張前燕 朱濱 馮家銀 黃年平

一氧化碳中毒后遲發(fā)性腦病(delayed encephalopathy after acute carbon monoxide poisoning，DEACMP)是指一氧化碳中毒患者經(jīng)搶救在急性中毒癥狀恢復后數(shù)天或數(shù)周表現(xiàn)正?；蚪咏５摹凹儆凇焙笤俅纬霈F(xiàn)以急性癡呆為主的一組神經(jīng)精神癥狀[1]。目前對DEACMP的發(fā)病機制尚不明確。研究結(jié)果顯示，DEACMP的發(fā)生與免疫功能紊亂有關(guān)[2]。Jun氨基末端激酶(jun amino-terminal kinase，JNK)信號轉(zhuǎn)導通路是絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase，MAPK)信號通路的重要成員，是細胞外信號向細胞內(nèi)轉(zhuǎn)導的關(guān)鍵通路。研究顯示，JNK信號轉(zhuǎn)導通路的激活與多種腦組織疾病的發(fā)病過程相關(guān)[3]。S100β蛋白是腦組織中與腦功能和神經(jīng)系統(tǒng)功能維系的關(guān)鍵蛋白，可作為腦損傷后的神經(jīng)生化標識物[4]。本研究探討了DEACMP患者腦脊液中S100β、JNK通路蛋白、白細胞介素-4(IL-4)、IL-10、轉(zhuǎn)化生長因子β1(TGF-β1)及干擾素γ(IFN-γ)水平的變化及其臨床意義。

1 對象和方法

1.1對象收集2010-1—2016-12作者醫(yī)院收治的DEACMP患者20例(DEACMP組)，其中男12例、女8例，年齡24～68歲，平均(39.9±9.8)歲，病程19～72 d，平均(38.6±14.0)d，平均假愈期(25.6±9.3)d，受教育年限5～16年，平均(11.3±3.2)年。另收集同期發(fā)生一氧化碳中毒但未發(fā)生遲發(fā)性腦病的患者37例作為對照組，其中男21例、女16例，年齡22～69歲，平均(37.5±11.3)歲，病程3～18 d，平均(5.2±2.0)d，受教育年限6～16年，平均(11.0±3.5)年。兩組患者年齡、性別、受教育年限比較無統(tǒng)計學差異(P>0.05)。納入標準：(1)年齡18～69歲；(2)DEACMP診斷標準參考《職業(yè)性急性一氧化碳中毒診斷標準》(GBZ23-2002)；(3)具有明確的一氧化碳中毒病史，中毒時具有昏迷史；(4)DEACMP患者入院后經(jīng)CT、MRI檢查可發(fā)現(xiàn)器質(zhì)性損傷病灶，腦電圖檢查異常；(5)資料完整；(6)患者及家屬知情同意。排除標準：(1)既往具有精神疾病、認知功能障礙、癡呆等疾??；(2)既往具有腦血管病史；(3)伴有顱內(nèi)占位性病變或顱腦創(chuàng)傷病史。

1.2方法

1.2.1血標本采集：于入院后第2天采集空腹靜脈血5 mL，經(jīng)離心取上清液，置于-20℃冰箱保存待測。

1.2.2S100β蛋白測定：采用酶聯(lián)免疫吸附法檢測S100β蛋白含量，試劑盒購自研域(上海)化學試劑有限公司，所有操作嚴格按照試劑盒說明書進行。使用Statfax 4200美國酶標儀檢測。

1.2.3JNK通路蛋白檢測：采用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)進行檢測，JNK通路蛋白JNK1和JNK2蛋白檢測試劑盒購自Hyclone公司，TNF-ɑ蛋白檢測試劑盒購自武漢博士德生物工程有限公司，所有操作過程均按照試劑盒說明書進行。

1.2.4IL-4、IL-10、TGF-β1及IFN-γ檢測：采用雙抗體夾心ELISA法檢測，試劑盒購自上海喬羽生物有限公司，所有操作嚴格按照試劑盒說明書進行。

1.2.5簡易精神狀態(tài)量表(MMSE)評分：于治療2周后進行MMSE量表評價。MMSE評分主要包括定向力(10分)、注意力和計算力(5分)、記憶力(3分)、回憶能力(3分)、語言能力(9分)，總分為30分，MMSE得分≥27分為正常。

1.3統(tǒng)計學處理采用SPSS16.0統(tǒng)計軟件進行分析，符合正態(tài)分布的計量資料以均數(shù)±標準差表示，兩均數(shù)間比較采用獨立樣本t檢驗，相關(guān)性分析采用Pearson線性相關(guān)分析。以P<0.05表示差異具有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1兩組腦脊液相關(guān)蛋白及細胞因子比較DEACMP組腦脊液S100β、JNK1、JNK2、TNF-ɑ、IFN-γ水平均高于對照組(P<0.01)，而IL-4、IL-10、TGF-β1水平均低于對照組(P<0.01)。結(jié)果見表1。

2.2兩組患者MMSE評分比較DEACMP組MMSE評分低于對照組〔(18.64±3.15)分比(25.00±2.09)分；t=9.139，P<0.01〕。

2.3腦脊液相關(guān)蛋白及細胞因子與MMSE評分的相關(guān)性DEACMP組患者MMSE評分與腦脊液S100β、JNK1、JNK2、TNF-ɑ、IFN-γ水平呈負相關(guān)(P<0.05)，與腦脊液IL-4、IL-10、TGF-β1水平呈正相關(guān)(P<0.05)。具體結(jié)果見表2。

