實(shí)驗(yàn)研究［J］．中國臨床神經(jīng)外科雜志，2010，15(8):477-480．