重型顱腦損傷患者血清S100B和TNF-α變化研究

唐　忠　　陳啟富　　徐　巖　　詹能勇　　劉　敏　　馬　克.深圳市第三人民醫院神經外科，廣東深圳　58；.深圳市第三人民醫院內科，廣東深圳　58；.深圳市第三人民醫院檢驗科，廣東深圳　58

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重型顱腦損傷患者血清S100B和TNF-α變化研究

唐忠1陳啟富1徐巖2詹能勇3劉敏1馬克1
1.深圳市第三人民醫院神經外科，廣東深圳518112；2.深圳市第三人民醫院內科，廣東深圳518112；3.深圳市第三人民醫院檢驗科，廣東深圳518112

［摘要］目的 探討重型顱腦損傷（TBI）患者血清S100B蛋白和腫瘤壞死因子α（TNF-α）的水平變化，并分析其與預后的相關性。 方法測定70例重型腦外傷患者傷后7 d內不同時間段血清S100B蛋白和TNF-α水平，分析S100B蛋白和TNF-α水平與GCS評分及患者預后的相關性。結果 傷后重型、特重型TBI組S100B和TNF-α濃度逐漸上升（P＜0.05），高峰值為傷后3 d，傷后5 d開始漸下降，傷后7 d持續。重型、特重型TBI組S100B在同一個時間點之間比較，差異有統計學意義（P＜0.05）。TBI程度越重，S100B蛋白表達水平越高。重型、特重型TBI組患者血清TNF-α水平差異有統計學意義（P＜0.05）。重型顱腦損傷各組血清S100B和TNF-α呈顯著正相關（r= 0.823、0.837，P＜0.05）。重型TBI患者的S100B但清蛋白含量和TNF-α濃度與TBI嚴重程度呈正相關，而與GOS 和GCS評分呈負相關（P＜0.05）。結論判斷重型TBI嚴重程度與預后可聯合測定血清S-100B蛋白和TNF-α，是其重要的客觀指標，兩種指標聯合檢測可鑒別程度不同的重型顱腦損傷，具有重要的臨床應用價值。

［關鍵詞］重型顱腦損傷；血清；S-100B蛋白；腫瘤壞死因子-α

近年隨著對血清生化標志物研究的逐漸深入，很多反映神經系統損傷的指標逐漸應用于顱腦外傷的臨床研究。S100B蛋白與顱腦損傷（traumatic brain injury，TBI）的研究取得很大的進展。目前國內外雖已有S100B蛋白或TNF-α在顱腦損傷中的研究，但我們查閱文獻，發現大多數研究多趨向于其中的一種指標，而國內外較少報道在腦外傷中同期研究S100B和TNF-α。本研究是測定不同時期的重型TBI血清中S100B蛋白水平及TNF-α水平，研究二者與重型TBI臨床變化間關系，旨在明確重型TBI的診斷指標，為重型TBI病情進展與預后提供新的指標。現報道如下。

1　資料與方法

1.1臨床資料

2013年5月～2015年6月收治重型顱腦損傷住院患者70例，其中男41例，女29例，年齡17～73歲，平均（32.5±21.6）歲。納入標準：TBI患者均于損傷12 h后入院，入院前均經顱腦CT明確診斷，符合TBI診斷標準［1］。各腦外傷病例均按入院評估的GCS評分分為兩組：重型組（GCS評分：6～8分）35例；特重型組（GCS評分：3～5分）35例。按照“中國顱腦損傷救治指南”治療各種入院的重型顱腦損傷患者。排除標準：多部位與器官損傷性破裂者；存在其他部位的惡性腫瘤者，有神經性和免疫性疾病者；同時存在細菌、病毒感染；有貧血和出血性疾病者等。同時選擇我院體檢中心35名健康體檢者作為正常對照組。其中男22例，女13例，年齡20～67歲，平均（33.5±18.3）歲，排除感染性疾病，排除心肺等其他臟器疾病等。三組在年齡、性別等一般情況方面比較，差異均無統計學意義（P＞0.05），具有可比性。

1.2實驗儀器及試劑

S100B酶聯免疫試劑盒（購自南京建成生物工程公司）；TNF-α酶聯免疫試劑盒（購自上海裕平生物科技有限公司）。Uranus AE型全自動酶免疫分析系統（深圳市愛康電子有限公司）。ADVIA2400型全自動生化分析儀（德國SIEMENS公司）；MDF-382E型超低溫冰箱（日本SANYO）；600A臺式離心機（北京白洋醫療器械有限公司）。

1.3標本的采集

所有病例及對照組于早晨空腹抽取靜脈血5 mL，分別于受傷后1 d、2 d、3 d、5 d、7 d抽取。3000 r/min，離心10 min，留取血液標本的上清液放置-80℃的特殊低溫冰箱保存、待測。

