郭蔚虹,孫瓊其,陳瑞娟(??谑?20 急救中心急救科,海口 570311)
創(chuàng)傷性腦損傷(traumatic brain injury,TBI) 是指外部撞擊引起腦組織結構及功能紊亂的嚴重性腦外傷疾病,其病情發(fā)展迅速、預后較差,死亡率較高,已成為造成人類死亡的重大疾病之一[1]。早期評估TBI 患者的預后并及時采取有效的措施,對降低致殘、致死風險具有重要的幫助。研究發(fā)現(xiàn),白細胞介素-1β(interleukin-1β, IL-1β)可通過激活腦內(nèi)的膠質(zhì)細胞,使其釋放炎癥因子參與炎癥反應,在TBI 的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用[2]。基質(zhì)金屬蛋白酶-9(matrix metalloproteinase-9,MMP-9)是一種蛋白水解酶,參與血腦屏障破壞、炎性反應、腦水腫形成和腦創(chuàng)傷后神經(jīng)細胞死亡等病理過程,可能是判斷TBI 發(fā)展和預后的指標[3]。轉運蛋白(translocator protein,TSPO)主要來源于大腦神經(jīng)膠質(zhì)細胞中線粒體外膜上,參與腦外傷的炎癥反應調(diào)節(jié)過程和腦損傷的修復過程[4]。本研究通過檢測TBI 患者血清IL-1 β, MMP-9 及TSPO 水平變化,探討其預測TBI 患者病情嚴重程度及預后的價值,旨在為TBI 的救治提供幫助。
1.1 研究對象 選取2018年1月1日~2020年10月31日海口市120急救中心收治的TBI患者117例,男性74 例,女性43 例,年齡21~72 歲,平均年齡44.38±10.56 歲。病例入選標準:①經(jīng)頭顱CT 掃描證實存在腦損傷;②受傷至住院時間<12h;③患者知情同意,愿意配合本次研究。病例排除標準:①既往存在神經(jīng)系統(tǒng)疾病、腦外傷史者;②并發(fā)嚴重心肺肝腎疾病、血液系統(tǒng)疾病及惡性腫瘤疾病者。117 例TBI 患者根據(jù)28 天預后情況分為存活組85 例和死亡組32 例。以入院時格拉斯哥昏迷評分(glasgow coma score, GCS)為標準對TBI 患者昏迷程度進行評估,其中輕度組8 例(GCS 分值為13 ~15 分),中度組62 例(GCS 分值為9~12 分),重度組47 例(GCS 分值為3~8 分)。各組的性別、年齡、體質(zhì)指數(shù)等一般資料比較,差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。本研究與患者家屬簽署知情同意書。
1.2 儀器與試劑 680 型全自動酶標分析儀為Bio-Rad 公司,試劑盒購自廣州市銳博生物科技有限公司。
1.3 方法 所有患者均于受傷當天住院采集患者空腹靜脈血,檢測血清IL-1β,MMP-9 及TSPO 水平。血清IL-1β,MMP-9 及TSPO 水平采用酶聯(lián)免疫吸附法檢測,試劑盒由廣州市銳博生物科技有限公司提供。
1.4 統(tǒng)計學分析 采用SPSS22.0 軟件進行數(shù)據(jù)分析處理,計量資料以均數(shù)±標準差(±s)表示,組間比較采用t檢驗。應用受試者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲線分析血清IL-1β,MMP-9 及TSPO 水平預測TBI 患者死亡的價值。相關性分析采用Pearson 相關分析。P<0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 死亡組和存活組血清IL-1β,MMP-9 及TSPO水平比較 見表1。死亡組血清IL-1β,MMP-9 及TSPO 水平均明顯高于存活組,差異均有統(tǒng)計學意義(均P<0.001)。
表1 死亡組和存活組血清IL-1β,MMP-9 及TSPO 水平比較(±s)
表1 死亡組和存活組血清IL-1β,MMP-9 及TSPO 水平比較(±s)
項目 存活組(n=85) 死亡組(n=32) t 值 P 值IL-1β(ng/L) 46.20± 11.38 78.35±25.16 11.540 <0.001 MMP-9(ng/L) 27.63± 6.82 65.90±20.28 14.713 <0.001 TSPO(ng/L) 2.17± 0.73 8.26± 3.15 15.258 <0.001
2.2 重度組和輕中度組血清IL-1β,MMP-9 及TSPO 水平比較 見表2。重度組血清IL-1β,MMP-9 及TSPO 水平均明顯高于輕中度組,差異均有統(tǒng)計學意義(均P<0.001)。
表2 重度組和輕中度組血清IL-1β,MMP-9 及TSPO 水平比較(±s)
表2 重度組和輕中度組血清IL-1β,MMP-9 及TSPO 水平比較(±s)
項目 輕中度組 (n=70)重度組 (n=47) t 值 P 值IL-1β(ng/L) 51.36± 13.15 72.74±23.90 9.226 <0.001 MMP-9(ng/L) 31.74± 7.08 60.82±19.12 11.510 <0.001 TSPO(ng/L) 3.52± 1.36 6.70±2.84 10.417 <0.001
