不同GCS評分顱腦損傷患者血清及CSF中tau及Aβ42水平及其臨床意義

薛元峰 趙鵬來 楊平來 張源源 丁俊宏 周立田

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不同GCS評分顱腦損傷患者血清及CSF中tau及Aβ42水平及其臨床意義

薛元峰 趙鵬來 楊平來 張源源 丁俊宏 周立田

目的 觀察顱腦損傷患者血清及CSF中tau及Aβ42水平的變化及其意義。方法 對本院2014年7月～2016年4月收入的60例顱腦損傷患者進行血清及CSF中tau蛋白及Aβ42的表達水平檢測，分析其與患者損傷程度及預后的關系。結果 和對照組相比，試驗A組和B組顱腦損傷患者血清及CSF中tau蛋白水平和Aβ42水平顯著升高。不同時間GCS A組患者血清及CSF中tau蛋白水平和Aβ42水平顯著高于GCS B組(P<0.05)。與GCS A組相比，GCS B組GOS評分為1～3分的患者比例顯著降低，GOS評分為4～5分的患者比例顯著增加(P<0.05)。結論 tau蛋白水平、Aβ42表達水平與顱腦損傷密切相關，可作為顱腦損傷患者預后的重要評價指標，而且Aβ42在重型創(chuàng)傷性顱腦損傷患者傷后認知功能障礙的病理生理機制中可能發(fā)揮著重要作用。

顱腦損傷 tau蛋白水平 Aβ42水平

顱腦損傷是一種常見的創(chuàng)傷性疾病[1]，具有較高致殘率、致死率特點[2]。隨著醫(yī)學技術的發(fā)展，關于顱腦損傷生物標記物方面的研究獲得了一些成果，通過檢測特定細胞因子及蛋白產(chǎn)物可以間接確定顱腦損傷情況。Aβ含量與阿爾茨海默病的發(fā)生、發(fā)展及預后有著密切聯(lián)系[3]。tau蛋白水平代表了神經(jīng)細胞損傷程度，能夠間接反映腦損傷的程度[4]，可作為腦外傷生物標記物的蛋白[5]。基于此，本研究擬對2015年5月～2016年4月本院收入的60例顱腦損傷患者進行血清及CSF中tau蛋白和Aβ42水平檢測，探討其與顱腦損傷患者損傷程度及預后的關系，報告如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

選取2015年5月～2016年4月本院收入的60例顱腦損傷患者作為實驗組，其中男40例，女20例，年齡17～69歲,平均年齡(41.02±6.13)歲, 經(jīng)急診頭顱CT證實，所有患者均為傷后1 d內(nèi)入院。根據(jù)格拉斯哥昏迷評分對患者進行分組，GCS評分在9～15分者38例為實驗組A組，GCS 評分在3～8分者22例為實驗組B組。選取同期本院體檢的健康人20例作為對照組，其中男10例，女10例，年齡22～65歲，平均(42.57±6.12)歲。所有研究對象均取得本人及(或)家屬知情同意，且基本資料不存在明顯差異(P>0.05)。

1.2 納入、排除標準

納入標準：實驗組患者受傷后3 h內(nèi)入院；頭顱CT平掃證實有顱腦損傷；無其他臟器創(chuàng)傷、慢性疾病及凝血功能障礙；無心臟病、高血壓病、糖尿病病史；對照組體檢指標均正常，既往無心臟病病史。

排除標準：實驗組患者入院24 h后死亡；不符合顱腦損傷診斷標準；合并嚴重器質(zhì)性疾病、血液、糖尿病、感染疾病、腫瘤疾病等；住院時間超過7 d；未簽署知情同意書，不接受檢查、不配合治療者。

1.3 臨床測量指標

患者分組主要根據(jù)入院時格拉斯哥昏迷量表(Glasgow coma scale，GCS)評分。GCS評分3～8分者為試驗 A組，9～15者為試驗B組?；颊哳A后評價使用6個月后延伸格拉斯哥預后量表(extended Glasgow outcome score，GOS-E)評分，評分1～4分為死亡或重度殘疾，評分大于4分為輕度和中度殘疾。

1.4 治療和檢查指標

1.4.1 基本治療

入院后對患者進行詳細檢查，對患者的神志、瞳孔變化進行嚴密監(jiān)測，并進行常規(guī)心電監(jiān)護及血常規(guī)、生化、凝血檢查、血氣分析、血糖。受傷后6 h根據(jù)患者病情變化復查頭顱CT。若患者存在手術指征，則應擇期進行手術，共60例患者進行手術。

