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[摘要] 目的 分析外伤性脑损伤（TBI）患者脑脊液及血清Nogo-A基因、白细胞介素1β（IL-1β）及白细胞介素6（IL-6）的表达。 方法 选取2012年10月～2015年5月江苏大学附属武进医院及江苏省宜兴市人民医院收治的70例TBI患者，按照格拉斯哥昏迷评分（GCS）分将其为轻度组（n = 26）、中度组（n = 21）及重度组（n = 23），分别于入院第1、4、7、10天采集其脑脊液及静脉血，比较各组患者脑脊液及血清Nogo-A mRNA、Nogo-A蛋白、IL-1β及IL-6表达的差异。 结果 随着伤情的加重及时间的增加，TBI患者脑脊液及血清中Nogo-A mRNA表达水平、Nogo-A蛋白浓度、IL-1β、IL-6均呈现上升趋势，伤后第4天达到峰值，并于受伤7 d后逐步下降（P < 0.05）。Pearson相关分析显示，脑脊液和血清中上述因子水平与患者的预后质量呈负相关，且差异有统计学意义（P < 0.05）。 结论 随着TBI严重程度的增加，患者脑脊液、血清Nogo-A基因、IL-1β、IL-6表达均显著增加，与患者的预后呈负相关，脑脊液内Nogo-A、IL-1β、IL-6表达水平与患者病情变化更为一致。
[关键词] 外伤性脑损伤；脑脊液；血清；Nogo-A基因；白细胞介素1β；白细胞介素6
[中图分类号] R651 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210（2016）04（b）-0076-04
[Abstract] Objective To investigate the expression of Nogo-A mRNA， interleukin-1β （IL-1β）， interleukin-6 （IL-6） in cerebrospinal fluid and serum of patients with traumatic brain injury （TBI）. Methods Seventy cases of patients with TBI admitted to Wujin Hospital Affiliated to Jiangsu University and Yixing People"s Hospital from October 2012 to May 2015 were selected. Based on Glasgow coma scoring （GCS）， the patients were divided into three groups： mild group （n = 26）， medium group （n = 21） and severe group （n = 23）. The cerebrospinal fluid samples and venous blood were collected at 1， 4， 7， 10 days after admission respectively. The concentrations of Nogo-A mRNA， Nogo-A protein， IL-1β and IL-6 in cerebrospinal fluid and serum in each group were compared. Results With the increase of the injury severity and time， the concentrations of Nogo-A mRNA， Nogo-A protein， IL-1β and IL-6 in cerebrospinal fluid and serum of patients with TBI showed a rising trend， which reached the peak at 4 days after injury， and they gradually decreased after injury for 7 days （P < 0.05）. Pearson correlation analysis showed that the levels of indexes above in cerebrospinal fluid and serum were negatively correlated with the prognosis of TBI patients， and the differences were statistically significant （P < 0.05）. Conclusion With the increase of the severity of TBI， the expressions of Nogo-A mRNA， Nogo-A protein， IL-1β， IL-6 in serum and cerebrospinal fluid are significantly increased， which are negatively correlated with prognosis of patients. The changes of Nogo-A， IL-1β and IL-6 in cerebrospinal fluid are more consistent with the disease changes of patients.
