MMP9、SOD、NSE联合检测对脑震荡的辅助诊断价值*

莫云芳，莫云彪，覃娅玲，罗 瑜

1.重庆市九龙坡区人民医院检验科，重庆 400051;2.重庆市彭水苗族土家族自治县中医院药剂科，重庆 409600;3.重庆市九龙坡区人民医院口腔科，重庆 400051

脑震荡是轻度颅脑损伤引起的临床综合征，症状包括短暂意识丧失后随即清醒、逆行性遗忘、头痛等，该病多见于事故和各种暴力(轻度)案件。脑震荡是严重的公共健康问题，然而目前临床对于该病的诊断检查仍旧局限于临床诊断，而缺乏相应的客观辅助检查指标。大脑血管的基底膜主要由细胞外基质(ECM)构成，而基质金属蛋白酶-9(MMP9)是一种能降解ECM的蛋白酶，在基底膜降解中起着主要作用，病理条件下，MMP9能对中枢神经系统表现出较强的破坏性，进而加重脑部疾病[1-3]。超氧化物歧化酶(SOD)是一种酶蛋白质，对保护机体免受氧自由基的损害有重要作用。有研究指出，SOD能有效清除氧自由基，减轻脑损伤[4]。神经元特异性烯醇化酶 (NSE)是神经元和神经内分泌细胞特有的酶，可作为评价神经细胞损伤严重程度及判断预后的敏感指标。目前，MMP9、SOD及NSE已经广泛应用于脑部损伤和其他多种疾病的预后及病情评估，但在脑震荡中的应用鲜见报道。本研究对84例脑震荡患者进行相关检测，并分析MMP9、SOD、NSE水平对脑震荡的辅助诊断价值，为临床诊治脑震荡提供一定的参考依据。

1 资料与方法

1.1一般资料 收集2018年4月至2020年8月在重庆市九龙坡区人民医院住院的84例脑震荡患者作为研究组。研究组中男56例，女28例；年龄19～63岁，平均(40.38±3.62)岁；车祸伤49例，击打伤16例，坠伤落12例，运动伤7例；到该院时格拉斯哥昏迷量表(GCS)评分14分21例，15分63例。研究组纳入标准：(1)符合《现代颅脑损伤学(第2版)》[5]中轻度创伤性脑损伤(脑震荡)的诊断标准；(2)均于受伤后8 h内来院就诊；(3)头部外伤明确，轻度意识障碍，昏迷时间<30 min；(4)神经检查无阳性体征；(5)影像学检查颅内无异常；(6)患者临床资料完整。研究组排除标准：(1)中、重型创伤性脑损伤；(2)合并多发性或复发性损伤；(3)中枢神经系统疾病及凝血功能障碍者；(4)存在精神类疾病或交流不全者。选取同期体检的72例健康者作为对照组，男48例、女24例，年龄18～63岁、平均(40.44±3.59)岁。对照组纳入标准：(1)心肺功能正常，且不存在各种急慢性疾病；(2)体检资料完整；(3)无脑部损伤和既往颅脑损伤史。对照组排除标准：(1)存在自身免疫性疾病或凝血障碍者；(2)合并多发性或复发性损伤；(3)存在恶性肿瘤；(4)中枢神经系统疾病。本次研究经重庆市九龙坡区人民医院伦理会批准同意。所有研究对象对本研究知情同意。

1.2方法 研究组患者在入院后(伤后8 h内)、对照组在体检当日抽取空腹肘静脉血标本5 mL，常温放置1 h后，3 000 r/min(离心半径为10 cm)持续离心15 min留取血清待检测。采用酶标仪(美国Bio-Rad公司BIO-RAD 680)检测MMP9及NSE水平，试剂盒由上海高创化学科技有限公司提供；采用全自动电化学发光分析仪(罗氏Cobas 6000)检测SOD水平。检测流程均严格按照说明书进行操作。

2 结 果

2.1两组MMP9、SOD、NSE水平比较 与对照组比较，研究组MMP9及NSE水平明显升高，而SOD水平明显降低，差异均有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 两组MMP9、SOD、NSE水平比较

2.2两组MMP9、SOD及NSE联合检测对脑震荡的诊断价值 ROC曲线分析显示，MMP9、SOD及NSE联合检测诊断脑震荡的曲线下面积(AUC)、灵敏度及特异度均高于MMP9、SOD及NSE的单项检测(P<0.05)。见表2、图1。