1.4.2 Tau蛋白水平檢測

實驗組患者分別于入院后1、3、5、7 d行常規(guī)腰椎穿刺法，收集2 mL腦脊液標本；離心，取上清，-80 ℃冰箱保存待用；由專業(yè)檢驗人員用純化的患者tau蛋白抗體包被微孔板，制成固相抗體，往包被單抗的微孔中加患者tau蛋白，再和HRP標記的tau蛋白抗體結合，形成抗體-抗原-酶標抗體復合物，經(jīng)過洗滌拍干后加底物TMB。在37 ℃避光顯色15 min；TMB在HRP酶的催化下轉化成藍色，并在酸的作用下轉化成黃色；顏色深淺和樣品中tau蛋白呈正相關；用酶標儀以空白空調(diào)零，在450 nm波長下測定吸光度，通過標準曲線測定樣品中患者tau蛋白水平。

1.4.3 Aβ42水平檢測

患者入院后第1、3、5、7 d留取2 mL腦脊液、外周血5 mL;冰上靜置0.5 h，置4 ℃離心(3000 r/min×10 min)，取上清分裝，-80 ℃冰箱凍存待測；取出酶標板，依次加入標準品溶液, 輕輕晃動混勻后加入50 uL酶標記抗體；37 ℃反應60 min后揭掉封板膜,棄去板內(nèi)液體，洗板5次，拍干；加入底物溶液，避光，37 ℃，反應15 min后加入終止液；在450 nm波長下測定吸光度；檢測Aβ42水平的變化。

1.5 統(tǒng)計學處理

2 結 果

2.1 2組血清中tau蛋白水平比較

與對照組血清及CSF中中tau蛋白水平相比，試驗A組和B組顱腦損傷患者血清中Tau蛋白水平有明顯差異(P<0.05),不同時間GCS A組患者血清中Tau蛋白水平顯著高于GCS B組(P<0.05)(表1)。

表1 對照組與顱腦損傷各型組tau蛋白水平(經(jīng)對數(shù)轉換后)比較)

注：與對照組比較，*P<0.05；與試驗B組比較，△P<0.05

2.2 2組血清中Aβ42水平比較

與對照組血清中Aβ42水平相比，試驗A組和B組顱腦損傷患者血清中Aβ42水平有明顯差異(P<0.05)，不同時間 GCS A組患者血清中Aβ42水平顯著高于 GCS B組(P<0.05)(表2)。

2.3 2組的預后分析 對患者隨訪6個月，2組患者均無失訪狀況。與GCS A組相比，GCS B組GOS評分為1～3分的患者比例顯著降低，GOS評分為4～5分的患者比例顯著增加(χ2/U =7.04,P<0.05)(χ2/U=8.50,P<0.05)。

表2 對照組與顱腦損傷各型組Aβ42水平(經(jīng)對數(shù)轉換后)比較)

注：與對照組比較，*P<0.05；與試驗B組比較，△P<0.05

3 討 論

顱腦損傷是神經(jīng)外科及重癥醫(yī)學科常見的一種危重癥[3]，該疾病對神經(jīng)功能損傷程度較重，后遺癥狀較多，預后較差，給患者的生活質(zhì)量帶來影響，主要臨床表現(xiàn)為意識障礙、頭痛、嘔吐、呼吸、脈搏淺弱、節(jié)律紊亂、血壓下降等情況[6-8]。國際上規(guī)定的一般GCS評分3～8分且受傷后昏迷時間>6 h者被稱為重型顱腦損傷，這種危重癥是外傷中最主要死亡原因之一。根據(jù)臨床數(shù)據(jù)資料顯示，在我國腦外傷救治中心的重型顱腦損傷病死率高達25%～30%[9]。同時，腦水腫、重度顱高壓、頑固性中樞性高熱會引起患者早期缺血、缺氧，甚至會造成患者腦組織、血漿及腦脊液乳酸水平明顯升高[3]，當急性腦損傷后大部分患者會發(fā)生全身炎癥反應綜合征，使機體出現(xiàn)高代謝狀態(tài)，甚至引起腦組織繼發(fā)性損傷和多器官功能障礙綜合癥等并發(fā)癥，使病死率升高。因此，尋找有效干預并改善預后的治療措施對于患者非常重要。

