脑挫裂伤后脑组织中AQP 4的表达变化及意义

沈礼芹，蒋金泉，郭建杰

(遵义医学院第五附属珠海医院，广东珠海519100)

水通道蛋白(AQP)在脑内分布广泛，近年来针对AQP在外伤性脑水肿中的作用的研究渐有报道。2009年10月～2010年12月，我们采用免疫组化法检测20例颅脑损伤患者挫裂伤脑组织中AQP4表达变化，探讨其与颅脑外伤后脑水肿的关系。

1 资料与方法

1.1 临床资料 颅脑外伤患者20例中，男16例，女4例;年龄15～70岁，平均46.5岁。致伤原因:交通伤14例，坠落伤3例，打击伤3例。均行头颅CT检查，均为脑挫裂伤，其中额叶挫裂伤9例，颞叶挫裂伤5例，广泛挫裂伤6例;合并硬膜下血肿15例，脑内血肿4例，脑肿胀5例。20例均行开颅手术清除血肿和挫裂伤区脑组织，取脑挫裂伤区组织标本20例(观察组)，其中3例因术中发生脑膨出，为充分减压，行非功能区正常脑叶部份切除术，该3例标本为正常对照(对照组)。20例分别于伤后2 h～5 d手术。

1.2 AQP4检测方法 所有标本采用免疫组化SP法染色，中性树胶封固后显微镜观察染片结果。采用HPIAS-1000彩色细胞分析系统进行图像分析，每张切片选5个高倍镜视野(×200)，测定每个视野的灰度值(灰度值越高，表达越低)，取其均值。

1.3 血脑屏障(BBB)指数的测算 术中经侧脑室穿刺或腰穿取脑脊液检查，抽取静脉血行血清白蛋白检测。根据文献［1］计算BBB指数。

1.4 脑水肿带面积测定 根据患者的头颅CT表现评估脑水肿程度。脑水肿最大层面中，水肿带面积=(水肿带外长径×水肿带外短径)－(水肿带内长径×水肿带内短径)。

2 结果

2.1 两组脑组织中AQP4表达变化 伤后2～24 h、～72 h、～5 d时，观察组中AQP4表达逐渐增高，其灰度值分别为 142.3 ±7.1、118.4 ±6.8、134.7 ±6.2，于伤后24～72 h达高峰，随后下降(P均 ＜0.05)。对照组中AQP4 灰度值为164.5 ±4.8，较观察组各时点均低(P均＜0.05)。

2.2 伤后各时点脑水肿带面积和BBB指数变化颅脑损伤后挫裂区脑组织水肿呈逐渐加重，伤后2～24 h、～72 h、～5 d时，水肿带面积为(3.5 ±0.45)、(6.2 ±0.53)、(4.4 ±0.48)cm2，24 ～72 h 达高峰，之后有所下降(P均＜0.05)。伤后2～24 h、～72 h、～5 d时，BBB 指数分别为 0.008 0 ±0.000 1、0.008 2 ±0.000 2、0.007 9 ±0.000 2(P 均 ＞0.05)。

2.3 脑组织中AQP4表达与脑水肿程度和BBB指数的关系 伤后2～24 h、～72 h、～5 d时，AQP4表达与脑水肿程度均呈正相关(r分别为0.904、0.972、0.895，P 均 ＜0.05);伤后 2 ～24 h 时，AQP4表达与 BBB指数变化呈正相关(r=0.793，P＜0.05)，其余时点均无相关性(r 分别为 0.364、0.296，P 均 ＞0.05)。

3 讨论

传统观念认为，颅脑损伤后脑水肿的发生与能量代谢、微循环障碍、氧自由基、钙离子超载等有关。目前研究发现，AQP在其中起着不可忽略的作用［2］。AQP在大脑、间脑、中脑、小脑、脑干均有分布［3］。AQP4蛋白主要在星形胶质细胞室管膜细胞内表达，尤其在与毛细血管和软脑膜接触的胶质细胞上及血管周围的星形胶质细胞足突上表达丰富［4］，其通过对微小渗透压变化产生迅速且敏感的细胞容量改变，而通过下丘脑合成和释放精氨酸血管加压素(AVP)调节水排泄［5］。对维持细胞外渗透压有重要作用［6］。有学者认为［7］，发生脑水肿时，AQP4表达增加或减少是星形胶质细胞适应细胞外环境变化而做出的反应，是一种内源保护机制。对AQP4的表达的研究目前多局限于动物实验，对于人挫裂伤脑组织是否表达及其与脑水肿关系的研究报道尚不多见。

笔者发现，人脑外伤后挫裂伤区脑组织AQP4表达明显上调，并有一定的时间和空间变化规律，而挫裂伤远隔部位正常脑组织AQP4表达较低(P＜0.05)，这与 Sun 等［8］的研究结果相符合。本研究结果表明，颅脑损伤患者伤后挫裂伤脑组织中AQP4表达随脑水肿程度加重而上调，高峰在伤后24～72 h，二者呈正相关关系。说明AQP4可能在脑水肿发生、发展中起着重要的作用。BBB指数越高，则BBB通透性越高。

本研究结果发现，人脑挫裂伤后脑组织中AQP4表达与BBB指数在伤后24 h内变化呈正相关，24 h后则无明显相关。说明脑损伤后BBB的破坏是早期脑水肿发生的主要原因，而后期则与继发细胞毒性脑水肿有关。因此，对颅脑损伤患者调控AQP4在脑组织中的表达，可能为治疗颅脑损伤后的继发性脑损伤提供新的临床策略，抑制AQP4的活性有可能能达到减轻脑水肿、保护神经的目的。

虽然本研究取得了与多数动物实验相似的结果，但仍然存在研究样本量少，各病例间存在个体差异;不能对同一患者采集正常脑组织进行对比研究;不能对同一患者伤后不同时间脑组织中AQP4进行检测及对比等。因此我们认为，对于AQP4在外伤性脑水肿中的作用，由于研究方法、手段以及观察时间的不同，结论可能并不一致，尚需进一步深入研究。

［1］王拥军.神经病学实验室诊断技术［M］.北京:科技文献出版社，1998:395-398.

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