高氧液在治療大鼠腦損傷模型中S-100B蛋白的研究

陳 偉熊進挺鄧培剛*

（1 上海市同濟醫院，上海 200000；2 南昌大學第四附院，江西 南昌 330000）

高氧液在治療大鼠腦損傷模型中S-100B蛋白的研究

陳 偉1熊進挺2鄧培剛2*

（1 上海市同濟醫院，上海 200000；2 南昌大學第四附院，江西 南昌 330000）

目的研究及探討高氧液在治療大鼠急性顱腦損傷模型中的療效及其機制，為進一步研究新的治療顱腦創傷的技術而奠定基礎。方法以不同沖擊力，制作輕、中、重度彌漫性腦損傷動物模型（N=20），分別給予以高氧液（20mg/kg），靜脈注射，取腦脊液分析S-100B的濃度。結果①不同級別腦損傷組的S-100B蛋白水平較正常組明顯上調（P＜0.01），且在不同程度顱腦外傷組中，S-100B蛋白的變化與顱腦外傷嚴重程度呈正性相關（P＜0.01）；②各組均以20mg/kg為標準量分別給予高氧液后，各治療組S-100B蛋白水平均較其對應的損傷組明顯降低（P＜0.01），且各組間S-100B蛋白的水平無明顯差異。結論S-100 B 蛋白在臨床上可作為可靠參數加以參考。至于它參與腦損傷機制的研究，則有待于我們進一步研究。

高氧液；腦損傷模型；S-100B

顱腦損傷是神經外科常見病、多發病，其發病率在逐年升高。嚴重的顱腦損傷可迅速導致患者死亡。臨床研究證實，高氧液在治療心肌缺血、燒傷及一氧化碳中毒方面具有良好療效[1]。近年研究顯示：S-100B及MBP與腦損傷預后及恢復密切相關[2]。本試驗通過以ELISA法，對血清S-100B分析，及采用免疫組織化學方法對tau蛋白的觀察，探討高氧液在治療急性腦損傷中的治療價值。

1 資料與方法

1.1 研究對象：于南昌大學醫學實驗動物中心選取48只健康雄性大鼠，體質量260～340 g。飼養環境：明暗交替（每12h）；溫度控制（23±1.5）℃。所取對象于術前12h，禁食,6h前禁水。

1.2 標本的采集及測定：采用腹腔注射3%戊巴比妥鈉方式進行麻醉，計量以50mg/kg）為宜，麻醉后進行備皮消毒處理，并用立體定位儀固定好大鼠頭部，在頭皮正中選擇切口，長約3cm，之后進行骨膜剝離，鉆孔位置在正中矢狀縫處進行，略偏右，開窗直徑約5.0mm，充分暴露硬腦膜，并于所開骨窗前后顱骨各固定螺絲一枚，骨窗內置入內徑2.6mm打擊管，使用液壓損傷打擊儀進行打擊，壓力大小分別為90.2kPa、141.86kPa及180kPa，達到分別造成輕、中及重度顱腦損傷目的。液壓打擊腦損傷組傷后3h斷頭取腦，治療組采用20mg/kg的量給予高氧液靜脈推注，再以中度顱腦損傷組為陰性對照組，普通生理鹽水代替高氧液。3h后處死動物取動脈血，ELISA法測定S-100B的濃度。

1.3 實驗儀器及試劑：S-100B試劑盒由瑞典CanAg公司提供，嚴格按試劑盒說明書操作及計算結果

1.4 統計學方法：統計資料表達采用均數±標準差（χ—±s）表示，計算采用SPSS12.0軟件包進行單因素方差分析（onewayANOVA）。

2 結 果

2.1 以ELISA法測得S-100B的結果

腦損傷組與正常組相比，損傷組血清S-100B蛋白含量明顯增高（t=24.87，P＜0.01）。且在輕、中、重度腦損傷各組之間，S-100B蛋白的含量呈明顯遞增趨勢。（t=23.01，P＜0.01）。治療組與損傷組相比，S-100B蛋白含量明顯下降（P＜0.01），且各治療組之間，無明顯差異（P＞0.05）。

表1 各組血清S-100B蛋白的比較

3 討 論

S100蛋白最早被發現是在1965年，它是由MOORE在牛腦中發現的。S100B從屬于S100家族，主要存在于腦內，活性極強，被看作是腦內特異蛋白之一，其主要由星形膠質細胞合成，生物活性廣泛。研究證實，在中樞神經系統受到損傷時，測試S100B指標變化有助于對損傷范圍、程度、時間及預后等作出合理判斷。INGEBRIGTSEN等[3]所做研究表明，S100B蛋白與MRI之間具有較好相關性，對顱腦損傷的敏感性高于CT檢查。另外，依據S100B蛋白特異性高、敏感性強、檢測方法簡便等特點，MUSSACK等[4]做了大量臨床研究，認為通過檢測S100B蛋白水平可對輕型腦損傷患者進行篩選，以對病情做出早期、合理判斷。重型顱腦損傷患者，傷情多較危重、預后多較差，病情多較復雜，這些都給臨床治療增加了一定難度，治療過程中，對其傷后病情做出準確診斷，對病情進展及預后做出正確、合理判斷是十分重要和必要的。RAABE等[5]搜集、整理大量相關文獻，并對此進行分析、對比、研究，證實血清S100B蛋白濃度與腦損傷程度關系密切，兩者之間存在正相關關系。由此表明，檢測重型顱腦損傷患者S100B蛋白水平，對于其損傷的診斷、治療和預后判斷等意義重大。有學者認為，當中樞神經系統遭受損傷時，S100B蛋白可進入血液循環之中。這主要是由于對于顱腦損傷患者而言，因顱腦受到損傷導致神經膠質細胞受到不同程度破壞，神經膠質細胞的破壞、壞死使得存在其內的S100B蛋白被集中釋放，又因為，顱腦損傷所致的血腦屏障受損使得其通透性明顯增高，S100B蛋白被釋放于血漿、腦脊液之中，故此血漿和腦脊液中的S100B蛋白濃度會有顯著升高，這一點已被BERTSCH等[6]在動物模型中獲得證實，相關實驗表明了S100B蛋白可由受損的血腦屏障進入外周血液循環當中。

