脑外伤后血清中巨噬细胞炎症蛋白—1α的动态变化及其意义

王松林 金涛 李东波 等

[摘要] 目的 研究脑外伤患者血清中巨噬细胞炎症蛋白-1α（MIP-1α）的动态变化及临床意义。 方法 利用ELISA方法对2012年12月～2014年6月收治在安康市中心医院神经外科的55例脑外伤患者（轻型组18例，中型组20例，重型组17例）入院后第1、3、7天的血清MIP-1α水平进行动态监测，并与对照组15例进行比较分析。 结果 入院后第1、3天时，脑外伤轻、中、重型组患者血清MIP-1α水平均显著高于对照组，且三组中重型组MIP-1α水平最高，中型组次之，轻型组最低（P < 0.01）。入院第7天时，各脑外伤患者组血清MIP-1α的表达水平均显著下降，其中，中型及重型组患者的血清MIP-1α表达水平高于对照组（P < 0.05），而轻型组患者的血清MIP-1α表达水平与对照组比较差异无统计学意义（P > 0.05）。入院后第1、3、7天，脑外伤患者血清中的MIP-1α水平与格拉斯哥昏迷评分（GCS）呈負相关，受伤程度越重，MIP-1α水平越高（第1天：r=-0.703，P < 0.01；第3天：r=-0.785，P < 0.01；第7天：r=-0.518，P < 0.01）。 结论 脑外伤后MIP-1α在血清中可被检出，且在伤后第3天表达最高，动态监测MIP-1在判断患者病情严重程度及预后中起重要作用。

[关键词] 巨噬细胞炎症蛋白-1α；血清；格拉斯哥昏迷评分；脑外伤

[中图分类号] R651.1 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210（2016）02（b）-0148-04

Clinical significance of dynamic changes of serum MIP-1α after traumatic brain injury

WANG Songlin1，2 JIN Tao2 LI Dongbo2 YANG Tao2 QUAN Tianlong2 SONG Jinning1

1.Department of Neurosurgery， the First Affiliated Hospital of Xi'an Jiaotong University， Shaanxi Province， Xi'an 710061， China； 2.Department of Neurosurgery， the Center Hospital of Ankang City， Shaanxi Province， Ankang 725000， China

[Abstract] Objective To explore the dynamic changes of serum MIP-1α in patients after traumatic injury （TBI） and its clinical significance. Methods The serum MIP-1α levels of 55 cases， who suffered traumatic brain injury treated in the Neurosurgery Department， Center Hospital of Ankang City from December 2012 to June 2014 （18 cases in the mild group， 20 cases in the moderate group， 17 cases in the severe group） were dynamic monitored by ELISA at 1st， 3rd， 7th d after admission， and compared with 15 healthy individuals in the normal control group. Results The serum levels of MIP-1α in the brain injury group were significantly higher than those in the normal control group at the 1st and 3rd day； the serum level of MIP-1α was highest in the severe group and lowest in the mild group among the three groups （all P < 0.01）. And at the 7th day， the serum levels of MIP-1α in TBI group had significantly dropped， MIP-1α levels in the moderate group and the severe group were still higher than those in the normal control group （P < 0.05）， but there was no statistically significant difference in serum MIP-1α levels between the mild group and the normal control group （P > 0.05）. MIP-1α levels of TBI patients at each time point was negatively correlated with Glasgow coma score （GCS）， the more severe degree of TBI， the higher level of MIP-1α （1st day： r = -0.703， P < 0.01； 3rd day： r = -0.785， P < 0.01； 7th d： r = -0.518， P < 0.01）. Conclusion MIP-1α can be detected in serum after TBI and its expression significantly increased， peaked at 3rd day. The dynamic monitoring of the serum MIP-1α levels in the patients with traumatic brain injury plays an important role in judging the disease severity and prognosis.

