郭宗培 張洪鈿 魏希發(fā) 相里昆 張銀善 趙志英 馬大程

目前全球每年顱腦損傷（traumatic brain injury，TBI）患者已達(dá)1000萬(wàn)之多，巨大的醫(yī)療資源投入仍不能徹底改善TBI高死亡率和高致殘率的現(xiàn)狀，在美國(guó)40歲以下人群中死亡原因排在首位的仍是TBI，每年約15萬(wàn)人[1]。而我國(guó)隨著道路交通和汽車行業(yè)的快速發(fā)展，因交通事故導(dǎo)致的TBI數(shù)量也居高不下，死亡人數(shù)位居世界第二。TBI患者原發(fā)性損傷不可挽救，而針對(duì)早期的腦水腫、進(jìn)行性出血及繼發(fā)并發(fā)癥的搶救治療就成了降低患者死亡率和改善殘障的主要著手點(diǎn)[2]。TBI使患者血腦屏障被破壞，血清膠質(zhì)纖維酸性蛋白（glial fibrillary acidic protein，GFAP）和神經(jīng)元特異性烯醇化酶（neuron specific enolase，NSE）等生化標(biāo)志物在血清及腦脊液中的濃度隨病情演變而發(fā)生變化，利用生化標(biāo)志物來(lái)進(jìn)行病情判斷及預(yù)后評(píng)估正逐步應(yīng)用于臨床。因此，本文就TBI后血清GFAP和NSE的變化及其與神經(jīng)功能損傷程度作一相關(guān)性研究。

資料與方法

一、研究對(duì)象

選取北京市紅十字會(huì)急診搶救中心神經(jīng)外科2017年4月至2018年3月收治的140例TBI患者為研究對(duì)象。其中，男性88例，女性52例，年齡范圍16～65 歲，年齡（35.42±6.29）歲?；颊咧聜颍航煌ㄊ鹿?8例，墜落傷35例，打擊傷17例。入院頭顱CT均存在腦挫裂傷并不同程度的蛛網(wǎng)膜下腔出血，或硬膜下血腫、硬膜外血腫及腦內(nèi)血腫等，生存時(shí)間＞7 d。患者治療1個(gè)月后，根據(jù)美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生院神經(jīng)功能缺損評(píng)估量表（national institute of health stroke scale，NIHSS）將患者分為對(duì)照組 20 例（NIHSS 0～1分）、輕度組 40 例（NIHSS 2～15 分）、中度組 40 例（NIHSS 16～20 分）及重度組 40 例（NIHSS 21～42分）?；颊叩哪挲g、性別、受傷機(jī)制等差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

二、納入與排除標(biāo)準(zhǔn)

納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）入院 GCS 評(píng)分 4～12 分；（2）傷后 6 h內(nèi)入院；（3）受傷前無(wú)意識(shí)、語(yǔ)言及肢體運(yùn)動(dòng)等神經(jīng)功能缺損；（4）單純TBI；（5）家屬知情同意行GFAP及NSE動(dòng)態(tài)檢測(cè)。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）伴多器官?gòu)?fù)合傷或顱內(nèi)感染者；（2）既往有嚴(yán)重的心肺肝腎等慢性基礎(chǔ)疾病者；（3）有凝血異常、惡性腫瘤及自身免疫性疾病者；（4）二次出血及手術(shù)者；（5）有酗酒或?yàn)E用藥物史者。

三、方法

140例患者均于入院后24 h內(nèi)晨起第一次采集空腹血清標(biāo)本3 mL，由于對(duì)照組患者接近正常水平，故只采血一次，而輕、中、重度組于傷后48、72、120 h動(dòng)態(tài)抽取標(biāo)本，離心后取血清保存于-80℃冰箱，采用酶聯(lián)免疫吸附法 （enzyme linked immunosorbent assay，ELISA）嚴(yán)格按照試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行GFAP和NSE檢測(cè)。所有患者根據(jù)病情演變情況進(jìn)行脫水降顱壓、止血、營(yíng)養(yǎng)神經(jīng)及手術(shù)干預(yù)等對(duì)癥治療。

四、統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS23.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，血清GFAP及NSE水平等計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，組間比較采用t檢驗(yàn)，兩種標(biāo)志物與NIHSS評(píng)分的相關(guān)性分析采用Pearson檢驗(yàn)。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

一、4組TBI患者GFAP與NSE含量比較

對(duì)4組患者120 h內(nèi)血清GFAP和NSE水平進(jìn)行組間兩兩比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。詳細(xì)信息見(jiàn)表1。

