完全性脊髓損傷后血清S-100β蛋白濃度的變化①

王玉明，朱致敏，車俊艷，李慧蘭，馬科，宮慧明，陳惠，鐘華，楊明亮，杜良杰

完全性脊髓損傷后血清S-100β蛋白濃度的變化①

王玉明1，2，朱致敏3，車俊艷1，2，李慧蘭1，2，馬科1，2，宮慧明1，2，陳惠1，2，鐘華3，楊明亮1，2，杜良杰1，2

目的評價S-100β蛋白能否成為創(chuàng)傷性脊髓損傷的血清標(biāo)記物。方法2013年6月～2014年10月，選取完全性脊髓損傷患者24例，分別在損傷后1周、3個月、6個月抽血，采用酶聯(lián)免疫吸附法測定血清中S-100β蛋白濃度，以10名健康人血清作為正常對照。結(jié)果S-100β蛋白血清濃度在損傷后1周、3個月時顯著升高（Z＞4.273，P＜0.001）。結(jié)論S-100β蛋白血清濃度升高可能有助于評估完全性脊髓損傷后早期的組織損傷。

脊髓損傷；S-100β蛋白；血清；生物標(biāo)記物

［本文著錄格式］王玉明，朱致敏，車俊艷，等.完全性脊髓損傷后血清S-100β蛋白濃度的變化［J］.中國康復(fù)理論與實踐，2016，22（7）:824-826.

CITED AS:Wang YM，Zhu ZM，Che JY，et al.Changes of Serum S-100β protein after complete spinal cord injury［J］.Zhongguo Kangfu Lilun Yu Shijian，2016，22（7）:824-826.

創(chuàng)傷性脊髓損傷急性期，常出現(xiàn)完全性運動和感覺功能缺損。目前仍不清楚急性脊髓損傷的神經(jīng)生理病理變化細(xì)節(jié)及其繼發(fā)的損傷機制，也無法測定其變化，所以不能預(yù)測其進(jìn)展。學(xué)者們一直希望可以找到相關(guān)血清標(biāo)志物，用以評價組織損失、神經(jīng)功能狀態(tài)及判斷預(yù)后。S-100β是一種存在于星形膠質(zhì)細(xì)胞和施萬細(xì)胞的酸性鈣結(jié)合蛋白［1-3］。本研究觀察完全性脊髓損傷患者S-100β蛋白血清濃度變化，評價S-100β是否可以成為創(chuàng)傷性脊髓損傷的血清標(biāo)記物。

1資料與方法

1.1一般資料

2013年6月～2014年10月，選取脊髓損傷患者24例，其中男性19例，女性5例；年齡18～60歲，平均38.8歲；脊髓損傷平面C4～T10。所有研究對象均知情同意參加研究。患者在不同醫(yī)院接受手術(shù)治療，轉(zhuǎn)入中國康復(fù)研究中心或在當(dāng)?shù)蒯t(yī)院進(jìn)行康復(fù)。康復(fù)過程中病情穩(wěn)定，ASIA檢查未見明顯變化，感覺、運動無明顯異常。

納入標(biāo)準(zhǔn)：18～60歲單純脊柱脊髓損傷，有明確外傷史、截癱或四肢癱體征及影像學(xué)檢查，診斷明確；患者已接受手術(shù)及康復(fù)或神經(jīng)營養(yǎng)藥物治療；AISA評分A級。

排除標(biāo)準(zhǔn)：①并發(fā)腦血管病、脫髓鞘疾病、顱腦外傷等其他中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病；②并發(fā)有其他感染性疾病；③并發(fā)四肢骨折或其他嚴(yán)重?fù)p傷。

對照組為20～40歲本院健康職工10名。

1.2標(biāo)本采集

患者在脊髓損傷后1周、3個月、6個月抽肘正中靜脈血4 ml，使用不含熱原和內(nèi)毒素的試管，抗凝處理，3000 r/min離心30 min，取上清。按一次用量分裝，凍存于-80℃，避免反復(fù)凍融。室溫下確保樣品均勻地充分解凍，用于酶聯(lián)免疫吸附測定（ELISA）。

