重症监护病房颅脑损伤患者细胞因子检测的意义

李 娜，程晋成，王水平，齐一龙，张文娟，孙灵迪，邵先安＊

（1.解放军第123医院 检验病理科；2.解放军第123医院重症监护病房，安徽 蚌埠233015）

急性颅脑损伤在神经内、外科是一种常见病、多发病。急性颅脑损伤后相继发生一系列炎症反应，致使颅脑损伤后中枢神经系统内环境改变，神经细胞受损，同时也促进受损神经细胞的修复[1，2]。细胞因子是低分子可溶性多肽，由免疫细胞在受免疫原或者其他刺激诱导产生的一类小分子物质，与机体免疫调节密切相关，参与炎症反应的发生、发展等生理、病理过程，在急性颅脑损伤中可能发挥着重要的作用[3，4]。有资料显示在出血性与缺血性脑血管疾病时细胞因子的变化可能与颅脑损伤的严重程度相关[5－7]。但对于急性颅脑损伤患者血清及脑脊液中ET－1、IL－1β和IL－6有何改变，且其改变是否与颅脑损伤程度相关目前尚未见报道，我们收集了36例同时有脑脊液和血清的急性颅脑损伤患者的资料进行研究分析，以期为相关疾病严重程度的评估和有效治疗提供新的视角。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

颅脑损伤患者36例，为我院2011年6月至2013年3月住院患者，其中男21例，女15例，年龄18－82岁，平均48.3±17.0岁；轻度颅脑损伤组15例，入院时的GCS评分＞12分，中、重度颅脑损伤组21例，入院时GCS≤12分；均为伤后24小时内入院，头颅CT证实无其他部位的严重合并伤，既往无神经系统疾病和脑外伤史，无心、肝、脾、肺、肾等重要的脏器疾病史。对照组19例，男10例，女9例，年龄27－68岁，平均年龄（50.3±13.6）岁，均为腰麻手术前患者均排除神经系统疾病，无心、肝、脾、肺、肾等重要脏器病变。

1.2 方法

1.2.1 标本的采集36例急性颅脑损伤患者和19例对照患者均于入院后第一天内腰穿抽取脑脊液2 ml，空腹采肘静脉血4ml。脑脊液采集后即刻离心，2 500r／min，离心15min，取其上清液－20℃冰箱内保存待用。静脉血采集后，静止30min，再4 000r／min，离心15min，取血清－20℃冰箱内保存待用。

1.2.2 患者颅脑损伤严重程度以格拉斯哥昏迷指数（GCS，Glasgow Coma Scale）进行评估，具体评估办法按照有关文献[8]进行。

1.2.3 细胞因子的测定 采用双抗体夹心法测定标本ET－1、IL－1β、IL－6浓度（均购于美国 R＆D 公司）。依照说明书所述步骤进行操作，即设空白对照孔，其他各孔均先加入40μl样本稀释液，再在孔中分别加入血清、脑脊液和不同浓度的标准品，之后用封板膜封板置于37℃温育30min，洗板5次，然后除空白孔外，加入酶标试剂50μl，用封板膜封板后置于37℃温育30min，洗板5次，每孔先加入显色剂A 50μl，再加入显色剂B 50μl，轻轻震荡混匀，37℃避光显色15min，最后每孔再加入终止液50μl终止反应，以空白孔调零，应用酶标仪测450nm的OD值，以标准品浓度为横坐标，OD值为纵坐标，在坐标轴上绘出标准曲线，根据样品的OD值由标准曲线计算出相应待测样本的浓度。

1.2.4 统计学方法 应用SPSS 17.0统计软件进行分析，计量资料以（±s）示，组间比较采用t检验，P＜0.05被视为有显著性差异。

2 结果

为探讨细胞因子在急性颅脑损伤中可能的临床价值，我们对我院ICU病区住院的36例患者的脑脊液和血清分别进行 ET－1、IL－1β、IL－6的检测。结果显示：颅脑损伤组血清和CSF中ET－1与对照组相比存在显著性差异（P＜0.001）；颅脑损伤组血清和CSF中IL－1β与对照组相比也存在显著性差异（P＜0.001）；另外，颅脑损伤组血清和CSF中IL－6与对照组相比有显著差异（P＜0.001），且脑脊液中IL－6表达量高于血清（P＜0.05）（见表1）。以上结果提示血清和脑脊液中细胞因子 ET－1、IL－1β、IL－6在急性颅脑损伤时显著升高，这一结果可能在急性颅脑损伤中起着重要的作用。

