輕型顱腦損傷病人血清高遷移率族蛋白B1、泛素C末端水解酶L1和神經元特異性烯醇化酶水平變化及與預后的相關性分析

謝元潤 馬迎輝 葉繼業 陳超

輕型顱腦損傷(mild head injury，MHI)在顱腦損傷病人中占比遠多于中、重型顱腦損傷，且因癥狀較輕的原因，僅少數及時得到了醫治，常留下后遺癥[1]。目前,臨床主要通過格拉斯哥預后量表(Glasgow coma scale，GOS)評估顱腦損傷病人預后，但病人生理病理等基礎因素的影響具有一定局限性。研究發現，炎癥反應和神經組織損傷與顱腦損傷病人預后密切相關[2]。高遷移率族蛋白B1(high mobility group protein B1，HMGB1)是一種核蛋白，能激活核因子κB，引起一系列炎癥級聯反應[3]。泛素C末端水解酶L1(ubiquitin C-terminal hydrolase L1，UCH-L1)是一種半胱氨酸特異性水解酶，能通過結合單體泛素，延長泛素半衰期以對神經元進行調控，與神經系統功能密切相關[4]。神經元特異性烯醇化酶(neuron specific enolase，NSE)是神經元細胞的一種酶，在腦組織細胞中具有極高的活性，腦組織受損后，會大量釋放NSE[5]。本研究分析MHI病人血清HMGB1、UCH-L1、NSE水平變化情況，探討其與病人預后的關系。

對象與方法

一、對象

我院2017年1月～2019年1月收治的84例MHI病人為MHI組，均經顱腦CT檢查確診，其中男62例，女22例；年齡42～63歲，平均(48.82±3.87)歲；BMI為20～28 kg/m2，平均(24.18±3.13)kg/m2；入院時間為傷后2～8小時，平均(4.50±1.23)小時。納入標準：(1)符合《臨床診療指南.創傷學分冊》中顱腦損傷診斷標準[6]；(2)GOS評分13～15分；(3)臨床資料完整者；(4)病人及家屬均知情研究；(5)無癡呆者。排除標準：溝通障礙；濫用精神藥物、長期酗酒；顱內感染、顱內占位、大面積腦梗死等其他類型腦部疾病者；嚴重心血管疾病；肝腎功能不全；合并其他部位損傷。另選取同時期57例來我院體檢健康者為對照組，男41例，女16例；年齡40～65歲，平均(47.35±4.83)歲；BMI為20～28 kg/m2，平均(23.97±3.23)kg/m2；兩組研究對象一般資料對比差異無統計學意義(P>0.05)。本研究經本院倫理委員會批準(倫理編號：EDYLJTHSSZXYY20161108008)。

二、方法

1.基礎資料收集：收集MHI病人性別、年齡、BMI、吸煙、飲酒、病史、致傷原因、損傷類型、并發癥(包括感染、顱內血腫、腦疝、腦梗塞、壓瘡等)，入院后24小時收縮壓(systolic pressure，SP)、舒張壓(diastolic pressure，BP)水平。測定總膽固醇(total cholesterol，TC)、甘油三酯(triglyceride，TG)、高密度脂蛋白膽固醇(high density lipoprotein cholesterol，HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(low density lipoprotein cholesterin，LDL-C)、超敏C反應蛋白(high-sensitivity C-reactive protein，hs-CRP)水平。

2.血清HMGB1、UCH-L1、NSE水平測定：取入院后24小時內5 ml靜脈血，3 000 r/min離心10分鐘，半徑8 cm，酶聯吸附法測定HMGB1、UCH-L1、NSE水平。

3.預后評估：對所有病人隨訪6個月，采用GOS評估病人預后狀況。將MHI組分為預后不良組(Ⅰ～Ⅲ級，23例)和預后良好組(Ⅳ～Ⅴ級，61例)。

三、統計學處理

結果

1.MHI組和對照組血清HMGB1、UCH-L1、NSE水平對比：MHI組血清HMGB1、UCH-L1、NSE水平高于對照組，差異有統計學意義(P<0.05)。見表1。

2.MHI病人預后不良影響因素的單因素分析：預后不良組復合損傷、并發癥比例和血清hs-CRP、HMGB1、UCH-L1、NSE水平高于預后良好組，差異有統計學意義(P<0.05)。見表2。

3.MHI病人預后不良影響因素的多因素Logistics回歸分析： 以損傷類型、并發癥、hs-CRP、HMGB1、UCH-L1、NSE為自變量，以預后情況為因變量(不良=1，良好=0)，多因素Logistic回歸分析顯示，復合損傷、HMGB1、UCH-L1、NSE為MHI病人預后不良獨立影響因素(P<0.05)。見表3。

