心肌肌鈣蛋白I、神經元特異性烯醇酶及S-100β蛋白對急性一氧化碳中毒后遲發性腦病的預測價值

袁燕，郭雙喜，王聰聰

一氧化碳中毒后遲發性腦病（DEACMP）是急性一氧化碳中毒（ACOP）的常見并發癥［1］，其往往出現在病人病情顯著好轉的假愈期后，主要以錐體系、錐體外系神經障礙及癡呆等癥狀為主，導致病人生存質量嚴重下降。目前，DEACMP 病理機制仍不夠明確，盡管ACOP 程度與DEACMP 發生存在一定的關聯，但仍無法較為準確地對DEACMP發生進行預測。本研究對既往研究認為與神經損傷機制相關的血清心肌肌鈣蛋白Ⅰ（cTnⅠ）、神經元特異性烯醇酶（NSE）、中樞神經特異性蛋白（S-100β）進行檢測，旨在為ACOP程度評定和DEACMP的早期預測以及尋求有針對性臨床診療方案提供依據，現報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料選擇2017 年6 月至2019 年6 月新鄉醫學院第一附屬醫院收治的68 例ACOP 病人為ACOP 組。納入標準：均符合內科學（8 版）有關ACOP 的診斷標準［2］；（2）發病至入院時間＜6 h。排除標準：（1）合并急性腦血管病、腦創傷、神經系統感染、癲癇等疾病及嚴重心、肺、腎臟的器官功能障礙者；（2）既往有精神疾病、錐體外系及智力障礙等疾病者；（3）治療過程中死亡、處于植物生存狀態以及失訪者。ACOP 組男31例，女37例，年齡范圍18～73 歲，年齡（46.71±11.93）歲，發病時間范圍2～5 h，發病時間（4.21±0.76）h；同時選擇此期間在該院體檢的40 例健康受試者為健康對照組，其中男19 例，女21 例，年齡范圍20～68 歲，年齡（45.32±11.64）歲，兩組納入病例在性別、年齡方面差異無統計學意義（χ2=0.04，P=0.847；t=0.59，P=0.557），具有可比性，病人或其近親屬均知情同意，本研究符合《世界醫學協會赫爾辛基宣言》相關要求。

1.2 方法

1.2.1 治療方法 入院后均立即常規給予高壓氧并配合銀杏達莫、丹參注射液靜脈滴注，茴拉西坦、尼莫地平口服及對癥治療。

1.2.2 相關指標檢測 所有病人均于入院2 h 內采集靜脈血5 mL，立即以3 000 r/min 于離心機中離心15 min，取上清液在-20 ℃冰箱內保存待測。cTnI、NSE 及S-100β 應用采用羅氏Elecsys-2010 電化學發光免疫分析儀及配套試劑進行檢測，均嚴格按照說明書進行操作。

1.3 觀察指標及評價標準觀察并記錄ACOP病人入院2 h 內及健康受試者血清cTnⅠ、NSE 及S-100β水平，分析各檢測指標與ACOP程度的相關性以及對一氧化碳中毒后遲發性腦病（DEACMP）的預測價值。

1.3.1 ACOP 程度評價標準 輕度：碳氧血紅蛋白＜30%，意識清楚，以搏動性頭痛為主的癥狀，脫離現場癥狀迅速改善。中度：碳氧血紅蛋白為30%～50%，有意識障礙（譫妄、躁動）及淺昏迷，頭痛劇烈、嘔吐、物理，經治療意識迅速恢復。重度：碳氧血紅蛋白＞50%，中重度昏迷，合并有腦水腫、肺水腫等，神經系統陽性體征（肌張力增高，病理征陽性）［3］。

1.3.2 DEACMP 診斷標準 ACOP 病人經一段清醒期后再次出現精神異常、智能改變肌張力增高和大小便失禁等癥狀為主的神經功能障礙，且頭顱CT或MRI 提示有廣泛性腦白質損害即診斷為ACOP 后遲發性腦病［4］。

1.4 統計學方法應用SPSS 18.0 統計學軟件對相關數據進行處理分析，計數資料比較采用χ2檢驗，計量資料用表示，兩組間比較采用獨立樣本t檢驗，多組間比較采用方差分析，多組之間兩兩比較采用SNK-q檢驗的方法；各檢測指標與ACOP 程度及DEACMP 發生的相關性采用Spearman 相關分析；各檢測指標對ACOP 后遲發性腦病的預測價值采用受試者工作曲線（ROC 曲線）分析，以P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 ACOP病人血清cTn I、NSE 及S-100β 水平檢測結果顯示，ACOP 組病人血清cTnⅠ、NSE及S-100β 水平均較健康對照組明顯升高，均差異有統計學意義（P＜0.01）。見表1。

