劉曉剛,劉寒松,王二玲,馮娟,鄭春雷,趙新玲,張寶營
目前臨床評(píng)價(jià)顱腦損傷主要通過神經(jīng)系統(tǒng)體格檢查、影像學(xué)檢查等,雖能判斷病變位置、性質(zhì)等,但對(duì)病情進(jìn)展、預(yù)后評(píng)估尚有欠缺,探尋能直接、定量反映腦組織損傷程度及預(yù)后的指標(biāo)成為神經(jīng)外科研究熱點(diǎn)[1]。中樞神經(jīng)特異性蛋白(S100β)、人腦髓鞘堿性蛋白(MBP)、神經(jīng)元特異性烯醇化酶(NSE)是神經(jīng)生化標(biāo)志物,測定方便,但在顱腦外傷術(shù)后應(yīng)用價(jià)值尚存在爭議[2]。腫瘤蛋白P73(P73)、P38絲裂原活化蛋白激酶(P38)均為突觸素,在神經(jīng)元存活、神經(jīng)元突起生長及功能維持中起到重要作用。Deng等[3]進(jìn)行的食管癌細(xì)胞體外試驗(yàn)表明,P73可調(diào)控細(xì)胞增殖、凋亡。動(dòng)物學(xué)研究發(fā)現(xiàn),P38可減輕大鼠腦缺血∕再灌注損傷,促進(jìn)缺血性腦神經(jīng)的修復(fù)[4]。但現(xiàn)階段關(guān)于顱腦外傷術(shù)后腦脊液中P73、P38蛋白的報(bào)道較少。本研究選取101例顱腦外傷術(shù)病人,探討血清神經(jīng)生化標(biāo)志物及其腦脊液中P73、P38蛋白表達(dá)的意義,報(bào)告如下。
1.1 一般資料選取2017年5月至2019年7月鄭州大學(xué)附屬鄭州中心醫(yī)院收治的101例顱腦外傷術(shù)病人作為觀察組,選取同期健康體檢者101例作為對(duì)照組,其中觀察組女46例,男55例,年齡范圍24~52歲,年齡(38.07±6.94)歲,體質(zhì)量指數(shù)(BMI)范圍20~25 kg∕m2,BMI(22.39±1.15)kg∕m2;對(duì)照組女50例,男51例,年齡范圍22~54歲,年齡(37.85±7.88)歲,BMI范圍19~24 kg∕m2,BMI(22.48±0.72)kg∕m2。兩組性別、BMI、年齡等資料均衡可比(P>0.05)。本研究病人或其近親屬知情同意,本研究符合《世界醫(yī)學(xué)協(xié)會(huì)赫爾辛基宣言》相關(guān)要求。
1.2 納入、排除標(biāo)準(zhǔn)(1)納入標(biāo)準(zhǔn):觀察組均為全麻下行顱腦外傷術(shù)病人,對(duì)照組為健康者;發(fā)病前認(rèn)知功能正常;無精神疾??;未合并腦脊液漏;無顱內(nèi)感染、腦膜炎;入組前1個(gè)月無急性腦血管疾病。(2)排除標(biāo)準(zhǔn):極度營養(yǎng)不良者;開放性顱腦損傷者;合并顱內(nèi)惡性腫瘤者;有吸毒史者;長期應(yīng)用腦血管、神經(jīng)營養(yǎng)藥物者。
1.3 方法
1.3.1血清神經(jīng)生化標(biāo)志物檢測(1)主要試劑:S100β試劑盒(武漢明德生物科技股份有限公司);MBP試劑盒(上海雅吉生物科技有限公司);NSE試劑盒(上??婆d商貿(mào)有限公司)。(2)檢測方法:觀察組于術(shù)后第3天、對(duì)照組于入院時(shí)空腹?fàn)顟B(tài)下抽取5 mL靜脈血,離心,采用免疫層析法檢測血清S100β水平,采用酶聯(lián)免疫吸附法檢測血清MBP、NSE水平。
1.3.2免疫印跡檢測腦脊液中P73、P38蛋白術(shù)后第3天嚴(yán)格無菌操作,行腰椎穿刺留取6 mL腦脊液,軟組織勻漿器制作勻漿,加入裂解緩沖液、蛋白酶抑制劑、二流蘇糖,離心,取上清,加入一抗、二抗,電泳,轉(zhuǎn)膜,ECL發(fā)光液、定影液、顯影液顯色,圖像分析系統(tǒng)掃描分析。
1.3.3預(yù)后評(píng)估方法術(shù)后1個(gè)月采用格拉斯哥預(yù)后評(píng)分(GOS)[5]評(píng)估,分值越高預(yù)后越佳,5、4分為預(yù)后良好,3分為重殘,2、1分為預(yù)后不良,Cronbach’s α為0.833,可信度良好。
1.3.4認(rèn)知功能評(píng)估術(shù)后1個(gè)月采用美國簡明精神狀態(tài)檢查量表(MMSE)[6]評(píng)估,共19項(xiàng),包含語言即刻記憶等多個(gè)維度,滿分30分,分值越高,認(rèn)知功能越佳,組內(nèi)相關(guān)系數(shù)為0.99,可信度良好,認(rèn)知功能損害輕度≥21分,中度10~20分,重度≤9分,若病人仍處于昏迷狀態(tài),視為重度認(rèn)知功能損害。
