創傷性脊柱骨折合并脊髓損傷患者血清pNF-H動態變化及其與脊髓損傷程度的相關性

楊紅杰,喬文菲,董勝利

(平煤神馬醫療集團總醫院脊柱外科,河南 平頂山 467000 )

創傷性脊柱骨折合并脊髓損傷屬于突發性、破壞性強的損傷，脊髓損傷后易誘發多種并發癥，如神經痛、血壓下降、肺栓塞、大小便失禁、尿路感染、骨質疏松等，影響患者生活質量[1-2]。近年來，我國創傷性脊髓損傷發病率逐年增長，使脊髓損傷的診治變得至關重要。目前臨床確診脊髓損傷主要采用常規檢查與影像學檢查，具有較強的主觀性，導致對脊髓損傷疾病發展與預后缺乏客觀評估。為進一步確定有效指標，客觀診斷脊髓損傷程度，分子生物標志物開始成為研究的焦點[3-4]。磷酸化高分子量神經微絲蛋白(phosphorylated high molecular weight neurofilament，pNF-H)是磷酸化后的一種軸突細胞骨架蛋白，在機體健康時細胞外僅有較少的軸突細胞骨架蛋白，但當脊髓發生損傷時，血脊髓屏障侵損，炎性細胞滲透到脊髓組織中大量釋放炎癥因子，導致損傷部位出現再次損傷，加劇神經元損傷與神經功能破壞[5-6]。由于pNF-H等蛋白經破裂受損的血脊髓屏障侵入腦脊液后穿透血液屏障進入血液，從而在腦脊液與血液中均可檢測到pNF-H的存在，但目前關于pNF-H與脊髓損傷程度的關系報道較少。本研究回顧性分析2017年1月—2019年1月筆者醫院脊柱外科收治的94例創傷性脊柱骨折患者血清pNF-H動態變化與脊髓損傷程度間的相關性，以期為臨床治療提供參考。

資料與方法

1 一般資料

納入標準：(1)脊髓損傷組經體格檢查、X線片、CT及MRI等影像學手段確診為創傷性脊柱骨折合并脊髓損傷； (2)脊髓損傷組為初次創傷性脊髓損傷，6h內就診同時出現神經癥狀； (3)單純骨折組經體格檢查、X線片、CT及MRI等影像學手段檢查確診為創傷性脊柱骨折，且未見脊髓損傷，6h內就診同時未見神經癥狀； (4)年齡18～60歲； (5)健康對照組均為體檢結果健康者，且未見顱腦損傷史。排除標準：(1)有多發性硬化、肌萎縮側索硬化癥與其他神經系統病史和家族史； (2)合并心腦血管，心、肝、腎等嚴重臟器性疾病； (3)先天性脊柱發育畸形； (4)脊柱手術史； (5)兩組患者住院期間發生顱腦損傷。

94例患者中合并脊髓損傷48例(脊髓損傷組)，單純脊柱骨折46例(單純骨折組)，同期筆者醫院進行體檢的健康者40例作為健康對照組。脊髓損傷組中男性35例，女性13例； 年齡18～60歲，平均50.7歲； 致傷原因：道路交通傷20例，摔傷16例，高處墜落傷7例，砸傷5例； 損傷部位：頸髓損傷21例，胸髓損傷12例，胸腰段損傷15例； 脊髓損傷ASIA神經功能分級：A級12例，B級11例，C級15例，D級10例。單純骨折組中男性30例，女性16例； 年齡18～60歲，平均50.8歲； 致傷原因：道路交通傷18例，摔傷13例，高處墜落傷8例，砸傷7例。健康對照組中男性30例，女性10例； 年齡18～60歲，平均50.8歲。三組一般資料比較差異無統計學意義(P>0.05)。入選者均為自愿參與本研究，且簽署知情同意書； 本研究經筆者醫院醫學倫理委員會批準(2017NF02009)。

2 方法

收集脊髓損傷組與單純骨折組傷后12h、24h、3d、7d、14d時靜脈血3mL，健康對照組僅在體檢日留取靜脈血3mL，離心分離后采用雙抗體夾心法測定標本中pNF-H水平，采用純化的人pNF-H抗體包被微孔板，制成固相抗體，往包被單抗的微孔中一次加入待檢測標本，再與辣根過氧化物酶標記的pNF-H抗體結合，制作為抗體-抗原-酶標抗體復合物，經徹底洗滌后加底物3,3',5,5'-四甲基聯苯胺顯色，在辣根過氧化物酶催化下轉化為藍色，同時在酸的作用下轉化為最終的黃色，顏色深淺與樣品中pNF-H呈正相關。采用酶標儀(型號：TC1000-S，大連楓洲科技有限公司)在450nm波上下測定吸光度，采用標準曲線計算樣品中pNF-H濃度。

3 ASIA分級

脊髓損傷組患者入院后由2名醫師共同完成美國脊髓損傷協會(American Spinal Cord Injury Association，ASIA)神經功能分級，分級標準參照《脊髓損傷ASIA神經功能分類標準》[7]，A級：完全性損傷，骶段S4-5完全喪失任何運動與感覺功能； B級：不完全性損傷，損傷平面以下，骶段S4-5有明顯感覺，但喪失運動功能； C級：不完全性損傷，損傷平面以下運動功能尚在，且超過一半的關鍵肌肌力<3級； D級：不完全性損傷，損傷平面以下運動功能尚在，且超過一半的關鍵肌肌力≥3級。

