朱錦江

顱腦損傷是由于加速或減速力、鈍挫傷及穿通傷等造成的腦功能暫時(shí)或永久性損傷，常見于交通事故、暴力和高處墜落，常繼發(fā)多器官功能障礙綜合征（MODS）和全身炎癥反應(yīng)綜合征（SIRS）等并發(fā)癥，預(yù)后差與死亡率高，已成為一個(gè)重要的公共衛(wèi)生問題［1］。血清缺氧誘導(dǎo)因子-1α（HIF-1α）具有調(diào)控炎癥反應(yīng)的能力，血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）是控制血管通透性的關(guān)鍵分子。作者通過檢測顱腦損傷患者血清中HIF-1α和VEGF水平，探討其與顱腦損傷程度和預(yù)后的相關(guān)性。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2015年1月至2017年12月本院神經(jīng)外科收治的顱腦損傷患者60例，均為外力因素造成顱腦損傷，其中男41例，女19例；年齡16～68歲，平均年齡（41.78±12.52）歲。入院時(shí)對患者進(jìn)行GCS，并根據(jù)GCS評分將患者分為輕型顱腦損傷組（GCS評分13～15分）19例、中型顱腦損傷組（GCS評分9～12分）22例和重型顱腦損傷組（GCS評分3～8分）19例。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）有明確的頭部創(chuàng)傷史；（2）受傷后＜12h入院并行頭部CT或MRI確診為單純性顱腦損傷；（3）無嚴(yán)重骨折、脊髓損傷等嚴(yán)重合并傷；（4）近期無創(chuàng)傷或手術(shù)史。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）入院后＜24h死亡；（2）有失血性休克或嚴(yán)重合并傷；（3）合并開放性顱腦損傷或腦脊液漏患者；（4）既往有腦血管意外、心、肝、腎感染、腫瘤、血液系統(tǒng)等疾病患者；（5）年齡＞70歲患者。患者入院后根據(jù)《顱腦損傷外科治療指南》進(jìn)行基礎(chǔ)對癥治療，并給予清創(chuàng)、縫合和營養(yǎng)神經(jīng)等［2］。選擇同期體檢健康者20例為對照組，其中男15例，女5例；年齡19～60歲，平均年齡（42.75±10.32）歲。各顱腦損傷組與對照組間性別、年齡等基本資料具有可比性（P＞0.05）。見表1。本研究獲得醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理學(xué)委員會批準(zhǔn)，且征得患者及家屬知情同意，簽署知情同意書。

1.2 方法 分別采集患者顱腦損傷后1d、3d和7d靜脈血5ml，用枸櫞酸鈉抗凝，離心分離血清，分裝后-80℃保存?zhèn)溆?。采用酶?lián)免疫吸附測定法（ELISA）（試劑盒購于上海酶聯(lián)生物科技有限公司）檢測血清中HIF-1α、VEGF水平。將相應(yīng)一抗稀釋至10 μg/ml，加入到96孔板中，0.1ml/孔，4℃過夜，洗滌3次，加血清0.1ml于上述反應(yīng)孔中，37℃孵育1h；加入新配置相對應(yīng)的二抗0.1ml，孵育1h；加入新配置的3，3'，5，5'-四甲基聯(lián)苯胺（TMB）底物溶液0.1 ml，顯色20min；加入2mol/L硫酸0.05ml終止反應(yīng)，于450nm處測各孔吸光度（A）值。

1.3 預(yù)后評估 顱腦損傷后3個(gè)月，根據(jù)GOS對患者預(yù)后進(jìn)行評估：1級：死亡；2級：植物生存，長期昏迷，僅能睜眼、正常睡眠周期等；3級：重度殘疾，生活不能自理，需要他人照顧；4級：輕度殘疾，生活可以自理；5級：恢復(fù)良好，能正常生活，身體存在（或無）輕度缺陷。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS19.0統(tǒng)計(jì)軟件。正態(tài)分布計(jì)量資料以（x±s）表示，用單因素方差分析，組間兩兩比較用SNK-q檢驗(yàn)；若不滿足正態(tài)性，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后再進(jìn)行分析，不同時(shí)間點(diǎn)HIF-1α和VEGF水平比較用重復(fù)測量方差分析，并用Pearson進(jìn)行相關(guān)性分析，P＜0. 05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 各顱腦損傷組不同時(shí)點(diǎn)HIF-1α水平比較 見表2。

表2 各顱腦損傷組不同時(shí)點(diǎn)HIF-1α水平比較［pg/ml，（x±s）］

2.2 各顱腦損傷組不同時(shí)點(diǎn)VEGF水平比較 見表3。

表3 各顱腦損傷組不同時(shí)點(diǎn)VEGF水平比較［pg/ml，（x±s）］

2.3 HIF-1α和VEGF預(yù)測顱腦損傷嚴(yán)重程度診斷的ROC曲線 顱腦損傷后3個(gè)月，輕型顱腦損傷組預(yù)后均良好；中型顱腦損傷組預(yù)后良好15例（68.18%），預(yù)后不良7例（31.82%）；重型顱腦損傷組預(yù)后良好5例（26.32%），預(yù)后不良14例（73.68%）。以預(yù)后不良作為陽性結(jié)果，顱腦損傷患者血清中HIF-1α和VEGF水平繪制受試者工作特征曲線（ROC），HIF-1α和VEGF ROC曲線下面積分別為0.655、0.905，HIF-1α和VEGF對預(yù)測顱腦損傷嚴(yán)重程度有一定的診斷價(jià)值（Z=3.84、4.92，P＜0.05）。ROC曲線下面積進(jìn)行Z檢驗(yàn)比較，可得VEGF＞HIF-1α（Z=2.94，P＜0.05）。見表 4、圖 1。

