TNF-α、磷脂酶A2水平與重型顱腦損傷后心肌功能損傷的相關性研究

張劍 劉君 宋閏宇 王敬娜 萬琦

·論著·

TNF-α、磷脂酶A2水平與重型顱腦損傷后心肌功能損傷的相關性研究

張劍 劉君 宋閏宇 王敬娜 萬琦

目的探討和分析腫瘤壞死因子-α(TNF-α)與磷脂酶A2(PLA2)與重型顱腦損傷后心肌功能損傷情況的相關性，以提高臨床對心肌功能損傷的防治，降低死亡率。方法選取重癥醫學科2014年2月至2016年1月收治的重癥顱腦損傷患者82例為觀察組，另選取門診部體檢健康者45例為對照組，觀察組入院時抽取靜脈血、對照組取體檢血樣檢查TNF-α、PLA2、心肌肌鈣蛋白T(cTnT)及肌酸激酶同工酶(CK-MB)水平。比較觀察組和對照組患者的檢驗結果，并分析觀察組患者檢驗結果的相關性。結果觀察組患者cTnT及CK-MB分別為(523.9±42.1)pg/ml、(179.2±31.1)U/L明顯高于對照組的(25.6±9.0)pg/ml、(8.2±3.5)U/L，差異有統計學意義(t檢驗值分別為60.337和29.701，P均<0.01)。觀察組患者TNF-α及PLA2分別為(42.3±12.5)pg/ml、(44.8±18.3)pg/ml,明顯高于對照組的(1.1±0.4)pg/ml、(7.0±2.9)pg/ml，差異有統計學意義(t檢驗值分別為32.186和13.624，P均<0.01)。相關性分析結果顯示：PLA2與cTnT、CK-MB成正相關(r=0.765，P<0.01；r=0.836，P<0.01)；TNF-α與cTnT、CK-MB亦成正相關(r=0.903，P<0.01；r=0.924，P<0.01)。結論TNF-α、PLA2與重型顱腦損傷后心肌功能損害的發生和發展相關，若能抑制兩者在血液中的高濃度表達，則有可能減輕重型顱腦損傷后心肌功能損傷的程度。

顱腦損傷；心肌功能損傷；腫瘤壞死因子-α；磷脂酶A2(PLA2)；相關性研究

重癥顱腦損傷屬于重癥創傷中的一種類型，所占比例很高，其起病急驟、病情兇險，并進展迅速，發癥多，預后較差，病死率較高[1]。臨床研究顯示，重癥顱腦損傷早期會釋放多種炎性及損傷因子，對機體各器官功能造成損害，導致急性心肌功能損傷的發生，一般在發病后24 h內，即會出現明顯心肌損傷并逐漸加重，對本病的治療和轉歸均有明顯不利影響[2]。心臟是維持血液循環的動力泵，其功能狀態情況直接關系到組織細胞的血液灌注和血氧的輸送，因此心肌功能損傷可提高患者的病死率。為了改善患者的預后，提升臨床救治效果，研究顱腦損傷后心肌細胞功能損害的發生機制以及相關影響因素至關重要。TNF-α是引起炎性反應最具影響的核心介質，可直接激活PLA2，剌激PLA2生成。TNF-α可直接損害機體免疫功能，對心肌細胞產生直接損傷作用。PLA2的大量釋放可誘發炎性反應，導致心肌損傷。因此，TNF-α與PLA2對重癥顱腦損傷患者心肌功能損傷有密切關系[3]。本研究進一步分析磷脂酶A2(PLA2)水平和腫瘤壞死因子-α(TNF-α)與重癥顱腦損傷患者心肌功能損傷之間的相關性，以期為臨床重癥顱腦損傷患者的救治，以及心肌功能損傷的防治提供依據，減少并發癥發生率及病死率，提升臨床救治效果，報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取保定市第一中心醫院重癥醫學科(ICU)2014年2月至2016年1月收治的重癥顱腦損傷患者82例，均符合文獻[4]中重癥顱腦損傷的診斷標準，經CT或MRI檢查確診；不包括急診科死亡及合并其他部位損傷患者，將其作為觀察組，其中男54例，女28例；年齡21～87歲，平均年齡(43.4±8.9)歲；按損傷類型分類，閉合性損傷59例，開放性損傷23例；按致傷原因分類，道路交通傷52例，鈍器打擊傷11例，高空墜落傷19例；合并顱骨骨折40例，顱內出血60例，腦挫裂傷61例；所有患者傷后至入院時間(1.71±0.53)h，就診時平均心率(112.0±8.1)次/min，平均舒張壓(54.3±5.6)mm Hg，平均收縮壓(82.1±8.2)mm Hg，平均格拉斯哥昏迷評分(Glasgow coma scale，GCS)為(6.2±1.6)分,平均創傷指數(trauma index，TI)為(22．26±2．40)分。同時另選取本院門診部體檢健康者45例作為對照組，其中男28例，女17例；年齡23～55歲，平均年齡(40.3±10.5)歲。2組性別比、年齡等一般資料比較，差異無統計學意義(P>0.05)，具有可比性。