表1 ET－1、IL－1β和IL－6在急性颅脑损伤患者血清和脑脊液中的表达

3 讨论

在发生颅脑损伤时，炎症反应参与急性颅脑损伤后的一系列病理生理过程炎症，这一过程是由多种细胞因子介导参与的一个连锁式反应过程[9]。颅脑损伤后，炎症反应的产生导致细胞渗透、黏附分子表达、炎症分子和生长因子分泌，致使细胞的再生或死亡[10]。尽管中枢神经系统有血脑屏障，但作为小分子的这些炎症细胞因子可以透过血脑屏障发挥着双刃剑作用，一方面过表达也致使神经细胞生存的内环境失去平衡，使得神经元细胞变性、受损[6]，另一方面，适当浓度的细胞因子存在可能对神经细胞的修复发挥正面作用[11]。

内皮素是器官急性损伤时机体释放的一个重要细胞因子，最早在从猪的血管内皮细胞中提取出来的，存在于血管内皮的内皮素是已知的最强的血管活性因子，作用持续时间长且不易被清除。有研究证实脑血管痉挛的患者血浆和脑脊液中的ET－1水平明显高于没有发生脑血管痉挛患者，并与脑血管痉挛的程度成正相关[11]，提示ET－1可能是导致创伤后脑血管痉挛的一个重要因素。我们的研究结果显示在急性颅脑损伤患者血清中ET－1含量远远高于脑脊液，颅脑损伤组脑脊液和血清ET－1的含量均显著高于对照组，表明ET－1与颅脑损伤的病理过程密切相关。其原因可能在于急性颅脑损伤后机体应激反应导致儿茶酚胺分泌，致使血管内皮释放内皮素；也可能因颅内高压，脑灌注下降，脑组织缺血、缺氧等刺激血管内皮合成ET－1。

IL－1β主要是由单核细胞和巨噬细胞分泌，星型胶质细胞、少突神经胶质细胞、肾上腺皮质细胞、NK细胞、神经元施旺细胞、T细胞、B细胞、滋养体细胞等细胞也可以分泌IL－1β分子。正常生理情况下血液中IL－1β含量甚微，但在炎症因子的刺激下，单核细胞激活后可分泌大量的IL－1β进入血液循环[12]。在颅脑损伤时，由于血脑屏障的破坏，进入脑组织，在其他炎症因子的协同作用下促进细胞活化，诱导其他炎性介质的产生，进一步促进炎症发生及神经的损伤。Vitkovic等[6]研究发现IL－1β有神经调制的作用，IL－1β具有独立的脑血管扩张作用，在颅脑损伤后的缺血在灌注损伤中，通过NF－kB来调控粘附分子的基因的表达发挥着始动因子的作用。我们的实验结果显示，颅脑损伤时，血清中IL－1β的含量（8.78±4.03μg／L）高于脑脊液（7.40±3.84μg／L），颅脑损伤组 CSF中IL－1β浓度为7.40±3.84 μg／L，明显高于对照组（2.40±1.13μg／L）（P＝0.000），血清颅脑损伤组（8.78±4.03μg／L）也明显高于对照组（3.91±1.10μg／L）（P＝0.000）。外周血和脑脊液中的IL－1β与颅脑损伤病程可能相关，脑脊液和血清都是颅脑损伤严重程度的直接反应。

IL－6是重要的B细胞刺激因子，刺激B细胞最终产生抗体生成细胞，在颅脑中，该细胞因一般来源于中枢神经系统的星形细胞、神经元和胶质细胞。正常情况下脑脊液中IL－6表达量极低，在严重颅脑损伤患者脑脊液中可以检测到IL－6高表达[13，14]，由于颅脑损伤致使血脑屏障受到破坏，可能中枢神经系统中的IL－6也会进入血液系统中，致使机体炎症反应的发生[15，16]。我们的实验结果显示，急性颅脑损伤时患者脑脊液和血清IL－6水平均增高，脑脊液中IL－6浓度较血清增高明显（P＜0.01）。提示可能在急性颅脑损伤时IL－6主要来源于颅内，其介导颅脑损伤早期介导炎症反应，对导致继发性颅脑损伤可能有重要作用，而在颅脑损伤后期可能还刺激星型胶质细胞的增殖，促使神经营养成分的生成，对损伤的组织起到一定修复的作用，因此对于血清和脑脊液中该细胞因子的测定对于颅脑损伤严重程度和治疗预后的评估可能有重要意义。

因此，从我们的实验研究显示，急性颅脑损伤患者脑脊液和血清中的 ET－1、IL－1β与IL－6水平均明显增高。ET－1、IL－1β、IL－6可能在急性颅脑损伤后的病理、生理过程中发挥重要的作用，针对这些细胞因子为靶点的治疗可能会为急性颅脑损伤患者有效恢复提供可选择的治疗途径。

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