脑外伤后血清Tau、8- iso- PGF2α水平变化及临床意义*

吕庆平，金许洪，陈 怀，魏雨雨，庞晓骏，张子彬

(浙江省中西医结合医院神经外科,杭州 310003)

脑外伤是临床上常见的创伤类型，主要包括头皮损伤、脑损伤及颅骨损伤3种类型，具有发病率高、临床变化快、致死率高、致残率高等特点[1]。有报道显示，我国每年发生脑外伤的患者约有60万人，发病率在全身创伤性疾病中位居第2位，其中约有20%的患者死亡，病死率位居首位[2]。由于脑外伤病情变化快，临床上对脑外伤患者的预后评估较为困难。近年来，血清学标记物诊断逐渐得到临床的重视。其中Tau主要存在神经元细胞质与轴突内，具有稳定微管结构，促进微管蛋白聚合及维持神经的作用，其水平可以反映神经细胞损伤情况[3]。8- 异前列腺素F2α(8- iso- PGF2α)则是近年来新发现的氧化应激相关分子，属于氧化应激反应过程中花生四烯酸和氧自由基反应的产物[4]。而脑外伤作为一种创伤类型，会导致患者出现不同程度的氧化应激反应。两者可能有效反映脑外伤患者病情严重程度。本研究旨在探讨脑外伤后血清中Tau、8- iso- PGF2α的水平变化及临床意义，现报道如下。

1 资料与方法

1.1一般资料 以2016年2月至2018年2月本院收治的脑外伤患者92例作为研究组。纳入标准[5]：(1)所有患者均经头颅CT或MRI检查确诊为脑外伤；(2)入院前均未接受任何相关治疗；(3)所有患者均于伤后24 h内入院；(4)年龄大于18周岁；(5)临床病历资料完整。排除标准：(1)存在明显的复合伤或多发伤，即合并心肺腹等重要脏器损伤；(2)合并心、肝、肾等脏器功能严重障碍者；(3)既往有脑血管疾病病史或精神疾病病史者；(4)伴有严重感染性疾病或免疫系统疾病者；(5)妊娠期或哺乳期妇女；(6)正参与其他研究者。其中男56例，女36例，年龄22～52岁，平均(35.52±4.58)岁；致伤原因：车祸伤36例，打击伤17例，坠落伤23例，其他16例。另选取同期于本院接受体检的健康人员80例作为对照组。其中男49例，女31例，年龄23～56岁，平均(35.47±4.62)岁。两组性别、年龄等一般资料比较，差异无统计学意义(P>0.05)，组间存在可比性。两组人员均签署了知情同意书，研究经本院伦理委员会批准。

1.2方法 (1)标本采集：分别于两组人员入院时及存活患者入院3、7、30 d后采集周静脉血10 mL，以3 000 r/min离心10 min，取上层血清保存于-80 ℃冰箱中待检。(2)以酶联免疫吸附法(ELISA)分别检测血清Tau、8- iso- PGF2α水平，相关试剂盒购自上海酶联生物科技有限公司。具体操作严格按照试剂盒说明书进行。(3)分组：①按照格拉斯哥昏迷评分(GCS)对患者病情严重程度进行评估[5]：其中GCS 13～15分患者记为轻度组，共有30例；GCS 9～12分患者记为中度组，共有34例；GCS 3～8分患者记为重度组，共有28例。②对所有患者均进行为期12个月的随访观察，根据其生存状况不同分为死亡组12例与存活组80例。

1.3观察指标 分别比较研究组与对照组、死亡组与存活组血清Tau、8- iso- PGF2α水平，分析脑外伤患者病情严重程度及随访12个月时的生存状况与血清Tau、8- iso- PGF2α水平的关系。

2 结 果

2.1两组血清Tau、8- iso- PGF2α水平比较 研究组入院时血清Tau、8- iso- PGF2α水平高于对照组，差异有统计学意义(均P<0.05)，见表1。