1.4 觀察指標(biāo)(1)比較兩組血清神經(jīng)生化標(biāo)志物水平。(2)比較不同預(yù)后病人血清神經(jīng)生化標(biāo)志物、腦脊液中P73、P38蛋白表達(dá)。(3)分析血清神經(jīng)生化標(biāo)志物、腦脊液中P73、P38蛋白與GOS評(píng)分的相關(guān)性。(4)分析血清神經(jīng)生化標(biāo)志物、腦脊液中P73、P38蛋白預(yù)測不良預(yù)后的價(jià)值。(5)比較不同認(rèn)知功能者血清神經(jīng)生化標(biāo)志物、腦脊液中P73、P38蛋白表達(dá)。(6)分析血清神經(jīng)生化標(biāo)志物、腦脊液中P73、P38蛋白與MMSE評(píng)分相關(guān)性。
1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件處理數(shù)據(jù)。計(jì)量資料以±s表示,多組間比較以單因素方差分析,兩兩比較以LSD-t檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料用例(%)表示,比較以χ2檢驗(yàn)。此外,采用Pearson進(jìn)行相關(guān)性分析。采用接收者操作特征(ROC)曲線及ROC下面積(AUC)分析各指標(biāo)預(yù)測不良預(yù)后的價(jià)值。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 比較兩組血清神經(jīng)生化標(biāo)志物水平觀察組血 清S100β、MBP、NSE較 對(duì) 照 組 高(P<0.05)。見表1。
表1 顱腦外傷術(shù)病人及健康體檢者各101例血清神經(jīng)生化標(biāo)志物水平比較/±s
表1 顱腦外傷術(shù)病人及健康體檢者各101例血清神經(jīng)生化標(biāo)志物水平比較/±s
注:S100β為中樞神經(jīng)特異性蛋白,MBP為人腦髓鞘堿性蛋白,NSE為神經(jīng)元特異性烯醇化酶。
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2.2 比較不同預(yù)后病人血清神經(jīng)生化標(biāo)志物、腦脊液中P73、P38蛋白表達(dá)101例病人手術(shù)方式為全麻下標(biāo)準(zhǔn)大骨瓣開顱術(shù)或改良標(biāo)準(zhǔn)大骨瓣開顱術(shù)。不同預(yù)后病人一般資料比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);不同預(yù)后病人間血清S100β、MBP、NSE及腦脊液中P73、P38蛋白表達(dá)比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);預(yù)后良好、重殘、不良病人血清S100β、MBP、NSE表達(dá)依次遞增,腦脊液中P73、P38蛋白表達(dá)依次遞減(P<0.05)。見表2、圖1。
表2 101例顱腦外傷術(shù)病人一般資料比較
圖1 各組腦脊液中P73、P38蛋白表達(dá)
2.3 分析血清神經(jīng)生化標(biāo)志物、腦脊液中P73、P38蛋白與GOS評(píng)分的相關(guān)性101例病人GOS評(píng)分范圍為1~5分,GOS評(píng)分(3.75±1.02)分。術(shù)后第3天血清S100β、NSE與術(shù)后1個(gè)月GOS評(píng)分呈負(fù)相關(guān)(r1=-0.644,P1<0.001;r2=-0.522,P2<0.001),腦脊液中P73、P38蛋白與GOS評(píng)分呈正相關(guān)(r1=0.604,P1<0.001;r2=0.529,P2<0.001);血清MBP與GOS評(píng)分無相關(guān)性(r=0.067,P=0.509)。
2.4 分析血清神經(jīng)生化標(biāo)志物、腦脊液中P73、P38蛋白預(yù)測不良預(yù)后的價(jià)值經(jīng)ROC分析發(fā)現(xiàn),S100β預(yù)測不良預(yù)后AUC最大,為0.902,截?cái)嘀禐?.48 μg∕L,敏感度為75.00%,特異度為94.12%,見圖2、表3。
表3 ROC分析結(jié)果
