萬琛宜,黃招君,楊樂
(南昌大學(xué)第一附屬醫(yī)院 神經(jīng)內(nèi)科,江西 南昌330006)
碳物質(zhì)燃燒時會生成無色、無臭、無刺激性氣體一氧化碳CO,其吸入人體后易引起中毒并對大腦造成損傷,從而導(dǎo)致頭暈、惡心、全身無力、昏迷。雖然治療后上述癥狀發(fā)生好轉(zhuǎn),但有研究表明,0.2%~47.0%患者在經(jīng)歷2~60 d 的“假愈期”后會出現(xiàn)失語、認(rèn)知障礙、急性癡呆等癥狀,這一系列綜合表現(xiàn)被稱作CO 中毒遲發(fā)性腦病(delayed encephalopathy after CO poisoning, DEACMP)[1]。DEACMP 的發(fā)病機(jī)制被認(rèn)為是CO 由呼吸道進(jìn)入人體后與血紅蛋白發(fā)生反應(yīng),生成碳氧血紅蛋白(carbonyl hemoglobin, CoHb),從而導(dǎo)致機(jī)體缺氧,給人體中樞神經(jīng)系統(tǒng)帶來嚴(yán)重影響。
高壓氧治療CO 中毒是國內(nèi)外推薦的方法之一,雖然頻率、療程尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),但應(yīng)用較廣泛,但是高壓氧治療DEACMP 的療效是非確定性的[2]。信號通路作為一種細(xì)胞發(fā)生某種反應(yīng)的傳遞信息,近年來在多種疾病中報道,可能有助于研究高壓氧治療DEACMP 的發(fā)生機(jī)制[3]。本研究對90 例DEACMP 患者進(jìn)行臨床調(diào)查,探討高壓氧對DEACMP 患者Toll樣受體4(Toll-like receptor 4,TLR4)/核轉(zhuǎn)錄因子-κB(nuclear factor-κB, NF-κB)信號通路及后續(xù)療效的作用,并報道如下。
選取2018年10月—2019年10月在南昌大學(xué)第一附屬醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科就診的DEACMP 患者90 例。根據(jù)抽中奇偶數(shù)的結(jié)果將患者分成兩組,偶數(shù)患者作為實(shí)驗(yàn)組,奇數(shù)患者作為對照組,每組45 例。實(shí)驗(yàn)組男性26 例,女性19 例;年齡58~75 歲,平均(62.31±4.31)歲;CO 中毒時昏迷時間2~48 h,平均(18.64±3.15)h;假愈期2~60 d,平均(32.54±5.14)d;病程3~70 h,平均(32.15±4.67)h;對照組男性24 例,女性21 例;年齡56~73 歲,平均(61.85±4.26)歲;CO 中毒時昏迷時間2~46 h,平均(18.20±3.01)h;假愈期2~60 d,平均(33.68±5.36)d;病程3~72 h,平均(31.89±4.54)h;兩組上述指標(biāo)比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),具有可比性。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會審批通過,患者及其家屬均知情同意。
1.2.1 納入標(biāo)準(zhǔn) ①參照DEACMP 診斷標(biāo)準(zhǔn),有CO 中毒史和明確的假愈期[4];②年齡56~75 歲;③DEACMP 病程≤72 h,格拉斯哥昏迷評分[5]>8 分。
1.2.2 排除標(biāo)準(zhǔn) ①伴有帕金森癥、阿爾茨海默癥、反應(yīng)性精神病等認(rèn)知障礙性疾??;②預(yù)計生存期≤6 個月;③心、肝、腎功能異常;④合并感染患者;⑤合并腦卒中等其他影響腦器官及日?;顒幽芰Φ募膊?。