[Key words] MIP-1α； Serum； Glasgow coma scale； Traumatic brain injury

随着社会的发展，脑外伤的发生率逐年升高，脑外伤相关的高致残率和高致死率给社会、家庭带来了沉重的负担。脑外伤对脑组织造成的损伤分为原发性损伤和继发性损伤，既往研究的热点集中在继发性脑损伤的神经生化机制，在一些领域取得了部分进展，比如，谷氨酸的过度释放、钙离子失衡、脂质过氧化、自由基的生成等。目前，关于继发性脑损伤的研究越来越关注脑外伤后的炎性反应。通过药物及外界手段抑制脑外伤后的炎性反应，可能为减轻脑组织损伤提供一条新的有效途径[1]。脑外伤后促炎细胞因子和趋化因子表达会迅速上调。趋化因子是一类控制细胞定向迁移的细胞因子，能吸引免疫细胞到免疫应答局部参与免疫调节和免疫病理反应。趋化因子根据结构可以分为四个亚族，其中Cys-Cys亚族中的巨噬细胞炎症蛋白-1α（macrophage inflammatory protein-1α，MIP-1α，CCL3）是一种前炎症因子，病理条件下，可由脑组织大量释放，通过炎症细胞及各种炎症因子的作用进一步加重脑损伤，因此，其在脑外伤后的重要作用已引起广泛关注[2]。外周血内的MIP-1α在炎性条件下由单核细胞、内皮细胞及淋巴细胞分泌或表达，参与免疫活性细胞的活化、成熟和迁移，影响并调控着免疫活性细胞的动态分布、各类细胞的分化及成熟的程度。由于趋化因子表达水平的升高，将激活炎症细胞并选择性趋化炎症细胞向创伤病灶积聚。除外外周血，脑内的星形胶质细胞、小胶质细胞和神经元也可以表达MIP-1α，在缺氧、损伤、感染、免疫反应和血流动力学变化等情况下大量分泌释放，并通过与其受体CCR1和CCR5作用调节巨噬细胞的功能，参与神经系统的炎性反应。脑外伤发生后，多种因素共同参与外伤后炎性反应，引起脑细胞损伤，并且这种级联的炎性反应已被证实是导致脑细胞损伤的重要因素[3]。因此，本研究通过动态监测脑外伤患者血清MIP-1α水平，探讨该指标与脑外伤病情严重程度的关系，以期为脑外伤的病情判断和治疗提供参考性依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2012年12月～2014年6月安康市中心医院（以下简称“我院”）神经外科收治的55例脑外伤患者，均于伤后24 h内入院，前均行头颅CT检查，符合脑外伤诊断标准。其他部位有严重合并伤、既往有脑外伤及神经系统疾病史、伴有严重心肝肾疾病或血液系统疾病的患者不纳入本研究。55例患者中男30例，女25例，年龄26～58岁，平均（42.2±6.2）岁。依据格拉斯哥昏迷评分（glasgow coma scale，GCS）将患者分为三组：轻型组、中型组及重型组，其中，轻型组（GCS 13～15分）18例，中型组（GCS 9～12分）20例，重型组（GCS 3～8分）17例[4]。同时选取同期在我院门诊体检的健康者15例作为对照组，其中，男8例，女7例；年龄22～60岁，平均（44.3±5.8）岁。各组患者性别、年龄等一般情况比较，差异无统计学意义（P > 0.05），具有可比性。見表1。

表1 各组一般资料情况比较

1.2 标本采集及检测方法

脑外伤组患者分别于入院第1、3、7天空腹抽取肘静脉血3 mL，对照组体检时空腹抽取肘静脉血3 mL，全血在1500 r/min条件下离心10 min，分离血清，于-20℃保存。采用ELISA法测定血清MIP-1α浓度，试剂盒由武汉博士德公司提供（货号：EK0448），NM-9602A型酶标仪在450 nm波长测各孔的OD值。由专人严格按照试剂盒说明书及仪器操作规程进行操作检测。

1.3 统计学方法

采用SPSS 18.0统计学软件进行数据分析，计量资料数据用均数±标准差（x±s）表示，多组间比较采用单因素方差分析，组间两两比较采用LSD-t检验；相关性分析采用Pearson列联系数检验。以P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 脑外伤患者血清中MIP-1α的动态变化

与对照组相比，中型组、重型组患者入院后第1、3、7天时血清MIP-1α水平均较高（P < 0.05）；轻型组患者在入院第1、3天时，血清MIP-1α水平较高（P < 0.05），入院第7天时，血清MIP-1α水平与对照组相比，差异无统计学意义（P > 0.05）。与轻型组比较，中型组及重型组患者在入院第1、3、7天时血清MIP-1α水平均较高（P < 0.05），且重型组血清MIP-1α水平最高（P < 0.05）。与入院后第1天比较，脑外伤组患者血清MIP-1α水平在入院第3天时最高，第7天时MIP-1α水平较第1天及第3天均低（P < 0.05）。见表2。

2.2 脑外伤患者血清中MIP-1α水平与脑外伤程度的相关性分析

应用GCS评分评价脑外伤患者受伤程度，并与各个时间点患者血清中的MIP-1α水平进行相关性分析，结果显示，GCS评分与受伤后第1、3、7天血清MIP-1α水平的Pearson列联系数分别为r=-0.703（P=0.000）、r=-0.785（P=0.000）、r=-0.518（P=0.000），提示受伤程度越重，其血清MIP-1α的表达水平越高。