表1 急性一氧化碳中毒（ACOP）病人與健康體檢者血清cTnⅠ、NSE及S-100β水平比較/（μg/L，）

表1 急性一氧化碳中毒（ACOP）病人與健康體檢者血清cTnⅠ、NSE及S-100β水平比較/（μg/L，）

注：cTnⅠ為心肌肌鈣蛋白Ⅰ，NSE 為神經元特異性烯醇酶，S-100β為中樞神經特異性蛋白。

2.2 ACOP 程度與各檢測指標的相關性Spearman 相關分析結果顯示，ACOP 程度與血清cTnⅠ、NSE 及S-100β 水平呈顯著正相關（相關系數分別為0.718、0.734、0.875，均P＜0.001），血清cTnⅠ、NSE 及S-100β水平越高，ACOP程度越重。見表2。

表2 急性一氧化碳中毒（ACOP）程度與血清cTnⅠ、NSE及S-100β水平的關系/（μg/L，）

表2 急性一氧化碳中毒（ACOP）程度與血清cTnⅠ、NSE及S-100β水平的關系/（μg/L，）

注：cTnⅠ為心肌肌鈣蛋白Ⅰ，NSE 為神經元特異性烯醇酶，S-100β為中樞神經特異性蛋白。

2.3 各檢測指標與DEACMP 發生的相關性ACOP病人DEACMP發生率為27.94%（19/68），DEACMP病人血清cTnⅠ、NSE及S-100β水平均明顯高于非DEACMP 病人（P＜0.01），經Spearman 相關分析結果顯示，DEACMP 的發生與血清cTnⅠ、NSE 及S-100β 水平呈顯著正相關（相關系數分別為0.447、0.458、0.736，均P＜0.001），血清cTnⅠ、NSE及S-100β水平越高，并發DEACMP的可能性也高。見表3。

表3 一氧化碳中毒后遲發性腦病（DEACMP）發生與血清cTnⅠ、NSE及S-100β水平的關系/（μg/L，）

表3 一氧化碳中毒后遲發性腦病（DEACMP）發生與血清cTnⅠ、NSE及S-100β水平的關系/（μg/L，）

注：cTnⅠ為心肌肌鈣蛋白Ⅰ，NSE 為神經元特異性烯醇酶，S-100β為中樞神經特異性蛋白。

2.4 各指標單獨及聯合檢測對DEACMP預測的效能參數及ROC 曲線通過繪制ROC 曲線確定血清cTnⅠ、NSE 及S-100β 診斷DEACMP 的臨界值，大于臨界值者為DEACMP 陽性，否則為陰性，計算各指標臨界值診斷的靈敏度、特異度、約登指數以及ROC 曲線下面積（AUC）。進一步通過計算cTnⅠ、NSE 及S-100β（分別計為X1、X2、X3）logistic 回歸分析結果確定DEACMP 預測概率值方程為：P=1/［1＋e-（-4.439＋1.832X1＋0.268X2＋3.312X3）］，同時確定三指標聯合檢測預測概率的預測變量PRE_1，將每組cTnⅠ、NSE 及S-100β 數值代入以上回歸方程得到預測概率值P，若P 值≥預測變量PRE_1 的臨界值即診斷為DEACMP。見表4、圖1。

圖1 各指標單獨及聯合檢測對一氧化碳中毒后遲發性腦病（DEACMP）預測的ROC曲線

表4 各指標單獨及聯合檢測對一氧化碳中毒后遲發性腦病（DEACMP）預測的效能參數

3 討論

ACOP 是臨床常見的危重癥之一，在意識清醒后一段時間，部分病人會并發以中樞神經系統功能損害癥狀為主的DEACMP［5］，有報道顯示，我國DEACMP 發生率達10%～30%，而重度中毒者其發生率可達40% 以上，且其致殘率較高［6］。但僅憑ACOP 病人早期的臨床癥狀、體征及中毒程度很難對其臨床預后進行準確判斷。因此，探索與ACOP程度及DEACMP 相關的檢測指標，對尋求有針對性的治療方案，改善ACOP預后具有重要意義。

