非输血依赖性地中海贫血患者脑血管病变生物标志物S100和NSE水平观察

付晓英 朱薇 吉莉

[摘要]目的探讨非输血依赖性地中海贫血（NTDT）患者脑血管病变生物标志物血清S100钙结合蛋白B（S100B）、神经元特异性烯醇化酶（NSE）与经颅多普勒（TCD）检测的相关性。方法将NTDT患者50例作为观察组和健康者50例作为对照组。通过酶联免疫吸附法检测两组血清S100B和NSE蛋白水平;利用酶法检测血清乳酸脱氢酶（LDH）水平;运用TCD检测两组血流动力学变化;分析S100B、NSE分别与LDH和TCD血流参数的关系。结果观察组血清S100B、NSE、LDH显著高于对照组（均P<0.05）。观察组不同NTDT表型血清S100B、NSE和LDH水平无统计学差异（均P>0.05）。TCD血流动力学参数平均血流速度（Vm）和收缩期血流峰值速度（Vp）均显著高于对照组（均P<0.05）。观察组S100B与LDH、左侧大脑中动脉Vm、左侧大脑中动脉Vp呈正相关（均P<0.05）;观察组NSE与LDH、左侧大脑后动脉阻力指数（RI）、左侧大脑后动脉搏动指数（PI）呈正相关（均P<0.05）。结论TCD血流动力学特征与脑血管病变的生物标志物S100B和NSE相关。

[关键词]非输血依赖性地中海贫血;S100钙结合蛋白B;神经元特异性烯醇化酶;经颅多普勒

中图分类号：R743

文献标识码：A文章编号：1009-816X（2019）01-0053-04

非输血依赖性地中海贫血（non-transfusion-dependent thalassemia，NTDT）是指患有地中海贫血但不需要定期输血的患者，即使它们在某些临床条件下可能需要偶尔或甚至频繁的输血。NTDT主要有三种类型：中间型β地中海贫血、HbE/β地中海贫血和HbHα地中海贫血[1]。近年研究表明，NTDT患者容易发生血栓栓塞事件，尤其是脾切除的NTDT患者[2]。NTDT患者易发脑缺血及脑血管病变的相关因素尚未阐明，探索NTDT患者脑血管病变的有效的检测手段具有重大意义。S-100钙结合蛋白B（S100 calcium binding protein B，S100B）是神经胶质细胞的标记蛋白;神经元特异性烯醇化酶（neuron-specific enolase，NSE）是神经元的特异性生化标志物[3]。正常情况下血清中NSE和S100B含量甚少，当神经细胞损伤时血清中S100B和NSE含量增加[4]。S100B和NSE被认为是神经细胞受损的生物标志物[3，4]。研究发现地中海贫血症患者经颅多普勒（transcranial Doppler，TCD）血流流速显著高于健康对照[5]，提示TCD可用于评估NTDT患者脑血管疾病。本研究拟评估NTDT患者的血清脑血管病变生物标志物S100B和NSE水平与TCD血流动力学的关系。

1资料与方法

1.1一般资料：选取2015年3月至2016年6月本院收治的缺血性脑血管病变的NTDT患者50例作为观察组。患者缺血性脑血管病变采用TCD检测发现脑血管血流速度低于正常值。NTDT患者经血红蛋白电泳、肽链分析及地中海贫血基因检测[6]确诊为中间型β地中海贫血14例、HbE/β地中海贫血9例和HbHα地中海贫血27例。其中，男31例，女19例，年龄13～53岁，平均（34.82±24.23）岁。所有患者在本研究期间均不依赖输血，且近期没有输血史。排除感染性疾病者，高血压、糖尿病或未经颅多普勒者，有精神疾病史、无严重心理认知功能障碍者等。另外，选择健康者50例作为对照组，其中男30例，女20例，年龄10～55岁，平均（34.52±20.53）岁。两组一般资料比较差异无统计学意义。本研究经医院伦理委员会审核批准，所有研究对象均签署知情同意书。

1.2方法：研究对象晨起空腹时采集静脉血（无需抗凝），低温离心10min，转速3000rpm/min，将上清液保存于-80℃冰箱中，待检。采用酶联免疫吸附法检测血清中S100B、NSE蛋白水平（试剂盒由捷克Bio Vender公司提供）;采用酶法检测乳酸脱氢酶（lactatede hydrogenase，LDH）活性检测（试剂盒上海科华生物工程股份有限公司）。