圖2 ROC曲線分析
2.5 比較不同認(rèn)知功能者血清神經(jīng)生化標(biāo)志物、腦脊液中P73、P38蛋白表達(dá)不同認(rèn)知功能者血清S100β、NSE、腦脊液中P73、P38蛋白表達(dá)比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);認(rèn)知功能損害輕度、中度、重度血清S100β、NSE依次升高,腦脊液中P73、P38蛋白依次降低(P<0.05);不同認(rèn)知功能者血清MBP比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見圖3、表4。
表4 不同認(rèn)知功能者血清神經(jīng)生化標(biāo)志物、腦脊液中P73、P38蛋白表達(dá)比較∕±s
表4 不同認(rèn)知功能者血清神經(jīng)生化標(biāo)志物、腦脊液中P73、P38蛋白表達(dá)比較∕±s
注:S100β為中樞神經(jīng)特異性蛋白,MBP為人腦髓鞘堿性蛋白,NSE為神經(jīng)元特異性烯醇化酶,P73為腫瘤蛋白,P38為P38絲裂原活化蛋白激酶。①與輕度組比較,P<0.05。②與中度組比較,P<0.05。
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圖3 腦脊液中P73、P38蛋白表達(dá)
2.6 分析血清神經(jīng)生化標(biāo)志物、腦脊液中P73、P38蛋白與MMSE評(píng)分相關(guān)性101例病人MMSE評(píng)分范圍為8~22分,MMSE評(píng)分(17.75±2.03)分。術(shù)后第3天血清S100β、NSE與術(shù)后1個(gè)月MMSE評(píng)分呈負(fù)相關(guān)(r1=-0.677,P1<0.001;r2=-0.575,P2<0.001),腦脊液中P73、P38蛋白與MMSE評(píng)分呈正相關(guān)(r1=0.570,P1<0.001;r2=0.548,P2<0.001);血 清MBP與MMSE評(píng)分無相關(guān)性(r=-0.025,P=0.807)。
目前尚缺乏早期預(yù)測顱腦外傷術(shù)后病人預(yù)后有效指標(biāo),不利于疾病的治療與臨床結(jié)局的改善,因此研究具有高靈敏度、特異度指標(biāo)至關(guān)重要。本研究發(fā)現(xiàn),觀察組血清S100β、MBP、NSE較對(duì)照組高,且預(yù)后良好、重殘、不良病人血清S100β、MBP、NSE表達(dá)依次遞增,腦脊液中P73、P38蛋白表達(dá)依次遞減(P<0.05),提示血清S100β、MBP、NSE及腦脊液中P73、P38蛋白可能與顱腦損傷病人預(yù)后有關(guān)。S100β主要生理功能是參考信息傳遞、調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝和可塑性、調(diào)控細(xì)胞內(nèi)外鈣離子濃度等,正常狀態(tài)下位于神經(jīng)膠質(zhì)中,發(fā)生腦損傷后,可通過受損血腦屏障進(jìn)入外周血,故檢測其水平可評(píng)估腦損傷程度[7]。宋健楠等[8]通過雙側(cè)頸總動(dòng)脈夾閉+基底動(dòng)脈絲線提拉法制備全腦缺血∕再灌注損傷大鼠模型,發(fā)現(xiàn)與正常大鼠相比,模型大鼠S100β表達(dá)明顯升高,且電鏡下觀察可見神經(jīng)元線粒體的超微結(jié)構(gòu)損傷,指出S100β可評(píng)價(jià)腦損傷情況。Zhou等[9]研究指出,S100β高表達(dá)于腦出血病人外周血中,且功能預(yù)后較差病人血清S100β濃度高于功能預(yù)后良好病人,支持本研究結(jié)論。
