胡北泉 魏風(fēng)(通訊作者) 楊松 劉海峰 蘭杰 吳靜 鐘仕茂 雷元華 樊華聲
(廣西醫(yī)科大學(xué)第五附屬醫(yī)院<南寧市第一人民醫(yī)院> 廣西 南寧 530022)
動(dòng)脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血(aneurysmal suharachnoid hemorrhage,aSAH)是神經(jīng)外科中常見(jiàn)的腦血管疾病,其發(fā)病常常為急癥,病情危重,導(dǎo)致殘疾及死亡率較高,預(yù)后不佳[1]。動(dòng)脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血后約30%一90%患者出現(xiàn)腦血管痙攣(CVS),從而導(dǎo)致顱內(nèi)腦動(dòng)脈持續(xù)性變小的變化,局部腦組織缺血性功能障礙,引發(fā)損傷,是殘疾及死亡率較高的主要因素[2-3]。炎癥反應(yīng)在蛛網(wǎng)膜下腔出血后導(dǎo)致繼發(fā)性腦組織損害中起到主要作用,可激活患者免疫系統(tǒng)釋放炎癥細(xì)胞及分泌許多炎癥因子,其中IL-1β、IL-6和MMP-9是參與腦內(nèi)炎癥反應(yīng)的較重要炎癥因子。本文從aSAH患者腦脊液IL-1β、IL-6和血清MMP-9等炎癥因子角度來(lái)預(yù)測(cè)動(dòng)脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血后腦損傷的程度及預(yù)后的相關(guān)性。
選擇我院2016年1月-2018年12月收治的90例動(dòng)脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血患者,診斷符合全國(guó)第4次腦血管會(huì)議制定的《腦血管疾病分類(1995)》中SAH診斷標(biāo)準(zhǔn)[4],所有患者均經(jīng)全腦血管造影(digitalsubtractionangiogram,DSA)和/或者CTA確證實(shí),年齡31-75歲,平均(52.2±13.5)歲,患者無(wú)臟器功能嚴(yán)重衰竭,除外非動(dòng)脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血,入院時(shí)根據(jù)Hunt-hess分級(jí)分為輕度(Ⅰ級(jí))30例、中度(Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí))30例、重度(Ⅳ級(jí)、Ⅴ級(jí))30例。另外我院收治的30例輕度顱腦損傷患者作為對(duì)照組,年齡28±67歲,平均(43.2±11.8)歲,除外1個(gè)月內(nèi)有相關(guān)感染等急性病癥,除外嚴(yán)重心腦血管疾病。
1.2.1 標(biāo)本采集 試驗(yàn)組動(dòng)脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血患者于術(shù)后第3、7、14天,對(duì)照組受傷后第3天時(shí)留取腦脊液6ml后即刻離心,2500r/min,離心15min,然后取得上清液放置在-20℃冰箱內(nèi)待用。
1.2.2 檢測(cè)方法 根據(jù)上述方法收集的上清腦脊液,嚴(yán)格按照試劑及儀器說(shuō)明書所述步驟進(jìn)行操作,采用雙抗體夾心法測(cè)定標(biāo)本IL-1β,IL-6和MMP-9的含量。
數(shù)據(jù)采用SPSS20.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,計(jì)數(shù)資料采用率(%)表示,進(jìn)行χ2檢驗(yàn),計(jì)量資料采用(±s)表示,進(jìn)行t檢驗(yàn),P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
根據(jù)Hunt-Hess評(píng)定分級(jí),aSAH組患者主要是中重度為主,結(jié)果發(fā)現(xiàn)患者發(fā)病時(shí)間、病情和相關(guān)炎性因子的關(guān)系,見(jiàn)表。
表 SAH組(CVS)及對(duì)照組腦脊液IL-1β、IL-6及血清MMP-9水平比較(±s)
表 SAH組(CVS)及對(duì)照組腦脊液IL-1β、IL-6及血清MMP-9水平比較(±s)
注:與對(duì)照組同時(shí)間點(diǎn)比較,aP<0.01;與輕、中度組同時(shí)間點(diǎn)比較,bP<0.05
aSAH組 輕度 中度 重度第1天 56.46±0.95a 64.25±2.01a 96.98±3.95ab 414.12±40.54b 199.26±31.72第3天 64.29±0.74a 69.33±1.47a 89.20±3.48ab 428.62±40.12a 288.14±41.02第7天 42.32±0.89a 44.63±1.04a 77.31±3.43ab 445.30±44.35a 423.28±40.24第10天 33.24±0.40a 39.25±0.82a 56.18±2.02ab 499.18±51.52a 354.82±48.51第14天 23.01±0.24a 24.97±0.49a 32.11±2.16ab 481.72±53.15a 212.32±48.60對(duì)照組 - 14.04±0.35 - 379.36±35.68 134.23±29.24
