烏司他丁對老年重度燒傷患者切痂術(shù)后認知功能障礙和血清S100β蛋白及NSE的影響

孫樹棟 王坤 劉海鷹 欒坤寧 劉俊

(1濰坊市人民醫(yī)院燒傷與創(chuàng)面修復(fù)科，山東 濰坊 261041；2陽光融和醫(yī)院皮膚科)

術(shù)后認知功能障礙(POCD)是全身麻醉后最常見的精神障礙類并發(fā)癥。POCD是指麻醉前無精神障礙，但麻醉后出現(xiàn)記憶、抽象思維、定向力等癥狀且身體活動能力顯著下降〔1,2〕。在重度燒傷的老年患者中，早期行切痂術(shù)后POCD的發(fā)生率較高〔3〕，嚴重影響患者生活質(zhì)量。因此，分析老年重度燒傷患者早期行切痂術(shù)后POCD的病理生理機制，對臨床診斷和預(yù)防POCD的發(fā)生發(fā)展具有重要的臨床意義。S100β蛋白是神經(jīng)膠質(zhì)細胞和施萬細胞中高表達的神經(jīng)組織蛋白〔4〕。循環(huán)血液中S100β的生理含量很低，但中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷或神經(jīng)病理損傷下，血腦屏障通透性明顯增加，血清S100β蛋白水平異常升高〔5,6〕。S100β水平在阿爾茨海默病、神經(jīng)膠質(zhì)瘤和肝性腦病患者血清中升高〔7〕。但它在POCD患者中功能和臨床意義尚需要進一步研究。神經(jīng)元特異性烯醇化酶(NSE)是神經(jīng)元和神經(jīng)內(nèi)分泌細胞的一種特異性酸性蛋白酶〔8〕，在神經(jīng)母細胞瘤、甲狀腺髓樣癌和小細胞肺癌患者中血清NSE顯著升高，可用于病情監(jiān)測、療效評價及復(fù)發(fā)〔6，9〕。但NSE在POCD中作用仍具爭議。本研究探討烏司他丁對老年重度燒傷患者切痂術(shù)后POCD和血清S100β和NSE表達水平的影響。

1 資料和方法

1.1一般資料 選擇2015年4月至2020年3月在丙泊酚全麻下行切痂術(shù)的老年重度燒傷患者154例隨機雙盲分為手術(shù)組(術(shù)前給予烏司他丁)和對照組(術(shù)前不給烏司他丁)。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1) 患者Ⅲ°燒傷面積>10%，且Ⅲ°燒傷部位局限在單下肢，心肺狀態(tài)良好，符合切痂指征。(2) 年齡在60歲以上。兩組一般資料差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表1。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1) 應(yīng)用免疫抑制劑的患者；(2)急性或慢性細菌和(或)病毒感染患者；(3)自身免疫性疾病患者；(4)結(jié)締組織疾病患者；(5)惡性腫瘤患者；(6)肝腎功能不全患者；(7)慢性肌肉疾病患者；(8)患者有外周血管疾病、慢性心力衰竭、甲狀腺疾病、肝腎功能不全、腫瘤、近半年大創(chuàng)傷或手術(shù)史的；(9)糖尿病；(10)心功能分級Ⅲ、Ⅳ級；(11)有心肌梗死史的患者，經(jīng)皮冠狀動脈腔內(nèi)成形術(shù)、冠狀動脈搭橋術(shù)近半年、腎上腺皮質(zhì)激素或其他免疫調(diào)節(jié)劑藥物近一段時間，患者及其家屬不同意參與該項研究或患者有精神病。POCD診斷標(biāo)準(zhǔn)〔10〕：根據(jù)美國精神疾病協(xié)會發(fā)布的診斷標(biāo)準(zhǔn)為參考；至少有以下兩種情況：(1)知覺障礙；(2)言語不連貫；(3)睡眠-覺醒障礙；(4) 神經(jīng)運動活動增加或減少，定向障礙和記憶力減退。根據(jù)術(shù)后是否發(fā)生POCD又將手術(shù)組分為手術(shù)POCD組和手術(shù)非POCD組，對照組分為對照POCD組和對照非POCD組。

表1 手術(shù)組和對照組一般資料比較

1.2評分量表

1.2.1簡易精神狀態(tài)檢查(MMSE)量表〔11〕每個正確答案為1分，錯誤或未知為0分。不合適者得9分，拒絕回答或理解者得8分。在總分中，8分和9分按0分計算，最高分為30分。癡呆與否與受教育程度有關(guān)。癡呆癥確診是：文盲低于17分的患者、小學(xué)低于20分的患者、中學(xué)以上低于24分。27～30分為正常，21～26分為輕度，10～20分為中度，0～9分為重度。