表4 HIF-1α和VEGF預(yù)測顱腦損傷嚴(yán)重程度診斷的ROC曲線

圖1 HIF-1α和VEGF預(yù)測顱腦損傷嚴(yán)重程度診斷的ROC曲線

3 討論

目前，對顱腦損傷尚未有針對性的藥物或治療方法。對于顱腦損傷患者，神經(jīng)外科醫(yī)師常僅關(guān)注原發(fā)性顱腦損傷的嚴(yán)重程度，而對于繼發(fā)性顱腦損傷產(chǎn)生的損害常被忽略。在大腦受到創(chuàng)傷后可以造成神經(jīng)細(xì)胞短時(shí)間內(nèi)大量死亡和神經(jīng)血管重塑［3］。隨著病情的進(jìn)展，持續(xù)的炎癥反應(yīng)和腦部微循環(huán)障礙，引起血腦屏障通透性增高，造成腦水腫、細(xì)胞凋亡和細(xì)胞壞死，導(dǎo)致神經(jīng)功能障礙的再次惡化［4］。繼發(fā)性病變較原發(fā)性損傷造成的后果更嚴(yán)重，故繼發(fā)性腦損傷的干預(yù)和治療對預(yù)后具有重要意義，其中炎癥反應(yīng)的控制和血管生成的調(diào)節(jié)越來越受到重視。

HIF-1是一種具有轉(zhuǎn)錄活性的DNA結(jié)合蛋白，由Semenza和Wang在1992年首次發(fā)現(xiàn)，有HIF-1α和HIF-1β兩個(gè)亞型，HIF-1α與低氧調(diào)節(jié)有關(guān)，而HIF-1β為非特異性結(jié)構(gòu)［5］。在低氧環(huán)境中，HIF-1α通過特異性結(jié)合靶基因特定系列的TAD-C結(jié)構(gòu)域而增強(qiáng)其轉(zhuǎn)錄水平，使機(jī)體適應(yīng)并維持缺氧狀態(tài)下的生命機(jī)能，其靶基因包括紅細(xì)胞生成素（EPO）、VEGF及一系列參與機(jī)體代謝有關(guān)的基因［6］。當(dāng)發(fā)生顱腦損傷時(shí)，由于炎癥反應(yīng)和血管結(jié)構(gòu)破壞可造成損傷部位腦組織缺血缺氧，而缺氧又增加炎癥因子如白細(xì)胞介素-2、4（IL-2、4）等的釋放，繼續(xù)加重腦組織缺血缺氧［7］。在對大鼠頭部貫通傷實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，抑制HIF-1α后可加重腦組織缺血缺氧的發(fā)生［8］。因此HIF-1α是顱腦損傷中神經(jīng)保護(hù)及恢復(fù)的研究靶點(diǎn)。研究顯示，顱腦損傷后腦組織內(nèi)環(huán)磷腺苷效應(yīng)元件結(jié)合蛋白（CREB）被激活，促進(jìn)HIF-1α的表達(dá)，而HIF-1α表達(dá)增加可啟動下游的具有刺激血管生成作用因子（VEGF）大量釋放，在HIF-1α和VEGF的協(xié)同作用下，促進(jìn)損傷區(qū)腦組織的血供和神經(jīng)再生［9］。VEGF是具有多種功能的分泌性糖蛋白，主要通過提高酪氨酸激酶受體的親和力引起細(xì)胞的多種生理反應(yīng)，具有特異性刺激血管內(nèi)皮增殖及血管生成的功能［10］。缺血缺氧是誘導(dǎo)VEGF表達(dá)的最主要因素，在低氧環(huán)境時(shí)，VEGF能迅速上升，其增加血管通透性的作用比組胺強(qiáng)5萬倍，加重了腦組織的水腫［11］。通過腦缺氧模型實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，造模成功后大鼠腦組織內(nèi)HIF-1α和VEGF表達(dá)升高，刺激神經(jīng)和血管的增生，從而改善腦組織缺血缺氧狀態(tài)［12］。同時(shí)，研究發(fā)現(xiàn)，HIF-1α在腦組織損傷3h后表達(dá)顯著增高，并不斷增高，到損傷后期逐漸恢復(fù)［13］。本資料結(jié)果顯示，各顱腦損傷組患者在創(chuàng)傷后各時(shí)點(diǎn)的HIF-1α和VEGF水平均比對照組高；損傷程度越重，HIF-1α和VEGF水平越高；損傷時(shí)間越長，HIF-1α和VEGF水平越高；HIF-1α和VEGFROC曲線下面積分別為0.655、0.905，對預(yù)測顱腦損傷嚴(yán)重程度有一定的診斷價(jià)值，VEGFROC曲線下面積大于HIF-1α。

綜上所述，顱腦損傷后血清中HIF-1α和VEGF水平升高，與顱腦損傷的嚴(yán)重程度和預(yù)后相關(guān)，VEGF對病情診斷和預(yù)后判定價(jià)值高于HIF-1α。