3.1 顱腦損傷診斷與治療

當前臨床上顱腦損傷程度及預后預測主要采用GCS評分和頭顱CT檢測等方法[10]，從患者的角度而言也是簡便可靠的檢測方法，它可以檢測腦組織損傷后特異性生化指標的變化，對于醫(yī)護人員判斷病情、評估預后有著指導意義。但GCS評分主要利用等級數(shù)據(jù)評估[9]，存在一定的局限性，早期評估顱腦損傷患者損傷程度及預后比較困難；其次，臨床上推崇亞低溫治療。關于體溫控制對重型顱腦損傷患者血清中各項指標的影響研究有很多，其中主要是神經(jīng)元特異性烯醇化(NSE)、神經(jīng)生長因子(NGF)以及Tau蛋白。

3.2 顱腦損傷與血清中tau蛋白水平

tau蛋白是一類相對分子量較小的神經(jīng)元微管相關的蛋白[11]，國內(nèi)外關于TBI 的細胞因子及蛋白方面都做了深入的研究并取得了相關研究成果[12]，其主要功能在于保持微管的穩(wěn)定性，降低微管蛋白的解離，促進微管形成；還可與其他蛋白包括蛋白磷酸酶、絡氨酸激酶等相互作用，起到調(diào)節(jié)及定位作用；tau蛋白作為主要的神經(jīng)支架蛋白，主要來源于軸素和神經(jīng)元，它發(fā)揮限定微管活動度及聯(lián)系線粒體的作用。所以，顱腦損傷后腦脊液及血清中tau蛋白水平均會出現(xiàn)明顯升高。因此，從理論上來說tau蛋白可作為神經(jīng)細胞損傷程度的指示物，臨床上檢測特定細胞因子及蛋白產(chǎn)物可了解腦神經(jīng)元受損程度。但關于tau蛋白特異性和靈敏性問題在顱腦損傷研究上仍很復雜，缺乏相應的臨床研究證實。

本研究發(fā)現(xiàn)GCS評分較低的患者的腦脊液tau蛋白水平較高，也就是神經(jīng)細胞損傷較嚴重，且tau蛋白水平與顱腦損傷有著很重要的聯(lián)系。研究證實可以通過測量腦脊液中tau蛋白水平來反映軸突的損傷嚴重性，tau蛋白水平可當做顱腦損傷患者預后的重要評價指標。但本研究獲得的樣本較少，未能完全排除其他因素，且監(jiān)測時間相對短，關于顱腦損傷相關生物標記物與預后的相關性仍需大量病例數(shù)，經(jīng)過各種研究方法和更長的隨訪時間才可證實其為有效指標。

3.3 顱腦損傷與血清中Aβ42水平

顱腦創(chuàng)傷作為中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病，首要致死性因素常伴有嚴重的神經(jīng)系統(tǒng)后遺癥。由于目前醫(yī)療水平有限，仍不能明確其發(fā)病的發(fā)展過程[13]。雖然通過許多動物實驗已經(jīng)尋找到多種有效的治療手段，但其早期診斷滯后使其在臨床實際應用上具有局限性。本研究與對照組相比，實驗組Aβ42的表達水平呈顯著增高(P<0.05)，并且隨損傷時間的延長，Aβ42的表達水平呈現(xiàn)明顯上升趨勢，傷情穩(wěn)定期Aβ42表達水平也趨于穩(wěn)定。其來源于淀粉樣前體蛋白，基于此本研究認為腦中Aβ42水平改變與機體神經(jīng)功能狀態(tài)有著重要的聯(lián)系，其基因位于染色體，包含多種異構體；現(xiàn)知其生理功能涉及神經(jīng)細胞活性可調(diào)節(jié)細胞外Aβ42水平，抑制蛋白酶分解，參與細胞的跨膜型號轉到；其可在分泌酶作用下水解，包括腦啡膚酶、組織纖維蛋白溶酶原激活劑等，有望成為治療顱腦創(chuàng)傷的潛在靶點。正常生理情況下以非代謝途徑為主。觀察Aβ42的改變可以為預后的判斷、診斷標準的建立、治療策略的選擇、體外模型的構建奠定理論基礎，并觀察療效。

總之，通過本研究可以看出，tau蛋白及Aβ42表達水平與顱腦損傷密切相關，可作為顱腦損傷患者預后的重要評價指標，且Aβ42 在重型創(chuàng)傷性顱腦損傷患者傷后認知功能障礙的病理生理機制中可能發(fā)揮著重要作用。

[1] 楊夢心,何柯新,麥靜雯.顱腦損傷患者血清3項水平的變化及意義[J].檢驗醫(yī)學與臨床,2014,11(13):1813-1815.

