腦外傷后血清Tau、8- iso- PGF2α水平變化及臨床意義*

呂慶平，金許洪，陳 懷，魏雨雨，龐曉駿，張子彬

(浙江省中西醫結合醫院神經外科,杭州 310003)

腦外傷是臨床上常見的創傷類型，主要包括頭皮損傷、腦損傷及顱骨損傷3種類型，具有發病率高、臨床變化快、致死率高、致殘率高等特點[1]。有報道顯示，我國每年發生腦外傷的患者約有60萬人，發病率在全身創傷性疾病中位居第2位，其中約有20%的患者死亡，病死率位居首位[2]。由于腦外傷病情變化快，臨床上對腦外傷患者的預后評估較為困難。近年來，血清學標記物診斷逐漸得到臨床的重視。其中Tau主要存在神經元細胞質與軸突內，具有穩定微管結構，促進微管蛋白聚合及維持神經的作用，其水平可以反映神經細胞損傷情況[3]。8- 異前列腺素F2α(8- iso- PGF2α)則是近年來新發現的氧化應激相關分子，屬于氧化應激反應過程中花生四烯酸和氧自由基反應的產物[4]。而腦外傷作為一種創傷類型，會導致患者出現不同程度的氧化應激反應。兩者可能有效反映腦外傷患者病情嚴重程度。本研究旨在探討腦外傷后血清中Tau、8- iso- PGF2α的水平變化及臨床意義，現報道如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 以2016年2月至2018年2月本院收治的腦外傷患者92例作為研究組。納入標準[5]：(1)所有患者均經頭顱CT或MRI檢查確診為腦外傷；(2)入院前均未接受任何相關治療；(3)所有患者均于傷后24 h內入院；(4)年齡大于18周歲；(5)臨床病歷資料完整。排除標準：(1)存在明顯的復合傷或多發傷，即合并心肺腹等重要臟器損傷；(2)合并心、肝、腎等臟器功能嚴重障礙者；(3)既往有腦血管疾病病史或精神疾病病史者；(4)伴有嚴重感染性疾病或免疫系統疾病者；(5)妊娠期或哺乳期婦女；(6)正參與其他研究者。其中男56例，女36例，年齡22～52歲，平均(35.52±4.58)歲；致傷原因：車禍傷36例，打擊傷17例，墜落傷23例，其他16例。另選取同期于本院接受體檢的健康人員80例作為對照組。其中男49例，女31例，年齡23～56歲，平均(35.47±4.62)歲。兩組性別、年齡等一般資料比較，差異無統計學意義(P>0.05)，組間存在可比性。兩組人員均簽署了知情同意書，研究經本院倫理委員會批準。

1.2方法 (1)標本采集：分別于兩組人員入院時及存活患者入院3、7、30 d后采集周靜脈血10 mL，以3 000 r/min離心10 min，取上層血清保存于-80 ℃冰箱中待檢。(2)以酶聯免疫吸附法(ELISA)分別檢測血清Tau、8- iso- PGF2α水平，相關試劑盒購自上海酶聯生物科技有限公司。具體操作嚴格按照試劑盒說明書進行。(3)分組：①按照格拉斯哥昏迷評分(GCS)對患者病情嚴重程度進行評估[5]：其中GCS 13～15分患者記為輕度組，共有30例；GCS 9～12分患者記為中度組，共有34例；GCS 3～8分患者記為重度組，共有28例。②對所有患者均進行為期12個月的隨訪觀察，根據其生存狀況不同分為死亡組12例與存活組80例。

1.3觀察指標 分別比較研究組與對照組、死亡組與存活組血清Tau、8- iso- PGF2α水平，分析腦外傷患者病情嚴重程度及隨訪12個月時的生存狀況與血清Tau、8- iso- PGF2α水平的關系。

2 結 果

2.1兩組血清Tau、8- iso- PGF2α水平比較 研究組入院時血清Tau、8- iso- PGF2α水平高于對照組，差異有統計學意義(均P<0.05)，見表1。