表1 4組TBI患者血清GFAP和NSE的水平比較（±s，ng/mL）

表1 4組TBI患者血清GFAP和NSE的水平比較（±s，ng/mL）

與對(duì)照組比較，aP＜0.05；與輕度組比較，bP＜0.05；與中度組比較，cP＜0.05。GFAP：血清膠質(zhì)纖維酸性蛋白；NSE：神經(jīng)元特異性烯醇化酶

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二、輕、中、重組患者不同時(shí)間段血清GFAP和NSE水平比較

輕、中、重度組患者同一時(shí)間段血清GFAP、NSE水平進(jìn)行組間比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），且重度組血清GFAP和NSE水平明顯高于輕、中度組，中、重度組 GFAP 隨時(shí)間逐步增高（P＜0.05）；輕、中度組NSE在72 h為高峰值，重度組120 h后仍繼續(xù)升高，可能與患者逐步腦衰竭及惡性腦水腫等有關(guān)。

三、血清GFAP和NSE水平與NIHSS評(píng)分的相關(guān)性分析

Pearson直線相關(guān)性分析結(jié)果顯示，患者血清GFAP和NSE在不同時(shí)間點(diǎn)的含量與NIHSS評(píng)分均呈正相關(guān)（r=0.484，0.447，P＜0.05），詳細(xì)信息見(jiàn)圖1。

表2 觀察組不同時(shí)間點(diǎn)血清GFAP和NSE水平比較（±s）

表2 觀察組不同時(shí)間點(diǎn)血清GFAP和NSE水平比較（±s）

與輕度組比較，aP＜0.05；與中度組比較，bP＜0.05

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圖1 血清膠質(zhì)纖維酸性蛋白、神經(jīng)元特異性烯醇化酶與美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生院神經(jīng)功能缺損評(píng)估量表評(píng)分的相關(guān)性分析

討 論

隨著越來(lái)越多的科技成果應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)，TBI患者的救治率相應(yīng)提高，根據(jù)病情演變情況及早進(jìn)行對(duì)癥治療尤為重要。目前判斷輕、中度TBI主要依靠目擊者主訴、GCS評(píng)分和影像學(xué)檢查，重度TBI則主要依靠臨床經(jīng)驗(yàn)豐富的醫(yī)師主觀判斷[3]。TBI患者住院及恢復(fù)期仍可能出現(xiàn)情感障礙，如抑郁、焦慮、亢奮、易怒、記憶力及邏輯能力下降等癥狀，因缺乏特異性和準(zhǔn)確性的評(píng)判，不能實(shí)施個(gè)體化的治療，從而不能及時(shí)對(duì)患者進(jìn)行進(jìn)一步處理[4]。TBI患者有明確的顱內(nèi)占位效應(yīng)或腦水腫，可以引發(fā)顱內(nèi)壓升高、灌注壓減低，神經(jīng)元腫脹、壞死，細(xì)胞崩解、結(jié)構(gòu)消失，血腦屏障破壞，脂質(zhì)過(guò)氧化損傷等，導(dǎo)致組織細(xì)胞“瀑布式”的病理生理性級(jí)聯(lián)損傷[5]。而膠質(zhì)細(xì)胞受損后繼發(fā)的細(xì)胞鈣超載、氧自由基釋放、興奮毒性物質(zhì)積聚、炎癥反應(yīng)、電解質(zhì)失衡、細(xì)胞凋亡等，造成二次腦損傷，并引發(fā)一系列各系統(tǒng)應(yīng)激反應(yīng)[6]。TBI患者因意識(shí)障礙的特殊性，影像學(xué)檢查如頭顱CT、核磁等常常不能自主配合，深度鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛又對(duì)患者的GCS評(píng)分觀察有很大的干擾。GFAP和NSE等作為可反應(yīng)腦細(xì)胞增殖、分化、維護(hù)及再生的生化標(biāo)志物，可作用于細(xì)胞生長(zhǎng)控制、缺血缺氧、免疫耐受和過(guò)敏反應(yīng)中，用來(lái)客觀評(píng)估TBI這種 “沉默的流行病”，受到越來(lái)越多的關(guān)注。

