腦外傷后血清中巨噬細胞炎癥蛋白—1α的動態變化及其意義

王松林 金濤 李東波 等

[摘要] 目的 研究腦外傷患者血清中巨噬細胞炎癥蛋白-1α（MIP-1α）的動態變化及臨床意義。 方法 利用ELISA方法對2012年12月～2014年6月收治在安康市中心醫院神經外科的55例腦外傷患者（輕型組18例，中型組20例，重型組17例）入院后第1、3、7天的血清MIP-1α水平進行動態監測，并與對照組15例進行比較分析。 結果 入院后第1、3天時，腦外傷輕、中、重型組患者血清MIP-1α水平均顯著高于對照組，且三組中重型組MIP-1α水平最高，中型組次之，輕型組最低（P < 0.01）。入院第7天時，各腦外傷患者組血清MIP-1α的表達水平均顯著下降，其中，中型及重型組患者的血清MIP-1α表達水平高于對照組（P < 0.05），而輕型組患者的血清MIP-1α表達水平與對照組比較差異無統計學意義（P > 0.05）。入院后第1、3、7天，腦外傷患者血清中的MIP-1α水平與格拉斯哥昏迷評分（GCS）呈負相關，受傷程度越重，MIP-1α水平越高（第1天：r=-0.703，P < 0.01；第3天：r=-0.785，P < 0.01；第7天：r=-0.518，P < 0.01）。 結論 腦外傷后MIP-1α在血清中可被檢出，且在傷后第3天表達最高，動態監測MIP-1在判斷患者病情嚴重程度及預后中起重要作用。

[關鍵詞] 巨噬細胞炎癥蛋白-1α；血清；格拉斯哥昏迷評分；腦外傷

[中圖分類號] R651.1 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-7210（2016）02（b）-0148-04

Clinical significance of dynamic changes of serum MIP-1α after traumatic brain injury

WANG Songlin1，2 JIN Tao2 LI Dongbo2 YANG Tao2 QUAN Tianlong2 SONG Jinning1

1.Department of Neurosurgery， the First Affiliated Hospital of Xi'an Jiaotong University， Shaanxi Province， Xi'an 710061， China； 2.Department of Neurosurgery， the Center Hospital of Ankang City， Shaanxi Province， Ankang 725000， China

[Abstract] Objective To explore the dynamic changes of serum MIP-1α in patients after traumatic injury （TBI） and its clinical significance. Methods The serum MIP-1α levels of 55 cases， who suffered traumatic brain injury treated in the Neurosurgery Department， Center Hospital of Ankang City from December 2012 to June 2014 （18 cases in the mild group， 20 cases in the moderate group， 17 cases in the severe group） were dynamic monitored by ELISA at 1st， 3rd， 7th d after admission， and compared with 15 healthy individuals in the normal control group. Results The serum levels of MIP-1α in the brain injury group were significantly higher than those in the normal control group at the 1st and 3rd day； the serum level of MIP-1α was highest in the severe group and lowest in the mild group among the three groups （all P < 0.01）. And at the 7th day， the serum levels of MIP-1α in TBI group had significantly dropped， MIP-1α levels in the moderate group and the severe group were still higher than those in the normal control group （P < 0.05）， but there was no statistically significant difference in serum MIP-1α levels between the mild group and the normal control group （P > 0.05）. MIP-1α levels of TBI patients at each time point was negatively correlated with Glasgow coma score （GCS）， the more severe degree of TBI， the higher level of MIP-1α （1st day： r = -0.703， P < 0.01； 3rd day： r = -0.785， P < 0.01； 7th d： r = -0.518， P < 0.01）. Conclusion MIP-1α can be detected in serum after TBI and its expression significantly increased， peaked at 3rd day. The dynamic monitoring of the serum MIP-1α levels in the patients with traumatic brain injury plays an important role in judging the disease severity and prognosis.

