李峰 田冰鋒 魏小兵 馮波 張春滿 肖偉

顱腦創(chuàng)傷（TBI）系外力引發(fā)的腦部創(chuàng)傷性損傷，可以導致短暫性或永久性神經(jīng)損傷。顱腦創(chuàng)傷?？梢砸鹕眢w、認知和心理的永久傷害［1?2］，是影響人類健康的主要因素之一。隨著時間的推移，顱腦創(chuàng)傷還可以引起繼發(fā)性腦損傷，最終因為氧化應激反應、炎癥反應和興奮性毒性作用而導致病情惡化［3］。顱腦創(chuàng)傷早期數(shù)小時或數(shù)天內(nèi)，外周血細胞因子呈過表達［4?5］。晚近研究顯示，炎癥反應與顱腦創(chuàng)傷具有相關性，中樞神經(jīng)系統(tǒng)炎癥反應可以發(fā)生于顱腦創(chuàng)傷后數(shù)分鐘內(nèi)［6］。相關文獻報道，死亡后的腦組織中存在高水平的炎性因子，諸如白細胞介素（IL）?1β、IL?2、IL?4、IL?6、IL?8、IL?10、干擾素?γ（IFN?γ）和腫瘤壞死因子?α（TNF?α）等［7］。然而，數(shù)周和數(shù)月后（急性期和慢性期）是否仍呈過表達，目前尚不清楚。關于調(diào)節(jié)活性氧的酶類，諸如超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）、過氧化物酶類等介導抗氧化作用的相關報道亦較少［8］。推測是炎癥反應和氧化應激聯(lián)合作用共同影響顱腦創(chuàng)傷患者的預后。本研究探討重型顱腦創(chuàng)傷（sTBI）急性期和慢性期外周血炎癥反應標志物表達變化和氧化應激反應與預后的相關性，以為臨床治療顱腦創(chuàng)傷提供依據(jù)。

資料與方法

一、臨床資料

1.納入標準 （1）根據(jù)臨床癥狀和影像學表現(xiàn)明確診斷為顱腦創(chuàng)傷。（2）經(jīng)臨床癥狀和實驗室檢查證實存在神經(jīng)損傷。（3）在神經(jīng)康復科住院治療，呈昏迷、植物狀態(tài)生存（VS）和最低意識狀態(tài)（MCS）。（4）募集反應時間 15～ 40 d，平均為 28 d。（5）Glasgow昏迷量表（GCS）評分 ≤8分，存在持續(xù)性意識障礙，認知功能評分＜4分，在募集反應時間內(nèi)運動障礙評價量表（DRS）評分＞17分。（6）本研究經(jīng)陜西省核工業(yè)二一五醫(yī)院道德倫理委員會審核批準，所有患者或其家屬均知情同意并簽署知情同意書。

2.排除標準 （1）存在神經(jīng)變性病、抑郁癥、其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病、自身免疫性疾病和嚴重代謝障礙性疾病的患者。（2）存在亞臨床癥狀的患者，如無癥狀性泌尿系統(tǒng)感染或其他組織輕度損傷。

3.一般資料 選擇2013年3月-2015年2月在陜西省核工業(yè)二一五醫(yī)院和陜西省漢中市中心醫(yī)院住院治療的26例重型顱腦創(chuàng)傷患者，死亡1例、拒絕參與研究1例，最終納入24例，男性17例，女性7例，年齡19～65歲，平均（38.84±2.86）歲；受教育程度5～17年，平均（10.43±0.72）年；致傷原因包括車禍傷20例（83.33%）、高空墜落傷4例（16.67%）；頭部CT顯示無局灶性腦損傷6例（25%）、基底神經(jīng)節(jié)損傷2例（8.33%）、額部損傷9例（37.50%）、枕部損傷2例（8.33%）、小腦損傷2例（8.33%）、中腦損傷2例（8.33%）、下丘腦損傷1例（4.17%），合并蛛網(wǎng)膜下隙出血（SAH）8例（33.33%）；10例（41.67%）行顱骨切除術(shù)，14例（58.33%）行顱骨修補術(shù)，術(shù)后均出現(xiàn)神經(jīng)功能缺損。

二、研究方法

1.酶活性和炎癥反應標志物測定 所有患者分別于顱腦創(chuàng)傷后1個月（后急性期）、4個月（慢性期早期）和7個月（慢性期），清晨空腹采集外周靜脈血3～5 ml，測定酶活性和炎癥反應標志物水平。（1）酶活性測定：還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADPH，2 mmol/ml）、二甲亞砜（DMSO，1∶50）和還原型谷胱甘肽（GSH，1∶20）均為高級分析純，為美國Sigma?Aldrich公司產(chǎn)品。采用德國Eppendorf公司生產(chǎn)的BioSpectrometer分光光度計［9］測定酶活性，包括谷胱甘肽過氧化物酶（GSH?Px）、超氧化物歧化酶、過氧化氫酶、谷胱甘肽還原酶（GR）和總血漿抗氧化劑活性（TEAA）。（2）炎癥反應標志物水平測定：采用伯樂生命醫(yī)學產(chǎn)品（上海）有限公司生產(chǎn)的 Bio?Plex Pro Human Cytokine 4?Plex Assay試劑盒測定炎癥反應標志物水平，包括IL?1β和IL?6、IFN?γ和TNF?α。

