魏文桂,張雪琴,張艷景,田野,天津醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院神經(jīng)外科 天津市300052

0 引言

創(chuàng)傷性顱腦外傷(traumatic brain injury,TBI)在臨床中屬于較為常見(jiàn)的一種腦外傷,隨著我國(guó)交通事業(yè)的快速發(fā)展及城市流動(dòng)人口的增多,其患病率日益增加[1].既往研究發(fā)現(xiàn)[2],當(dāng)機(jī)體遭受?chē)?yán)重創(chuàng)傷、顱腦損傷等危及情況時(shí),會(huì)誘發(fā)胃腸等臟器部位血管收縮,使胃腸局部血流減少,致使胃腸道成為極易受損的靶器官,也更容易繼發(fā)貫序性的多器官功能衰竭,對(duì)患者今后的康復(fù)帶來(lái)諸多不利.現(xiàn)階段臨床多以急性胃腸損傷(acute gastrointestinal injury,AGI)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)胃腸功能障礙,但考慮到此分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)主要依靠臨床醫(yī)生,受主觀因素影響較大,故而探究更為客觀的生物標(biāo)志物對(duì)TBI患者發(fā)生AGI的早期診斷和病情評(píng)估有重要意義[3,4].熱休克蛋白70(heat shock protein 70,HSP70)在HSPs家族中是最為重要、功能最多、應(yīng)激反應(yīng)中最敏感的成員,既往多用于判斷心力衰竭和細(xì)菌性肺炎患者的預(yù)后[5,6],而近年來(lái)隨著研究的深入,人們發(fā)現(xiàn)HSP70可發(fā)揮多種應(yīng)激保護(hù)反應(yīng)促使組織從應(yīng)激中恢復(fù),在保護(hù)胃腸道黏膜,預(yù)防應(yīng)激性潰瘍方面起著舉足輕重的作用[7].然而,目前關(guān)于血清HSP70的這種變化是否與TBI繼發(fā)AGI的病變狀態(tài)相關(guān)尚不明確,為此,本研究通過(guò)探討血清HSP70在TBI合并AGI患者外周血中的表達(dá),以期為臨床預(yù)防和針對(duì)性治療提供理論依據(jù).

1 材料和方法

1.1 材料 選取2019-03/-2020-10期間天津醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院重癥監(jiān)護(hù)病房就診并住院的TBI合并AGI患者133例作為研究對(duì)象,男73例,女60例,年齡20-65(39.85±8.61)歲,按照改良Glasgow昏迷評(píng)分法并結(jié)合創(chuàng)傷性顱腦損傷臨床分型標(biāo)準(zhǔn),將研究對(duì)象分為輕型(指單純性腦震蕩伴有或無(wú)顱骨骨折)63例,中型(指輕度腦挫裂傷或無(wú)顱骨骨折及蛛網(wǎng)膜下腔出血,無(wú)腦受壓者)32例,重型(指廣泛顱骨骨折,廣泛腦挫裂傷及腦干損傷或顱內(nèi)血腫)38例；按照急性腸胃損傷(acute gastrointestinal injury,AGI)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),將研究對(duì)象分為AGI Ⅰ級(jí)(有發(fā)生胃腸功能不全或衰竭的風(fēng)險(xiǎn))68例,AGI Ⅱ級(jí)(胃腸功能障礙)37例,AGI Ⅲ級(jí)(胃腸功能衰竭)17例,AGI Ⅳ級(jí)(胃腸功能衰竭伴有遠(yuǎn)隔器官功能障礙)11例.另選取50例于我院進(jìn)行常規(guī)體檢的無(wú)顱腦外傷病史、各系統(tǒng)基礎(chǔ)疾病者作為對(duì)照組,男27例,女23例,年齡20-63(39.17±8.44)歲.本研究由我院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審批且批準(zhǔn).

