白艷艷, 李睿博, 趙 瑞, 喬晶晶, 張 燕, 封 婷

(陜西省榆林市第一醫(yī)院神經內科, 陜西 榆林 719000)

急性一氧化碳中毒(ACMP)是我國生活中和工作中常見中毒疾病,部分患者經高壓氧等積極治療后僅短暫意識恢復、癥狀緩解,即為“假愈期”,其后可再次出現癡呆、意識障礙等神經系統(tǒng)癥狀,稱為一氧化碳中毒遲發(fā)性腦病(DEACMP)[1]。半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3(caspase-3)是細胞凋亡級聯(lián)反應終末蛋白酶,主要調節(jié)真核生物細胞的凋亡。神經元特異性烯醇化酶(NSE)是一種存在于中樞神經元細胞質中的糖酵解酶,在軸突受損等情況下可釋放入血,因此可作為神經元細胞損傷標志物[2]。氧利用率(O2UCc)是組織氧耗與氧供之間的比值,可揭示機體氧代謝狀態(tài),全面反映機體腦組織灌注和缺氧狀態(tài)。因無法對早期昏迷ACMP患者進行全面神經精神病學評估,故在ACMP早期尋找相關檢查指標預測DEACMP發(fā)生至關重要。本探究旨在觀察caspase-3、NSE及O2UCc在ACMP患者血清中的表達,探索caspase-3、NSE聯(lián)合O2UCc早期預測DEACMP的價值。

1 資料與方法

1.1一般資料:選取我院2019年1月至2020年12月經收治的125例急性一氧化碳中毒患者,根據患者中毒后60d內是否發(fā)生一氧化碳中毒遲發(fā)性腦病,將患者分為腦病組34例和對照組91例。納入標準:①患者具有明確的一氧化碳中毒史,診斷標準參考《一氧化碳中毒臨床治療指南》[3]中的標準;②納入患者的年齡19～75歲;③一氧化碳中毒遲發(fā)性腦病的診斷標準參考《現代職業(yè)病診療手冊》[4]中的標準;④患者出現中毒后48h內入院;⑤本研究符合醫(yī)學倫理的基本要求。排除標準:①患者合并頭顱外傷病史或手術等病史;②合并免疫系統(tǒng)疾病;③合并嚴重的心肺功能疾病;④老年癡呆、帕金森疾病患者;⑤癲癇患者;⑥惡性腫瘤疾病患者。

1.2指標檢測方法:清晨采集空腹患者肘靜脈血3mL,用GT16-3型高速臺式離心機以4000r/min速率離心10mins,留取上清液待測;采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)檢測患者血清caspase-3、NSE水平,試劑盒均購自武漢伊萊瑞特生物科技股份有限公司。于入院時(0h)、6h、24h、72h在不吸氧條件下分別抽取患者股動脈、股靜脈血3mL,行動、靜脈血氣分析,均采用丹麥ABL5型血氣生化分析儀測定。O2UCc=SaO2-SvO2/SaO2(SaO2:動脈血氧飽和度;SvO2:靜脈血氧飽和度)。

1.3治療方法:所有患者均常規(guī)給予氫化潑尼松注射液(20mg,2次/d,靜脈注射,江西國藥有限責任公司生產),依達拉奉注射液(30mg,2次/d,靜脈注射,安徽華源醫(yī)藥集團股份有限公司生產),維生素C注射液(3g,1次/d,靜脈注射,河南省國藥醫(yī)藥集團有限公司生產),胞磷膽堿鈉片(0.2g,3次/d,口服,濟南利民制藥有限責任公司生產)治療;并給予常規(guī)高壓氧治療,1次/d。

2 結 果

2.1腦病組和對照組的caspase-3、NSE、O2UCc測定值比較:腦病組患者的caspase-3、NSE測定值高于對照組,腦病組患者O2UCc測定值低于對照組,上述指標的差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),見表1。