1.3.1 對照組 采取常規(guī)治療,在發(fā)病早期促進(jìn)患者腦細(xì)胞營養(yǎng)代謝,予以改善腦血液循環(huán)藥物[血塞通(廣西梧州制藥集團(tuán)股份有限公司,國藥準(zhǔn)字Z20025652)500 mg/次,1 次/d];靜脈滴注地塞米松(武漢久安藥業(yè)有限公司,國藥準(zhǔn)字H42020896)10 mg/d,持續(xù)1 個月以上;靜脈注射銀杏葉提取物注射液(中豪國際有限公司,國藥準(zhǔn)字H20181022)1 次/d。15 d 后根據(jù)患者恢復(fù)情況調(diào)整用藥方案。恢復(fù)期給予針灸、按摩,肢體功能鍛煉等。
1.3.2 實(shí)驗(yàn)組 在對照組基礎(chǔ)上使用高壓氧治療,壓力0.2 MPa,持續(xù)20 min,穩(wěn)壓后吸100%純氧約80 min,穩(wěn)壓吸氧期間休息2 次,約5 min/次,然后持續(xù)減壓約20 min,1 次/d。采用煙臺宏遠(yuǎn)氧業(yè)公司生產(chǎn)的GY3400 型高壓氧艙,10 d 為1 個療程,1 個療程后根據(jù)患者恢復(fù)情況再調(diào)整。
1.4.1 臨床療效 比較兩組患者治療3 個月后的臨床療效。將臨床療效分為:①痊愈,患者臨床體征消失,腦電圖檢查顯示正常,生活可以自理;②好轉(zhuǎn),患者部分癥狀體征消失或減輕,腦電圖檢查顯示輕度異常或中度正常,部分活動需要照顧者幫助);③無效,患者病情無好轉(zhuǎn),腦電圖檢查顯示重度異常,生活無法自理)[6]??傆行剩?)=(痊愈例數(shù)+好轉(zhuǎn)例數(shù))/總例數(shù)×100%。
1.4.2 TLR4/NF-κB 信號通路 比較兩組患者治療前后TLR4/NF-κB 信號通路的表達(dá),分別采集患者治療前及治療3 個月后空腹靜脈血10 ml,2 000 r/min 離心后進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng),采用實(shí)時熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)(quantitative real-time polymerase chain reaction, qRT-PCR)檢測TLR4 mRNA 的表達(dá)。TLR4 mRNA 相對表達(dá)量為TLR4 與β-action 條帶灰度值的比值。采用Western blotting 檢測NF-κB p65蛋白的表達(dá)。兔抗人磷酸化NF-κB p65 抗體、β-action 抗體購自美國Abcam 公司,TLR4 單克隆抗體購自美國Biolegend 公司。
1.4.3 洛文斯頓作業(yè)治療用認(rèn)知評定量表(Lovins cognitive rating scale for occupational therapy,LOTCA)、日常生活能力量表(activity of daily living scale, ADL)、Wahlund 改良腦白質(zhì)疏松分級量表(Wahlund modified leukoaraiosis rating scalem ARWMC)評分 比較兩組患者治療前后LOTCA[7]、ADL[8]、ARWMC[9]評分的變化。LOTCA 評分分別從定向力、知覺、視組織運(yùn)動、思維運(yùn)作及注意力5 個方面進(jìn)行評定,共21 個測評項(xiàng)。除思維運(yùn)作有3 項(xiàng)滿分為5 分,余者每項(xiàng)滿分皆為4 分,分?jǐn)?shù)越低表示其認(rèn)知障礙越嚴(yán)重。ADL 評分從進(jìn)食、入廁、大小便控制、修飾、洗澡、轉(zhuǎn)椅床椅、步行、洗澡、上下樓梯10 個項(xiàng)目進(jìn)行評定,每項(xiàng)滿分10 分,總分越高其生活自理能力越好。ARWMC 評分可依照不同時間點(diǎn)獲取的影像圖像進(jìn)行判定,分別從兩側(cè)腦組織重要組成部分的局部破壞情況進(jìn)行分析,滿分30 分,總分>10 分時為嚴(yán)重的腦白質(zhì)疏松,總分越低其腦白質(zhì)疏松程度越輕微。本研究均由專業(yè)醫(yī)師(對本研究不知情)于治療前及治療3 個月后對患者進(jìn)行評估。