2.2不同病情严重程度或不同时间点脑外伤患者血清Tau、8- iso- PGF2α变化 轻度组脑外伤患者入院时血清Tau、8- iso- PGF2α水平低于中度组与重度组，中度组血清Tau、8- iso- PGF2α水平低于重度组，差异均有统计学意义(P<0.05)。轻度、中度组脑外伤患者血清Tau、8- iso- PGF2α水平在7 d后出现下降，且随访30 d后其水平低于入院时；重度组血清Tau、8- iso- PGF2α水平在入院3 d时较入院时显著升高，但入院7 d后出现下降，差异均有统计学意义(P<0.05)，见表2。

表1 两组血清Tau、8- iso- PGF2α水平对比

表2 不同病情严重程度脑外伤患者入院时及入院3、7、 30 d后血清Tau、8- iso- PGF2α变化

#：P<0.05，与轻度组比较；△：P<0.05，与中度组比较；a：P<0.05，与入院时比较；b：P<0.05，与入院后3 d比较;c：P<0.05，与入院后7 d比较

2.3不同生存状况脑外伤患者血清Tau、8- iso- PGF2α水平对比 死亡组脑外伤患者血清Tau、8- iso- PGF2α水平均高于存活组，差异有统计学意义(P<0.05)，见表3。

表3 不同生存状况脑外伤患者血清Tau、8- iso- PGF2α 水平比较

2.4脑外伤患者病情严重程度与血清Tau、8- iso- PGF2α水平的相关性 经Pearson相关分析显示，脑外伤患者血清Tau、8- iso- PGF2α水平与GCS呈负相关(r=-0.506、-0.627，P=0.000、0.000)，血清Tau水平与8- iso- PGF2α水平呈正相关(r=0.556，P=0.000)。

2.5脑外伤患者预后的影响因素分析 以患者预后情况为因变量，以年龄、性别、GCS、血清Tau及8- iso- PGF2α为自变量。进行二元多因素Logistics回归分析，结果提示年龄、GCS、Tau、8- iso- PGF2α为脑外伤患者死亡的影响因素，见表4。

表4 脑外伤患者死亡影响因素的Logistics回归分析

3 讨 论

脑外伤主要是指因交通事故、工伤等一系列暴力作用于头部导致的头部软组织损伤、露骨骨折及脑损伤等外伤，具有发病急、病情危重、致残率和致死率较高的特点[5- 6]。由于脑外伤发病突然，且病情多变凶险，临床预后评估难度较大。目前临床上主要采用CT、MRI等影像学检查及损伤严重程度评分、急性生理学与慢性健康状况评分系统对脑外伤患者进行诊断及病情观察。然而在临床早期影像学资料与疾病严重程度往往不符，同时各项评分也无法有效评估预后[7]。因此，寻找一种简单易行、能有效反映脑外伤患者病情及预后状况的方法显得尤为重要。有研究报道显示，Tau是参与脑组织中细胞微管结构及轴突细胞骨架结构形成的重要蛋白之一[8- 9]，当外界暴力对脑组织造成损伤会导致Tau大量释放进入细胞外间隙，进一步通过损伤的血脑屏障及脑脊液进入血液循环。另有研究报道显示，Tau在细胞损伤过程中表现为异常高表达，并于局部组织中蓄积，从而对细胞微管结构及轴突功能产生影响，导致细胞过度凋亡[10]。8- iso- PGF2α属于细胞膜、线粒体膜等结构中的花生四烯酸和氧自由基反应所生成的产物，与氧化应激损伤密切相关，是近年来新发现的氧化应激相关分子[11]。

