神经功能指标联合磷酸酶和张力蛋白同源物检测对重型颅脑损伤患者预后的预测价值

杨菊荣,王菊霞,刘 艳,卢晓丽,柴瑞峰

(新疆医科大学第一附属医院重症医学一科,新疆 乌鲁木齐 830054)

重型颅脑损伤是由工伤事故、高处坠落、交通事故等引发的常见外伤疾病,主要包括颅内血肿、脑干损伤、脑挫裂伤、颅骨骨折等,临床多表现为头痛、颅内压增高、意识障碍等,具有较高的致残、致死率,对患者生命安全威胁较大[1-2]。重型颅脑损伤具有起病急、进展快、治疗难度大等特点,若治疗不及时可诱发死亡,而存活患者易出现不同程度的残疾,故寻找可早期判断病情严重程度、预测预后的标志物不仅可为重型颅脑损伤患者病情评估提供借鉴,且可为临床靶向治疗提供依据[3]。磷酸酶和张力蛋白同源物(Phosphatase and tensin homologs,PTEN)是与细胞生长、凋亡、迁移、黏附等联系密切的抑癌基因,可参与恶性肿瘤发生,且可参与脑损伤病理过程[4]。神经元特异烯醇化酶(Neuron-specific enolase,NSE)、神经肽Y(Neuropeptide Y,NPY)、脑源性神经营养因子(Brain-derived neurotrophic factor,BDNF)、中枢神经特异蛋白(Central nerve specific protein,S100β)均为神经功能检测指标,在脑损伤评估中具有重要意义[5]。目前临床关于神经功能指标联合PTEN评估重型颅脑损伤预后的相关研究较少,基于此本研究探讨神经功能指标联合PTEN在重型颅脑损伤患者预后中的预测价值,现报告如下。

1 对象与方法

1.1 研究对象 选取2020年2月至2023年2月我院收治的100例重型颅脑损伤患者为研究对象(预后良好69例,预后不良31例),将其作为研究组,另选取同期60例于我院进行体检的志愿者为对照组。所有受试者对本研究内容均已知情并签署知情同意书。病例纳入标准:所有患者均符合《急性神经外科学(第2版)》[6]中的诊断标准,均经头颅CT检查确诊。排除标准:存在头部手术史者;合并失血性休克者;合并凝血系统疾病者;合并病毒感染者;合并脑肿瘤者;合并重要脏器功能不全者;合并脑血管畸形者。

1.2 研究方法

1.2.1 神经功能指标、PTEN mRNA水平检测:所有受试者于早晨空腹时采集4 ml静脉血,置于促凝管中,低温离心(3000 r/min)10 min,将上清液吸取后置于-70 ℃冰箱中。通过实时荧光定量(Real-time PCR)法对血清外周血单个核细胞(PBMC)中的PTEN mRNA表达量进行检测,PBMC、PBMC总RNA分别通过Ficoll密度梯度分离法分离、Trizol法提取,后逆转录为cDNA,采用Primer 5.0软件设计引物序列,启动PCR仪,采用2-ΔΔCt方法计算出PTEN mRNA的表达量;通过酶联免疫吸附测定(ELISA)法对NSE、NPY、BDNF、S100β水平进行检测,孔中加入10 μl待测样品、40 μl待测样品稀释液,摇晃均匀,加入酶标试剂100 μl,封板并孵育60 min(37 ℃),将孔中液体弃去,Wash Sohltion重复清洗后加入50 μl显色剂,摇晃均匀,显色处理15 min(37 ℃),后加入终止液50 μl,OD值在450 nm波长下检测,查出NSE、NPY、BDNF、S100β水平。

1.2.2 预后评估:重型颅脑损伤患者预后采用格拉斯哥预后(GOS)评分[7]评估,分值为1～5分,分别对应死亡、持续性植物状态、严重残疾、中度残疾、完全恢复,1～3分为预后不良,>3分为预后良好。

1.2.3 资料收集:收集可能影响重型颅脑损伤患者预后的相关因子,主要包括性别、年龄、体重指数(BMI)、病因、GOS评分、吸烟、饮酒、受伤至入院治疗时间、PTEN mRNA、NSE、NPY、BDNF、S100β水平。

2 结 果

2.1 两组PTEN mRNA表达及神经功能指标水平对比 见表1。与对照组相比,研究组PTEN mRNA表达量较高,研究组NSE、NPY、S100β水平较高,BDNF水平较低,两组比较差异均有统计学意义(均P<0.05)。

表1 两组PTEN mRNA表达及神经功能指标水平对比

2.2 重型颅脑损伤患者预后不良的单因素分析 见表2。单因素分析所示,重型颅脑损伤患者预后不良与性别、年龄、BMI、病因、吸烟、饮酒、受伤至入院治疗时间无关(均P>0.05);重型颅脑损伤患者预后不良与GOS评分、PTEN、NSE、NPY、BDNF、S100β有关,预后不良患者GOS评分、BDNF水平低于预后良好患者,PTEN mRNA表达量、NSE、NPY、S100β水平高于预后良好患者(均P<0.05)。