1.1.1 診斷標(biāo)準(zhǔn)：經(jīng)全面的體格檢查和頭顱X線(xiàn)平片、頭顱CT或頭顱磁共振等檢測(cè)診斷為顱腦外傷,包括有[8]：(1)頭皮傷：挫傷,裂傷,頭皮血腫；(2)火器性顱腦開(kāi)放傷；(3)腦損傷：原發(fā)性腦損傷,繼發(fā)性腦損傷；(4)顱骨骨折：顱蓋骨折,顱底骨折.急性胃腸功能損傷診斷符合2012年歐洲重癥醫(yī)學(xué)會(huì)發(fā)布的相關(guān)定義[9].

1.1.2 納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)年齡＞18歲；(2)近1個(gè)月內(nèi)未持續(xù)應(yīng)用抗生素、微生態(tài)制劑、激素等藥物；(3)無(wú)合并消化系統(tǒng)基礎(chǔ)疾病或者直接損傷；(4)病例資料完整,患者及家屬均自愿參加并簽署知情同意書(shū).

1.1.3 排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)近7天內(nèi)接受過(guò)外科手術(shù)或輸注血液制品者；(2)入院前已經(jīng)存在其他系統(tǒng)感染性疾病者；(3)近3個(gè)月內(nèi)參加其他臨床實(shí)驗(yàn)者；(4)存在免疫缺陷疾病病史、器官移植病史或長(zhǎng)期應(yīng)用免疫抑制劑者；(5)存在意識(shí)或精神障礙者；(6)因感染中毒、灼傷、失血、脫水、缺氧等其他影響因素所引起的急性胃腸功能損傷.

1.1.4 剔除標(biāo)準(zhǔn)：(1)自動(dòng)出院或中途退出研究,或不愿配合醫(yī)護(hù)人員完成本次試驗(yàn)者；(2)已進(jìn)入試驗(yàn)但發(fā)現(xiàn)患者不符合本研究納入標(biāo)準(zhǔn)或其符合排除標(biāo)準(zhǔn).

1.2 方法 所有研究對(duì)象入院當(dāng)天抽取2 mL空腹血,對(duì)照組患者于門(mén)診體檢時(shí)留取外周血標(biāo)本,均常溫下20 min凝固,離心收集血清,用酶聯(lián)免疫吸附法檢測(cè)血清HSP70水平,試劑盒(濟(jì)南來(lái)寶醫(yī)療器械有限公司生產(chǎn))檢測(cè),酶標(biāo)儀選用濟(jì)南來(lái)寶醫(yī)療器械有限公司生產(chǎn)的博科BIOBASE-EL10A酶標(biāo)儀.將標(biāo)本和樣本在各待測(cè)孔放置,根據(jù)操作要求滴度試劑,使用內(nèi)源性過(guò)氧化物酶進(jìn)行室溫封閉1 h后,再次洗滌樣本拍干,向每個(gè)樣孔中加入50 μL的終止液,孔中顏色由藍(lán)色變?yōu)辄S色,并使用波長(zhǎng)為450 nm的酶標(biāo)儀在30 min內(nèi)測(cè)定吸光度(OD)值,通過(guò)測(cè)繪OD標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn),計(jì)算樣本和標(biāo)本濃度[10].這一過(guò)程中若樣孔的顏色為綠色或顏色變化不均勻,輕輕敲打板以確保充分混合.

統(tǒng)計(jì)學(xué)處理利用SPSS 20.0軟件分析,年齡、PDCD5等計(jì)量資料經(jīng)正態(tài)性檢驗(yàn)符合正態(tài)性分布,以mean±SD示,多組間比較采用單因素方差分析,進(jìn)一步兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn).性別等計(jì)數(shù)資料采用率(%)表示,應(yīng)用χ2檢驗(yàn)分析.對(duì)TBI合并AGI患者血清HSP70水平與腦損傷程度、AGI分級(jí)的相關(guān)關(guān)系檢驗(yàn)采用person相關(guān)分析,繪制ROC評(píng)價(jià)血清HSP70對(duì)TBI繼發(fā)AGI的診斷效能,P＜0.05時(shí)具統(tǒng)計(jì)學(xué)意義.