同法采集對照組靜脈血。

1.3S-100β蛋白測定

抗人S-100β ELISA試劑盒購自北京欣博盛試劑公司。向預(yù)先包被人S-100β蛋白捕獲抗體的包被微孔中，依次加入標(biāo)本、標(biāo)準(zhǔn)品、HRP標(biāo)記的檢測抗體，溫育并徹底洗滌。TMB顯色。用酶標(biāo)儀在450 nm波長下測定吸光度（OD值），計算樣品濃度。

1.4統(tǒng)計學(xué)分析

應(yīng)用SPSS 22.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。Kolmogorov-Smirnov檢驗，S-100β蛋白血清濃度不符合正態(tài)分布（P＜0.05），數(shù)據(jù)以（±s）表示，采用Mann-Whitney秩和檢驗。顯著性水平α=0.05。

2結(jié)果

與對照組比較，脊髓損傷患者損傷后1周、3個月、6個月血清S-100β蛋白濃度均明顯升高（P＜0.01），其中損傷后1周、3個月顯著升高（P＜0.001）。見表1。

表1　　脊髓損傷后血清S-100β蛋白濃度變化（μg/L）

3討論

S-100β蛋白定位于星形膠質(zhì)細(xì)胞，脊髓損傷后由于膠質(zhì)破壞，血清濃度升高。S-100β刺激星形膠質(zhì)細(xì)胞、小膠質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生大量炎性因子和一氧化氮，導(dǎo)致神經(jīng)元功能障礙或死亡；S-100β能透過血腦屏障，能在血清測到［3-8］。還有研究顯示，S-100β與脊髓損傷后調(diào)制疼痛和痙攣有關(guān)，其濃度可以反映部分實質(zhì)變化［9］。Loy等在急性脊髓損傷動物模型中發(fā)現(xiàn)S-100β水平在急性脊髓損傷后6 h增加，24 h后減少［2］。基于此，有作者認(rèn)為脊髓損傷后早期S-100β血清水平升高是結(jié)構(gòu)損壞的直接標(biāo)志，可能是評估組織損失和預(yù)測急性脊髓損傷功能預(yù)后的實驗工具，推測S-100β血清濃度升高與功能結(jié)果差有關(guān)，可能作為血清標(biāo)志物，用于判斷預(yù)后［2-3，8］。但有人認(rèn)為S-100β缺乏作為脊髓損傷生物標(biāo)記物應(yīng)具有的特異性和敏感性，不能可靠地揭示急性期脊髓損傷后的繼發(fā)變化機理，也不能預(yù)測預(yù)后并指導(dǎo)針對性治療，故不能準(zhǔn)確地作為脊髓損傷的生物標(biāo)志物［2］。由于血腦屏障，通常血液中測不到S-100β，只有在最嚴(yán)重的脊髓損傷后早期有顯著血清濃度升高。本研究顯示，頸脊髓損傷患者、胸脊髓損傷患者，在傷后1周可檢測到血清S-100β水平升高。

本研究采用抽取血液樣本測S-100β蛋白水平，避免獲取腦脊液的侵入性。有研究指出，雖然獲得血液標(biāo)本相對容易，但受高濃度蛋白干擾，使血清分析復(fù)雜、篩選檢測困難、可能保留的標(biāo)本無用，此外還有酒精或藥物中毒、多發(fā)性創(chuàng)傷、溶血、腦外來源和復(fù)蘇差等因素干擾。同時，由于血清是脊髓蛋白的間接來源，可能不能很好反映脊髓損傷的程度及全身整體情況。本研究結(jié)果顯示有極端變異，可能有這方面的影響。S-100β是細(xì)胞結(jié)構(gòu)損壞、死亡時釋放的蛋白質(zhì)，因而不能反映重塑及再生的變化［1］。

中樞神經(jīng)系統(tǒng)理想的標(biāo)志物應(yīng)有以下所有性能：中樞神經(jīng)系統(tǒng)特異性、損傷后快速顯著釋放到血液或腦脊液、容易獲得結(jié)果、早期從樣品可預(yù)測傷害的嚴(yán)重程度、標(biāo)志物濃度與損傷程度相關(guān)、價格低廉、混雜因素的影響最小、可重復(fù)。在脊髓損傷研究中，生物標(biāo)志物應(yīng)具備輔助診斷和判斷預(yù)后、指導(dǎo)治療、結(jié)果評估和藥物開發(fā)的特性。還應(yīng)特別具備必要特性，即生物標(biāo)記物的變化能描述生物過程，與損傷、恢復(fù)進(jìn)展過程中的臨床變化相符［1，10］。測量生物標(biāo)記還應(yīng)適合盲法或集中評估，數(shù)據(jù)應(yīng)能用于大量脊髓損傷個體評價信息、允許計算樣本大小和權(quán)重，評估特定治療對脊髓損傷的影響［1-2］。血清S-100β還不能滿足以上要求，不能作為脊髓損傷的生物標(biāo)志物。