表1 腦病組和對照組的caspase-3 NSE O2UCc測定值比較

2.2caspase-3、NSE、O2UCc預測急性一氧化碳中毒遲發(fā)性腦病的價值:繪制ROC曲線,caspase-3、NSE、O2UCc、caspase-3+NSE+O2UCc(以caspase-3、NSE、O2UCc三項指標建立回歸模型Y=0.882+2.772×caspase-3+1.606×NSE+1.477×O2UCc,生成一個新的聯(lián)合診斷變量繪制三項指標聯(lián)合診斷的ROC曲線)預測急性一氧化碳中毒遲發(fā)性腦病靈敏度分別為63.41%、57.52%、62.77%、92.33%,特異度分別為85.28%、80.66%、82.94%、78.58%,ROC曲線下面積AUC值分別為0.802、0.797、0.798、0.936,見表2、圖1。

圖1 為caspase-3、NSE、O2UCc、caspase-3+NSE+O2UCc預測急性一氧化碳中毒遲發(fā)性腦病的ROC曲線

表2 caspase-3 NSE O2UCc預測急性一氧化碳中毒遲發(fā)性腦病的價值

2.3腦病組和對照組各項資料的單因素分析:腦病組患者的年齡大于對照組,腦病組患者CO暴露時間、意識障礙時間長于對照組,腦病組患者重度中毒患者占比顯著高于對照組,差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05),見表3。

表3 腦病組和對照組各項資料的單因素分析

2.4caspase-3、NSE、O2UCc與急性一氧化碳中毒遲發(fā)性腦病的多因素分析:以患者是否發(fā)生急性一氧化碳中毒遲發(fā)性腦病作為因變量(否=0、是=1),以單因素分析具有統(tǒng)計學意義的年齡、CO暴露時間、意識障礙時間(<10h=0、≥10h=1)、中毒程度(輕中度=0、重度=1)、caspase-3、NSE、O2UCc測定值作為自變量,建立Logistic回歸模型,結果顯示:年齡增大、CO暴露時間延長、意識障礙≥10h、重度中毒、caspase-3升高、NSE升高、O2UCc降低是急性一氧化碳中毒遲發(fā)性腦病發(fā)的獨立危險因素(P<0.05),見表4。

表4 caspase-3 NSE O2UCc與急性一氧化碳中毒遲發(fā)性腦病的多因素分析

3 討 論

DEACMP是ACMP最常見且極其嚴重的異常神經后發(fā)癥,發(fā)病率約為10%～40%,其治療時間長、效果差,可嚴重降低患者生活質量。既往研究表明腦損傷時可改變患者血清NSE濃度,其可能在DEACMP發(fā)病機制中發(fā)揮一定作用;腦缺氧缺血后caspase-3可導致神經細胞凋亡,其可在DEACMP神經元死亡中發(fā)揮關鍵作用;顱內高壓使腦動脈閉塞發(fā)生嚴重血流減少時O2UCc也降低,O2UCc水平可能與DEACMP腦缺氧程度有關[5]。但目前血清caspase-3、NSE、O2UCc是否能早期預測DEACMP尚無定論,因此本研究旨在探討其在早期預測DEACMP的價值,為臨床診斷、評估和治療提供循證依據。

朱婉秋等[6]研究表明ACMP患者腦組織皮質、海馬和基底核區(qū)均存在組織損傷、細胞凋亡等現象,本研究結果顯示腦病組患者血清caspase-3、NSE測定值顯著高于對照組,O2UCc測定值顯著低于對照組,說明血清caspase-3、NSE、O2UCc可提示ACMP患者存在缺氧、細胞損傷等表現。caspase-3是真核生物細胞凋亡級聯(lián)反應的核心,因此腦病組患者血清caspase-3水平可明顯升高[7]。NSE是神經細胞內蛋白質,由神經元、神經內分泌細胞等釋放,在健康人體液中含量微小,CO中毒時可通過引起炎癥反應進而破壞神經細胞完整性、損傷血腦屏障釋放NSE,故腦損傷嚴重的患者血清NSE水平相對更高[8]。腦部血液主要由機體兩側頸內動脈和椎動脈供應,通過頸內靜脈回流入上腔靜脈,ACMP嚴重損傷繼發(fā)DEACMP時腦組織多處于缺血缺氧狀態(tài),由于氧消耗是能直接反映患者腦氧代謝的指標,因此O2UCc水平明顯降低[8]。