4.血清HMGB1、UCH-L1、NSE水平對MHI不良預后的預測價值：以血清HMGB1、UCH-L1、NSE水平為自變量，MHI預后情況為因變量(不良=1，良好=0)，進行Logistic回歸，建立MHI不良預后預測模型，Log=P/(1-P)=9.265+1.059×HMGB1-5.964×UCH-L1+0.287×NSE，預測概率作聯合ROC曲線，HMGB1+UCH-L1+NSE預測MHI不良預后的AUC明顯大于HMGB1、UCH-L1、NSE單獨預測(Z=3.894、3.833、4.341，均P<0.05)。見表4、圖1。

圖1 血清HMGB1、UCH-L1、NSE水平預測MHI不良預后的ROC曲線

討論

MHI為顱腦損傷中最為常見的類型，但由于很多病人并沒有明顯的影像學和臨床表現，且很少有殘疾和死亡的結果，因此臨床重視度不高。目前，MHI的預后主要依據GOS評分評估，但即便13～15分的病人也可能出現病變惡化甚至死亡等事件，因此迫切需要一種能幫助MHI診斷及評估病人預后的指標。

HMGB1為含量最豐富的HMG蛋白，生理狀態下，HMGB1參與DNA復制、轉錄等功能，病理狀態下，則會作為損傷信號分子和炎性因子，通過炎性反應刺激免疫系統，誘導釋放多種炎性因子[7]。創傷性腦損傷病人血漿中HMGB1濃度提高，可激活天然免疫系統，釋放大量炎癥因子，加重病情[8]。本研究結果顯示，MHI組血清HMGB1水平高于對照組，顱腦損傷是一個復雜過程，組織、血管損傷會導致HMGB1大量釋放，同時組織、血管損傷還會導致腦細胞缺氧、死亡，繼發炎癥反應，炎癥因子刺激細胞導致HMGB1被動釋放，并通過受損血腦屏障(blood brain barrier，BBB)進入血液，故MHI病人血清HMGB1水平明顯升高[9]。結果顯示，預后不良組血清HMGB1水平高于預后良好組，為MHI病人預后不良獨立影響因素。Li等[10]通過阻斷中風大鼠HMGB1發現，阻斷HMGB1信號能減輕BBB損傷和炎癥反應。預后不良組血清HMGB1水平升高可能通過加重BBB損傷和炎癥反應，加重組織缺血性損傷和神經功能退變進而降低病人預后。

UCH-L1為泛素蛋白酶體系統重要組成分，廣泛參與細胞凋亡、細胞周期調控等生理病理反應過程[8]。UCH-L1僅存在于腦部神經元，且分子量僅24 kDa，很容易透過BBB進入外周血液。研究表明，UCH-L1活性改變與帕金森、阿爾茨海默病等神經退行性疾病有關，近年研究發現，腦梗死病人血清中UCH-L1表達明顯提升，與病人病情嚴重程度密切相關[11]。Metzger 等[12]研究也發現，顱腦損傷后腦脊液中UCH-L1表達明顯升高，且隨著預后變差而提升。本研究結果顯示，MHI組血清UCH-L1水平明顯高于對照組，顱腦損傷后UCH-L1可從受損神經元中漏出，再經受損BBB進入血液，因此MHI病人血清UCH-L1水平明顯提升。研究發現，UCH-L1可通過蛋白激酶A-cAMP反應元件結合蛋白信號途徑調節大腦海馬組織神經細胞，并通過泛素途徑調節應激介導細胞凋亡，加重腦組織損傷[13]。本研究結果也顯示。預后不良組血清UCH-L1水平明顯高于預后良好組，為MHI病人預后不良獨立影響因素，說明血清UCH-L1水平越高，MHI病人預后越差，符合上述報道。

NSE特異性存在神經元胞漿內，生理狀態下，能催化α-磷酸甘油裂解為磷酸烯醇式丙酮酸，促進機體糖代謝和控制神經細胞多種功能，病理狀態下，多種因素破壞神經元細胞結構則會大量釋放NSE，并參與BBB基膜的纖黏蛋白和層黏蛋白降解，損壞BBB并經此進入血液[14]。研究發現，顱腦損傷后12小時內血清中NSE水平即可達高峰，若無繼發損害則會在6～12天后降低，與顱腦損傷程度密切相關[15]。同時，NSE還能促進細胞外基質降解、肌動蛋白重構、炎性膠質細胞增殖，使活化小膠質細胞和巨噬細胞遷移至受損部位，加速神經細胞死亡，釋放更多NSE[16]。本研究結果顯示，MHI組血清NSE水平高于對照組，顱腦損傷后神經元細胞受損，釋放NSE并透過BBB進入血液循環。結果顯示，預后不良組血清NSE水平高于預后良好組，為MHI病人預后不良獨立影響因素，說明NSE水平越高病人預后越差。ROC曲線顯示，HMGB1、UCH-L1、NSE均對MHI不良預后具有一定預測價值，三項聯合AUC顯著增加。聯合檢測血清HMGB1、UCH-L1、NSE水平能提升MHI不良預后預測價值。