2.神經(jīng)心理學測驗 所有患者分別于隨訪開始時和結(jié)束時采用功能獨立性評價（FIM）［10］和DRS量表［11］評價認知功能和運動功能。（1）FIM 量表：包括運動功能和認知功能兩部分，用于評價生活自理能力、括約肌控制能力、轉(zhuǎn)移行走能力、交流能力和社會認知能力。共包括18項內(nèi)容，每項評分7分，總評分為126分（運動功能評分91分、認知功能評分35分），評分越高、獨立性越佳。（2）DRS量表：包括關節(jié)靈活性和穩(wěn)定性、肌力和肌張力、反射、運動模式、協(xié)調(diào)性、平衡能力和步態(tài)共6項內(nèi)容，每項評分0～5分，總評分30分，評分越高、運動障礙越嚴重。根據(jù)Till等［12］的方法，將不同神經(jīng)心理學測驗評分轉(zhuǎn)化為標準化Z值，Z值＜0，表明總體認知功能（包括執(zhí)行功能、記憶力和注意力）低于健康人群平均值；Z值≥0，表明總體認知功能（包括執(zhí)行功能、記憶力和注意力）高于健康人群平均值。同時計算認知功能綜合指數(shù)（SI）［13］，即為相同認知域所有Z值的平均值；全部認知功能指數(shù)（CPI），即為所有認知域Z值的平均值，CPI≥?1分，表明總體認知功能正常，CPI＜?1分，表明總體認知功能低于正常值下限。

三、統(tǒng)計分析方法

采用SPSS 22.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)處理與分析。呈正態(tài)分布的計量資料以均數(shù)±標準差（x±s）表示，采用單因素方差分析，兩兩比較行LSD?t檢驗。外周血炎癥反應標志物表達變化和氧化應激反應與預后的相關性采用Pearson相關分析。以P≤0.05為差異具有統(tǒng)計學意義。

結(jié) 果

一、外周血炎癥反應標志物和氧化應激參數(shù)表達變化

顱腦創(chuàng)傷患者不同時期（后急性期、慢性期早期、慢性期）IL?6、IFN?γ、GSH?Px、SOD和CAT水平差異有統(tǒng)計學意義（均P＜0.05，表1），其中，IL?6和GSH?Px水平慢性期早期和慢性期低于后急性期（均P＜0.05），慢性期亦低于慢性期早期（均P＜0.05）；SOD水平慢性期早期和慢性期高于后急性期（均P＜0.05），而慢性期與慢性期早期差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）；CAT水平僅慢性早期高于后急性期（P＜0.05），而慢性期與后急性期、慢性期與慢性期早期差異無統(tǒng)計學意義（均P＞0.05，表2）。

二、認知功能和運動功能評價

本組患者隨訪過程中CPI逐漸升高，由（?1.81±0.21）分升高至（?0.82±0.23）分，至隨訪結(jié)束時，意識較低者2例、意識恢復者22例。與隨訪初期相比，隨訪結(jié)束時FIM評分升高（P=0.000）、DRS評分降低（P=0.000），且差異有統(tǒng)計學意義（表3）。

三、炎癥反應標志物和氧化應激參數(shù)與認知功能的相關性分析

Pearson相關分析顯示，IL?6和GSH?Px表達變化與CPI呈正相關（均P＜0.05），IL?6與SI之注意力和執(zhí)行功能呈正相關（均P＜0.05），IFN?γ和TNF?α僅與SI之執(zhí)行功能呈正相關（均P＜0.05），GSH?Px與SI均呈正相關（P＜0.05，表4）。

討 論

重型顱腦創(chuàng)傷患者血清炎癥反應標志物表達變化目前尚未完全闡明，相關研究報道較少，特別是關于創(chuàng)傷后3～12個月血清炎癥反應標志物表達變化的研究甚少［14］。盡管業(yè)已明確重型顱腦創(chuàng)傷相關氧化應激反應酶類，但創(chuàng)傷后這些酶類的表達變化尚未見臨床試驗，已報道的研究主要基于動物實驗［15］。由于目前患者家屬和臨床醫(yī)師不僅關心顱腦創(chuàng)傷患者的生存率，而且更加關注預后和生活質(zhì)量，因此，潛在的與臨床結(jié)局相關的指標均具有重要意義。

