闫传真 关靖宇
[摘 要] 目的:总结重症动脉瘤性蛛网膜下腔出血患者脑脊液的IL-11与预后的相关性。方法:收集检测26例hunt4-5级重症蛛网膜下腔出血患者脑脊液标本 40份,ElISA法检测脑脊液IL-11浓度。统计分析死亡组与生存组脑脊液IL-11检测结果。结果:生存组16例,死亡组10例。死亡组脑脊液IL-11(185.2±84.5 pg/mL)明显高于生存组(101.2±65.6pg/mL)。结论:重症蛛网膜下腔出血患者脑脊液IL-11水平可以作为判断预后的有效指标。
[关键词] 蛛网膜下腔出血; 脑脊液; 细胞因子
中图分类号:R743.35 文献标识码:A 文章编号:2095-5200(2014)05-060-03
尽管近年来神经影像学技术、显微外科和血管内介入治疗技术已有长足进步,但重症蛛网膜下腔出血( SAH ) 的病死率和致残率仍很高,尤其是临床分级不良患者,依然是神经外科治疗的一个难点[1]。
患者的格拉斯哥(GCS)评分、蛛网膜下腔的fisher评分、年龄、出血量均提示病情的严重程度及预后不良程度[2]。但实验室生物指标还是缺乏。研究发现在高血压自发脑出血的患者的血清中 IL-6 水平与脑损伤的程度(包括血肿量与占位效应)相关,脑出血后局部与系统的验证反应随疾病的严重程度变化[3]。血清IL-11 的水平与脑出血的预后也密切相关,提示IL-11 的水平是脑损伤的有效生物标记。 但脑脊液IL-11 的水平是否与重症蛛网膜下腔出血预后相关,尚无报道。本项研究收集检测重症蛛网膜下腔出血患者脑脊液标本检测脑脊液IL-11浓度。统计分析死亡组与生存组脑脊液IL-11结果。研究总结重症动脉瘤性蛛网膜下腔出血患者脑脊液的IL-11与预后的相关性。
1 资料与方法
1.1 研究对象
26例患者,男11例,女15例。年龄22-84岁,平均(54.3±12.0)岁。hunt-hess分级4级20例,5级6例。患者出现脑疝的选择开颅手术。未出现脑疝的选择脑室外引流术。
12例行脑室外引流:均在局麻下进行,选择额角穿刺点,局部麻醉,切开头皮约0.5cm,颅锥钻孔,引流管穿刺约5cm,见血性脑脊液流出后,固定引流管,接通引流系统,最高点置于外耳道连线上15cm。
14例行开颅动脉瘤夹闭:均在全麻下进行,均取翼点入路,切开头皮,皮瓣悬吊,骨窗成型约5×5cm,“Y”切开硬膜,分离蛛网膜,暴露载瘤动脉及动脉瘤颈,夹闭动脉瘤,减张缝合硬膜,弃骨瓣,置硬膜外引流,缝合头皮。其中四例患者因脑室积血同时行脑室外引流术。
1.2 研究方法
脑脊液通过脑室外引流管及术中抽取脑池中脑脊液获得,脑脊液标本离心20min,取上清-80℃保存。ELISA法检测(制剂购于R&D 公司):用0.05M PH9.碳酸盐包被缓冲液将抗体稀释至蛋白质含量为1~10μg/mL。在每个聚苯乙烯板的反应孔中加0.1mL,4℃过夜。次日,弃去孔内溶液,用洗涤缓冲液洗3次,每次3min。加一定稀释的待检样品0.1mL于上述已包被之反应孔中,置37℃孵育1h,然后洗涤。同时做空白孔,阴性对照孔及阳性对照孔。于各反应孔中,加入新鲜稀释的酶标抗体(经滴定后的稀释度)0.1mL。37℃孵育0.5~1h,洗涤。于各反应孔中加入临时配制的TMB底物溶液0.1mL,37℃,10~30min。于各反应孔中加入2M硫酸0.05mL。到酶标仪上读数(OPD为底物是读数波长为490nm,TMB为底物时波长为450nm)。
计划收集所有患者前三天脑脊液标本[3],因为在高血压脑出血的研究中,发病前三天的脑脊液炎症反应程度与预后密切相关。
1.3 统计学方法
采用SPSS13.0软件进行数据处理,数据间比较采用χ2检验与fisher精确概率法,P<0.05为差异具有统计学意义。
2 结果
2.1 脑脊液收集
26例患者共收集标本40例(计划收集所有患者前三天脑脊液标本,但开颅手术患者未行脑室外引流的仅能术中收集一次。10例死亡患者仅能收集到死亡前一天。)。
收集方式:通过脑室外引流管12例,开颅术中获得14例,其中4例开颅合并脑室外引流。
收集时间分布:40份脑脊液标本,发病第一天收集20份(10例发病当天开颅手术者+4例开颅手术合并脑室外引流者+6例当天行脑室外引流者),第二天14份(6例发病第二天行脑室外引流者+4例第一天行脑室外引流生存者+4例开颅手术合并脑海外引流生存者),第三天8份(6例脑室外引流管生存者+2例开颅手术合并脑海外引流生存者),第四天8份(6例脑室外引流管生存者+2例开颅手术合并脑海外引流生存者)。
2.2 生存组16例,死亡组10例
死亡组脑脊液IL-11(185.2±84.5 pg/mL)明显高于生存组(101.2±65.6pg/mL),P<0.05,(本组患者病例数较少,仅能应用fisher精确概率法)。
3 讨论
中枢神经系统是一个相对封闭且由其自身内部动态调节平衡的系统,正常生理情况下,血脑屏障可以限制各种致病因子侵犯 。一旦病原体侵入,诱发局部的炎症反应,同时由于血脑屏障受损、通透性的增加,各种炎性细胞及因子侵入,产生免疫病理过程。
脑损伤早期,脑组织破坏,产生了大量刺激免疫系统的抗原,血脑屏障破坏、血管通透性增高,大量炎性细胞浸润和激活。小胶质细胞活跃,星形胶质细胞增生,氧自由基和兴奋性氨基酸增多。同时伤后脑水肿,组织缺血、缺氧,产生二次继发脑损害引起强烈的免疫应答过程[3]。
另外,动物实验研究表明,不管是在颅脑损伤的临床还是动物实验中。急性颅脑损伤的病理过程与炎性细胞因子关系密切[4]。
在众多的细胞因子中,IL-11是一种负有多种生物活性的多潜能细胞因子,同时具有抗炎作用。可以抑制破骨细胞活性,改变神经分型,刺激组织纤维化,调节软骨细胞及B细胞功能[5-8]。健康人血清中的IL-11参考值不超过30 pg/mL,IL-11的半衰期很短,经肝肾迅速代谢。仅有尿中可检测到少量IL-11,因为肾小管的重吸收作用[9]。中枢神经系统的神经元体外增殖中发现有 IL-11。体外实验中IL-11刺激神经干细胞的增殖并是神经发育的重要调节因子[10]。临床上发现IL-11参与哮喘患者气道粘膜下纤维化与慢性重建并与疾病严重程度正相关[11]。