[Key words] MIP-1α； Serum； Glasgow coma scale； Traumatic brain injury

隨著社會的發展，腦外傷的發生率逐年升高，腦外傷相關的高致殘率和高致死率給社會、家庭帶來了沉重的負擔。腦外傷對腦組織造成的損傷分為原發性損傷和繼發性損傷，既往研究的熱點集中在繼發性腦損傷的神經生化機制，在一些領域取得了部分進展，比如，谷氨酸的過度釋放、鈣離子失衡、脂質過氧化、自由基的生成等。目前，關于繼發性腦損傷的研究越來越關注腦外傷后的炎性反應。通過藥物及外界手段抑制腦外傷后的炎性反應，可能為減輕腦組織損傷提供一條新的有效途徑[1]。腦外傷后促炎細胞因子和趨化因子表達會迅速上調。趨化因子是一類控制細胞定向遷移的細胞因子，能吸引免疫細胞到免疫應答局部參與免疫調節和免疫病理反應。趨化因子根據結構可以分為四個亞族，其中Cys-Cys亞族中的巨噬細胞炎癥蛋白-1α（macrophage inflammatory protein-1α，MIP-1α，CCL3）是一種前炎癥因子，病理條件下，可由腦組織大量釋放，通過炎癥細胞及各種炎癥因子的作用進一步加重腦損傷，因此，其在腦外傷后的重要作用已引起廣泛關注[2]。外周血內的MIP-1α在炎性條件下由單核細胞、內皮細胞及淋巴細胞分泌或表達，參與免疫活性細胞的活化、成熟和遷移，影響并調控著免疫活性細胞的動態分布、各類細胞的分化及成熟的程度。由于趨化因子表達水平的升高，將激活炎癥細胞并選擇性趨化炎癥細胞向創傷病灶積聚。除外外周血，腦內的星形膠質細胞、小膠質細胞和神經元也可以表達MIP-1α，在缺氧、損傷、感染、免疫反應和血流動力學變化等情況下大量分泌釋放，并通過與其受體CCR1和CCR5作用調節巨噬細胞的功能，參與神經系統的炎性反應。腦外傷發生后，多種因素共同參與外傷后炎性反應，引起腦細胞損傷，并且這種級聯的炎性反應已被證實是導致腦細胞損傷的重要因素[3]。因此，本研究通過動態監測腦外傷患者血清MIP-1α水平，探討該指標與腦外傷病情嚴重程度的關系，以期為腦外傷的病情判斷和治療提供參考性依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2012年12月～2014年6月安康市中心醫院（以下簡稱“我院”）神經外科收治的55例腦外傷患者，均于傷后24 h內入院，前均行頭顱CT檢查，符合腦外傷診斷標準。其他部位有嚴重合并傷、既往有腦外傷及神經系統疾病史、伴有嚴重心肝腎疾病或血液系統疾病的患者不納入本研究。55例患者中男30例，女25例，年齡26～58歲，平均（42.2±6.2）歲。依據格拉斯哥昏迷評分（glasgow coma scale，GCS）將患者分為三組：輕型組、中型組及重型組，其中，輕型組（GCS 13～15分）18例，中型組（GCS 9～12分）20例，重型組（GCS 3～8分）17例[4]。同時選取同期在我院門診體檢的健康者15例作為對照組，其中，男8例，女7例；年齡22～60歲，平均（44.3±5.8）歲。各組患者性別、年齡等一般情況比較，差異無統計學意義（P > 0.05），具有可比性。見表1。

表1 各組一般資料情況比較

1.2 標本采集及檢測方法

腦外傷組患者分別于入院第1、3、7天空腹抽取肘靜脈血3 mL，對照組體檢時空腹抽取肘靜脈血3 mL，全血在1500 r/min條件下離心10 min，分離血清，于-20℃保存。采用ELISA法測定血清MIP-1α濃度，試劑盒由武漢博士德公司提供（貨號：EK0448），NM-9602A型酶標儀在450 nm波長測各孔的OD值。由專人嚴格按照試劑盒說明書及儀器操作規程進行操作檢測。

1.3 統計學方法

采用SPSS 18.0統計學軟件進行數據分析，計量資料數據用均數±標準差（x±s）表示，多組間比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用LSD-t檢驗；相關性分析采用Pearson列聯系數檢驗。以P < 0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 腦外傷患者血清中MIP-1α的動態變化

與對照組相比，中型組、重型組患者入院后第1、3、7天時血清MIP-1α水平均較高（P < 0.05）；輕型組患者在入院第1、3天時，血清MIP-1α水平較高（P < 0.05），入院第7天時，血清MIP-1α水平與對照組相比，差異無統計學意義（P > 0.05）。與輕型組比較，中型組及重型組患者在入院第1、3、7天時血清MIP-1α水平均較高（P < 0.05），且重型組血清MIP-1α水平最高（P < 0.05）。與入院后第1天比較，腦外傷組患者血清MIP-1α水平在入院第3天時最高，第7天時MIP-1α水平較第1天及第3天均低（P < 0.05）。見表2。

2.2 腦外傷患者血清中MIP-1α水平與腦外傷程度的相關性分析

應用GCS評分評價腦外傷患者受傷程度，并與各個時間點患者血清中的MIP-1α水平進行相關性分析，結果顯示，GCS評分與受傷后第1、3、7天血清MIP-1α水平的Pearson列聯系數分別為r=-0.703（P=0.000）、r=-0.785（P=0.000）、r=-0.518（P=0.000），提示受傷程度越重，其血清MIP-1α的表達水平越高。