[Key words] Traumatic brain injury； Cerebrospinal fluid； Serum； Nogo-A mRNA； Interleukin-1β； Interleukin-6
近年来外伤性脑损伤（traumatic brain injury，TBI）的发生率显著上升，重型TBI的高致死率、高致残率也为现代神经外科的救治提出了难题[1]。CT、MRI等影像学检查是明确颅脑损伤的重要手段，但其局限性在于只能显示损伤的阶段性结果，无法预测损伤的演变过程及患者预后。研究表明，以白细胞介素1β（interleukin-1β，IL-1β）及白细胞介素6（interleukin-6，IL-6）为代表的细胞因子在TBI的发生、发展和转归中均扮演了重要角色[2]；亦有学者指出，Reticulon家族成员Nogo蛋白可能是阻止中枢神经再生的关键因素[3]。因此，联合检测TBI患者脑脊液及血清Nogo-A基因、IL-1β及IL-6表达有望预测患者病情严重程度，指导预后的评估与治疗方案的制订。
1 资料与方法
1.1 一般资料
选取2012年10月～2015年5月江苏大学附属武进医院及江苏省宜兴市人民医院神经外科收治的70例单纯急性闭合性TBI患者，排除其他疾病病史者。其中男44例，女26例；年龄19～58岁，平均（41.95±5.08）岁；损伤类型：明显脑挫裂伤28例，脑内血肿22例，急性硬膜下血肿17例，急性硬膜外血肿3例。根据格拉斯哥昏迷评分（GCS）将70例颅脑损伤患者分为轻度组、中度组及重度组，分组标准[4]：GCS评分13～15分：轻度组；GCS评分9～12分：中度组；GCS评分3～8分：重度组。各组患者年龄、性别比例、合并症等一般资料比较，差异无统计学意义（P > 0.05），具有可比性，见表1。
1.2 方法
1.2.1 标本采集 分别于患者伤后第1、4、7、10天采集其空腹肘静脉血3 mL，行细胞破碎处理后以4000 r/min离心15 min取上清液，-70℃保存；同时行腰椎穿刺，取脑脊液2 mL，离心取上清液，-70℃保存，统一检测。
1.2.2 指标检测 使用逆转录聚合酶链反应检测各组患者血清和脑脊液中Nogo-A mRNA表达量，使用酶联免疫吸附法检测其Nogo-A蛋白、IL-1β、IL-6表达水平。
1.2.3 各指标与预后的关系考察 评价患者出院后1个月的GCS评分，并将GCS评分与Nogo-A基因、IL-1β及IL-6水平进行Pearson相关分析，考察各指标对患者预后质量的影响。
1.3 统计学方法
使用SPSS 18.0进行数据分析，计数资料以例数或百分比表示，采用χ2检验，计量资料以均数±标准差（x±s）表示，多组间比较采用单因素方差分析，进一步两两比较采用LSD-t检验，相关性分析采用Pearson法，以P < 0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 Nogo-A mRNA表达水平
重度组患者脑脊液中各时点Nogo-A mRNA表达水平均显著高于轻度组（P < 0.01），其第4、7、10天脑脊液Nogo-A mRNA表达水平均显著高于中度组，差异有高度统计学意义（P < 0.01）；中度组患者脑脊液中Nogo-A mRNA表达水平在第1、4天显著高于轻度组，差异有高度统计学意义（P < 0.01）。重度组血清Nogo-A mRNA表达水平在第4、7、10天均显著高于轻度组（P < 0.05或P < 0.01），并在第7、10天高于中度组，差异有统计学意义（P < 0.05、P < 0.01）；中度组患者血清中Nogo-A mRNA表达水平仅在第4天高于轻度组，差异有统计学意义（P < 0.05）。见表2。
2.2 Nogo-A蛋白含量
重度组患者脑脊液中Nogo-A蛋白的含量在第4、7、10天显著高于轻度组（P < 0.01），并在第4、7天显著高于中度组（P < 0.01）；中度组患者脑脊液中Nogo-A蛋白的含量在第7、10天显著高于轻度组，差异有统计学意义（P < 0.05、P < 0.01）。重度组患者血清中Nogo-A蛋白含量在第7、10天显著高于轻度组（P < 0.05），并在第4、7天显著高于中度组，差异有统计学意义（P < 0.05、P < 0.01）；中度组患者血清中Nogo-A蛋白含量仅在第7天高于轻度组，差异有统计学意义（P < 0.05）。见表3。
2.3 脑脊液及血清IL-1β表达水平
重度组患者各时点脑脊液、血清IL-1β表达水平均显著高于轻度组、中度组，差异有统计学意义（P < 0.05或P < 0.01）；轻度组、中度组各时点脑脊液、血清IL-1β表达水平组间比较，差异无统计学意义（P > 0.05）。见表4。
2.4 IL-6表达水平