表1 重型顱腦創(chuàng)傷患者不同時期炎癥反應標志物和氧化應激參數(shù)的比較（x±s）Table 1. Comparison of inflammatory markers and oxidative stress parameters in different phases of sTBI patients(x±s)

表2 重型顱腦創(chuàng)傷患者不同時期炎癥反應標志物和氧化應激參數(shù)的兩兩比較Table 2. Paired comparison of inflammatory markers and oxidative stress parameters in different phases of sTBI patients

相關研究顯示，重型顱腦創(chuàng)傷患者外周血IL?6、IL?8、IFN?γ和 TNF?α等炎癥反應標志物在創(chuàng)傷早期即異常升高［16?17］；至恢復期，經(jīng) NADPH 氧化酶作用快速生成超氧負離子和羥自由基，有利于創(chuàng)傷后氧化應激反應［18］。小膠質(zhì)細胞富含NADPH氧化酶和活性氧，通過增強星形膠質(zhì)細胞內(nèi)線粒體活性［19］、促炎性因子生成和增強細胞毒性作用等，以誘發(fā)炎癥反應。除NADPH氧化酶外，線粒體功能障礙和興奮性毒性作用涉及的酶類還包括一氧化氮合酶（NOS）、細胞色素P450、環(huán)氧合酶（COX）、脂肪氧合酶和黃嘌呤氧化酶［20］。

本研究測定顱腦創(chuàng)傷患者不同時期（后急性期、慢性期早期、慢性期）血清炎癥反應標志物和氧化應激參數(shù)表達變化，結(jié)果顯示，隨著時間的延長，IL?6和GSH?Px水平逐漸降低，SOD水平逐漸升高；并且持續(xù)高水平的細胞因子干擾認知功能的恢復，IL?6表達變化與注意力和執(zhí)行功能呈正相關，但非顱腦創(chuàng)傷患者所特有，健康中老年人群的持續(xù)高水平IL?6亦與執(zhí)行功能減退有關，而與記憶力減退無關聯(lián)性。由此可見，顱腦創(chuàng)傷患者IL?6、IFN?γ和TNF?α持續(xù)高水平，反映出神經(jīng)生理學損傷類型和認知功能恢復過程的輕微改變，使某些認知域的恢復緩慢或失衡。

動物實驗顯示，小鼠細胞外SOD過表達可以對慢性缺氧引起的腦組織損傷起保護作用［21?22］。本研究結(jié)果顯示，SOD介導的氧化應激反應逐漸增強。超氧化物陰離子通過NADPH氧化酶生成，后者是小膠質(zhì)細胞的代表酶類。由于SOD由其底物調(diào)節(jié)，其表達持續(xù)上調(diào)可以間接反映出過氧化物水平的升高。SOD表達上調(diào)可能作為一種補償機制，對于顱腦創(chuàng)傷患者而言，血?腦屏障破壞和周圍巨噬細胞激活，且創(chuàng)傷早期活性增強不同，從而引起過氧化物生成增加，這可能是后急性期與慢性期SOD水平差異有統(tǒng)計學意義的原因。

表3 重型顱腦創(chuàng)傷患者不同時期認知功能和運動功能的比較（±s，評分）Table 3. Comparison of cognitive function and motor function in different phases of sTBI patients±s,score)

表3 重型顱腦創(chuàng)傷患者不同時期認知功能和運動功能的比較（±s，評分）Table 3. Comparison of cognitive function and motor function in different phases of sTBI patients±s,score)

FIM，F(xiàn)unctional Independence Measure，功能獨立性評價；DRS，Dyskinesia Rating Scale，運動障礙評價量表

N 24 24 TimeBegin of follow?up End of follow?up t value P value FIM 18.53±2.44 89.33±9.25 36.260 0.000 DRS 23.21±0.41 7.64±1.55 49.010 0.000

表4 重癥顱腦創(chuàng)傷患者炎癥反應標志物和氧化應激參數(shù)與認知功能的相關性Table 4. Pearson correlation analysis between inflammatory markers,oxidative stress parameters and cognitive function in sTBI patients

本研究尚存一定局限性，由于所納入的患者處于持續(xù)昏迷狀態(tài)，故研究結(jié)果不能代表全部重型顱腦創(chuàng)傷患者；所納入的患者均存在神經(jīng)功能缺損，故臨床預后常無法預測。綜上所述，重型顱腦創(chuàng)傷患者急性期氧化應激反應平衡的改變和炎癥反應標志物的過表達，可以反映出功能恢復情況。因此，臨床測定炎癥反應標志物和氧化應激參數(shù)表達變化，可以為重型顱腦創(chuàng)傷患者功能評價和預后預測提供一定依據(jù)。

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