研究證實，臨床輸注高氧液后5-10min血氧飽和度即開始上升，氧分壓可達80-100kPa，血中溶解的氧增加達10倍[7]。本實驗發現，在不同程度的腦損傷模型中，S-100B的蛋白表達與腦損傷的嚴重程度明顯呈正相關關系，與上述學者研究實驗結果相吻合（P＜0.01）。在給予高氧液治療后，S-100B的含量較各自損傷組明顯下降（P＜0.01），且在各治療組之間，其表達量無明顯差異（P＞0.05）。上述實驗結果說明，高氧液在治療腦損傷的過程中起著重要的作用。實驗及臨床研究表明，高氧液具有促醒、改善預后、降低死亡率等作用，其作用機制被認為與下列因素相關[8-10]：①給予高氧液后，動脈血中氧含量明顯增加，血氧飽和度得以有效提高；②給予高氧液后，氧儲備力迅速得以提高，腦組織缺氧狀況得到有效改善；③高氧液的合理應用有利于腦水腫情況的減輕及改善；④由于高氧液中含活性氧含量較高，其可提高紅細胞變形能力，使得血粘度得以降低，血流速度得以加快，這有利于微循環改善，并能有效促進側枝循環及早建立，腦組織缺氧情況獲得有效緩解，此對于患者意識及相關功能恢復意義重大；⑤高氧液的應用可有效減少氧自由基的產生，從而減少了氧自由基對腦組織的損害作用，達到了保護腦組織的目的。

由于S-100B蛋白是迄今為止最能反映腦損傷程度的特異性蛋白[11]，S-100B濃度反映神經元和神經膠質細胞的損害程度，是其旁分泌和自分泌的特異性蛋白，因而其濃度變化對監測腦損傷的病情變化有著重要臨床意義，臨床上可作為可靠參數加以參考。至于S-100B在參與腦損傷的機制的研究，則有待于我們下一步的研究。

[1] 楊樹源,只達石.神經外科學[M].北京:人民衛生出版社,2008:874.

[2] 江基堯,朱誠,羅其中.現代顱腦損傷學[M].上海:第二軍醫大學出版社,2004:510.

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[5] Raabe A, Kopetsch O, Woszczyk A, et al. Serum S-100B protein as a molecular marker in severe traumatic braininjury[J]. Restor Neurol Neurosci,2003,21(3-4):159-169.

[6] Bertsch T, Casarin W, Kretschmar M, et al. Protein S-100B: a serum marker for ischemic and infectious injury of cerebral tissue[J]. Clin Chem Lab Med,2001,39(4):319-323.

[7] 張志俊,穆秋俊,權亞玲,等.重度顱腦損傷的高氧液應用觀察[J].第四軍醫大學學報,2001,22(4):5-8.

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[10] 周德祥,鄭豐任,楊應明,等.顱腦損傷后早期高氧液治療的療效評價及其作用機制探討[J].昆明醫學院學報,2004,25(3):50-52.

[11] Kim JS, Yoon SS, Kim YH, et al. Serial measurement of interleukin-6,transforming growth factor -beta, and S -100 protein in patients with acute stroke [J] . Stroke,1996,27(9):1553-1557.

The Mechanism of Hyperoxic Fluid and S-100B in Acute Traumatic Model of Rat

CHEN Wei1, XIONG Jin-ting2, DENG Pei-gang2*

(1 Tongji Hospital of Shanghai, Shanghai 200000, China; 2 The Fourth Affiliated Hospital of Nanchang University, Nanchang 330000, China)

ObjectiveTo discuss and research the mechanism and effect of hyperoxic fluid in acute traumatic model of rat so as to lay the foundation for the new method of clinic treatment.MethodMild moderate, severe group was divided by different impact. Every group was injected with hyperoxic fluid (20mg/kg) from vein. .Result①The expression of S-100B protein of every traumatic group is up-regulated obviously. ②After injection with hyperoxic fluid(20mg/kg), the expression of S-100B of every treatment group is down-regulated significantly(P＜0.01),and Between every group ,the expression of S-100B is not obviously(P＞0.05).ConclusionThe S-100 B protein in clinical parameters can be used as a reliable reference. As it is involved in the mechanism of brain damage, then we need to be studied further.

Hyperoxic fluid; Acute traumatic model; S-100B

R651.1

B

1671-8194（2013）16-0024-02

*通訊作者：