1.2.2蒙特利爾認知評定(MOCA)量表〔12〕測試內(nèi)容包括視覺空間、執(zhí)行能力、命名、記憶、注意力、語言流暢性、抽象思維、延遲記憶和定向力，共30分，對受教育12年以下的受試者在測試結(jié)果中加1分，糾正文化程度的偏差，26分為正常。

1.3血液樣本的采集 取患者清晨空腹靜脈血3 ml。采集標(biāo)本后1 h，以3 000 r/min離心10 min，提取血清裝于0.5 ml EP管中-80℃保存,在1個月內(nèi)使用酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)試劑盒檢測血清S100β和NSE表達水平。試劑均購于武漢博士德生物工程有限公司，操作按照說明書進行。

1.4手術(shù)方法 術(shù)前常規(guī)禁食8 h，進入手術(shù)后建立外周靜脈通路，局麻下經(jīng)橈動脈穿刺置管連接壓力傳感器監(jiān)測動脈血壓。手術(shù)組術(shù)前30 min靜脈滴注烏司他丁10 000 U/kg，術(shù)后第1天和第2天靜脈滴注烏司他丁5 000 U/kg；麻醉誘導(dǎo)劑：靜脈注射咪達唑侖0.05 mg/kg、依托咪酯0.3 mg/kg、芬太尼10 mg/kg、阿曲庫銨0.5 mg/kg。氣管插管后進行機械控制通氣。患肢使用止血帶，削除壞死燒傷焦痂至深筋膜，過氧化氫、生理鹽水依次沖洗后，將自體皮微粒均勻涂抹新鮮創(chuàng)面之上，之后使用人體生物敷料包扎，外用無菌敷料加壓包扎。對照組同手術(shù)組，但術(shù)前30 min靜脈滴注生理鹽水。

1.5統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS22.0軟件進行方差分析、獨立樣本t檢驗、配對t檢驗、χ2檢驗。

2 結(jié) 果

2.1MMSE和MOCA評分比較 術(shù)后2、9 d 手術(shù)POCD組和對照POCD組MMSE、MOCA評分顯著低于術(shù)前1 d(P<0.05)。術(shù)后2、9 d 手術(shù)POCD組MMSE、MOCA評分顯著低于手術(shù)非POCD組(P<0.05)。術(shù)后2、9 d 對照POCD組MMSE、MOCA評分顯著低于對照非POCD組(P<0.05)。見表2。

2.2外周血NSE、S100β水平比較 術(shù)后2、9 d 手術(shù)POCD組和對照POCD組S100β、NSE水平顯著低于術(shù)前1 d(P<0.05)。術(shù)后2、9 d 手術(shù)POCD組S100β、NSE水平顯著高于手術(shù)非POCD組(P<0.05)。術(shù)后2、9 d 對照POCD組S100β、NSE水平顯著高于對照非POCD組(P<0.05)。見表3。

表2 各組MOCA和MMSE評分比較分)

表3 各組S100β和NSE水平比較

2.3重度燒傷患者MMSE和MOCA評分與S100β相關(guān)性分析 以S100β為自變量，分析MMSE、MOCA評分的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)S100β的表達水平與MMSE評分呈負相關(guān)(r=-0.13，P<0.05)，與MOCA無顯著相關(guān)性(r=-0.34，P>0.05)。

2.4重度燒患者MMSE和MOCA評分與NSE相關(guān)性分析 以NSE為自變量，分析MMSE、MOCA評分的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)NSE的表達水平與MMSE評分呈負相關(guān)(r=-1.66，P<0.05)，與MOCA無顯著相關(guān)性(r=-0.34，P>0.05)。

2.5手術(shù)組和對照組的POCD比較 比較兩組術(shù)后POCD病例，手術(shù)組POCD病例數(shù)明顯少于對照組(4例 vs 21例，P<0.05)。手術(shù)POCD組術(shù)后住院時間明顯短于對照POCD組(P<0.05)，見表4。