2 結(jié)果

2.1 不同腦外傷程度的TBI合并AGI患者和對(duì)照組血清HSP70水平比較 入院當(dāng)天,隨著腦損傷程度的加重,血清HSP70水平也逐漸升高,且各型HSP70水平均顯著高于對(duì)照組患者,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)；入院第3天,各型血清HSP70水平較入院當(dāng)天數(shù)值明顯降低,但數(shù)值仍高于對(duì)照組患者,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05).見(jiàn)表1.

2.2 不同AGI分級(jí)TBI合并AGI和對(duì)照組血清HSP70水平比較 入院當(dāng)天,隨著AGI分級(jí)的提高,血清HSP70水平也逐漸升高,且各分級(jí)HSP70水平均顯著高于對(duì)照組患者,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)；入院第3天,各分級(jí)血清HSP70水平較入院當(dāng)天數(shù)值明顯降低,但數(shù)值仍高于對(duì)照組患者,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05).見(jiàn)表2.

2.3 TBI合并AGI血清HSP70水平與腦損傷程度、AGI分級(jí)的關(guān)系 Pearson檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn),TBI合并AGI患者血清HSP70水平與腦損傷程度、AGI分級(jí)均呈顯著正相關(guān)(rs=0.802、0.836,P＜0.01).

2.4 血清HSP70水平對(duì)TBI合并AGI患者的診斷價(jià)值ROC曲線(xiàn)顯示,血清HSP70診斷TBI合并AGI的試驗(yàn)準(zhǔn)確性較高,AUC為0.803,95%CI為0.720-0.872.當(dāng)最佳截?cái)嘀禐?58.50 ng/L時(shí),敏感度為80.94%,特異度為87.93%,約登指數(shù)為0.501.見(jiàn)圖1.

圖1 ROC曲線(xiàn)分析.

3 討論

胃腸功能障礙系TBI后合并缺氧、代謝性酸中毒、細(xì)菌感染、休克等造成胃腸道缺血再灌注、炎癥介質(zhì)、黏膜功能障礙等誘發(fā)的并發(fā)癥,其不單會(huì)誘發(fā)消化吸收障礙,營(yíng)養(yǎng)不良,還會(huì)加重已存在的炎癥免疫紊亂,是TBI患者病情加重或惡化的重要標(biāo)志之一[11,12].現(xiàn)階段有關(guān)TBI后AGI的發(fā)生仍然了解不多,更是缺乏反映TBI合并AGI嚴(yán)重程度的敏感性指標(biāo)[13],故此,應(yīng)尋找早期合適的TBI合并AGI監(jiān)測(cè)指標(biāo),以反映其疾病嚴(yán)重程度及預(yù)后.