1.4.4 預(yù)后評分 比較兩組患者治療后3 個月、6 個月和12 個月預(yù)后評分的變化。預(yù)后評分采用改良Rankin(improved Rankin, mRS)評分[10],mRS 評分依照患者病后生活狀態(tài)來計算分?jǐn)?shù),0 分表示無明顯障礙;1 分為有輕微癥狀但無明顯功能障礙;6 分表示患者已無生命體征。mRS ≤2 分表示預(yù)后良好。
數(shù)據(jù)分析采用Epi Data 3.1 和SPSS 17.0 統(tǒng)計軟件。計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,用t檢驗(yàn)或重復(fù)測量設(shè)計的方差分析,進(jìn)一步兩兩比較用LSD-t檢驗(yàn);計數(shù)資料以率(%)表示,用χ2檢驗(yàn)。P<0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
兩組總有效率比較,經(jīng)χ2檢驗(yàn),差異有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=5.000,P=0.025),觀察組高于對照組。見表1。
表1 兩組臨床療效比較 [n=45,例(%)]
兩組患者治療前后TLR4 mRNA、NF-κB p65 相對表達(dá)量的差值比較,經(jīng)t檢驗(yàn),差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),實(shí)驗(yàn)組大于對照組。見表2。
表2 兩組患者治療前后TLR4 mRNA、NF-κB p65相對表達(dá)量的差值比較 (n=45,±s)
表2 兩組患者治療前后TLR4 mRNA、NF-κB p65相對表達(dá)量的差值比較 (n=45,±s)
組別實(shí)驗(yàn)組對照組t 值P 值TLR4 mRNA 1.04±0.21 0.92±0.18 2.910 0.005 NF-κB p65 0.29±0.05 0.20±0.04 9.429 0.000
兩組患者治療前后LOTCA、ADL 及ARWMC 的差值比較,經(jīng)t檢驗(yàn),差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),實(shí)驗(yàn)組治療前后LOTCA、ADL 的差值大于對照組,ARWMC 的差值小于對照組。見表3。
表3 兩組治療前后各項(xiàng)評分的差值比較(n=45,分,±s)
表3 兩組治療前后各項(xiàng)評分的差值比較(n=45,分,±s)
組別實(shí)驗(yàn)組對照組t 值P 值LOTCA 26.35±3.35 20.39±2.79 9.171 0.000 ADL 32.28±4.10 27.35±3.35 6.246 0.000 ARWMC 4.79±2.38 6.35±2.29 3.168 0.002
實(shí)驗(yàn)組與對照組患者治療后3 個月、6 個月、12 個月mRS 評分比較,采用重復(fù)測量設(shè)計的方差分析,結(jié)果:①不同時間點(diǎn)mRS 評分有差異(F=122.783,P=0.000);②實(shí)驗(yàn)組與對照組mRS 評分有差異(F=43.885,P=0.000);③兩組mRS 評分變化趨勢有差異(F=66.939,P=0.000)。見表4。
表4 兩組患者不同時間點(diǎn)mRS評分比較(n=45,分,±s)
表4 兩組患者不同時間點(diǎn)mRS評分比較(n=45,分,±s)
注:①與治療后3個月比較,P <0.05;②與治療后6個月比較,P <0.05。
組別實(shí)驗(yàn)組對照組t 值P 值治療3個月3.47±0.57 3.72±0.54 2.136 0.036治療6個月2.81±0.48①3.04±0.51①2.203 0.030治療12個月1.98±0.24①②2.57±0.35①①9.326 0.000