4 統計學分析

結 果

1 不同時間點各組血清pHF-H濃度變化

脊髓損傷組傷后12h、24h、3d、7d pNF-H濃度逐漸升高，在14d時下降，單純骨折組與健康對照組傷后12h、24h、3d、7d pNF-H濃度無明顯變化； 脊髓損傷組傷后12h、24h、3d、7d、14d血清pNF-H濃度高于單純骨折組、健康對照組(P<0.05)； 單純骨折組傷后12h、24h、3d、7d、14d血清pNF-H濃度高于健康對照組(P<0.05)。見表1。

表1 不同時間點各組血清pNF-H濃度變化

2 脊髓損傷組不同ASIA分級患者不同時間點血清pNF-H濃度變化

A、B級患者在傷后12h、24h、3d、7d pNF-H濃度逐漸升高，而在14d時逐漸下降，C、D級患者在傷后12h、24h、3d pNF-H逐漸升高，而在7、14d時pNF-H逐漸下降； 不同ASIA分級患者不同時間點血清pNF-H濃度比較差異有統計學意義(P<0.05)； 傷后12h、24h、3d、7d、14d，A級患者血清pNF-H濃度高于B、C、D級患者(P<0.05)，B級患者血清pNF-H濃度高于C、D級(P<0.05)，C級患者血清pNF-H濃度高于D級(P<0.05)，見表2。

經Spearman相關性分析，血清pNF-H與ASIA分級呈負相關(r=-0.951，P<0.05)。

表2 脊髓損傷組不同ASIA分級患者不同時間點血清pNF-H濃度變化

討 論

脊髓損傷發生主要是由中樞神經系統中軸突受損所致，血清與腦脊液中會產生大量蛋白質濃度改變，該類生物標記物輔助評估損傷患者的病情，為疾病診斷、治療與預后觀察提供幫助[8-9]。pNF-H作為一種高分子蛋白質，具有含量高、穩定性強、神經組織特異性強的優勢。研究報道，其在中樞神經系統軸突損傷性疾病中具有良好的評估價值，如腦卒中、顱腦損傷、脊髓側索硬化等[10]。有研究報道測定血清中pNF-H含量來判斷神經細胞退化與凋亡現狀，進一步驗證脊髓損傷病情嚴重程度，結果采用大鼠實驗進一步驗證發現，脊髓損傷后的大鼠在幾個小時后出現pNF-H濃度升高，在術后16h時達到首個濃度高峰后，pNF-H濃度呈現為低表達，術后3d左右濃度達到峰值，后續的14d觀察中pNF-H濃度下降[11-12]。何件根等[13]報道，神經微絲蛋白僅存在于神經細胞中，而血清中可監測到神經微絲蛋白提示神經細胞受到損傷。

本研究發現，各組間不同時間點血清pNF-H濃度變化差異有統計學意義，進一步推測在脊柱骨折、脊髓損傷患者及健康對照組血清中均可成功檢測到pNF-H，在相同時間點中脊髓損傷組pNF-H濃度最高，而單純骨折組pNF-H濃度未見顯著上升，提示單純骨折組未有脊髓或其他部位發生中樞神經損傷。脊髓損傷組患者中血清pNF-H隨著時間變化而升高后下降的動態變化，在傷后7d最高，14d明顯下降，可能與血脊屏障受損、神經元功能壞死密切相關[14-16]。本研究分析了脊髓損傷組不同ASIA分級患者不同時間點的血清pNF-H濃度，結果發現在相同時間點中A、B級濃度顯著高于C、D級濃度，提示病情嚴重的脊髓損傷患者血清中pNF-H濃度越高，而在ASIA分級較輕脊髓損傷患者中pNF-H濃度表達不顯著，可能由于C、D級病理損害程度較輕，而A、B級神經功能損害較為嚴重使pNF-H大量經破裂受損的血脊髓屏障侵入腦脊液后穿透血液屏障進入血液而呈現為高表達。本研究顯示ASIA分級A級患者pNF-H水平顯著高于B、C、D級患者，同時確定血清pNF-H是評估脊髓損傷嚴重程度的生物標志物。本研究經Spearman相關性分析，血清pNF-H與ASIA分級呈負相關，提示血清pHF-H水平可能成為監測脊髓損傷病情變化的指標，在脊髓損傷發生發展時具有預測意義，既往研究報道與本研究結果對比有相似結果[17-18]。De Schaepdryver等[10]研究報道，血清中膠質纖維酸性蛋白(GFAP)、pNF-H、神經元特異性烯醇化酶(NSE)水平聯合CT技術，可進一步評估脊髓損傷程度； 而Kim等[19]進行大鼠動物實驗研究發現，脊髓損傷程度越嚴重，大鼠pNF-H濃度越高，提示pNF-H水平可有效預測脊髓損傷嚴重程度。

綜上所述，創傷性脊柱骨折合并脊髓損傷患者血清pNF-H濃度隨時間變化，而ASIA分級越嚴重血清pNF-H濃度越高； 在未見脊髓損傷的創傷性脊柱骨折及健康人群中均可檢測到pNF-H濃度。但由于本研究為小樣本研究，需進一步擴大樣本在多中心研究中驗證，以獲得更準確的結果。