表4 兩組POCD患者比較

3 討 論

POCD的詳細發(fā)病機制目前并不清楚，但主要影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)〔4,9,13〕。研究顯示：在全身麻醉后β淀粉樣蛋白導(dǎo)致的中樞膽堿能系統(tǒng)功能障礙、膽固醇代謝紊亂和神經(jīng)毒性作用，免疫系統(tǒng)激活引起各種應(yīng)激和炎癥反應(yīng)可能是POCD的發(fā)病機制〔8〕。重度燒傷后行切痂術(shù)的患者發(fā)病率更高。S100β蛋白是一種雙聚酸結(jié)合的鈣離子的神經(jīng)組織蛋白，主要分布在腦膠質(zhì)細胞中，血清生理濃度含量很低，但在神經(jīng)細胞損傷所致的血腦屏障通透性明顯時血清S100β蛋白異常升高〔14〕。Prohl等〔15〕研究顯示：術(shù)后3 d血清S100β蛋白水平與術(shù)后6個月患者的學(xué)習(xí)、記憶、執(zhí)行功能有明顯相關(guān)性，推測可能與血清炎癥反應(yīng)引起血小板聚集和微血栓形成導(dǎo)致腦微動脈損傷所致的POCD。本研究發(fā)現(xiàn)POCD能明顯延長術(shù)后住院時間，與既往研究結(jié)果一致。NSE在神經(jīng)細胞、神經(jīng)內(nèi)分泌細胞和腫瘤細胞中含量較高。Rasmussen等〔16〕研究顯示：患者術(shù)后24 h血清NSE水平升高與出院認知功能明顯相關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn)POCD患者的血清NSE水平明顯升高，據(jù)此推測外科創(chuàng)傷和一些非生物因素刺激導(dǎo)致體內(nèi)的炎癥介質(zhì)的釋放〔17〕，重度燒傷及切痂術(shù)后的應(yīng)激也可能導(dǎo)致了這一進程。

循環(huán)血液中的細胞因子通過以下兩種方式影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)的功能：①激活血腦屏障的主動轉(zhuǎn)運；②通過刺激迷走神經(jīng)間接促進細胞因子介導(dǎo)的神經(jīng)元與膠質(zhì)細胞的相互作用。腦內(nèi)炎癥因子水平的上升及因子間的相互作用促進NSE的合成和分泌，誘發(fā)大腦炎癥損傷神經(jīng)元細胞，進而導(dǎo)致大腦自身免疫反應(yīng)，進一步加重神經(jīng)元損傷〔18〕。綜上，血清S100β蛋白和NSE對提示POCD具有重要的臨床意義。因為術(shù)后患者可出現(xiàn)意識障礙，伴有昏迷、抽搐等臨床表現(xiàn)〔19〕，所以急需一種血清生物標(biāo)志物為術(shù)后POCD患者及時干預(yù)提供證據(jù)〔20〕。本研究發(fā)現(xiàn)術(shù)后第2天S100β蛋白的表達水平明顯升高，說明S100β蛋白在POCD早期具有較強的敏感性，可能明顯提高POCD的早期診斷水平。

烏司他丁屬糖蛋白，是從人新鮮尿液中獲得的一種蛋白酶抑制劑，其具有廣泛的抑酶活性，對胰蛋白酶、纖溶酶、透明質(zhì)酸酶等均具有顯著的抑制作用；同時，能減少生物脂質(zhì)膜流動性，穩(wěn)定溶酶體膜，清除氧自由基，阻止巨噬細胞產(chǎn)生促炎因子，改善休克患者微循環(huán)灌注等，具有明顯的器官保護作用。有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，對大鼠腦損傷模型給予烏司他丁干預(yù)，其能降低中毒后大鼠腦組織中水通道蛋白4、環(huán)氧合酶-2水平發(fā)揮減輕腦損傷的作用〔21〕。也有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，對使用內(nèi)毒素建立的小鼠腦損傷模型經(jīng)腹腔注射烏司他丁干預(yù)，同樣能明顯降低小鼠海馬組織中腫瘤壞死因子(TNF)-α、白細胞介素(IL)-1β的含量，同時下調(diào)mRNA表達，進而通過抑制腦組織中的神經(jīng)炎性反應(yīng)，發(fā)揮腦保護作用〔22〕，部分腦出血患者采用烏司他丁治療后，血液中超敏C反應(yīng)蛋白(hs-CRP)、NSE 水平均顯著下降，提示其能有效減輕患者腦損傷的程度〔23〕。綜上，烏司他丁的腦保護作用優(yōu)勢明顯，能通過多重作用機制減輕由多種因素所致的腦損傷〔24，25〕，由此可見，烏司他丁通過減少全身炎性級聯(lián)反應(yīng)，抑制炎性介質(zhì)的過度釋放，以減輕機體組織器官的不良反應(yīng)，而大量臨床實踐證實，炎性介質(zhì)及細胞因子的大量釋放是大腦功能損害及全麻術(shù)后POCD發(fā)生率較高的重要因素之一。本研究中老年重度燒傷行切痂術(shù)的患者圍手術(shù)期使用烏司他丁能明顯降低血清S100β蛋白和NSE表達水平，從而降低POCD發(fā)病率，改善老年重度燒傷患者預(yù)后。

本研究發(fā)現(xiàn)S100β與NSE可以用于老年重度燒傷病人切痂術(shù)后POCD的診斷，圍術(shù)期使用烏司他丁能明顯降低老年重度燒傷患者切痂術(shù)后POCD的發(fā)生率。