aSAH組腦脊液的IL-1β,IL-6和血清MMP-9表達(dá)水平較對(duì)照組均增高明顯,差異 具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。提示這些炎性因子在aSAH的起病進(jìn)程中有很大的影響。
經(jīng)過(guò)對(duì)aSAH組患者腦脊液IL-1β,IL-6和血清MMP-9等炎性因子檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行相關(guān)性分析提示:結(jié)果發(fā)現(xiàn)患者急性發(fā)病動(dòng)脈瘤破裂時(shí),腦脊液IL-1β,IL-6和MMP-9將會(huì)被激活,檢測(cè)值提高,并且提示Hunt-Hess分級(jí)級(jí)別越高,其表達(dá)越高,腦血管痙攣程度提高,致殘疾及死亡率提高,預(yù)后不良。
經(jīng)過(guò)對(duì)對(duì)照組腦脊液IL-1β,IL-6和血清MMP-9等炎性因子檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行相關(guān)性分析提示:一般條件下,輕度顱腦損傷患者腦脊液IL-1β,IL-6和血清MMP-9變化值不大,不像asAH組患者腦脊液那樣變化會(huì)顯著增高,同時(shí)提示病人并發(fā)癥較多且預(yù)后不良。
當(dāng)今,隨著介入技術(shù)及輔助檢查的進(jìn)步等,動(dòng)脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血診斷有增多傾向,而腦血管痙攣在aSAH患者中最常見(jiàn)并發(fā)癥。但是,有關(guān)腦血管痙攣產(chǎn)生的病理生理尚未確定,特別是缺乏特異性的炎性標(biāo)志物來(lái)評(píng)估CVS進(jìn)程中的炎癥病理過(guò)程[5]。
腦脊液中細(xì)胞炎性因子導(dǎo)致腦血管痙攣的理論證據(jù)已經(jīng)被許多實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,炎性因子白介素激活前列腺素(PG)產(chǎn)生級(jí)聯(lián)反應(yīng),然后讓環(huán)氧合酶2(CO2)類蛋白激活COX級(jí)聯(lián)反應(yīng),所有這些影響因素生產(chǎn)出前列腺素,最后導(dǎo)致腦血管痙攣;白介素誘發(fā)動(dòng)脈瘤性SAH患者血管內(nèi)皮素ET產(chǎn)生,作用于血管平滑肌細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞,強(qiáng)烈收縮血管,可使腦動(dòng)脈持久痙攣,管徑變小。白介素同時(shí)加強(qiáng)細(xì)胞的C-myCmRNA以及C-SiSmRNA表達(dá),而C-myC基因會(huì)使細(xì)胞加強(qiáng)繁殖,引發(fā)血小板衍化生長(zhǎng)因子(PDGF)的出現(xiàn)并使血管平滑肌增殖。另外,白介素誘發(fā)一氧化氮合酶(NOS)產(chǎn)生并提升炎癥損害。眾多實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證明,炎癥反應(yīng)在蛛網(wǎng)膜下腔出血后導(dǎo)致腦組織缺血缺氧損傷中發(fā)揮著重大作用,是引發(fā)腦血管痙攣的主要因素之一;故通過(guò)測(cè)定動(dòng)脈瘤性SAH患者腦脊液中細(xì)胞炎癥因子的濃度大小有利于了解腦血管痙攣進(jìn)展并對(duì)臨床工作有指導(dǎo)價(jià)值。本文主要是檢測(cè)動(dòng)脈瘤性SAH患者腦脊液IL-1β,IL-6和血清MMP-9,發(fā)現(xiàn)它們表達(dá)水平和蛛網(wǎng)膜下腔出血后腦血管痙攣關(guān)系。
白介素-1(IL-1)為活性較高的炎性因子,它經(jīng)過(guò)炎癥或者自身免疫疾病病有關(guān)基因表達(dá),在機(jī)體炎癥過(guò)程和免疫調(diào)節(jié)中發(fā)生作用,分為IL-1α及IL-1β兩種亞型。IL-1β主要從單核細(xì)胞及巨噬細(xì)胞分泌產(chǎn)生,膠質(zhì)細(xì)胞、B細(xì)胞、T細(xì)胞、NK細(xì)胞等也產(chǎn)生IL-1β,然而中樞神經(jīng)系統(tǒng)中IL-1β由膠質(zhì)細(xì)胞分泌為主。IL-1β為致炎性因子,它通過(guò)引發(fā)白細(xì)胞經(jīng)過(guò)血管壁外滲,從而使許多致炎性因子的生成,讓腦出血患者腦組織水腫加快,它幾乎出現(xiàn)在整個(gè)在神經(jīng)系統(tǒng)病理生理過(guò)程,濃度隨腦組織損害加重而增高。有關(guān)研究發(fā)現(xiàn),在急性蛛網(wǎng)膜下腔出血后,患者腦脊液的IL-1β濃度升高明顯,腦水腫嚴(yán)重者尤為顯著,提示IL-1β與腦組織損害有密切關(guān)系。IL-1β濃度在動(dòng)脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血患者腦脊液中升高,與破壞的血腦屏障有關(guān),IL-1β經(jīng)過(guò)破壞血腦屏障滲入蛛網(wǎng)膜下腔,也有可能起病后腦膠質(zhì)細(xì)胞中IL-1β mRNA表達(dá)提高,故促進(jìn)IL-1β分泌導(dǎo)致炎癥反應(yīng),引發(fā)患者腦血管痙攣,加重腦組織損害[6-7]。
