血清CLDN5、OCLN和ZO1與顱腦損傷急性期患者損傷程度及預后的關系

王偉 蔣偉燕 陶禮鈞 謝先海 程水兵 徐洪波 吳廣宇 趙光舉

血清CLDN5、OCLN和ZO1與顱腦損傷急性期患者損傷程度及預后的關系

王偉 蔣偉燕 陶禮鈞 謝先海 程水兵 徐洪波 吳廣宇 趙光舉

目的 探討非開放性顱腦損傷急性期患者血清中封閉蛋白5（CLDN5）、密封蛋白（OCLN）和緊密連接蛋白1（ZO1）的含量與患者損傷嚴重程度及預后的關系。方法 收集2014年2月至2015年2月非開放性顱腦損傷急性期患者92例。患者入院后立即留取外周血，檢測血清中CLDN5、OCLN和ZO1的含量，分析三者與患者格拉斯哥昏迷評分（GCS）、顱內血腫體積的關系以及對患者預后的判斷價值。結果 不同GCS的患者間血清CLDN5和OCLN含量均有統計學差異（均P＜0.05）；不同血腫體積的患者間CLDN5和OCLN含量均有統計學差異（均P＜0.05）；死亡患者的血清CLDN5和OCLN含量明顯高于存活組（均P＜0.05），在不同GCS、血腫體積和預后的患者間比較，ZO1含量均無統計學差異（均P＞0.05）。GCS與血清CLDN5、OCLN含量均呈負相關（rCLDN5=-0.84，rOCLN=-0.85，均P＜0.01），與ZO1無相關性（rZO1=0.14，P＞0.05）；血腫體積與血清CLDN5、OCLN和ZO1含量均呈正相關（rCLDN5=0.82，rOCLN=0.93，rZO1=0.82，均P＜0.01）。結論 血清CLDN5、OCLN可以作為急性顱腦損傷患者病情嚴重程度和預后判斷的有效生物標志物。

顱腦損傷 格拉斯哥昏迷評分 封閉蛋白5 密封蛋白 緊密連接蛋白1

創傷性顱腦損傷是急診外科和神經外科常見疾 病，具有很高的致死率和致殘率。顱腦損傷的傷情和預后的有效判斷關系到患者的急診處理方式和臨床結局。格拉斯哥昏迷評分（Glasgow coma scale，GCS）和影像學檢查是臨床上判斷患者病情和預后的主要方法，但具有一定的主觀性，而且對于生命體征不平穩的患者很難進行早期影像學檢查。因此，探索和研究顱腦損傷的有效生物標志物具有重要的實際價值和臨床意義。本研究擬探討血清封閉蛋白5（claudin 5，CLDN5）、密封蛋白（occludin，OCLN）和緊密連接蛋白1（zonula occludens 1，ZO1）的含量與顱腦損傷急性期患者的病情嚴重程度和預后的關系，旨在為臨床上顱腦損傷患者的診治提供新的線索和途徑。

1 對象和方法

1.1 對象 2014年2月至2015年2月溫州醫科大學附屬第一醫院急診中心創傷外科和神經外科收治的非開放性顱腦損傷急性期患者92例，其中男76例，女16例，年齡19～85歲，平均（51±17）歲；均為非開放性顱腦損傷，其中車禍傷62例、墜落及其它傷害30例；行手術治療47例，保守治療45例。顱腦損傷類型：腦挫裂傷12例，硬腦膜外血腫30例，硬腦膜下血腫27例，腦內血腫23例。所有對象符合臨床診斷標準[1]。排除標準：（1）年齡＜18周歲；（2）合并其他嚴重系統性合并傷和復合傷；（3）1個月內有手術及創傷史。本研究經溫州醫科大學附屬第一醫院醫學倫理委員會審批通過。

1.2 方法

1.2.1 臨床資料收集 記錄患者的一般臨床資料，包括性別、年齡、外傷類型和住院期間死亡情況。患者入院24h內進行頭顱CT檢查，采用多田公式（V=a×b×c/2。a：最大血腫面積層面血腫的最長徑；b：最大血腫面積層面上與最長徑垂直的最長徑；c：CT片中出現出血的層面數）計算血腫體積。血腫體積為所有血腫體積之和。同時記錄GCS分值，根據入院24h內GCS最低分值，分為輕型顱腦損傷（13分≤GCS≤15分），中型顱腦損傷（8分≤GCS≤12分）和重型顱腦損傷（3分≤GCS≤7分）。根據血腫體積大小分為＜10ml組、10～40ml組，＞40ml組。