重度组患者各时点脑脊液、血清IL-6表达水平均显著高于轻度组、中度组，差异有统计学意义（P < 0.05或P < 0.01）；轻度组、中度组各时点脑脊液、血清IL-6表达水平组间比较，差异无统计学意义（P > 0.05）。见表5。
2.5 各因子与患者预后的相关性
Pearson相关分析显示，血清和脑脊液内Nogo-A基因表达水平（r = -0.517，P < 0.05）、IL-1β水平（r = -0.581，P < 0.05）及IL-6水平（r = -0.643，P < 0.05）与患者GCS评分呈显著负相关。
3 讨论
TBI占全身创伤发生率的第2位，也是临床常见的致死、致残类疾病之一。一般而言，轻度TBI患者预后较为理想，一般无任何神经功能缺失，但若患者在TBI的基础上发生继发性损伤，其病情进展速度大大增加，患者重残率、植物生存率、病死率也逐渐上升[5-6]。因此，寻找一种敏感的TBI预后的预测指标是明确患者病情进展、指导治疗措施、改善预后的重要依据。
Nogo-A由上千个氨基酸组成，主要存在于中枢神经系统（CNS）中，被认为是CNS神经突生长的特异性抑制剂，在中枢神经细胞再生的抑制过程中占据着主导地位[7-8]。动物实验表明，Nogo-A可通过与中枢神经系统神经元受体特异性结合，增强中枢神经元敏感反应性，诱导中枢神经抑制活性的表达[9-10]。本研究结果示，随着伤情的加重及时间的增加，TBI患者脑脊液及血清中Nogo-A mRNA表达水平及Nogo-A蛋白浓度均呈现上升趋势，并于伤后第4天达到峰值，其Nogo-A mRNA表达水平及蛋白浓度均于受伤7 d后逐步下降，与患者脑水肿严重程度变化趋势基本一致[11]。其中，重度组患者脑脊液中Nogo-A mRNA表达水平最高，而重度组与中度组患者脑脊液Nogo-A mRNA水平在第4天后才出现差异，考虑与中、重度组患者脑组织损伤范围均较大，大量挫伤脑组织持续释放Nogo-A mRNA迅速进入脑脊液有关，而中度脑损伤患者在治疗4 d后一般已获得一定程度的恢复[12]。
本研究结果还表明，外周血中亦可检测到Nogo-A mRNA，其原因考虑为颅脑外伤常伴有脑细胞和血脑屏障机械性损伤，同时伤后脑组织血液循环及脑细胞代谢变化等进行性中枢神经系统损伤均破坏了细胞膜的完整性，造成脑组织内Nogo-A mRNA逐渐进入血液循环[13]。因此，通过检测外周血中Nogo-A mRNA水平的变化，亦有助于了解血-脑脊液屏障受损的情况，明确其严重程度。此外，各组患者脑脊液中Nogo-A mRNA水平均显著高于相应血清水平，考虑与闭合性颅脑损伤导致的脑组织、细胞的破坏液使得Nogo-A mRNA更多地释放至脑脊液中有关[14]。
有学者指出，脑组织损伤后机体免疫激活过程可释放大量免疫调节物质，进而引发炎性反应[15]。炎性反应可引发血脑屏障通透性改变，加剧创伤后脑水肿，进而导致脑血流紊乱甚至神经元死亡，从而造成中枢神经系统再生功能受限，而以IL-1β、IL-6为代表的炎症细胞因子是主导炎性反应的主要组成部分[16]。本研究结果示，重度组各时点脑脊液、血清IL-1β、IL-6表达水平均显著高于轻度组、中度组，表明重度TBI患者处于明显过度炎性反应状态。IL-1β是一种早期促炎因子，主要参与脑水肿形成过程，并加剧血脑屏障的破坏及其他炎症介质的表达[17-20]，此外，IL-1β可加重缺血性脑损伤，且可通过诱导Bax基因大量表达促进神经元细胞的凋亡[21]。在本次研究中，各组患者脑脊液、血清IL-1β均于伤后1 d表达水平最高，而后逐渐下降，考虑与脑组织损伤的自我修复过程有关，但重度组TBI患者各时期IL-1β表达均显著高于其他两组，说明重度TBI患者创伤继发性损害发生风险更高，预后更差。正常状态下，IL-6表达水平极低，主要发挥抗感染、免疫调节作用，IL-6的产生可能对颅脑损伤有益，即通过促进神经元的生存和分化、刺激星形胶质细胞增生，发挥脑损伤修复作用。但本研究结果示，随着患者病情的加重，其脑脊液、血清IL-6表达水平均呈现上升趋势，说明TBI后急性相反应占据主导，此时IL-6可通过诱导血管内皮细胞黏附分子表达、促进氧自由基释放、增强兴奋性氨基酸毒性作用、降低脑血流量等作用，进一步募集大量炎症细胞，造成病灶区炎性反应，继而加剧炎症性水肿、增加颅内压。此外，脑损伤后IL-6表达水平的升高还可激活基质金属蛋白酶，造成血脑屏障破坏、通透性加剧，加速脑组织继发性损伤过程。因此，IL-1β、IL-6的广泛表达均提示患者病情较重、预后较差，应予以重视，本研究Pearson相关分析结果亦印证了该结论。
综上所述，Nogo-A mRNA、IL-1β、IL-6的水平变化与临床脑外伤病情相一致，可据此判断TBI患者脑损伤程度，指导预后评估及治疗方案的制订。
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（收稿日期：2016-01-02 本文编辑：张瑜杰）