本研究結(jié)果顯示,輕度TBI患者入院血清HSP70水平較健康正常者明顯偏高,分析原因可能是輕度TBI患者在臨床表現(xiàn)上雖未表現(xiàn)出明顯的胃腸道癥狀,但由于應(yīng)激狀態(tài)、炎癥反應(yīng)、血流重新分布等多種因素互相作用,胃腸黏膜層已經(jīng)開(kāi)始出現(xiàn)缺血缺氧狀態(tài),這就導(dǎo)致胃腸黏膜受到應(yīng)激原刺激而迅速誘導(dǎo)HSP70的合成,表現(xiàn)為循環(huán)內(nèi)HSP70水平升高,在損傷早期即具有提示作用[14].而中、重度TBI患者多處于休克及大量毒素存在的情況,而內(nèi)毒素、細(xì)菌移位進(jìn)入血液循環(huán)導(dǎo)致炎癥反應(yīng)加劇甚至失控,再加之胃腸黏膜長(zhǎng)期處于缺血缺氧狀態(tài),發(fā)生再灌注損傷,繼而導(dǎo)致已受損的胃腸黏膜進(jìn)一步遭到破壞,腸黏膜絨毛組織內(nèi)的HSP70大量表達(dá)并持續(xù)釋放入血,并啟動(dòng)后續(xù)的免疫反應(yīng),進(jìn)一步加重病情[15].故此,隨著TBI病情的加重,血清HSP70水平也呈不斷升高趨勢(shì).另外,本研究也發(fā)現(xiàn),隨著AGI分級(jí)的提高,血清HSP70水平也逐漸升高,且各分級(jí)HSP70水平均顯著高于對(duì)照組患者,提示當(dāng)HSP70水平升高時(shí),缺血損害已侵及腸黏膜肌層.本研究也進(jìn)一步對(duì)入院第3天時(shí)各組血清HSP70水平進(jìn)行檢測(cè),發(fā)現(xiàn)各組入院第3天時(shí)的血清HSP70水平較入院當(dāng)天均有所下降,這也提示了HSP70水平與TBI患者疾病進(jìn)程和胃腸功能障礙程度有關(guān),經(jīng)過(guò)住院治療,其胃腸功能損傷較前均有所好轉(zhuǎn).

HSP70是熱休克蛋白家族中的一員,普遍存在于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、細(xì)胞質(zhì)及細(xì)胞核中,能感知細(xì)胞內(nèi)炎癥和凋亡信號(hào)變化,并對(duì)此做出反應(yīng),進(jìn)一步起到維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)及穩(wěn)定細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的作用[16-18].余文雯等[17]研究顯示HSP70可能通過(guò)抑制細(xì)胞凋亡和炎癥反應(yīng),對(duì)機(jī)體各器官發(fā)揮保護(hù)作用.曾志剛等人[19]同樣也表明,HSP70在高溫、化學(xué)刺激等應(yīng)激情況下可大量表達(dá),且能夠促進(jìn)多種因素導(dǎo)致的胃腸道黏膜細(xì)胞損傷的恢復(fù).楊海娜等人[20]就通過(guò)對(duì)130例重癥肺炎患者進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),血清HSP70與可用來(lái)診斷及評(píng)估重癥肺炎合并胃腸功能障礙的預(yù)后情況.但是,血清HSP70在判斷TBI合并AGI的嚴(yán)重程度中的效果仍不明確.進(jìn)一步,我們分析了HSP70與TBI合并AGI的相關(guān)性,結(jié)果發(fā)現(xiàn),TBI合并AGI患者血清HSP70水平與腦損傷程度、AGI分級(jí)均呈顯著正相關(guān)(rs=0.802、0.836,P＜0.01),同時(shí)本研究擬合血清HSP70診斷TBI合并AGI的ROC曲線(xiàn)發(fā)現(xiàn),血清HSP70診斷TBI患者并發(fā)AGI的AUC為0.803,95%CI為0.720-0.872.當(dāng)最佳截?cái)嘀禐?58.50 ng/L時(shí),敏感度為80.94%,特異度為87.93%.這一結(jié)果提示血清HSP70可作為腸道損傷的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)指標(biāo),觀察其變化趨勢(shì),可能助于TBI合并AGI患者預(yù)后的判斷.

4 結(jié)論

綜上所述,HSP70在TBI合并AGI患者血清中的表達(dá)顯著上調(diào),可能與疾病發(fā)展進(jìn)程有關(guān),對(duì)TBI合并AGI有較高的診斷價(jià)值,為臨床TBI合并AGI的防治提供了新的研究方向和思路.然而,本研究仍存在一些不足之處,如單中心回顧研究、樣本量有限、未繼續(xù)長(zhǎng)期隨訪以及繼續(xù)進(jìn)行調(diào)節(jié)機(jī)制的研究等,因此尚需后續(xù)進(jìn)一步更大樣本量、設(shè)計(jì)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)亩嘀行难芯客茝V該結(jié)論,以期為T(mén)BI合并AGI患者的臨床治療提供一定的參考依據(jù).