本项研究提示脑脊液中IL-11水平明显与蛛网膜下腔出血患者的严重程度相关。结果说明随着脑组织损伤的严重程度加大,释放到脑脊液中的炎症因子明显增多。同时因为IL-11的半衰期短,使其可成为脑损伤的实时标记,反映脑损伤的严重程度并预测预后。为重度蛛网膜下腔出血的预后提供实验室依据。
另外,本项研究虽然没有脑积水患者,仍需要讨论脑积水,因为脑积水的发生是影响脑出血预后的重要因素[12]。而蛛网膜下腔出血是诱发脑积水的重要原因,因而IL-11的升高无疑间接证明了其发生的原因。血清IL-11水平与脑积水也明显相关。分析原因可能是IL-11刺激中脑导水管内膜下纤维增生。
本项研究中脑室外引流应用12例,其中部分引流目的不是因为脑积水,而是引流蛛网膜下腔积血,特别是脑室内积血,因而未就是否有脑积水及其与IL-11关系做以分析。
总之,本项研究显示,对于重症蛛网膜下腔出血的患者,脑脊液的IL-11水平可以反映疾病的严重程度,预测预后。但导致IL-11增高释放入中枢神经系统的机制以及影响受损脑组织IL-11的因素需要进一步研究,另外,由于标本数目有限,关于IL-11在发病后时间推移后的变化需要进一步研究。
参 考 文 献
[1] 关靖宇,卢天舒.颅内破裂微小动脉瘤的急性期显微手术治疗[J].临床军医杂志,2011,39(3):427-428.
[2] Qureshi AI,Tuhrim S,Broderick JP,et al.Spontaneous intracerebral hemorrhage[J]. N Engl J Med,2001,344:1450-1460.
[3] TruetnerJS,SuzukiT,Dietrich WI .The effect of therapeutic hypothermia on the expression of inflammatory response genes following moderate traumatic brain injury in the rat[J]. Brain ResMolBrain Res,2005,138(2):124-134.
[4] Morganti M C,Otto VI,el al. The role of inflammation in neurologic disease[J]. Current Opin Crit Care,2000,6(2):98.
[5] Perini F,Morra M,Alecci M,et al. Temporal profile of serum anti-inflammatory and pro-inflammatory interleukins in acute ischemic stroke patients[J]. Neurol Sci,2001,22:289-296.
[6] Hsin YF,Wen JK,Ching YL.Plasma interleukin 11 levels correlate with outcome of spontaneous intracerebral hemorrhage[J]. Surgical eurology,2005,64:515-518.
[7] Harmegnies D,Wang XM,Vandenbussche P,et al. Characterization of a potent human interleukin-11 agonist[J]. Biochem J,2003,375:23-32.
[8] Mahboubi K,Biedermann BC,Carroll JM,et al. IL-11 activates human endothelial cells to resist immune-mediated injury[J]. J Immunol,2000,164:3837-3846.
[9] Cremer M,Schulze H,Linthorst G,et al. Serum levels of thrombopoietin,IL-11,and IL-6 in pediatric thrombocytopenias. Ann Hematol[J].1999,78:401-407.
[10] Mehler MF,Rozental R,Dougherty M,et al. Cytokine regulation of neuronal differentiation of hippocampal progenitor cells[J].Nature,1993,362:62-65.
[11] Minshall E,Chakir J,Laviolette M,et al. IL-11 expression is increased in severe asthma: association with epithelial cells and eosinophils[J].J Allergy Clin Immunol,2000,105:232-238.
[12] Liliang PC,Liang CL,Lu CH,Chang HW,Cheng CH,Lee TC,Chen HJ. Hypertensive caudate hemorrhage prognostic predictor,outcome,and role of external ventricular drainage[J]. Stroke,2001,32:1195-2000.