2.2不同病情嚴重程度或不同時間點腦外傷患者血清Tau、8- iso- PGF2α變化 輕度組腦外傷患者入院時血清Tau、8- iso- PGF2α水平低于中度組與重度組，中度組血清Tau、8- iso- PGF2α水平低于重度組，差異均有統計學意義(P<0.05)。輕度、中度組腦外傷患者血清Tau、8- iso- PGF2α水平在7 d后出現下降，且隨訪30 d后其水平低于入院時；重度組血清Tau、8- iso- PGF2α水平在入院3 d時較入院時顯著升高，但入院7 d后出現下降，差異均有統計學意義(P<0.05)，見表2。

表1 兩組血清Tau、8- iso- PGF2α水平對比

表2 不同病情嚴重程度腦外傷患者入院時及入院3、7、 30 d后血清Tau、8- iso- PGF2α變化

#：P<0.05，與輕度組比較；△：P<0.05，與中度組比較；a：P<0.05，與入院時比較；b：P<0.05，與入院后3 d比較;c：P<0.05，與入院后7 d比較

2.3不同生存狀況腦外傷患者血清Tau、8- iso- PGF2α水平對比 死亡組腦外傷患者血清Tau、8- iso- PGF2α水平均高于存活組，差異有統計學意義(P<0.05)，見表3。

表3 不同生存狀況腦外傷患者血清Tau、8- iso- PGF2α 水平比較

2.4腦外傷患者病情嚴重程度與血清Tau、8- iso- PGF2α水平的相關性 經Pearson相關分析顯示，腦外傷患者血清Tau、8- iso- PGF2α水平與GCS呈負相關(r=-0.506、-0.627，P=0.000、0.000)，血清Tau水平與8- iso- PGF2α水平呈正相關(r=0.556，P=0.000)。

2.5腦外傷患者預后的影響因素分析 以患者預后情況為因變量，以年齡、性別、GCS、血清Tau及8- iso- PGF2α為自變量。進行二元多因素Logistics回歸分析，結果提示年齡、GCS、Tau、8- iso- PGF2α為腦外傷患者死亡的影響因素，見表4。

表4 腦外傷患者死亡影響因素的Logistics回歸分析

3 討 論

腦外傷主要是指因交通事故、工傷等一系列暴力作用于頭部導致的頭部軟組織損傷、露骨骨折及腦損傷等外傷，具有發病急、病情危重、致殘率和致死率較高的特點[5- 6]。由于腦外傷發病突然，且病情多變兇險，臨床預后評估難度較大。目前臨床上主要采用CT、MRI等影像學檢查及損傷嚴重程度評分、急性生理學與慢性健康狀況評分系統對腦外傷患者進行診斷及病情觀察。然而在臨床早期影像學資料與疾病嚴重程度往往不符，同時各項評分也無法有效評估預后[7]。因此，尋找一種簡單易行、能有效反映腦外傷患者病情及預后狀況的方法顯得尤為重要。有研究報道顯示，Tau是參與腦組織中細胞微管結構及軸突細胞骨架結構形成的重要蛋白之一[8- 9]，當外界暴力對腦組織造成損傷會導致Tau大量釋放進入細胞外間隙，進一步通過損傷的血腦屏障及腦脊液進入血液循環。另有研究報道顯示，Tau在細胞損傷過程中表現為異常高表達，并于局部組織中蓄積，從而對細胞微管結構及軸突功能產生影響，導致細胞過度凋亡[10]。8- iso- PGF2α屬于細胞膜、線粒體膜等結構中的花生四烯酸和氧自由基反應所生成的產物，與氧化應激損傷密切相關，是近年來新發現的氧化應激相關分子[11]。