表1 不同程度腦外傷的TBI合并AGI和對(duì)照組血清HSP70水平比較(mean±SD)

表2 不同AGI分級(jí)TBI合并AGI和對(duì)照組血清HSP70水平比較(mean±SD)

文章亮點(diǎn)

實(shí)驗(yàn)背景

創(chuàng)傷性顱腦外傷(traumatic head injury,TBI)在目前對(duì)世界范圍的各個(gè)國(guó)家來(lái)說(shuō)都是一個(gè)重要的公共問(wèn)題,而此類(lèi)患者普遍危重病評(píng)分值低、嚴(yán)重感染、休克等均增加了急性胃腸功能損傷(acute gastrointestinal impairment,AGI)發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn).近年來(lái),人們對(duì)胃腸黏膜屏障,免疫功能等也有了進(jìn)一步深入的了解,胃腸功能的損害在腦外傷所致的全身炎癥反應(yīng)綜合征、膿毒癥或器官功能衰竭的連續(xù)發(fā)生發(fā)展中占據(jù)的重要地位也逐漸被重視.

實(shí)驗(yàn)動(dòng)機(jī)

現(xiàn)階段評(píng)價(jià)胃腸功能障礙的標(biāo)準(zhǔn)多受評(píng)價(jià)醫(yī)生的主觀因素的影響,且有關(guān)TBI患者腸胃功能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)更是缺乏,因此,應(yīng)尋找更客觀的生物學(xué)指標(biāo)提供依據(jù).

實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)

探討血清中熱休克蛋白70(HSP70)對(duì)TBI的病情嚴(yán)重程度和胃腸功能損傷程度的反映情況,并且探討其對(duì)TBI患者合并AGI的診斷價(jià)值.

實(shí)驗(yàn)方法

選取符合入選標(biāo)準(zhǔn)的133例TBI合并AGI患者,按照改良Glasgow昏迷評(píng)分法并結(jié)合創(chuàng)傷性顱腦損傷臨床分型標(biāo)準(zhǔn),將研究對(duì)象分為輕型63例,中型32例,重型38例；按照AGI分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),將研究對(duì)象分為AGI Ⅰ級(jí)68例,AGI Ⅱ級(jí)37例,AGI Ⅲ級(jí)17例,AGI Ⅳ級(jí)11例.另選取50例健康體檢作為對(duì)照組.比較不同腦外傷程度及不同AGI分級(jí)患者與對(duì)照組血清中HSP70水平,并分析TBI合并AGI患者血清HSP70水平與腦損傷程度、AGI分級(jí)的相關(guān)性,同時(shí)分析其單獨(dú)診斷TBI合并AGI的診斷效能.

實(shí)驗(yàn)結(jié)果

血清HSP70在TBI合并AGI患者血清中的表達(dá)顯著上調(diào),可能與疾病發(fā)展進(jìn)程有關(guān),對(duì)TBI合并AGI有較高的診斷價(jià)值.

實(shí)驗(yàn)結(jié)論

血清HSP70可作為腸道損傷的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)指標(biāo),觀察其變化趨勢(shì),可能助于TBI合并AGI診斷及預(yù)后的判斷.

展望前景

我們下一步的工作方向可能分為幾個(gè)方面：(1)下一步準(zhǔn)備擴(kuò)大樣本容量,繼續(xù)進(jìn)行調(diào)節(jié)機(jī)制的研究；(2)深入研究具體細(xì)胞信號(hào)通路及藥物防治；(3)僅提供指示性方向,而且血清HSP70預(yù)測(cè)TBI合并AGI患者預(yù)后的臨床價(jià)值也需要進(jìn)一步研究探討.