cTnⅠ是一種僅存在于心臟的心肌結構蛋白，在心肌受損后能快速釋放入血［7］，可作為心肌缺血損傷的標志物，具有很高的敏感性和特異性［8］。有大量研究發現cTnⅠ的異常升高也與神經功能受損關系密切。馬明遠等［9］報道顱腦損傷病人cTnⅠ異常發生率可達57%，鄭元回等［8］的研究也得到了類似的結果，認為顱腦損傷早期病人普遍存在cTnⅠ的異常升高，且與損傷程度及預后密切相關。另有研究發現，ACOP 病人普遍存在心肌損害，表現為血清心肌肌鈣蛋白等指標的明顯升高，且與DEACMP發生具有明顯的相關性［10］。本研究結果顯示，ACOP 組病人血清cTnⅠ水平明顯高于健康對照組，且與ACOP 程度及DEACMP 發生呈正相關（相關系數分別為0.718、0.447），與以往的研究結論一致。分析原因可能與ACOP 所致的顱腦損傷使機體處于應激狀態，影響下丘腦功能，以致交感神經-腎上腺髓質系統異常興奮，促使血漿中兒茶酚胺分泌增加，同時一氧化氮、精氨酸加壓素及血管緊張素Ⅱ也明顯升高［8，11］，造成機體出現冠狀動脈痙攣，心肌細胞損傷或壞死，促進心肌酶及cTnⅠ的釋放，從而導致血清心肌酶及cTnⅠ的異常升高有關。

NSE 是一種特異性可溶性蛋白，主要分布于神經內分泌細胞及大腦神經元中，對神經元具有營養及保護作用［12］，常在中毒及神經損傷后大量釋放進入腦脊液及血液［5］，能客觀地反映腦損傷所致的神經元損害程度［12］。有研究認為，NSE 是預測ACOP是否可能導致病人意識喪失的敏感指標，NSE 水平變化對ACOP 所致大腦缺氧性損害程度具有一定的評估價值［13-14］。劉書花等［15］的研究發現，ACOP 病人在中毒后24 h 血清NES 水平明顯升高，且隨病情的好轉而逐漸降低。而張秀明等［16］的研究發現，DEACMP 病人腦脊液中NSE 水平明顯升高，對DEACMP 病人神經元損傷程度的判斷具有一定的臨床價值。本研究結果顯示，ACOP 組病人血清NSE 水平明顯高于健康對照組，且與ACOP 程度及DEACMP 發生呈正相關（相關系數分別為0.734、0.458），其相關性程度與cTnⅠ接近，與以上研究結論基本一致，提示NSE 水平的升高可作為ACOP 病人神經損傷程度及不良預后的客觀指標。

S-100β 是一種主要由神經膠質細胞合成和分泌的酸性鈣離子結合蛋白，其主要功能是調節能量代謝、細胞生長以及細胞內信號傳導［14］，但S-100β的過度分泌往往會增加炎癥因子的表達導致細胞凋亡［17］，是腦損傷程度和預后判斷的重要標志物之一。何國厚等［18］的研究發現，腦梗死病人早期血清S-100β 水平明顯升高，且其變化程度與梗死面積呈明顯的正相關，認為S-100β 可以作為神經損害程度的定量指標。靳平燕等［17］的研究結果顯示，ACOP病人血清S-100β 水平較健康體檢者明顯升高，且隨病人意識障礙程度的升高而逐漸增高。而Park等［19］的研究認為，S-100β 水平對ACOP 病情評估及DEACMP 的預測均有重要價值，其對DEACMP 預測的靈敏度和特異度可達90%和87%。本研究結果顯示，ACOP 組病人血清S-100β 水平明顯高于健康對照組，且與ACOP 程度及DEACMP 發生呈顯著正相關（相關系數分別為0.875、0.736），其相關性程度與明顯高于cTnⅠ和NSE，與以上研究結論一致，均體現了血清S-100β 檢測在ACOP 病人病情評估及DEACMP預測中的重要價值。

本研究通過繪制ROC曲線對以上3種檢驗指標對DEACMP發生的預測價值進行了定量評價，結果顯示，血清S-100β 以0.175 μg/L 作為臨界值，其診斷DEACMP的靈敏度、特異度、約登指數以及ROC曲線下面積（AUC）均明顯高于cTnⅠ和NSE，而后兩者差異有統計學意義（S-100β：0.947、0.878、0.825、0.943；cTnⅠ：0.737、0.694、0.431、0.787；NSE：0.789、0.694、0.483、0.795），與Park等［19］關于S-100β的研究結果基本一致。而進一步對各指標聯合檢測的預測價值進行分析顯示，AUC、約登指數、特異度分別為0.988、0.875、0.980，均較單獨檢測有不同程度提升。提示單獨檢測血清S-100β 對DEACMP 的預測價值較高，而cTn Ⅰ、NSE 及S-100β 聯合檢測能進一步提高對DEACMP的預測價值，值得在DEACMP預防中推廣。