1.4酶聯免疫吸附法（ELISA）測定血清S100B、TNF-α

具體操作詳見說明書：①取出試劑盒放置常溫30 min，將需測的血清樣本從冰箱中取出，置于室內解凍，酶標板標記，稀釋20倍濃縮洗滌液待用；②標準品或血清依次加入反應孔上，按實驗要求加入所需稀釋液，混勻，37℃溫育30 min；③洗板5次后，酶標抗體依次加入，輕輕予以混合均勻，溫育30 min，之后洗板5次；④底物溶液依次加入每孔，輕輕混合均勻，在37℃下放置溫育15 min；⑤終止液依次加入每孔終止反應。于450 nm波長上用酶標儀依次測量各個孔的吸光度（OD值）。⑥標準曲線繪制，標準曲線上查各樣品的數值，乘以所稀釋的倍數，TNF-α含量或血清S100B含量即可得出。

1.5格拉斯哥預后（glasgow outcome scale，GOS）評分

傷后1個月進行患者預后的GOS評分。評分標準：恢復不良評分為GOS1～3分；恢復良好評分為GOS 4～5分。死亡：GOS 1分；植物狀態：GOS 2分；嚴重殘疾：GOS 3分；中度殘疾：GOS 4分；恢復良好：GOS 5分。

1.6統計學分析

應用SPSS17.0統計學軟件對數據進行分析，計量資料采用以均數±標準差（±s）表示，多組間比較采用單因素方差分析，應用Pearson法進行相關性分析，所有數據均取α=0.05作為檢驗水準，P＜0.05為差異有統計學意義。

表1　重型顱腦損傷患者血清S100B和TNF-α濃度變化（±s）

表1　重型顱腦損傷患者血清S100B和TNF-α濃度變化（±s）

組別　n S100B（μg/L）傷后1 d　　傷后2 d　　傷后3 d　　傷后5 d　　傷后7 d F值　P重型組特重型組t值P 35 35 1.71±0.23 2.27±0.45 20.567 ＜0.05 1.94±0.26 3.85±0.56 18.896 ＜0.05 2.25±0.22 4.26±0.51 19.321 ＜0.05 2.07±0.32 4.04±0.47 22.367 ＜0.05 1.55±0.24 2.65±0.57 18.545 ＜0.05 15.765 18.247 ＜0.05 ＜0.05組別　n TNF-α（pg/mL）傷后1 d　　傷后2 d　　傷后3 d　　傷后5 d　　傷后7 d F值　P重型組特重型組t值P 35 35 233.4±40.5 243.5±40.3 87.230 ＜0.05 285.3±44.2 296.6±46.2 93.580 ＜0.05 325.5±50.5 344.8±47.6 101.560 ＜0.05 290.8±44.5 302.7±44.3 95.450 ＜0.05 253.4±38.2 262.5±35.9 92.350 ＜0.05 73.56 81.49 ＜0.05 ＜0.05

2　結果

2.1重型TBI患者的血清S100B和TNF-α濃度

見表1。顱腦損傷發生后，重型TBI組中的S100B 和TNF-α濃度逐漸上升，差異有統計學意義（P＜0.05），高峰值為傷后3 d，傷后5 d開始漸下降，傷后7 d持續。在同一時間點比較，重型與特重型TBI組差異有統計學意義（P＜0.05）。TBI程度越重，S100B蛋白表達水平越高。TBI各組的TNF-α濃度逐漸上升，差異有統計學意義（P＜0.05），變化規律與血清S100B的變化一致。重型、特重型顱腦外傷患者的血清S100B、TNF-α濃度與對照組［（0.36±0.11）μg/L、（113.6±14.7）pg/mL］比較，差異均有統計學意義（P＜0.05）。

2.2重型TBI血清S100B與TNF-α的相關性分析

TBI特重型組患者血清S100B與TNF-α呈顯著正相關（r=0.823，P＜0.05）；重型組S100B和TNF-α呈顯著正相關（r=0.837，P＜0.05）。TBI患者的受傷嚴重程度與重型TBI患者S100B蛋白濃度、TNF-α濃度以及GCS和GOS的相關性分析顯示：TBI的嚴重程度與S100B蛋白濃度和TNF-α濃度呈正相關，GCS 和GOS評分與血清S100B蛋白濃度和TNF-α濃度呈負相關（P＜0.05），見表2。