1.2.2 血樣本采集及檢測 患者入院后立即留取外周靜脈血3ml，3 500r/min離心5min，分離血清于EP管中，-80℃冷凍保存。應用酶聯免疫吸附實驗（ELISA）分別檢測血清中CLDN5、OCLN和ZO1含量，檢測試劑盒購于上海西唐生物科技有限公司，操作按試劑盒說明書進行。

1.3 統計學處理 采用SPSS 18.0統計軟件，正態分布計量資料采用表示，多組間比較采用方差分析，進一步兩兩比較采用SNK法。相關性分析采用直線相關分析法。

2 結果

2.1 不同GCS的患者間CLDN5、OCLN和ZO1含量比較 患者GCS越低，CLDN5和OCLN的含量越高。輕型、中型和重型顱腦損傷患者間CLDN5、OCLN的含量均有統計學差異（均P＜0.05），ZO1的含量均無統計學差異（均P＞0.05），見表1。

表1 不同GCS的患者間CLDN5、OCLN和ZO1含量比較（pg/m l）

2.2 患者GCS與CLDN5、OCLN和ZO1含量的相關性分析 患者GCS與血清CLDN5、OCLN含量呈負相關（rCLDN5=-0.84，rOCLN=-0.85，均P＜0.01），與ZO1含量無相關性（rZO1=0.14，P＞0.05）。

2.3 不同血腫體積的患者間CLDN5、OCLN和ZO1含量比較 患者血腫體積越大，CLDN5和OCLN的含量越高。不同血腫體積的患者間CLDN5、OCLN的含量均有統計學差異（均P＜0.05），ZO1的含量均無統計學差異（均P＞0.05），見表2。

表2 不同血腫體積的患者間CLDN5、OCLN和ZO1含量比較（pg/m l）

2.4 患者血腫體積與CLDN5、OCLN和ZO1含量的相關性分析 患者血腫體積與血清CLDN5、OCLN和ZO1含量均呈正相關（rCLDN5=0.82，rOCLN=0.93，rZO1=0.82，均P＜0.01）。

2.5 不同預后的患者間CLDN5、OCLN和ZO1含量比較 死亡組患者的CLDN5和OCLN含量均高于存活組患者，不同預后的患者血清中CLDN5和OCLN的含量均有統計學差異（均P＜0.05），ZO1的含量均無統計學差異（均P＞0.05），見表3。

表3 不同預后的患者間CLDN5、OCLN和ZO1含量比較（pg/m l）

3 討論

顱腦損傷為一種常見的外傷，可單獨存在，也可與其他疾病合并發生，致傷原因主要是交通傷、墜落傷、火器傷和跌倒傷等[2]。目前，高處墜落傷已成為繼交通事故外導致嚴重創傷和致死的最常見原因之一[3]。顱腦損傷是危害人類健康的重要疾病，也是病死率和致殘率最高的疾病之一。我國顱腦損傷的發病率在200～300/10萬人，而且呈現出上升的趨勢，病死率也一直居高不下[4]。由于患者病情發展迅速，并發癥多，預后差，因此顱腦損傷早期、快速診斷與患者的預后評估尤為重要[5]。