所有仪器在使用前均经过精密校准，操作步骤严格按照说明书进行。研究对象采用TCD检查（深圳理邦精密仪器有限公司TDD-Ⅱ型）。运用2MHZ脉冲探头，对患者仰卧位，经颞窗探測双侧大脑中动脉（middle cerebral arteries，MCA）、大脑前动脉（anterior cerebral arteries，ACA）、大脑后动脉（posterior cerebral arteries，PCA）;患者取坐前俯位，经枕窗探测双侧椎动脉（vertebral arteries，VA）和基底动脉（basilar artery，BA），采集血管音频信号及频谱图，自动计算平均血流速度（mean velocity，Vm）、收缩期血流峰值（peak systolic velocity，Vp）、阻力指数（relative index，RI）、搏动指数（pulsatility index，PI），分析研究对象血流变化。

1.3统计学处理：采用SPSS 17.0版软件对数据进行统计分析。计量资料符合正态分布，采用（x-±s）表示，组间比较采用t检验，多组间比较采用方差分析，两两比较采用SNK-q检验;Pearson相关性分析S100B、NSE与LDH及TCD参数的相关性。P<0.05为差异有统计学意义。

2结果

2.1两组血清S100B和NSE蛋白水平比较：观察组血清S100B、NSE、LDH显著高于对照组，差异有统计意义（P<0.05），见表1。

2.2观察组不同NTDT类型血清S100B、NSE蛋白水平比较：观察组不同NTDT类型血清S100B、NSE和LDH水平差异无统计学意义（P>0.05），见表2。

2.3兩组TCD血流动力学参数比较：TCD血流动力学参数MCA、ACA、PCA、VA、BA的Vm和Vp均显著高于对照组（均P<0.05）;MCA、ACA、PCA的RI和PI与对照组比较差异无统计学意义（P>0.05），见表3。

2.4观察组血清S100B、NSE与LDH及TCD参数的相关性：观察组S100B与LDH、MCA-LVm、MCA Vp呈正相关（均P<0.05）;观察组NSE与LDH、PCA-L RI、PCA-L PI呈正相关（均P<0.05）。

3讨论

血栓栓塞是NTDT患者的主要并发症，这主要是由大血管疾病、微血管病变和静脉血栓形成所导致[7]。非侵入性检测NTDT患者脑血管病变，对于治疗NTDT患者血栓栓塞具有重要意义。S100B是反映神经系统损伤的生物标志物。在神经系统中大量存在，主要在特定细胞类型中表达，如星形胶质细胞、成熟的少突胶质细胞、神经祖细胞、脂肪细胞、黑素细胞骨骼肌肌纤维和成肌细胞[8]。低水平S100B可作为神经营养因子，高水平S100B则起反作用，提示神经系统有损伤[9]。研究发现脑血管疾病患者、脑外伤以及精神分裂症、癫痫或阿尔茨海默病患者血清中S100B蛋白水平升高[10～12]。神经元特异性烯醇化酶（NSE）是糖酵解酶烯醇酶的二聚体同工酶。它主要位于神经元和神经内分泌起源的细胞内，被认为是神经元丢失的生物标志物[3]。在多发性硬化、中枢神经系统肿瘤、头部创伤、中风和脑缺氧等患者中血清NSE水平升高[13，14]。LDH是观察地中海贫血症患者溶血指标之一。高水平的LDH与增加的一氧化氮（NO）、内皮功能障碍和血管病变有关[15]。研究显示镰状细胞贫血症患者LDH水平与TCD参数之间存在相关性，说明脑微血管病可能与溶血和NO水平有关[16]。本研究发现NTDT患者血清NSE和S100B显著高于对照组，提示NTDT患者有脑血管病变风险。但不同类型NTDT患者血清S100B和NSE水平差异无统计学意义，说明血清S100B和NSE水平可反映NTDT患者有脑血管病变，但不能区分不同类型NTDT患者的脑血管病变。另外本研究中血清LDH也显著高于对照组，说明NTDT患者有溶血特征，LDH也可能是观察NTDT患者病情的重要指标之一。本研究发现NTDT患者血清S100B和NSE水平与LDH呈正相关，这说明神经元和神经胶质细胞破坏的生物标记与溶血特征之间存在相关性，这侧面反映NTDT患者神经元和神经胶质细胞的破坏与溶血和NO水平改变之间可能的存在病理关系。本研究探讨NTDT患者血清S100B和NSE水平与TCD血流动力学参数之间的关系。结果发现血清S100水平与左侧MCA的Vm和Vp、左侧PCA的NSE与RI、PI水平之间呈正相关。TCD值反映了脑循环的血流动力学特征，对于评价脑血管疾病及鉴别诊断方面有重要价值。本研究结果显示脑血管循环/血流动力学指标和神经元和胶质细胞破坏生物标志物之间存显著相关性，但是这种相关性原因尚不清楚。而且本研究仅发现左侧MCA和PCA与NTDT患者血清S100B和NSE水平，而不是所有被检查的动脉，提示TCD参数与NTDT患者血清S100B和NSE水平的关系值得进一步探讨。本研究研究对象样本量很小，有必要扩大样本量，以进一步阐明NTDT患者脑缺血的病理变化产生原因。