表2　重型TBI患者血清S100B蛋白和TNF-α濃度與TBI嚴重程度、GCS和GOS評分的相關性

2.3預后

傷后1個月格拉斯哥預后評分顯示，28例恢復不良，42例恢復良好。

3　討論

目前已有的研究發現在腦組織中存在大量的S100B蛋白，主要存在于神經膠質細胞中，其濃度、水平的變化與顱腦損傷后所引起的臨床癥狀、體征及影像學改變等有非常密切的關系。其在顱腦損傷（TBI）中有高度的敏感性及其特異性［2-3］。當發生TBI時S100B蛋白可通過血腦屏障進入血液，因此測定血清S100B蛋白含量可間接地反映TBI的嚴重程度［4-6］。Kleindienst等［3］認為TBI時腦脊液S100B蛋白迅速升高，通過血-腦脊液屏障進入外周血。S100B蛋白在血漿和腦脊液中的濃度變化可以反映中樞神經系統損害的程度，并已成為判斷和評估TBI預后的特異性指標。雖然TBI后S100B蛋白在腦脊液中升高較血清中更顯著，但臨床仍以檢測血清樣本為主，原因是其診斷的敏感性高，而且也方便。Rodriguez-Rodriguez A等［5］研究發現TBI患者血清中S100B蛋白濃度和TBI的嚴重程度有關，TBI患者傷后1個月內死亡的患者，血清和尿中S100B蛋白濃度較生存患者明顯升高。

現有的研究發現S100B蛋白血清水平越高，顱腦損害越嚴重。國內有人在134例TBI組患者中研究發現，血清S100B蛋白濃度明顯高于正常對照組，重型、中型、輕型顱腦損傷組患者之間存在顯著性差異。Lo等［7］的研究結果認為重型顱腦損傷患者嚴重程度與血清S100B含量呈正相關。有研究［8］認為重型顱腦損傷患者不僅是原發傷時S100B蛋白升高，在傷后幾天內也是升高的。預后較差患者血清S100B蛋白水平比預后良好者高，死亡患者血清S100B蛋白水平最高。

本實驗的研究結果證實，發生TBI后，各重型、特重型TBI組S100B和TNF-α濃度逐漸上升（P＜0.05），高峰值為3 d，5 d開始漸下降，傷后7 d持續。對照組與重型、特重型TBI患者的血清S100B的濃度比較，差異有統計學意義（P＜0.05）。李季林等［6］的文獻報道與我們的結果相似。有的文獻報道［7］確不一致。我們考慮可能是因繼發腦損傷及腦損傷程度不同而導致峰值出現時間不同。腦外傷后星形細胞因IL-1刺激后活化、增殖從而促使大量S100B的產生［9］是TBI后100B蛋白水平的原因。

Kleindienst A等［3-6］和周國俊等［10］的研究提示判斷腦損傷程度較科學、客觀的指標是腦外傷患者的血清S100B。劉華橋［11］的研究認為血漿S100B蛋白與顱腦損傷患者預后關系密切，其在血漿中的水平在預測患者預后有重要的臨床意義。顱腦損傷后腦細胞及血腦屏障大量而又廣泛地破壞，血清中S100B蛋白含量快速上升，而由于S100B蛋白的半衰期短，因此短時間內可迅速下降［12］。而重型顱腦損傷時，患者腦損傷后由于腦膠質細胞發生功能障礙可致S100B蛋白溢出，因此血清中S100B蛋白濃度可以持續高水平［13］。

本文動態監測TBI患者血漿S100B蛋白含量，發生重型顱腦損傷時，本研究患者腦損傷組的實驗研究結果：如果顱腦損傷受傷的程度越重，則患者血清中S100B蛋白的濃度越高。重型與特重型TBI組比較差異有統計學意義。顱腦損傷的嚴重程度與重型TBI患者的血清S100B蛋白是呈正相關的，重型TBI患者的血清S100B蛋白與其GOS評分則呈負相關（P＜0.05），結果說明如重型顱腦損傷患者的血清S100B濃度越高，則其GOS評分就越低，其預后就會越差。這與以上的研究是基本一致的。證實了判斷重型顱腦損傷程度較客觀指標是患者的血清S100B，其腦損傷程度愈重，則含量就會越高，并且可以藉此來可區分輕、中、重不同程度的重型腦損傷。

細胞因子參與顱腦損傷是近年來研究的一個新動向，具有極其重要的理論和實際意義。腫瘤壞死因子α（TNF-α）是重要的炎性細胞因子，參與TBI后的炎癥反應，通常在腦免疫和腦部的炎癥活動中起到很重要的作用。國外的許多研究表明TNF-α在顱腦損傷后有大量的細胞來源和廣泛的表達，在繼發性顱腦損害中有重要作用［14］。有人研究發現急性顱腦損傷患者TNF-α明顯增高，認為輕度顱腦損傷時TNF-α增高可能有利于顱腦損傷的修復。國內周鵬等［15］檢測60例急性顱腦損傷患者傷后TNF-α含量的變化，結果顯示血清中TNF-α含量在顱腦損傷后明顯升高，與傷情輕重呈正相關，認為TNF-α參與了急性顱腦損傷后的炎性反應過程。已有研究認為TNF-α、IL-6及NSE在急性顱腦損傷中具有重要作用，并與病情嚴重程度密切相關，早期檢測TNF-α、IL-6及NSE水平有助于中、重型顱腦損傷的預測。TNF-α與患者TBI的輕重程度呈正相關，血清TNF-α的動態變化能較準確地反映顱腦損傷的程度［14-16］。