2.3 血清IL-1β,MMP-9 及TSPO 水平預測TBI 患者死亡的價值 見表3,圖1。血清IL-1β,MMP-9及TSPO 水平預測TBI 患者死亡的最佳截值分別為61.38 ng/L,45.17 ng/L 和5.10 ng/L,三項聯(lián)合檢測預測TBI 患者死亡的曲線下面積(0.928,95%CI:0.870~0.991)明顯高于單項IL-1β(0.802,95%CI:0.745~0.861),MMP-9(0.826,95%CI:0.770~0.883)及TSPO(0.853,95%CI :0.782~0.906),差異均有統(tǒng)計學意義(均P<0.05),其敏感度和特異度分別為95.0%和87.6%。
圖1 血清IL-1β,MMP-9 及TSPO 水平預測 TBI 患者死亡的ROC 曲線
表3 血清IL-1β,MMP-9 及TSPO 水平預測TBI 患者死亡的價值
2.4 血清IL-1β,MMP-9 及TSPO 水平之間的相關性分析 見圖2。Pearson 相關分析顯示,死亡組血清IL-1β 水平與MMP-9 呈正相關(r=0.735,P<0.001),血清IL-1β 水平與TSPO 呈正相關(r=0.762,P<0.001),血清MMP-9 水平與TSPO呈正相關(r=0.817,P<0.001)。
TBI 是全球高發(fā)急性創(chuàng)傷事件,也是交通事故致死和致殘的重要原因之一,對人類生命健康造成極大的威脅[5]。IL-1β 是一種前炎性因子,主要由血管內(nèi)皮細胞和星形膠質(zhì)細胞產(chǎn)生,參與腦外傷后多種病理生理過程,在炎癥的級聯(lián)放大反應中發(fā)揮重要作用[6]。MMP-9 可破壞血管基底膜并降解細胞外基質(zhì)成分,增加毛細血管通透性,破壞血-腦屏障,參與顱腦損傷后的繼發(fā)損傷[7]。TSPO 主要表達分布在膠質(zhì)細胞,當神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)生病變受到損傷后,TSPO 的表達水平顯著增加,有望作為腦損傷性疾病的生物標志物[8]。
本研究結果顯示,死亡組血清IL-1β,MMP-9及TSPO 水平均明顯高于存活組,且重度組血清IL-1β,MMP-9 及TSPO 水平均明顯高于輕中度組。說明血清IL-1β,MMP-9 及TSPO 水平可在一定程度上反映TBI 患者病情的嚴重程度和預后情況。這可能是腦損傷后激活的神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)誘發(fā)機體自身調(diào)節(jié)失衡,繼而導致免疫炎癥調(diào)控網(wǎng)絡激活,促進炎癥級聯(lián)反應,引起血清IL-1β 及MMP-9 水平的升高[9];另一方面在中樞神經(jīng)系統(tǒng),TSPO 主要分布在膠質(zhì)細胞,腦損傷后小膠質(zhì)細胞被激活,致使TSPO 表達水平顯著升高[10]。SHAO 等[11]研究顯示,創(chuàng)傷后血清IL-1β水平與病情的嚴重程度密切相關,可作為預測腦損傷嚴重程度的指標。PIJET 等[12]研究認為,腦細胞外基質(zhì)在損傷后神經(jīng)元連接的重塑中起著重要作用,TBI 后人血中MMP-9 水平升高,其可能參與了TBI 的發(fā)病過程,在TBI 治療方面具有重要作用。另有研究表明,血清TSPO 水平表達與TBI 患者的病情進展及預后不良有關,是TBI患者預后不良的危險因素,檢測TSPO 水平有利于TBI 患者的病情評估及預后判斷[13]。
本研究ROC 曲線分析顯示, IL-1β,MMP-9及TSPO 預測TBI 患者死亡的最佳截值分別為61.38 ng/L,45.17 ng/L 和5.10 ng/L,三項聯(lián)合預測TBI 患者死亡的AUC 最大,相關性分析也顯示,血清IL-1β,MMP-9 及TSPO 水平之間具有良好的相關性。這說明單獨檢測血清IL-1β,MMP-9及TSPO 水平預測TBI 患者預后具有一定的局限性,三項聯(lián)合檢測對預測TBI 患者預后的效能最大,有助于預測TBI 患者的死亡情況。SAMATRA等[14]研究發(fā)現(xiàn),血清IL-1β 水平在TBI 患者中升高,與腦損傷后認知功能障礙有關,對評估TBI 患者預后情況具有一定價值。孫秀媛等[15]研究指出,腦出血患者血清MMP-9 水平明顯升高,且與患者的腦損傷程度有關,可作為腦損傷患者預后判斷的有效指標。LUO 等[16]研究表明,TBI 患者血清TSPO 水平明顯高于對照組,TBI 患者炎癥、病情進展及預后不良密切相關,可作為預測TBI 患者預后的可靠指標。因此,檢測TBI 患者血清IL-1β,MMP-9 及TSPO 水平有助于判斷患者病情的嚴重程度,從而更好地指導臨床盡早救治。
綜上所述,血清IL-1β,MMP-9 及TSPO 水平升高與TBI 患者的病情嚴重程度及預后不良有關,三項聯(lián)合檢測對判斷TBI 患者死亡情況具有較好的價值,同時也為TBI 的治療提供了新的思路。