1.2 納入與排除標準

1.2.1 納入標準：所有患者符合重癥顱腦損傷診斷標準，受傷至就診時間不超過24 h，GCS評分低于12分，創傷指數TI≥17分，受傷前無心功能損傷相關疾病，所有患者及家屬均知情同意，自愿加入本研究。

1.2.2 排除標準：排除急診死亡者、合并多器官功能衰竭者、有原發心臟疾病者、嚴重肝腎功能障礙者。

1.3 治療方法 觀察組患者入院后立即進行搶救，建立2～3條快速輸液通路，密切監測生命體征，完善各項檢查，維持生命體征平穩、按重型顱腦損傷搶救規程進行搶救，處理原發傷、營養腦神經及降低顱內壓以改善腦水腫等綜合措施，給予抗休克、拮抗應激反應、保護神經細胞功能等對癥治療[5]。同時，抽取靜脈血檢測肌酸激酶同工酶(CK-MB)、心肌肌鈣蛋白 T(cTnT)、TNF-α及PLA2。

1.4 觀察指標 比較2組cTnT、CK-MB、TNF-α及PLA2水平，并進一步分析心肌損傷與TNF-α、PLA2水平的相關性。觀察組入院時抽血、對照組取體檢血樣檢查TNF-α、PLA2、cTnT及CK-MB水平。cTnT和CK-MB在抽血后立即送檢，cTnT檢測采用美國博適心肌梗死三聯儀，試劑選用羅氏生物制劑有限公司；CK-MB檢測儀為美國貝克曼生產，試劑為美國強生生物制劑有限公司生產，方法采用濕化學法。TNF-α檢測在4℃環境下進行，將所取靜脈血離心并取上清液，保存于-70℃環境下，采用XH6080放射免疫儀進行檢測，試劑為北京北方生物技術研究所生產。方法采用放射免疫法。PLA2檢測:取血樣后在4℃的條件下以3 800 r/min離心15 min，取上清，檢測儀器為西安產xh6080放免儀，試劑由上海郎頓生物技術研究所生產，方法采用ELIsA法[6]。CK-MB正常參考值為<25 U/L，cTnT正常參考值為<100 pg/ml，TNF-α正常參考值為0.29～0.81 ng/ml，PLA2正常參考值為 4.53～10.25 ng/ml[7]。

2 結果

2.1 cTnT、CK-MB檢查結果 觀察組患者cTnT及CK-MB明顯高于對照組，差異有統計學意義(P<0.01)。提示觀察組患者心肌功能出現異常。見表1。

組別cTn(pg/ml)CK?MB(U/L)觀察組(n=82)523．9±42．1179．2±31．1對照組(n=45)25．6±9．08．2±3．5t值60．33729．701P值<0．001<0．001

2.2 TNF-α及PLA2檢查結果 觀察組患者TNF-α及PLA2明顯高于對照組，差異有統計學意義(P<0.01)。提示觀察組患者損傷因子檢測指標出現異常。見表2。

組別PLA2TNF?α觀察組(n=82)44．8±18．342．3±12．5對照組(n=45)7．0±2．91．1±0．4t值32．18613．624P值<0．001<0．001

2.3 觀察組患者損傷因子和心肌功能的相關性分析 觀察組患者損傷因子指標PLA2和TNF-α與心肌功能指標cTnT、CK-MB間的相關性，PLA2與cTnT、CK-MB成正相關(r=0.765，P<0.01；r=0.836，P<0.01)；TNF-α與cTnT、CK-MB亦成正相關(r=0.903，P<0.01；r=0.924，P<0.01)。見表3。