表2 MMP9、SOD及NSE联合检测对脑震荡的诊断价值

图1 MMP9、SOD、NSE单项及联合检测诊断脑震荡的ROC曲线

3 讨 论

脑震荡通常定义为中枢神经系统的暂时性功能障碍。有研究指出，英国每年有100万人以上患脑震荡，病死率约为9/10万，占住院死亡总数的1%[6]。该病损伤的原因多数为坠落伤，其次为殴打伤及交通事故。还有研究表明，交通事故引起的颅脑损伤患者占住院患者的15%左右，且其死亡率高(58%)，严重威胁患者的生命安全[7]。目前，临床对于该病的诊断主要靠医师询问病史及体格检查，但此方法对判断病情不够客观，故寻找快速、有效的确诊方法十分必要。既往一致认为脑震荡仅仅是中枢神经系统的暂时性功能障碍，并无可见性器质性损害，在人体解剖和病理组织上均未发现病变，所表现的是一过性脑功能抑制，这可能与暴力所引起的脑细胞分子紊乱、神经传导阻滞及中间神经元受损等因素有关[8-9]。但近年来有研究指出，脑震荡患者的酶系统可影响轴突传导或细胞代谢发生紊乱，从而引起脑组织一系列继发性损害。脑震荡患者释放的蛋白质可通过受损的血脑屏障进入血液[10]。因此，临床可通过检测患者血液中的神经系统相关蛋白进行诊断。

脑震荡可破坏患者血脑屏障，使其通透性增强，屏障作用减弱，致使一些蛋白成分透过血脑屏障释放入血或脑脊液。而NSE是目前受到广泛关注的与脑损伤有关的神经特异性血清标志物。有研究指出，NSE与颅脑损伤、各种神经损伤的预后及严重程度紧密相关[11]。NSE是一种大分子蛋白物质，其在正常周围体液中含量极少，而在脑组织中分布较多。且近年来，相关研究发现，颅脑神经受损后，部分神经元坏死继而崩解，脑神经组织细胞膜的完整性遭到破坏，迫使神经细胞中NSE扩散入脑积液和细胞间隙中[12]。本研究发现，研究组NSE水平显著高于对照组(P<0.05)，说明血脑屏障受损后，NSE水平也随之增高，提示可将NSE水平用于评估脑震荡。

MMP9可控制ECM的降解和重塑，影响细胞的结构和功能，从而参与多种疾病的病理过程。血脑屏障的完整性对于脑血管至关重要，而MMP9可通过攻击基底固有层蛋白，降解Ⅳ、Ⅴ、Ⅶ、Ⅹ型胶原及明胶等，破坏ECM和基底膜，降解紧密连接复合物的组成部分而破坏血脑屏障，造成血管损伤，最终导致一系列脑损伤[13]。此外，有研究指出，MMP9被认为是最好的生物标志物，其水平在脑损伤后显著改变[14]。本研究发现，研究组MMP9水平显著高于对照组(P<0.05)，提示MMP9可能参与脑震荡的病理进程。分析原因与MMP9能破坏血脑屏障、能诱导脑创伤后神经细胞死亡并能导致继发性脑损害有关。

SOD可将超氧化物阴离子自由基催化成过氧化氢，再经过氧化氢酶作用转化为水和氧气从而清除神经细胞外间隙的自由基。既往有学者指出，脑震荡可引发机体的抗模型结构脂质过氧化作用及对细胞的抗氧化保护作用减弱[10]。正常情况下，脑内微小血管的内皮细胞含有多种酶，而人体的抗氧化机制能够清除体内大部分的自由基，但在病理条件下，自由基产生过多，超出过氧化氢酶的降解作用时，可引起严重的脑细胞损伤[15-16]。本研究发现，研究组SOD水平显著低于对照组(P<0.05)，提示SOD与脑震荡发生、发展具有一定相关性，可作为脑震荡患者的潜在诊断指标。推测可能与超氧化物阴离子自由基与生物膜的多不饱和脂肪酸发生脂质过氧化反应，导致细胞的膜性结构损伤，从而影响脑细胞的功能有关。

本研究还发现，经ROC曲线分析，MMP9、SOD及NSE联合检测诊断脑震荡的AUC、灵敏度及特异度均高于MMP9、SOD及NSE的单独检测(P<0.05)，提示MMP9、SOD及NSE联合检测对脑震荡的诊断价值较高。本研究由于纳入病例较少，可能结果存在一定偏倚，希望将来能加大样本量进一步证实。

综上所述，与单项检测相比，MMP9、SOD及NSE 3项指标联合检测能显著提高诊断脑震荡的灵敏度及特异度，具有良好的辅助诊断价值。