實際工作中，CT檢查對顱腦損傷患者診斷和評估具有非常重要的價值，可以直接探查出血部位并能夠估量血腫的大小[6]。而GCS則通過對患者睜眼反應、語言反應和肢體運動3個方面對其進行昏迷程度的判斷。雖然CT檢查在判斷血腫大小和患者預后中的作用毋庸置疑，GCS也廣泛用于臨床，但兩者均存在主觀因素（如醫師的水平，觀測條件和各醫療單位條件不同等），且部分患者入院早期難以即刻進行CT檢查，因此生物標志物的早期檢測可能更具應用價值。緊密連接（tight junction，TJ）蛋白的存在保證了血腦屏障（blood-brain barrier，BBB）的完整性。TJ蛋白包括CLDN5、OCLN和ZO1。CLDN5和OCLN表達于腦血管內皮細胞膜上，靠近細胞外間隙，而ZO1的表達定位在內皮細胞膜深層[7]。已有研究證明，當組織缺氧使BBB破壞時可導致TJ蛋白基因重排[7]，從而能夠在血清中觀察到TJ蛋白含量的變化。Liu等[8]研究發現，腦血管意外患者在早期缺血性發作時，CLDN5再分配即導致了BBB的損傷，其血清CLDN5、OCLN含量及CLDN5/ZO1比值與患者的病情嚴重程度和進展有關[9-10]。在本研究中，輕型顱腦損傷（13分≤GCS≤15分），中型顱腦損傷（8分≤GCS≤12分）和重型顱腦損傷（3分≤GCS≤7分）患者間CLDN5和OCLN的含量有統計學差異，且GCS與血清CLDN5和OCLN的含量呈高度負相關，與ZO1的含量相關性較小，可以清楚地說明患者顱腦損傷越重，GCS分值越低，使靠近腦血管內皮細胞細胞外間隙的CLDN5和OCLN釋放量明顯增加，而定位于內皮細胞膜深層的ZO1釋放量增加不明顯，說明顱腦損傷早期BBB破壞時，主要釋放的是血管內皮細胞表層的CLDN5和OCLN，與相關報道一致[9-10]。不同顱內血腫體積的患者間比較，CLDN5、OCLN的含量同樣有統計學差異，血腫體積越大，CLDN5和OCLN的含量越高，且血腫體積與血清CLDN5、OCLN的含量呈高度正相關，說明隨著血腫體積增大，BBB破壞增加，保證BBB完整性的TJ蛋白釋放量也明顯增加，但仍以血管內皮細胞表層的CLDN5和OCLN為主。同時，在對顱腦損傷患者預后分析中發現，不同預后的患者間比較，血清CLDN5和OCLN含量也有統計學差異，死亡患者的血清CLDN5和OCLN含量明顯高于存活患者，由此可見，患者的預后與血清CLDN5和OCLN的含量關系密切，血清CLDN5和OCLN的含量增高反映BBB破壞的嚴重程度，對更精確地判斷病情和患者的預后情況有重要的意義。

綜上所述，血清CLDN5和OCLN含量檢測有利于有效判斷急性顱腦損傷患者病情嚴重程度和預后，結合GCS及影像學結果，有利于患者的有效診治，最終改善患者預后。

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[3]王軼寧,陳光.創傷指數評分在高處墜落傷患者傷情評估中的意義[J].中華創傷雜志,2014,30(7):710-711.

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Serum tight-junction protein levels in patients with acute traumatic brain injury and their relation to disease severity and prognosis

WANG Wei,JIANG Weiyan,TAO Lijun,et al.Department of Trauma Surgery,the First Affiliated Hospital of Wenzhou Medical University,Wenzhou 325000,China

Objective To investigate serum tight-junction protein levels in patients with acute traumatic brain injury and their relation to disease severity and prognosis. Methods Ninety two patients with acute traumatic brain injury were admitted in emergency department from February 2014 to February 2015.Tight-junction proteins,including claudin 5(CLDN5),occludin (OCLN),zonula occludens 1(ZO1)in serum were assessed at admission.The disease severity was evaluated with Glasgow Coma Scale(GCS),and brain CTscans were performed within 24h after admission.The relationship of serum tight-junction protein levels with GCS，CTfindings and prognosis was analyzed.Results The serum CLDN5 and OCLN levels were negatively correlated with GCS scores(rCLDN5=-0.84,rOCLN=-0.85,both P＜0.01),and CLDN5 and OCLN levels were higher in fatal cases than those in survival cases(P＜0.05).Serum ZO1 levels were not correlated with the GCS(rZO1=0.14,P＞0.05),and there was no significant difference in ZO1 levels between survival and fatal groups(P＞0.05).The volume of hematoma was highly correlated with serum CLDN5, OCLN and ZO1 levels(rCLDN5=0.82,rOCLN=0.93,rZO1=0.82,all P＜0.01).Conclusion Serum levels of CLDN5 and OCLN can be used as early markers for disease severity and clinicaloutcome in patients with acute traumatic brain injury.

Brain injuryGCS CLDN5 OCLN ZO1

2015-06-04）

（本文編輯：胥昀）

溫州市科技計劃項目（Y 20150204）；浙江省醫藥衛生一般研究計劃項目（2015KY B239）

325000 溫州醫科大學附屬第一醫院創傷外科（王偉、陶禮鈞、謝先海、程水兵、徐洪波、吳廣宇），急診內科（趙光舉）；溫州醫科大學附屬第二醫院醫學檢驗中心（蔣偉燕）

趙光舉，E-m ai l：zgj_0523@126.com