表3 觀察組患者損傷因子和心肌功能損傷指標的相關性分析

2.4 患者救治結果分析 82例患者中，急診搶救加檢查時間平均(5.9±4.1)h，待患者生命體征平穩后行后續救治，期間死亡14例，其中，男9例，女5例；病死率17.07%；死亡時間在傷后24～109 h，平均(41.2±13.6)h。死亡原因：多器官功能障礙綜合征6例、彌漫性血管內凝血3例、感染性休克3例、急性呼吸窘迫綜合征2例。

3 討論

心臟正常的泵血功能是推動血液循環的關鍵，而血液循環是生命代謝活動的基礎功能[3]，因此心臟功能障礙或心肌功能損傷對人類的生命安全構成了極大的威脅，甚至導致死亡。缺血缺氧、炎性反應、嚴重感染等均可引起心肌功能損害，這些因素均是心肌細胞功能損害的重要因素，也是導致危重癥時心臟功能障礙的癥結[8]。

重癥顱腦損傷后患者機體發生了一系列病理生理變化，神經內分泌功能發生紊亂[9]，大多因顱腦損傷后神經系統發生原發性損傷、繼發腦部組織缺血缺氧、產生昏迷等癥狀，刺激機體交感神經興奮，內毒素血癥和氧化應激等通過多種方式啟動，激活和釋放大量細胞因子、炎性介質等，引發全身炎性反應，并不斷加重炎性程度，最后導致全身炎性反應綜合征。因此，重癥顱腦損傷患者早期即有嚴重的應激性炎癥，使得多器官功能障礙綜合征較早出現[10]，其中心肌損害在受損的內臟器官系統中出現最早，表現為腦心功能綜合征，使得病情更為復雜，一旦發病起病急、病情進展快、病死率高，對患者生命威脅極大。在重癥顱腦損傷后早期，cTnT即出現血液中，并且持續時間較長，因此可通過檢測cTnT評估患者心肌功能損害，可作為心肌功能損害的1個敏感性指標[11]。

超過50%的多器官功能障礙綜合征和重癥創傷患者，因心血管系統受損而死亡[12]，故監測重癥創傷患者血清cTnT和CK-MB水平，對于早期心功能受損的防治，以及治療效果的評估具有重要臨床意義。CK-MB是心肌細胞特異性指標，主要存在于機體心肌細胞的細胞質中，其臨床診斷敏感性及特異性均較高。cTnT具有高度心肌特異性和靈敏度，可檢測出心肌的微小損傷，早期診斷陽性率較高，可作為診斷心肌損傷的金標準。在重癥顱腦損傷發生后，cTnT和CK-MB均會明顯升高，提示機體心肌細胞的結構破壞和功能損害[13]。本研究結果顯示，觀察組患者cTnT及CK-MB分別為(523.9±42.1)pg/ml、(179.2±31.1)U/L明顯高于對照組的(25.6±9.0)pg/ml、(8.2±3.5)U/L，差異有統計學意義(t檢驗值分為別為60.337和29.701，P<0.01)。提示重癥顱腦損傷早期即有明顯心肌功能損害發生，患者血清cTnT和CK-MB水平即高表達。

TNF-α主要由單核-巨噬細胞分泌，在中樞神經系統中，其分泌由血管內皮細胞、神經細胞、星形細胞及小膠質細胞產生[14]，一旦顱腦發生嚴重創傷，可引起TNF-α的大量分泌，其可激活肝枯否氏細胞、神經細胞及中性粒細胞等，誘導大量一氧化氮和白細胞介素-6(IL-6)生成，產生大量炎性因子，作用于血管壁，一則增加血管壁通透性，誘發微循環障礙，進而損傷心肌細胞。二則作用于血管內皮細胞，導致內皮細胞損傷，血管功能紊亂，使血管損傷，造成血栓的形成及粘附，使心肌血管狹窄甚至阻塞，造成心肌局部血流阻斷而發生出血、缺氧壞死。李志偉等[15]通過對重癥胸腹損傷后急性心肌細胞損傷的相關性研究，認為TNF-α是炎性因子瀑布效應的一個關鍵因子，其通過誘導一氧化氮生成，導致免疫細胞和炎癥信號傳導通路的激活，進而誘發其他炎性因子表達，使炎性因子正反饋作用放大，更加重機體炎性損傷，續而引起冠狀動脈血管受損，心肌細胞供血減少，最終心肌功能損傷形成。