本實驗研究結果顯示，重型、特重型顱腦損傷后中各組TNF-α濃度逐漸上升（P＜0.05），高峰值為傷后3 d，傷后5 d開始漸下降，傷后7 d持續。我們的研究實驗結果與顱腦損傷后血清S100B蛋白濃度的變化規律相類似。重型、特重型顱腦外傷患者的血清TNF-α濃度與對照組比較，差異有統計學意義（P＜0.05）。重型TBI嚴重程度和TNF-α濃度呈正相關，但是與GOS和GCS評分是呈負相關的。提示重型TBI患者傷后TNF-α逐漸上升，判斷重型腦損傷程度比較客觀的指標是血清TNF-α。血清TNF-α可以藉此區分重型顱腦損傷輕、中、重不同程度的損傷。

本研究相關性分析結果顯示：患者的血清中TNF-α和S100B在重型TBI組是呈顯著正相關的。同時也說明了重型TBI患者血清中TNF-α濃度越高，則腦外傷患者血清中S100B的水平也越高。以上二者濃度在重型顱腦損傷以后均同時升高，那么更準確與客觀地反映重型腦損害程度的是在受傷后同一時期聯合測定患者血清中的TNF-α含量與S100B蛋白含量。腦損傷、繼發損傷后的繼發病理生理過程、重型腦損傷以后的炎癥、反應和血腦屏障的破壞可能是由患者血清中的S100B蛋白和TNF-α共同參與。臨床診斷重型TBI可以在血清中聯合檢測S100B蛋白和TNF-α上述兩項指標。而評估重型TBI的病情與判斷重型TBI的預后這兩項指標可以作為新的實驗測定指標。這兩項實驗指標的血清測定對于我們臨床監測重型TBI患者的病情變化以及評估患者治療的策略及效果是非常有幫助的。因我們的研究尚處于初步階段，只是初步的研究，亟需更進一步的大樣本的廣泛而又深入細致的研究。

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［中圖分類號］R742；R651.1

［文獻標識碼］A

［文章編號］1673-9701（2016）13-0016-04

［基金項目］廣東省深圳市市級科研資助項目（JCYJ2014041 1111718165）

收稿日期：（2016-01-16）

Changes research of serum S100B and TNF-a in patients with severe traumatic brain injury

TANG Zhong1CHEN Qifu1XU Yan2ZHAN Nengyong3LIU Min1MA Ke1
1.Department of Neurosurgery，the Third People's Hospital of Shenzhen City，Shenzhen518112，China；2.Department of Internal Medicine，the Third People's Hospital of Shenzhen City，Shenzhen518112，China；Department of Clinical Laboratory，the Third People's Hospital of Shenzhen City，Shenzhen518112，China

［Abstract］Objective To explore the changes and clinical value of serum S100B and TNF-α in patients with severe traumatic brain injury，and to analyze the relevance of which with the prognosis.Methods Seventy severe TBI patients were admitted，the serum concentrations of S100B and TNF-α were detected in different period of 7 d after injury.The pearson correlation was studied for the S100B and TNF-α concentrations with the GCS score and the prognosis of patients.Results The levels of S100B and TNF-α of severe and more severe TBI groups increased significantly after injury（P＜0.05），arrived the highest level at 3 d，decreased gradually after 5 d，until 7 d.Different degrees of severe TBI group and the more severe TBI group at the same time were compared，the difference of S100B level was statistcally significant（P＜0.05）.The more severe TBI was，the higher levels S100B protein was presented.There was significant difference among serum TNF-α levels of different severe TBI groups（P＜0.05）.The serum levels of S100B were positively correlated with the levels of TNF-α（r=0.823，0.837，P＜0.05）.The serum S100B protein and TNF-α concentration were positively correlated with the severitiy of TBI，and negatively correlated with GCS and GOS（P＜0.05）.Conclusion An important objective index of combined determination of serum S100B protein and TNF-α can be used to judge the severity and prognosis of severe TBI，and can distinguish among severe brain injury in different degrees，which has important clinical application value.

［Key words］Severe traumatic brain injury；Serum；S100B protein；Tumor necrosis factor-alpha