本研究结果发现，研究组血清Tau、8- iso- PGF2α水平均高于对照组，这符合SPENCER等[12]的研究报道，表明脑外伤患者血清Tau、8- iso- PGF2α水平存在明显高表达。分析原因主要是，脑外伤会对患者神经细胞造成破坏，从而使得中枢神经系统中的Tau蛋白被释放入血，从而导致患者血清Tau水平显著升高。与此同时，脑外伤会导致患者局部组织中氧自由基的生成增加，且会与细胞膜中的花生四烯酸发生反应，最终生成8- iso- PGF2α，而逐渐生成的8- iso- PGF2α会进入脑脊液并经由损伤的血脑屏障进入血液循环中，从而导致血清8- iso- PGF2α水平升高[13- 14]。从不同病情严重程度脑外伤患者血清Tau、8- iso- PGF2α水平比较来看，轻度组脑外伤患者血清Tau、8- iso- PGF2α水平低于中度组与重度组，而中度组血清Tau、8- iso- PGF2α水平低于重度组，脑外伤患者血清Tau、8- iso- PGF2α水平与GCS呈正相关，提示随着脑外伤患者病情的逐渐进展，血清Tau、8- iso- PGF2α水平不断升高。究其原因，作者认为随着脑外伤患者的病情不断加重，患者血脑屏障受损程度增加，从而促使大量的Tau、8- iso- PGF2α被释放进入血液循环，同时机体氧化应激损伤和炎性反应可能进一步引起Tau、8- iso- PGF2α被释放，导致血清Tau、8- iso- PGF2α水平升高[15- 16]。这一结果也提示在临床工作中可通过对血清Tau、8- iso- PGF2α水平的检测，来判断脑外伤患者的病情严重程度，进一步为临床治疗方案的制订提供参考依据。死亡组血清Tau、8- iso- PGF2α水平均高于存活组，差异均有统计学意义(P>0.05)，表明脑外伤患者预后与血清Tau、8- iso- PGF2α水平密切相关，且随着血清Tau、8- iso- PGF2α水平的逐渐升高，患者预后越差。进一步分析不同病情严重程度脑外伤患者入院时，入院后3、7、30 d血清Tau、8- iso- PGF2水平，发现轻度、中度组脑外伤患者血清Tau、8- iso- PGF2α水平在入院后7 d出现显著下降，随访30 d后其水平要显著低于入院时；重度组血清Tau、8- iso- PGF2α水平在入院后3 d较入院时显著升高，但入院后7 d出现显著下降。提示不同病情程度的脑外伤患者的血清Tau、8- iso- PGF2α水平下降存在一定的差异，这说明两者的动态变化可能与脑外伤的病情恢复程度相关，重度组患者早期可能存在再灌注损伤、病情较重的可能性，血清Tau、8- iso- PGF2α水平可能仍持续升高，在此期间对重度脑外伤患者进行干预可能对其病情恢复具有重要意义。成年患者年龄增加、低GCS、高血清Tau水平及高血清8- iso- PGF2α水平为脑外伤预后较差的危险因素。在临床工作中对血清Tau、8- iso- PGF2α水平较高的脑外伤患者应予以密切关注，并予以针对性措施干预，从而改善预后。

本研究结果还显示，Tau水平与8- iso- PGF2α水平呈正相关，提示两者可能通过共同的机制在脑损伤的发生、发展中起重要作用，这对脑损伤发病机制的研究也提供了新的方向[17]。因8- iso- PGF2α与氧化应激存在密切相关，既往有研究提示抗氧化剂对其作用过程存在阻断机制，对脑外伤患者的治疗存在重要意义[18]。局部组织中过度蓄积的Tau能够打破Bcl- 2/Bax的平衡,影响细胞的凋亡[15],针对细胞损伤后局部蓄积的Tau进行干预可对细胞的凋亡过程产生影响，进一步对脑外伤患者的病情预后产生影响。对脑外伤患者血清Tau、8- iso- PGF2α的作用过程进一步研究可为脑外伤患者的临床治疗提供新的治疗方式。

综上所述，脑外伤患者血清Tau、8- iso- PGF2α均呈异常高表达，且随着其表达水平的不断升高，患者病情严重程度逐渐增加，预后越差。因此，上述两项血清学指标可作为临床上脑外伤病情判断、预后评估的有效指标，进一步研究可能为脑外伤患者的临床治疗提供新靶点。