表2 重型颅脑损伤患者预后不良的单因素分析

2.3 重型颅脑损伤患者预后不良的多因素分析 见表3。以GOS评分、PTEN、NSE、NPY、BDNF、S100β(均为连续变量)为自变量,以重型颅脑损伤患者预后情况为因变量(预后良好=0;预后不良=1),进行多因素Logistics回归分析,结果显示GOS评分、PTEN、NSE、NPY、BDNF、S100β为影响重型颅脑损伤患者预后不良的主要因素(均P<0.05)。

表3 重型颅脑损伤患者预后不良的多因素分析

2.4 神经功能指标联合PTEN对重型颅脑损伤患者预后不良的预测价值 见表4(图1)。ROC曲线显示,与PTEN、NSE、NPY、BDNF、S100β单项诊断相比,五项联合预测重型颅脑损伤患者预后不良的敏感性、准确性较高,具有统计学差异(P<0.05)。

图1 神经功能指标联合PTEN预测重型颅脑损伤患者预后不良的ROC曲线

表4 神经功能指标联合PTEN对重型颅脑损伤患者预后不良的预测价值

3 讨 论

颅脑损伤是可增加家庭、社会负担的创伤性疾病,近年来发病率随高大建筑物增多、交通运输业发展而呈上升趋势,其病死率较高,因此对重型颅脑损伤患者预后进行准确预测,对于治疗、康复方案制定均具有重要意义[8-9]。现阶段,临床多通过实验室检查,GOS评分对重型颅脑损伤病情严重程度、预后进行评估,其中GOS评分可对患者意识受损程度进行评估,为颅脑损伤评估常用工具,但患者瞳孔光反射在镇静、机械通气治疗时遭受影响,进而对GOS评分结果造成了影响,而实验室检测指标不受上述因素影响,预测准确性较高,故临床迫切需要寻找可客观、准确、早期预测重型颅脑损伤患者预后的实验室检测指标[10-11]。

颅脑损伤发生后脑组织易出现不同程度的缺血、缺氧、能量代谢障碍、蛋白氧化水解、氧自由基反应增强情况,进而造成神经功能下降,对患者生命安全构成了严重威胁,故评估颅脑损伤神经功能恢复情况可为预后评估提供有效信息[12-13]。本文研究发现,预后不良患者NSE、NPY、S100β水平明显高于预后良好患者,BDNF水平明显低于预后良好患者,进一步的多因素Logistic回归分析显示NSE、NPY、S100β升高,BDNF降低为重症颅脑损伤患者预后不良的独立危险因素,提示NSE、NPY、BDNF、S100β与重型颅脑损伤患者预后存在联系。分析其原因为NSE是与脑损伤严重程度及预后联系密切的脑组织损害程度评估标志物,正常情况下,血液中含量较低,而当神经胶质细胞、神经元受损,血脑屏障通透性增加,血液中NSE含量可增加[14]。NPY是一种在中枢神经系统中广泛分布的氨基酸肽链,具有加剧血管强烈收缩、加重脑组织微循环功能障碍的作用,可使脑组织损伤进一步加重,而脑血管在脑组织损伤加重的情况下而产生痉挛,进而造成脑组织缺血、缺氧,刺激NPY的分泌,最终形成了恶性循环[15]。BDNF在神经元生长、发育、修复中均发挥着重要作用,可通过诱导神经干细胞分泌、神经元有丝分裂而刺激神经存活、改善神经元可塑性,其含量与神经元损伤程度呈负相关[16-17]。正常情况下S100β在神经组织中存在,而脑组织损伤发生后多伴随不同程度的炎性反应,使得炎性因子大量释放,进而刺激了星形细胞分化、增殖,促进S100β大量分泌,之后释放入脑脊液并渗透入血[18]。

有关学者研究[19-21]发现,PTEN是一种主要分布于细胞核、细胞质中的抑癌基因,在乳腺癌、结直肠癌、肺癌、食管鳞癌、肝癌等恶性肿瘤中均呈异常表达,可参与癌细胞黏附、迁移、扩展等行为。本文研究发现,重型颅脑损伤患者PTEN表达量较高,且预后不良患者PTEN表达量明显高于预后良好患者,Logistic回归分析显示,PTEN为预后不良发生的危险因素,表明PTEN表达量升高与重型颅脑损伤患者预后具有一定相关性,其结果与丁锦荣等[22]研究结果相似。PTEN可参与脑损伤过程,高表达的PTEN可参与细胞间信号传导,可经磷酸化调控与受体结合,形成与神经元凋亡联系密切的复杂调节网络,在神经系统损伤防护、再生中均发挥着重要作用,磷酸酶和张力蛋白同源所编码的蛋白质与中枢神经系统神经干细胞分化、增殖相关,且可通过调控mTOR等下游相关因子表达而阻碍神经损伤后再生修复及神经元再生。

综上所述,本文研究显示,重型颅脑损伤患者NSE、NPY、S100β水平、PTEN表达量均较高,BDNF水平较低,预后不良患者NSE、NPY、S100β水平、PTEN表达量高于预后良好患者,BDNF水平低于预后良好患者,NSE、NPY、BDNF、S100β、PTEN均为预后不良的危险因素,联合检测对预后不良的预测准确性较高。但因相关研究较少,故NSE、NPY、BDNF、S100β、PTEN参与重型颅脑损伤病情进展的作用机制还需后续进一步分析,进而造福于更多的重型颅脑损伤患者。