表1 兩組患者腦脊液相關(guān)蛋白及細胞因子比較(±s)

注：DEACMP：一氧化碳中毒后遲發(fā)性腦病，JNK：Jun氨基末端激酶，TNF-ɑ：腫瘤壞死因子ɑ，IL-4：白細胞介素4，TGF-β1：轉(zhuǎn)化生長因子β1，IFN-γ：γ干擾素；表2同。a檢測結(jié)果以與β-actin比值表示

表2 DEACMP患者MMSE評分與腦脊液指標的相關(guān)性分析

注：MMSE：簡易精神狀態(tài)量表

3 討論

DEACMP 是以癡呆、精神和錐體外系癥狀為主的腦功能障礙[5]。目前關(guān)于其確切的發(fā)病機制尚不明確。因此，探索其發(fā)病的相關(guān)分子機制對臨床診斷和早期治療具有重要價值。

S100β蛋白是一種酸性鈣結(jié)合蛋白，主要存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的星形膠質(zhì)細胞液中。研究顯示，生理濃度的S100β蛋白具有神經(jīng)營養(yǎng)作用，高濃度的S100β蛋白具有神經(jīng)毒性，S100β蛋白的過表達將提高大腦對缺血缺氧的易感性，導致神經(jīng)元的凋亡[6-7]。正常狀態(tài)時，腦脊液及血漿中S100β蛋白含量極低，當中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷時，S100β蛋白溢出血-腦脊液屏障進入血液循環(huán)，引起外周血其含量升高。因此，腦脊液以及血清S100β蛋白濃度變化與中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷密切相關(guān)。急性一氧化碳中毒主要引起全身細胞的缺氧性損害，其中以對大腦的損害最早。有研究認為，S100β蛋白可以作為評估一氧化碳中毒后腦損傷程度的判斷指標[8]。Brvar等[9]通過對動物研究發(fā)現(xiàn)，S100β蛋白與一氧化碳中毒預后密切相關(guān)。Liu等[10]研究顯示，血清S100β蛋白水平增高是急性一氧化碳中毒患者出現(xiàn)遲發(fā)性神經(jīng)系統(tǒng)后遺癥的獨立危險因素。Phelps-Polirer等[11]研究發(fā)現(xiàn)，血清s100β蛋白濃度升高是一氧化碳中毒患者早期腦損傷的重要標記。JNK信號通路是細胞外信號轉(zhuǎn)導的關(guān)鍵通路，與多種腦疾病的發(fā)病相關(guān)，可能是藥物治療的靶點，是目前研究的熱點。研究結(jié)果顯示，JNK信號通路通過調(diào)控海馬區(qū)神經(jīng)元凋亡在帕金森病、缺血缺氧性腦病中起著重要的作用[12]。但目前關(guān)于JNK信號通路與遲發(fā)型腦病的相關(guān)性報道較少。本研究結(jié)果顯示，DEACMP患者腦脊液中S100β、JNK1、JNK2、TNF-ɑ水平均顯著高于對照組，其MMSE評分與腦脊液中S100β、JNK1、JNK2、TNF-ɑ水平呈負相關(guān)，表明腦脊液中S100β、JNK通路蛋白與DEACMP的發(fā)病過程密切相關(guān)，提示血清S100β蛋白、JNK1、JNK2、TNF-ɑ水平可作為判斷一氧化碳中毒腦損害程度的客觀指標。

近年來研究發(fā)現(xiàn)，在DEACMP患者的腦損傷過程中，免疫反應也起了重要作用[13-14]。IL-4作為特征性細胞因子，具有抑制細胞免疫，促進體液免疫，進而增強細胞殺傷的作用。本研究發(fā)現(xiàn)，DEACMP患者IL-4水平低于對照組，提示IL-4具有保護作用，表明神經(jīng)免疫損傷機制有可能參與了DEACMP的發(fā)生。TGF-β1、IL-10是體內(nèi)主要的抑制性細胞因子，TGF-β1在機體免疫系統(tǒng)中的作用以負性調(diào)節(jié)為主，即主要起抑制免疫功能的作用。本研究發(fā)現(xiàn)，DEACMP組患者腦脊液中TGF-β1水平顯著低于對照組，而IFN-γ顯著高于對照組，提示TGF-β1參與抑制DEACMP患者免疫反應的作用減弱，導致IFN-γ水平上升，從而可能引起遲發(fā)性腦病的發(fā)生[15]。IL-10可以下調(diào)促炎性反應因子的表達，可以抑制炎性反應、巨噬細胞的殺傷活性。本研究發(fā)現(xiàn)，DEACMP組患者腦脊液中IL-10水平低于對照組，表明DEACMP的發(fā)生與神經(jīng)免疫損傷機制有關(guān)，IL-10、TGF-β1可能協(xié)同進行免疫抑制。

綜上所述，DEACMP患者腦脊液中S100β、JNK 通路蛋白及相關(guān)細胞因子水平發(fā)生明顯改變，且與患者恢復期認知功能損害有關(guān)，提示腦脊液中S100β、JNK通路蛋白與DEACMP的發(fā)病過程密切相關(guān)。

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