3 讨论

脑外伤是指由于外界的直接或间接暴力作用于头部所造成的损伤，是临床中最常见、最严重的外科疾病之一。随着交通及社会建设事业的发展，脑外伤的发生率逐年增加，现已成为青壮年致死、致残的首位病因。尽管外科手术是治疗方案之一，但损伤所引起的病理改变以及多种损伤因子的持续作用并不能被完全解除，严重影响患者的预后，这是因为脑外伤后的病理过程包括原发性损伤和继发性损伤。原发性损伤与外力的直接作用有关，发生于受伤的瞬间；而继发性损伤发生于脑外伤后的数小时至数天，是颅脑损伤患者死亡和致残的主要原因，因此阻止脑外伤后继发性损伤的发生和发展是目前研究的热点。现有研究表明，颅脑损伤后可引起患者中枢神经系统产生大量的炎症因子，并且这些因子的过表达与脑外伤的严重程度密切相关[3-5]。

MIP-1α主要由单核/巨噬细胞、中性粒细胞和小胶质细胞产生，是CC亚族趋化性细胞因子之一[6]。研究证实，MIP-1α通过与不同靶细胞上的多种受体结合，发挥多向性的生物学效应：MIP-1α与多种自身免疫性疾病如自身免疫性甲状腺疾病等有关；参与炎症的过程中发挥刺激新血管生成的作用，对急性炎症向慢性炎症转变有积极意义；在肿瘤血管生成中发挥重要作用[7-8]。

在中枢神经系统中，趋化因子通过诱导白细胞浸润和/或激活胶质细胞在炎性反应中发挥重要作用[9-10]。此前研究发现，在NMDA诱导的神经元损伤、局灶性脑缺血、脑退行性疾病、癫痫、缺血再灌注等病变中，MIP-1α mRNA和蛋白质表达均增加，小胶质细胞仍是MIP-1α的主要来源。因此，MIP-1α可能在中枢神经系统的炎症系统中起重要作用[11-12]。例如，脑缺血发生后，MIP-1α与抗体结合后能够加速白细胞的迁移，诱导炎性反应的发生，加重脑组织损伤，给予相应的受体拮抗剂后，其脑梗死的体积可明显减少[12-13]。

脑外伤后，趋化因子和趋化因子调节因子可由中枢神经系统的胶质细胞或因血脑屏障破坏而侵入的外周细胞释放。研究证实，MIP-1α在小鼠脑外伤后可快速上调，主要由小胶质细胞分泌[14-15]。与野生型遭受皮质撞击的小鼠相比，MIP-1α缺陷的小鼠在遭受脑外伤后，脑组织内表现出更强的外周炎症细胞浸润和血小板选择素的表达[16]。进一步研究表明，小鼠大脑皮层MIP-1α mRNAs在脑外伤后5 h内即开始升高，提示MIP-1α在基因和蛋白水平共同参与脑外伤的进展[17-19]。本研究采用ELISA法检测脑外伤患者血清MIP-1α的表达，并与正常健康者对照，结果表明脑外伤患者的血清MIP-1α水平显著高于正常健康者，且其升高的程度与脑外伤的轻重程度呈正相关，并且随着病情的发展呈现出一定的时间规律，这与既往的研究结果一致[18-19]。脑外伤发生后数天至数个月内，继发脑损伤仍在持续进行，并且细胞水平继发性的脑损伤可导致不可逆的神经功能性损害，主要病理表现为伤后脑毛细血管痉挛狭窄、管腔塌陷、血栓形成、血管断裂，1 d达损伤高峰，使血脑屏障破坏，出现明显的脑供血不足，导致继发性脑损害[20-22]。脑外伤后这一系列的继发性病理改变均有大量的炎症细胞浸润及趋化因子参与[23-24]。本研究的结果进一步证实，MIP-1α在脑外伤的发展过程中起着重要的作用，在脑外伤第7天，血清MIP-1α水平仍较高，但由于实验没有涉及到7 d后的时间点，无法更进一步说明MIP-1α在脑外伤后更长时间的变化趋势及其临床意义。实际上继发脑损伤可发生在脑外伤后数天至数个月内，这也是本研究的不足之处。本研究将在后续的研究中加强患者随访，以深入了解MIP-1α对脑外伤患者预后的临床意义。

综上，MIP-1α在脑外伤的炎性反应中起重要作用，并且参与脑外伤后继发性脑损伤的病理生理过程；此外，动态监测脑外伤患者血清MIP-1α水平，能够初步评估患者的病情严重程度，在预后判断中具有较高的临床意义，从而为指导临床救治脑外伤提供理论依据。

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（收稿日期：2015-11-05 本文编辑：程 铭）