PLA2是由多種生物活性物質生成的限速酶，在人體多種細胞內廣泛分布。PLA2所產生的脂質介質，在炎癥和組織損傷時膜通道活化、血流動力學改變等過程中起關鍵作用。代文光等[13]研究指出，PLA2在一定Ca離子濃度下被磷酸化，被激活后其表達上調，介導炎性介質釋放從而誘發炎性反應，最終導致心肌損傷發生[16]。TNF-α、IL-6 兩者可直接作用于心肌細胞和血管內皮，抑制心肌收縮，加重心肌缺血缺氧，減少心臟射血，使得心肌功能嚴重受損，并加重組織器官的缺血和微循環障礙，TNF-α、PLA-2作用于心肌細胞、血管內皮細胞，損傷包括線粒體膜在內的生物膜，造成線粒體結構破壞和能量生成障礙，使得心臟能量代謝異常，并進一步活化PLA-2，引發心肌細胞壞死或誘導心肌細胞凋亡，最終促使心臟功能出現不同程度的障礙[17]。本文重點探討TNF-α和PLA-2水平與重癥顱腦損傷后心肌損傷的相關性。本研究結果顯示，觀察組患者TNF-α及PLA-2分別為(42.3±12.5)pg/ml、(44.8±18.3)pg/ml明顯高于對照組的(1.1±0.4)pg/ml、(7.0±2.9)pg/ml，差異有統計學意義(t檢驗值分別為32.186和13.624，P<0.01)。提示在重癥顱腦損傷早期，TNF-α和PLA2水平明顯升高，其升高與cTnT、CK-MB升高呈同步性，表明重癥顱腦損傷早期即出現心肌功能損傷，心肌損傷與TNF-α和PLA2水平有一定關聯。進一步相關性分析顯示，PLA2與cTnT、CK-MB成正相關(r=0.765，P<0.01；r=0.836，P<0.01)；TNF-α與cTnT、CK-MB亦成正相關(r=0.903，P<0.01；r=0.924，P<0.01)。提示觀察組中TNF-α、PLA2水平與cTnT和CK-MB均呈正相關性，TNF-α和PLA2與cTnT和CK-MB同步升高，TNF-α和PLA2均參與了重癥顱腦損傷引發的心肌功能損害的發生和發展，檢測TNF-α和PLA2可確切反應心肌損傷嚴重程度，對臨床的診斷和治療具有指導意義[18]。

徐旭等[19]研究顯示，觀察組CK-MB(198.63±37.72)U/L，cTnT(548.17±49.58)pg/ml，TNF-α(39.93±18.88)ng/ml，IL-6(469.61±73.66)ng/ml，與對照組同類數據比較，差異有統計學意義(P<0.01)；觀察組CK-MB與TNF-α、IL-6比較，其r>0.9114；cTnT與TNF-α、IL-6比較，r>0.9421，差異均有統計學意義(P<0.01)，呈顯著正相關。認為TNF-α和IL-6參與了重癥顱腦損傷后急性心肌功能損害的發生、發展過程，臨床應加強對其抑制，或有可能減輕顱腦損傷后心肌功能損害的程度。

李志偉等[20]研究顯示，重癥胸腹損傷患者血清CK-MB 與 TNF-α、IL-6、PLA 2均呈正相關(r=0.923、0.911、0.932，P<0.01)，cTnT與TNF-α、IL-6、PLA2均呈正相關(r=0.916、0.912、0.928，P<0.01)。認為TNF-α、IL-6、PLA2可能參與了重癥胸腹損傷后心肌損害的發生、發展，早期干預TNF-α、IL-6、PLA2水平，或可減輕心肌損害，提高重癥胸腹損傷者的生存率。均與本研究結果一致。

綜上所述，TNF-α、PLA2與重型顱腦損傷后心肌功能損傷害的發生和發展密切相關，故對于重癥顱腦損傷患者要加強對TNF-α、PLA2的早期干預，若能抑制兩者在血液中的高濃度表達，則有可能減輕重型顱腦損傷后心肌功能損傷的程度，改善預后，提高生存率。

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項目來源：保定市科學技術研究與發展指導計劃(編號：16ZF142)

071000 河北省保定市第一中心醫院(張劍、劉君)；河北省涿州市醫院(宋閏宇、王敬娜)；河北省唐山市鐵路中心醫院(萬琦)

10.3969/j.issn.1002-7386.2017.19.020

R 651.15

A

1002-7386(2017)19-2955-04

2017-07-12)