NSE受外界環(huán)境影響較小,是一種較為穩(wěn)定指標(biāo),正常狀態(tài)下極低表達(dá)于血清中,當(dāng)神經(jīng)元受損、血腦屏障通透性增加時(shí)可大量釋放入血[10]。根據(jù)Choi等[11]報(bào)道,NSE與神經(jīng)元損傷程度密切相關(guān)。MBP位于髓鞘漿膜面,是中樞神經(jīng)系統(tǒng)髓鞘的主要蛋白質(zhì),具有神經(jīng)系統(tǒng)特異性[12]。動(dòng)物學(xué)研究顯示,顱腦損傷大鼠血清MBP水平高于假手術(shù)對(duì)照大鼠[13]?,F(xiàn)階段雖然GOS評(píng)分是評(píng)估顱腦外傷病人預(yù)后可靠方法,但多在顱腦損傷術(shù)后較長時(shí)期應(yīng)用,不利于早期評(píng)估。本研究采用Pearson進(jìn)行相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn),術(shù)后第3天血清S100β、NSE與術(shù)后1個(gè)月GOS評(píng)分呈負(fù)相關(guān)(P<0.05),提示通過檢測外周血S100β、NSE可在術(shù)后早期預(yù)測病人預(yù)后,從而為臨床治療提供重要參考。進(jìn)一步進(jìn)行ROC分析發(fā)現(xiàn),預(yù)測不良預(yù)后的AUC S100β>P38蛋白>P73蛋白>NSE>MBP,最佳截?cái)嘀捣謩e為1.48 μg∕L、0.25、0.21、14.18 μg∕L、7.72 mg∕L,可為臨床預(yù)測預(yù)后提供量化參考。
顱腦外傷術(shù)后病人常伴有不同程度認(rèn)知功能障礙,并與后續(xù)生活質(zhì)量密切相關(guān),故術(shù)后早期準(zhǔn)確評(píng)估病人認(rèn)知功能意義重大[14]。以往多通過MMSE量表評(píng)估認(rèn)知功能,其可信度已被以往研究證實(shí),但其適用于意識(shí)清醒病人,而顱腦損傷術(shù)后早期病人可能處于昏迷狀態(tài),故應(yīng)用受限[15]。P73、P38為存在于突觸囊泡的蛋白,參與多種突觸相關(guān)活動(dòng),可反映突觸數(shù)量、分布,在突觸重建、認(rèn)知功能中起到重要作用[16]。何陽[17]的報(bào)道顯示,P38是認(rèn)知功能維持重要因子,與腦積水病人手術(shù)認(rèn)知功能變化息息相關(guān)。馮輝等[18]研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)針對(duì)性治療干預(yù),外傷后腦積水病人腦脊液P73、P38表達(dá)升高,認(rèn)知功能得到改善,間接說明P73、P38蛋白與外傷后腦損傷及認(rèn)知功能有關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn),認(rèn)知功能損害輕度、中度、重度血清S100β、NSE依次升高,腦脊液中P73、P38蛋白依次降低,且術(shù)后第3天血清S100β、NSE與術(shù)后1個(gè)月MMSE評(píng)分呈負(fù)相關(guān),腦脊液中P73、P38蛋白與MMSE評(píng)分呈正相關(guān)(P<0.001),佐證了各指標(biāo)可用于術(shù)后早期病人認(rèn)知功能的評(píng)估。Baptista等[19]指出,較高水平S100β與認(rèn)知功能受損有關(guān)。劉森等[20]研究發(fā)現(xiàn),重度血管性癡呆病人血清S100β水平均高于輕度、中度癡呆病人,并與MMSE評(píng)分呈負(fù)相關(guān),從側(cè)面論證了本研究結(jié)論。郭曉光[21]的報(bào)道采用模擬物上調(diào)阿爾茨海默病模型大鼠P73的表達(dá),發(fā)現(xiàn)其海馬區(qū)組織細(xì)胞凋亡率降低,認(rèn)知功能改善,而采用小RNA技術(shù)沉默P73的表達(dá),發(fā)現(xiàn)促凋亡因子被激活,導(dǎo)致細(xì)胞凋亡的發(fā)生,證實(shí)P73可對(duì)認(rèn)知功能產(chǎn)生影響。有研究建立了創(chuàng)傷性腦損傷大鼠模型,通過莫里斯水迷宮分析法評(píng)估認(rèn)知缺陷,發(fā)現(xiàn)造模后大鼠認(rèn)知功能受損,P38表達(dá)降低,而給予白藜蘆醇干預(yù)后,P38表達(dá)增加,并伴有認(rèn)知功能的改善,提示P38與認(rèn)知功能有關(guān),支持本研究結(jié)論[22-23]。值得注意的是,檢測P73、P38蛋白需采集腦脊液,具有一定風(fēng)險(xiǎn),臨床應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選取合適的指標(biāo)。
綜上所述,檢測顱腦外傷病人血清S100β、NSE及腦脊液中P73、P38蛋白表達(dá)可在術(shù)后早期預(yù)測病人預(yù)后與認(rèn)知功能,為臨床干預(yù)提供重要參考。