當(dāng)前證實(shí),IL-6為擁有許多生物學(xué)性能的糖蛋白炎性因子,當(dāng)動(dòng)脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血患者腦內(nèi)細(xì)胞出現(xiàn)壞死后,將會(huì)分泌許多抗原影響免疫系統(tǒng),產(chǎn)生炎性細(xì)胞激活,導(dǎo)致激烈的免疫應(yīng)答,讓單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、B細(xì)胞以及T細(xì)胞等生產(chǎn)較多IL-6,從而產(chǎn)生炎癥反應(yīng),損害腦組織。IL-6在機(jī)體的炎癥反應(yīng)及抗感染等免疫調(diào)節(jié)中扮演重要角色,積極參與腦血管痙攣的病理進(jìn)程,臨床相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究體現(xiàn)在如果腦脊液IL-1β的濃度增加,發(fā)生腦血管痙攣概率也跟著提高,患者血腦屏障通透性提升,腦細(xì)胞水腫增大,生成過(guò)多的氧自由基導(dǎo)致神經(jīng)元凋亡,從而引發(fā)繼發(fā)性腦損傷[8]。另外患者腦出血后產(chǎn)生的補(bǔ)體、凝血酶及纖維蛋白降解產(chǎn)物等因素也可加快炎癥反應(yīng)進(jìn)程,促使IL-6等表達(dá)水平提升。本結(jié)果顯示,動(dòng)脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血患者起病后腦脊液中IL-6濃度升高顯著,IL-6在發(fā)病后其表達(dá)水平逐漸升高,到第10天左右開(kāi)始下降。有關(guān)實(shí)驗(yàn)證實(shí)患者腦脊液的IL-6變化和動(dòng)脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血患者基底動(dòng)脈血流量大小波動(dòng)在程度及時(shí)間上相似,對(duì)于病情嚴(yán)重患者其表達(dá)水平明顯增高,臨床預(yù)后不良[9]。Caetaim發(fā)現(xiàn)[10]動(dòng)脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血患者發(fā)病3天后其腦脊液的IL-6濃度增高顯著。IL-6濃度增高后將會(huì)促進(jìn)顱內(nèi)血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)及分泌內(nèi)皮素,讓血小板生成變活躍,然后促進(jìn)腦血管收縮,故早期腦脊液中IL-6提高預(yù)測(cè)腦血管痙攣有指導(dǎo)意義。
基質(zhì)金屬蛋白酶-9(MMP-9)為MMP家族的一種明膠酶,因巨噬細(xì)胞、腫瘤壞死因子a(TNF-a)、單核細(xì)胞等炎性細(xì)胞因子介導(dǎo)生成,它能降解多種明膠和膠原,影響腦動(dòng)脈粥樣硬化(AS)進(jìn)程,使血管斑塊活動(dòng)性增加,引發(fā)心腦血管疾病,尤其是在炎癥、高血壓等刺激時(shí),腦血管內(nèi)皮細(xì)胞破壞,炎性細(xì)胞貼付于血管壁,生成多種炎性因子,導(dǎo)致降解顱內(nèi)小血管基膜,影響血腦屏障,提高腦內(nèi)血管通透性,促進(jìn)腦細(xì)胞水腫。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,動(dòng)脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血起病幾分鐘內(nèi),顱內(nèi)小血管基膜的主要蛋白質(zhì)將會(huì)出現(xiàn)降解,其至少維持24小時(shí),腦細(xì)胞發(fā)生炎癥反應(yīng),引發(fā)炎癥因子IL-1β、MMP-9等大量分泌,多種信號(hào)通路開(kāi)放,將會(huì)明顯提高腦血管痙攣的發(fā)生率[11-12]。一般患者血清中MMP-9濃度不高,當(dāng)動(dòng)脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血患者起病后24h內(nèi)其濃度增高明顯,且MMP-9與腦組織水腫體積呈正相關(guān)性,而MMP-9濃度隨著患者腦水腫衰退而降低。
本文通過(guò)對(duì)動(dòng)脈瘤性SAH患者腦脊液IL-1β,IL-6和血清MMP-9檢測(cè),發(fā)現(xiàn)它們表達(dá)水平提升和蛛網(wǎng)膜下腔出血后腦血管痙攣呈正相關(guān),IL-1β,IL-6和MMP-9腦脊液濃度和腦血管痙攣顯著相關(guān)(P<0.05),提示患者腦脊液的IL-1β、IL-6及血清MMP-9含量高低可預(yù)測(cè)腦血管痙攣程度,可以作為動(dòng)脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血患者預(yù)后評(píng)估指標(biāo)。