参考文献

[1]Vichinsky E. Non-transfusion-dependent thalassemia and thalassemia intermedia： epidemiology， complications， and management[J]. Curr Med Res Opin，2016，32（1）：191-204.

[2]Sleiman J， Tarhini A， Bou-Fakhredin R， et al. Non-transfusion-dependent thalassemia： An update on complications and management[J]. Int J Mol Sci，2018，19（1）：182.

[3]Lorente L. Biomarkers associated with the outcome of traumatic brain injury patients[J]. Brain Sci，2017，7（11）：142.

[4]Mazarico E， Llurba E， Cumplido R， et al. Neuralinjurymarkers in intrauterine growth restriction and their relation to perinatal outcomes[J]. Pediatr Res，2017，82（3）：452-457.

[5]Vieira C， de Oliveira CN， de Figueiredo LA， et al. Transcranial Doppler in hemoglobin SC disease[J]. Pediatr Blood Cancer，2017，64（5）：e26342.

[6]Weatherall DJ. The definition and epidemiology of non-transfusion dependent thalassemia[J]. Blood Rev，2012，26（ Suppl 1）：S3-S6.

[7]Saliba AN， Taher AT. Morbidities in non-transfusion-dependent thalassemia[J]. Ann N Y Acad Sci，2016，1368（1）：82-94.

[8]Rezaei O， Pakdaman H， Gharehgozli K， et al. S100 B： A new concept in neurocritical care[J]. Iran J Neurol，2017，16（2）：83-89.

[9]Sharma RK， Duda T， Makino CL. Integrative signaling networks of membrane guanylate cyclases： Biochemistry and physiology[J]. Front Mol Neurosci，2016，9：83.

[10]Hov KR， Bolstad N， Idland AV， et al. Cerebrospinal fluid S100B and Alzheimer's disease biomarkers in hip fracture patients with delirium[J]. Dement Geriatr Cogn Dis Extra，2017，7（3）：374-385.

[11]Kramer P， Miera O， Berger F， et al. Prognostic value of serum biomarkers of cerebral injury in classifying neurological outcome after paediatric resuscitation[J]. Resuscitation，2018，122：113-120.

[12]Deng H， Kahlon RS， Mohite S， et al. Elevated plasma S100B， psychotic symptoms， and cognition in schizophrenia[J]. Psychiatr Q，2018，89（1）：53-60.

[13]Bartova R， Petrlenicova D， Oresanska K， et al. Changes in levels of oxidative stress markers and some neuronal enzyme activities in cerebrospinal fluid of multiple sclerosis patients[J]. Neuro Endocrinol Lett，2016，37（2）：102-106.

[14]Haque A， Polcyn R， Matzelle D， et al. New insights into the role of neuron-specific enolase in neuro-inflammation， neurodegeneration， and neuroprotection[J]. Brain Sci，2018，8（2）：pii：E33.

[15]Dubert M， Elion J， Tolo A， et al. Degree of anemia， indirect markers of hemolysis， and vascular complications of sickle cell disease in Africa[J]. Blood，2017，130（20）：2215-2223.

[16]Ojewunmi OO， Adeyemo TA， Osuntoki AA， et al. Haemoglobin oxygen saturation， leucocyte count and lactate dehydrogenase are predictors of elevated cerebral blood flow velocity in Nigerian children with sickle cell anaemia[J]. Paediatr Int Child Health，2018，38（1）：34-39.（收稿日期：2018-11-18）