GFAP是神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的特異性標(biāo)志物，以可溶性蛋白和中間微絲蛋白的形式存在，且唯一表達(dá)，在損傷應(yīng)答、宿主防御和組織修復(fù)中具有重要作用[7]。TBI后GFAP通過(guò)血腦屏障進(jìn)入血液，釋放谷氨酸及血管源性促細(xì)胞分裂素，星形細(xì)胞活躍致GFAP快速合成、含量增多[8]。Glushakova等[9]認(rèn)為T(mén)BI后細(xì)胞凋亡和神經(jīng)炎癥參與血腦屏障和微血管損傷的機(jī)制，并致腦白質(zhì)改變。Boutté等[10]研究表明TBI后血清GFAP在神經(jīng)功能障礙和腦蛋白變化方面具有更高的敏感性和特異性。Takala等[11]認(rèn)為T(mén)BI后完全恢復(fù)和恢復(fù)良好的患者在前2 d內(nèi)的GFAP濃度顯著低于恢復(fù)或預(yù)后差的患者，作為生化標(biāo)志物可評(píng)估其嚴(yán)重程度并改善預(yù)后。本研究顯示，TBI后輕、中、重度組GFAP指標(biāo)較對(duì)照組明顯升高，但輕度組中 GFAP 高峰為 72 h（12.2 ng/mL±4.2 ng/mL），中、重度組均隨時(shí)間明顯上升，顯示GFAP在輕度TBI患者中3 d水腫高峰期數(shù)值最高，后期隨水腫減退數(shù)值逐步下降，但中、重度TBI患者由于病程長(zhǎng)，水腫時(shí)限延遲或二次損傷，GFAP仍有上升趨勢(shì)，神經(jīng)功能損傷程度越重，水平越高。

NSE是存在于神經(jīng)元和內(nèi)分泌細(xì)胞的一種糖酵解酶，在活化的單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞及星形膠質(zhì)細(xì)胞表面表達(dá)，可以促進(jìn)細(xì)胞外基質(zhì)降解、促炎細(xì)胞因子和趨化因子的產(chǎn)生以及損傷和炎癥部位的炎癥細(xì)胞的入侵。外傷還會(huì)誘導(dǎo)將NSE從胞質(zhì)池轉(zhuǎn)移到細(xì)胞表面，NSE可以充當(dāng)質(zhì)粒原受體，促進(jìn)細(xì)胞外基質(zhì)降解和組織損傷[12]。對(duì)免疫細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的抑制作用可能是抑制二次損傷神經(jīng)炎癥的新途徑。TBI后神經(jīng)元受損，因血腦屏障被破壞致通透性增加，NSE釋放入血濃度增高，最快于傷后6 h內(nèi)顯現(xiàn)[13]。NSE可以導(dǎo)致谷氨酸釋放增加，降低谷氨酸再攝取，誘導(dǎo)興奮性神經(jīng)死亡，腦血管再灌注損傷，增加腦缺血面積[14]。本研究中輕、中、重度組NSE水平明顯高于對(duì)照組，輕、中度組72 h NSE數(shù)值最高，后逐步下降，重度組中NSE上升趨勢(shì)明顯，這與Mokhtari等[15]研究相符，且NSE作為生化標(biāo)志物與TBI患者GCS評(píng)分成正相關(guān)。

中樞神經(jīng)受損后由于少突膠質(zhì)細(xì)胞缺乏雪旺細(xì)胞的吞噬性，小膠質(zhì)細(xì)胞向吞噬細(xì)胞轉(zhuǎn)變的延遲不利于軸突和髓鞘崩解碎片的清除，最終阻礙了中樞神經(jīng)再生[16]。同時(shí)由于影響了突觸的可塑性和記憶的形成，從而使患者遺留明顯的認(rèn)知障礙[17]。NIHSS在評(píng)判腦出血及腦梗塞神經(jīng)功能方面已經(jīng)非常成熟，由于該量表主要是針對(duì)意識(shí)、語(yǔ)言及運(yùn)動(dòng)等神經(jīng)功能的評(píng)分，故在了解和預(yù)判TBI患者的康復(fù)預(yù)后方面同樣有重要意義[18]。本研究根據(jù)GFAP和NSE的水平變化聯(lián)合NIHSS評(píng)分來(lái)評(píng)定TBI患者的病情演變及康復(fù)預(yù)后，血清GFAP和NSE與NIHSS評(píng)分呈正相關(guān)性，生化標(biāo)志物GFAP和NSE的濃度升高提示降低了損傷神經(jīng)細(xì)胞的自我修復(fù)能力，GFAP升高與患者死亡或不良預(yù)后相關(guān)，NSE濃度與神經(jīng)元的損傷成正比，且與預(yù)后及死亡率有顯著聯(lián)系。

綜上所述，TBI患者血清GFAP和NSE水平的變化可有助于了解大腦損傷和恢復(fù)的機(jī)制，與神經(jīng)功能缺損程度密切關(guān)聯(lián)，并且可能成為病情演變、預(yù)后恢復(fù)和提高生存質(zhì)量的潛在生化標(biāo)志物。因此，進(jìn)一步探究能否將有臨床意義的生化標(biāo)志物、反應(yīng)各系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)指標(biāo)（如D-二聚體、炎癥因子、血糖）、影像學(xué)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和最為之有效的評(píng)分量表整合成一個(gè)完整的工作臺(tái)，對(duì)患者病情進(jìn)行動(dòng)態(tài)觀察、控制病情、及時(shí)干預(yù)和提高生存質(zhì)量有很大的臨床價(jià)值。