CO 中毒后,腦組織自由基生成增加,脂質(zhì)過氧化,從而損傷線粒體;大量生成的自由基引起髓鞘堿蛋白的修飾,激活自身免疫系統(tǒng),導(dǎo)致髓鞘脫失,T 淋巴細(xì)胞活化,釋放炎癥因子,最終引起腦血管病變[11]。TLR4 作為人類發(fā)現(xiàn)的第1 個TLR 蛋白,與臨床上許多炎癥性疾病關(guān)系密切,其受體與病原相關(guān)分子模式結(jié)合,利用信號傳導(dǎo)激活NF-κB,調(diào)控下游炎癥基因,增強(qiáng)機(jī)體炎癥因子的表達(dá),促進(jìn)機(jī)體多種器官炎癥性疾病的發(fā)生、發(fā)展[12]。
本研究中觀察組總有效率高于對照組,提示高壓氧治療DEACMP 臨床療效更好。李哲等[13]研究高壓氧改善患者臨床療效的機(jī)制,認(rèn)為高壓氧治療能增加血氧分壓,改善大腦缺氧癥狀,減輕腦水腫的惡性循環(huán),相同時間內(nèi)增快神經(jīng)纖維髓鞘活性,使血管因缺氧而造成的損傷得到修復(fù),并成功形成側(cè)支循環(huán),增強(qiáng)微血栓生成的抑制效果,激活中樞神經(jīng)生化過程。這也證實(shí)了高壓氧可增強(qiáng)生命體抗氧化能力,盡快恢復(fù)大腦功能,減少神經(jīng)細(xì)胞的變質(zhì)及凋亡,改善患者癥狀。
本研究中實(shí)驗(yàn)組治療前后TLR4 mRNA、NF-κB p65 相對表達(dá)量的差值大于對照組,提示高壓氧可能通過改善TLR4/NF-κB 信號通路來提高治療效果。DEACMP 患者大腦通常存在微循環(huán)功能障礙,神經(jīng)細(xì)胞凋亡及氧化應(yīng)激等病理生理改變,引起炎癥級聯(lián)反應(yīng),而TLR4/NF-κB 信號通路也參與了免疫信號傳遞和炎癥因子釋放的過程[14]。TLR4 主要在抗原呈遞細(xì)胞及一些實(shí)質(zhì)細(xì)胞中表達(dá)。在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中,TLR4 主要分布在小膠質(zhì)細(xì)胞和神經(jīng)元表面,可在一系列反應(yīng)下激活NF-κB 并暴露核定位信號,促使NF-κB 活化并進(jìn)入細(xì)胞核啟動轉(zhuǎn)錄,誘導(dǎo)產(chǎn)生腫瘤壞死因子α(Tumor necrosis factor alpha,TNF-α)、白細(xì)胞介素1β(interleukin-1β, IL-1β)、IL-6、IL-8、IL-12,從而促進(jìn)外周炎癥細(xì)胞向缺血腦組織移動、黏附和浸潤,加重組織損傷。高壓氧通過提高腦組織氧含量和氧分壓,增加腦組織毛細(xì)血管的彌散距離,減少細(xì)胞變性壞死,提高超氧化物歧化酶活性,加強(qiáng)清除自由基和抗氧化能力,糾正因無氧酵解產(chǎn)生的酸中毒,從而逆轉(zhuǎn)神經(jīng)細(xì)胞損傷,降低炎癥因子水平,實(shí)現(xiàn)對TLR4/NF-κB 信號通路的調(diào)控[15]。
本研究中實(shí)驗(yàn)組治療前后LOTCA、ADL 的差值大于對照組,ARWMC 的差值小于對照組,提示高壓氧治療可顯著減輕患者認(rèn)知障礙,提高生活自理能力,且可以逆轉(zhuǎn)腦組織損傷。CO 中毒后,血腦屏障呈非特異性炎癥狀態(tài),高壓氧治療可明顯增強(qiáng)其通透性,降低由氧成分不足而對腦神經(jīng)器官產(chǎn)生的破壞,促進(jìn)腦功能逐漸恢復(fù),改善認(rèn)知功能[16]。
本研究中實(shí)驗(yàn)組與對照組治療后3 個月、6 個月和12 個月mRS 評分有差異,提示高壓氧治療可顯著改善患者預(yù)后。方建飛等[17]研究證實(shí),較長時間的高壓氧治療能使病情得到較有效恢復(fù),遠(yuǎn)期預(yù)后良好,與本研究結(jié)果相符。
綜上所述,高壓氧可改善DEACMP 患者TLR4/NF-κB 信號表達(dá),同時緩解其大腦缺氧狀態(tài),提高臨床療效,且遠(yuǎn)期預(yù)后良好,值得臨床推廣。