本研結果顯示血清caspase-3、NSE、O2UCc聯(lián)合預測DEACMP靈敏度為92.33%,特異度為78.58%,ROC曲線下面積AUC值為0.936,提示其三者聯(lián)合可作為DEACMP病情早期預測的重要指標。血清caspase-3不僅可滅活神經細胞中的Bcl-2和裂解蛋白質結構,而且可參與機體缺血缺氧性神經元損傷病理過程[9]。NSE可特異性反映神經元損傷,其分子量高、半衰期長,敏感性高。O2UCc下降與腦部血液分流增加、氧彌散異常以及細胞線粒體功能障礙等諸多因素有關。DEACMP病情較重時,機體缺血缺氧加重可引起較多細胞凋亡,作為“死亡蛋白”執(zhí)行凋亡階段的caspase-3因子可被顯著激活,導致機體神經細胞顯著凋亡,線粒體功能障礙,進而引起血清NSE水平升高,O2UCc水平下降。血清caspase-3、NSE、O2UCc可相互影響,且均與DEACMP病情密切相關,并伴隨病情進展而發(fā)生變化,因此可作為臨床早期預測DEACMP的重要指標[10]。

本研究單因素分析結果顯示腦病組患者的年齡大于對照組,CO暴露時間、意識障礙時間長于對照組,重度中毒患者占比顯著高于對照組,多因素分析結果顯示齡增大、CO暴露時間延長、意識障礙≥10h、重度中毒、caspase-3升高、NSE升高、O2UCc降低是DEACMP病發(fā)的獨立危險因素,提示DEACMP的發(fā)生與年齡、CO暴露時間、意識障礙持續(xù)時間、中毒程度等相關。老齡患者機體多出現中樞神經系統(tǒng)和腦部血管功能減退、腦血管舒縮機能障礙,一氧化碳中毒后容易導致腦代謝異常,有研究表明伴隨有高血壓等腦血管病危險因素的患者是DEACMP發(fā)病高危人群,且預后較差[11]。意識障礙≥10h患者腦白質區(qū)神經元的彌散功能受限明顯,腦部損傷嚴重,進而導致DEACMP的發(fā)生。CO與血紅蛋白親和力遠高于O2,因此長時間CO暴露可加重機體腦組織缺血缺氧性損傷,更易進展為DEACMP[12]。中重度患者、caspase-3升高、NSE升高、O2UCc降低提示患者腦部細胞凋亡多,神經元損傷嚴重,常規(guī)治療不能逆轉其損傷,后續(xù)易進展為DEACMP。

本研究通過觀察兩組患者血清caspase-3、NSE、O2UCc水平,歸納出其與急性一氧化碳中毒患者發(fā)生遲發(fā)性腦病具有明顯關系的研究結果,可為臨床早期預測急性一氧化碳中毒遲發(fā)性腦病提供依據。但本研究腦病組樣本量較小,需要進一步擴大樣本,并進行前瞻性研究,進一步明確血清caspase-3、NSE聯(lián)合O2UCc早期預測急性一氧化碳中毒遲發(fā)性腦病的可行性。

綜上所述,血清caspase-3、NSE聯(lián)合O2UCc預測早期急性一氧化碳中毒患者發(fā)生遲發(fā)性腦病的靈敏度高,特異性強,可作為早期預測急性一氧化碳中毒患者發(fā)生遲發(fā)性腦病的指標。