本研究結果發現，研究組血清Tau、8- iso- PGF2α水平均高于對照組，這符合SPENCER等[12]的研究報道，表明腦外傷患者血清Tau、8- iso- PGF2α水平存在明顯高表達。分析原因主要是，腦外傷會對患者神經細胞造成破壞，從而使得中樞神經系統中的Tau蛋白被釋放入血，從而導致患者血清Tau水平顯著升高。與此同時，腦外傷會導致患者局部組織中氧自由基的生成增加，且會與細胞膜中的花生四烯酸發生反應，最終生成8- iso- PGF2α，而逐漸生成的8- iso- PGF2α會進入腦脊液并經由損傷的血腦屏障進入血液循環中，從而導致血清8- iso- PGF2α水平升高[13- 14]。從不同病情嚴重程度腦外傷患者血清Tau、8- iso- PGF2α水平比較來看，輕度組腦外傷患者血清Tau、8- iso- PGF2α水平低于中度組與重度組，而中度組血清Tau、8- iso- PGF2α水平低于重度組，腦外傷患者血清Tau、8- iso- PGF2α水平與GCS呈正相關，提示隨著腦外傷患者病情的逐漸進展，血清Tau、8- iso- PGF2α水平不斷升高。究其原因，作者認為隨著腦外傷患者的病情不斷加重，患者血腦屏障受損程度增加，從而促使大量的Tau、8- iso- PGF2α被釋放進入血液循環，同時機體氧化應激損傷和炎性反應可能進一步引起Tau、8- iso- PGF2α被釋放，導致血清Tau、8- iso- PGF2α水平升高[15- 16]。這一結果也提示在臨床工作中可通過對血清Tau、8- iso- PGF2α水平的檢測，來判斷腦外傷患者的病情嚴重程度，進一步為臨床治療方案的制訂提供參考依據。死亡組血清Tau、8- iso- PGF2α水平均高于存活組，差異均有統計學意義(P>0.05)，表明腦外傷患者預后與血清Tau、8- iso- PGF2α水平密切相關，且隨著血清Tau、8- iso- PGF2α水平的逐漸升高，患者預后越差。進一步分析不同病情嚴重程度腦外傷患者入院時，入院后3、7、30 d血清Tau、8- iso- PGF2水平，發現輕度、中度組腦外傷患者血清Tau、8- iso- PGF2α水平在入院后7 d出現顯著下降，隨訪30 d后其水平要顯著低于入院時；重度組血清Tau、8- iso- PGF2α水平在入院后3 d較入院時顯著升高，但入院后7 d出現顯著下降。提示不同病情程度的腦外傷患者的血清Tau、8- iso- PGF2α水平下降存在一定的差異，這說明兩者的動態變化可能與腦外傷的病情恢復程度相關，重度組患者早期可能存在再灌注損傷、病情較重的可能性，血清Tau、8- iso- PGF2α水平可能仍持續升高，在此期間對重度腦外傷患者進行干預可能對其病情恢復具有重要意義。成年患者年齡增加、低GCS、高血清Tau水平及高血清8- iso- PGF2α水平為腦外傷預后較差的危險因素。在臨床工作中對血清Tau、8- iso- PGF2α水平較高的腦外傷患者應予以密切關注，并予以針對性措施干預，從而改善預后。

本研究結果還顯示，Tau水平與8- iso- PGF2α水平呈正相關，提示兩者可能通過共同的機制在腦損傷的發生、發展中起重要作用，這對腦損傷發病機制的研究也提供了新的方向[17]。因8- iso- PGF2α與氧化應激存在密切相關，既往有研究提示抗氧化劑對其作用過程存在阻斷機制，對腦外傷患者的治療存在重要意義[18]。局部組織中過度蓄積的Tau能夠打破Bcl- 2/Bax的平衡,影響細胞的凋亡[15],針對細胞損傷后局部蓄積的Tau進行干預可對細胞的凋亡過程產生影響，進一步對腦外傷患者的病情預后產生影響。對腦外傷患者血清Tau、8- iso- PGF2α的作用過程進一步研究可為腦外傷患者的臨床治療提供新的治療方式。

綜上所述，腦外傷患者血清Tau、8- iso- PGF2α均呈異常高表達，且隨著其表達水平的不斷升高，患者病情嚴重程度逐漸增加，預后越差。因此，上述兩項血清學指標可作為臨床上腦外傷病情判斷、預后評估的有效指標，進一步研究可能為腦外傷患者的臨床治療提供新靶點。