血清測定評估脊髓損傷后的持續(xù)組織破壞，可能對臨床決策有幫助。目前沒有可靠的生物標(biāo)志物可利用，磁共振成像、神經(jīng)電生理監(jiān)測對急性脊髓損傷患者功能預(yù)測有限，所以判斷脊髓損傷預(yù)后方面仍需多方評價。目前嚴(yán)重脊髓損傷患者的最好預(yù)后指標(biāo)，仍然是傷后最初幾天的臨床恢復(fù)程度。

神經(jīng)標(biāo)記物的不同分類對以后相關(guān)研究有指導(dǎo)意義。脊髓損傷方面的生物標(biāo)記物有兩種：一種是組織損傷特定的唯一標(biāo)記物或標(biāo)記物群，直接調(diào)查主要結(jié)構(gòu)的損傷；第二種是損傷或修復(fù)響應(yīng)期的細(xì)胞、生化或分子級聯(lián)方面的測定。S-100β及烯醇化酶屬于第一種［3，11］。如果有某種血清標(biāo)志物能確定外傷性脊髓損傷程度、預(yù)測結(jié)果、觀察變化、評價治療，檢測快速、有效，操作簡單、成本低，將非常有價值。但目前仍沒有生物標(biāo)記物可用于評價組織損失、神經(jīng)功能狀態(tài)及預(yù)后；也沒有生物標(biāo)志物能確定活體脊髓細(xì)胞中軸突生長、細(xì)胞死亡或基因表達(dá)等變化。繼續(xù)深入研究，發(fā)現(xiàn)外傷性脊髓損傷中能即時檢測、敏感、可靠的血清標(biāo)志物仍有重要意義。作為軸索損傷及再生的標(biāo)記物，軸突特異性蛋白的測定可能有助于揭示繼發(fā)性軸索損傷機制及再生機制。

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Changes of Serum S-100β Protein after Complete Spinal Cord Injury

WANG Yu-ming1，2，ZHU Zhi-min3，CHE Jun-yan1，2，LI Hui-lan1，2，MA Ke1，2，GONG Hui-ming1，2，CHEN Hui1，2，ZHONG Hua3，YANG Ming-liang1，2，DU Liang-jie1，2
1.Beijing Bo'ai Hospital，China Rehabilitation Research Center，Beijing 100068，China；2.Capital Medical University School of Rehabilitation Medicine，Beijing 100068，China；3.The Lianjiang People's Hospital，Lianjiang，Guangdong 524400，China
Correspondence to WANG Yu-ming.E-mail:wym.sq@163.com

Objective To evaluate whether S-100β protein could be a serum marker for traumatic spinal cord injury（SCI）.Methods From June，2013 to October，2014，24 patients with complete SCI were measured the serum S-100β protein concentrations with enzyme-linked immunosorbent assay，one week，three and six months after SCI.Serum from ten healthy persons was as normal control.Results The serum S-100β protein concentrations increased one week and 3 months after SCI（Z＞4.273，P＜0.001）.Conclusion The increase of serum S-100β protein may help assessing early impairment after complete SCI.

spinal cord injury；S-100β protein；serum；biomarker

10.3969/j.issn.1006-9771.2016.07.019

R651.2

A

1006-9771（2016）07-0824-03

中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費專項資金項目（No.2012CZ-35）。

1.中國康復(fù)研究中心北京博愛醫(yī)院，北京市100068；2.首都醫(yī)科大學(xué)康復(fù)醫(yī)學(xué)院，北京市100068；3.廣東省廉江市人民醫(yī)院，廣東廉江市524400。作者簡介：王玉明（1965-），男，漢族，內(nèi)蒙古包頭市人，碩士，副主任醫(yī)師，主要研究方向：骨科、脊柱脊髓損傷。E-mail: wym.sq@163.com。

2015-11-24

2016-01-18）