[2] 徐繼來,潘利平,張寶明.急性顱腦損傷患者血清NSE、IL-8和CNP水平的變化及臨床意義[J].放射免疫學雜志,2012,25(5):506-508.

[3] Bulut M,Koksal O,Dogan S,et al.Tau protein as a serum marker of brain damage in mild traumatic brain injury: Preliminary results[J].Adv Ther,2006,23(1):12-22.

[4] 陳榮川,王木清,黎國雄.2002 年深圳市某醫(yī)院顱腦損傷住院病例損失分析[J].預防醫(yī)學情報雜志,2004,20(3):249-251.

[5] 羅小華,趙婕,王培生.輕度顱腦損傷的預后:WHO 合作中心輕度顱腦損傷工作組成果[J].國外醫(yī)學:物理醫(yī)學與康復學分冊,2005,25(1):4-6.

[6] 夏永勤,嚴麗麗,劉紹明,等.亞低溫治療重型顱腦損傷后腦血管痙攣的療效觀察[J].中華實用診斷與治療雜志,2009,23(12):1161-1163.

[7] 張文青.體溫控制對重型顱腦損傷患者的血清NSE及Tau蛋白水平的影響及意義[D].蘇州:蘇州大學,2013.

[8] Kilicaslan I,Bildik F,Aksel G,et al.Serum tau protein level for neurological injuries in Carbon monoxide poisoning[J].Clin Toxicol,2012,50(6):497-502.

[9] 趙子艾.A2AR活化在腦創(chuàng)傷后tau蛋白過度磷酸化及認知障礙中的作用與機制[D].重慶:第三軍醫(yī)大學,2014.

[10]Ost M,Nylén K,Csajbok L,et al.Initial CSF total tau correlates with 1-year outcome in patients with traumatic brain injury[J].Neurology,2006,67(9):1600-1604.

[11]宋宏恩,郭輝,曹海燕,等.影響重型顱腦損傷患者預后的相關因素分析[J].中國實用神經(jīng)疾病雜志,2012,15(15):38-40.

[12]范文超,方健,秦峰,等.661例顱腦損傷患者傷情特點和結局危險因素分析[J].中華創(chuàng)傷雜志,2012,28(7):584-587.

[13]Bitsch A,Horn C,Kemmling Y,et al.Serum tau protein level as a marker of axonal damage in acute ischemic stroke[J].Eur Neurol,2002,47(1):45-51.

(2016-09-12收稿 2016-10-14修回)

The study on serum levels of tau and A-beta 42 in patients with brain injury

Xue Yuanfeng*, Zhao Penglai, Yang Pinlai*,et al.*

Lishui District People's Hospital of Nanjing, Nanjing 211200

Objective To observe the change and significance of both tau and A-beta 42 in serum and CSF of patients with brain injury.Methods The expression levels of tau protein and A-42 was detected in 60 patients with craniocerebral injury in our hospital from May 2015 to April 2016, and the correlation between the protein expression level and the injury degree was studied.Results Compared with healthy control group, Both tau protein level and A-beta 42 level were significantly increased in the serum and CSF of the A group and the B group. Both the tau protein level and A-beta 42 level were considerably higher in the serum and CSF of the A group than those in the B group (P<0.05). Compared with A group, the percentage of patients with GOS 1～3 score was significantly lower in the B group, the percentage of patients with GOS 4～5 score was significantly increased in the B group (P<0.05).Conclusion The tau and amyloid beta 42 expression levels were closely related to brain injury, was acted as the brain damage important index to evaluate the prognosis of brain injury patients, and a beta 42 might play an important role in the pathophysiology of cognitive dysfunction after severe traumatic brain injury.

Brain injury Tau protein level A beta 42 level

南京市科技發(fā)展計劃項目(NO.201308033)；南京市衛(wèi)生局重點課題(NO.ZKX13035)

211200 南京市溧水區(qū)人民醫(yī)院(薛元峰 楊平來 張源源 丁俊宏 周立田)；南京腦科醫(yī)院[趙鵬來(通信作者)]

R651.1+5

A

1007-0478(2017)03-0189-04

10.3969/j.issn.1007-0478.2017.03.005