3 討論

腦外傷是指由于外界的直接或間接暴力作用于頭部所造成的損傷，是臨床中最常見、最嚴重的外科疾病之一。隨著交通及社會建設事業的發展，腦外傷的發生率逐年增加，現已成為青壯年致死、致殘的首位病因。盡管外科手術是治療方案之一，但損傷所引起的病理改變以及多種損傷因子的持續作用并不能被完全解除，嚴重影響患者的預后，這是因為腦外傷后的病理過程包括原發性損傷和繼發性損傷。原發性損傷與外力的直接作用有關，發生于受傷的瞬間；而繼發性損傷發生于腦外傷后的數小時至數天，是顱腦損傷患者死亡和致殘的主要原因，因此阻止腦外傷后繼發性損傷的發生和發展是目前研究的熱點。現有研究表明，顱腦損傷后可引起患者中樞神經系統產生大量的炎癥因子，并且這些因子的過表達與腦外傷的嚴重程度密切相關[3-5]。

MIP-1α主要由單核/巨噬細胞、中性粒細胞和小膠質細胞產生，是CC亞族趨化性細胞因子之一[6]。研究證實，MIP-1α通過與不同靶細胞上的多種受體結合，發揮多向性的生物學效應：MIP-1α與多種自身免疫性疾病如自身免疫性甲狀腺疾病等有關；參與炎癥的過程中發揮刺激新血管生成的作用，對急性炎癥向慢性炎癥轉變有積極意義；在腫瘤血管生成中發揮重要作用[7-8]。

在中樞神經系統中，趨化因子通過誘導白細胞浸潤和/或激活膠質細胞在炎性反應中發揮重要作用[9-10]。此前研究發現，在NMDA誘導的神經元損傷、局灶性腦缺血、腦退行性疾病、癲癇、缺血再灌注等病變中，MIP-1α mRNA和蛋白質表達均增加，小膠質細胞仍是MIP-1α的主要來源。因此，MIP-1α可能在中樞神經系統的炎癥系統中起重要作用[11-12]。例如，腦缺血發生后，MIP-1α與抗體結合后能夠加速白細胞的遷移，誘導炎性反應的發生，加重腦組織損傷，給予相應的受體拮抗劑后，其腦梗死的體積可明顯減少[12-13]。

腦外傷后，趨化因子和趨化因子調節因子可由中樞神經系統的膠質細胞或因血腦屏障破壞而侵入的外周細胞釋放。研究證實，MIP-1α在小鼠腦外傷后可快速上調，主要由小膠質細胞分泌[14-15]。與野生型遭受皮質撞擊的小鼠相比，MIP-1α缺陷的小鼠在遭受腦外傷后，腦組織內表現出更強的外周炎癥細胞浸潤和血小板選擇素的表達[16]。進一步研究表明，小鼠大腦皮層MIP-1α mRNAs在腦外傷后5 h內即開始升高，提示MIP-1α在基因和蛋白水平共同參與腦外傷的進展[17-19]。本研究采用ELISA法檢測腦外傷患者血清MIP-1α的表達，并與正常健康者對照，結果表明腦外傷患者的血清MIP-1α水平顯著高于正常健康者，且其升高的程度與腦外傷的輕重程度呈正相關，并且隨著病情的發展呈現出一定的時間規律，這與既往的研究結果一致[18-19]。腦外傷發生后數天至數個月內，繼發腦損傷仍在持續進行，并且細胞水平繼發性的腦損傷可導致不可逆的神經功能性損害，主要病理表現為傷后腦毛細血管痙攣狹窄、管腔塌陷、血栓形成、血管斷裂，1 d達損傷高峰，使血腦屏障破壞，出現明顯的腦供血不足，導致繼發性腦損害[20-22]。腦外傷后這一系列的繼發性病理改變均有大量的炎癥細胞浸潤及趨化因子參與[23-24]。本研究的結果進一步證實，MIP-1α在腦外傷的發展過程中起著重要的作用，在腦外傷第7天，血清MIP-1α水平仍較高，但由于實驗沒有涉及到7 d后的時間點，無法更進一步說明MIP-1α在腦外傷后更長時間的變化趨勢及其臨床意義。實際上繼發腦損傷可發生在腦外傷后數天至數個月內，這也是本研究的不足之處。本研究將在后續的研究中加強患者隨訪，以深入了解MIP-1α對腦外傷患者預后的臨床意義。

綜上，MIP-1α在腦外傷的炎性反應中起重要作用，并且參與腦外傷后繼發性腦損傷的病理生理過程；此外，動態監測腦外傷患者血清MIP-1α水平，能夠初步評估患者的病情嚴重程度，在預后判斷中具有較高的臨床意義，從而為指導臨床救治腦外傷提供理論依據。

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（收稿日期：2015-11-05 本文編輯：程 銘）