脑梗死神经元特异性烯醇化酶的变化及其临床意义
2012-01-24唐江伟
唐江伟
脑梗死神经元特异性烯醇化酶的变化及其临床意义
唐江伟
神经元特异性烯醇化酶(NSE)大量存在于脑组织神经元细胞和神经内分泌细胞中,脑梗死时脑组织受损,NSE由神经元细胞中漏出进入脑脊液和血液,由于其在正常情况下外周血中仅有微量,因此脑脊液和血液中NSE水平可作为脑组织中神经元坏死的客观指标,判断脑梗死面积大小、评价治疗效果和估测预后的手段。现就国内外相关研究加以综述。
神经元特异性烯醇化酶;脑梗死
脑梗死具有高发病率、高致残率、高死亡率的特点,不仅威胁到个人的生活质量,同时给社会和家庭也带来巨大的负担,因此目前对脑梗死的早期诊断、早期治疗成为神经科研究的热点。急性脑梗死的主要病理变化是神经元坏死及神经髓鞘崩解,为缺血缺氧性脑损伤所导致。近年来多项研究表明脑脊液和血液中神经元特异性烯醇化酶浓度变化与脑组织中损伤明显相关,因此研究NSE在外周血中含量变化有着重要的临床意义。现就脑梗死后NSE的变化规律及其临床意义加以总结。
1 脑梗死后NSE的变化规律及其临床意义
烯醇化酶广泛分布于人体各种组织细胞中,是在细胞能量代谢过程中参与糖酵解途径的关键酶。其主要作用是催化糖代谢过程中的2-磷酸甘油酸转变成2-磷酸烯醇式丙酮酸,而2-磷酸烯醇式丙酮酸可在丙酮酸激酶的作用下生成丙酮酸,与还原型辅酶、乳酸脱氢酶作用生成乳酸。现在可以知道烯醇化酶有5种形式组成,分别为 αα,ββ,γγ,αβ,αγ 五种同功酶[1],这其中的γγ型烯醇化酶特异地存在神经元细胞或神经内分泌细胞,被称为神经元特异性烯醇化酶(neuron-specific enolase,NSE)。NSE在脑组织神经元细胞中含量较高,大概占脑皮层烯醇化酶的40% ~65%[2]。目前神经元特异性烯醇化酶的基因序列及氨基酸序列已被明确。其中γ亚基的三维结构为神经元特异性烯醇化酶的活性位点所在,它包括大约300个氨基酸的8个α/β管状结构及130个氨基酸的N端区域,其中的β链处于管状结构的核心部位,在其周围环绕着α螺旋[3]。神经元特异性烯醇化酶的基因分析揭示其由独立的基因编码,而在其他神经胶质细胞和其他脑神经组织中不含有神经元特异性烯醇化酶。正常体液中NSE含量甚微,呈相对稳定性。而在缺血缺氧状态下细胞膜的完整性被改变,导致了神经元的坏死及髓鞘崩解,这时细胞内的大量蛋白质溢出到间质,因为NSE不结合与细胞内的肌动蛋白,极易释放出细胞,所以神经元坏死后细胞内的NSE进入脑脊液,使脑脊液中的NSE浓度明显增高;脑梗死导致缺血缺氧性脑损伤时破坏了其血脑屏障,进而通透性增加使脑脊液中的NSE进入血液,致使血清中的NSE水平升高[4]。NSE本身是一种大分子物质,其分子量780KD,理化性质稳定,这一特性使其易于检测,同时在免疫特征上,NSE的各型之间无免疫交叉,各型之间的免疫学特征不同,并且具有独立的基因编码[5],这些特性使NSE成为评价脑损伤的一个可靠指标。又因血中NSE的含量比脑内至少低30倍,脑胶质细胞和其他脑神经组织不含NSE,故血中NSE水平可作为脑中神经元坏死的客观指标[6]。
脑梗死时神经元细胞受损,NSE从神经元细胞中漏出进入血液。血清NSE升高的水平可以反映脑组织神经细胞受损的范围和程度,脑组织损伤的越重,破坏越多,血清NSE升高水平越高[7]。有动物实验结果显示,脑缺血后脑脊液中NSE升高,且与梗死灶体积呈正相关关系[8]。Schaarschmidt等[9]研究证实NSE水平变化与梗死面积呈明显正相关,梗死面积愈大NSE增高程度愈明显。Herrmann等[10]证实血清中NSE含量与CT扫描显示的脑损伤的范围成正相关。因此血清NSE水平可较好地反映急性脑梗死脑损伤程度。Mckeating等证实血清中NSE浓度越高,患者的预后越差。在进展性脑梗死时,在临床症状和其他指标变化之前,就可以检测到血清中NSE水平再次上升或剧增,所以监测血清中NSE水平有助于了解脑梗死的病情变化[11]。陈俊等[12]报道,不同部位脑梗死患者血清NSE峰值水平不同,其中基底节区为最高,脑干为最低。这是因为脑梗死时基底节区和脑叶的病灶受损范围常常比较大,神经元细胞死亡的就较多,NSE由细胞中释放至血液和脑脊液的也多。因此用血NSE水平可作为评估脑梗死灶大小、脑缺血程度和药物疗效的量化指标,并协助判断预后[13]。
有国外研究证实脑梗死后血清中NSE水平可出现两个峰值[9,14],在脑梗死后24h内出现第一个峰值,血清中NSE水平较低,并且恢复的也较快,这是为脑梗死初期脑神经元的损伤所致;在脑梗死后72~96h出现第二个峰值,该峰值可持续9~11d,血清中NSE水平恢复较缓慢,为血管源性脑水肿和细胞毒性及其再灌注脑损伤所导致。国内相关研究同样也发现[15],在发病后得48h内出现了血清NSE水平的升高,这表明在脑梗死早期脑组织中神经元细胞受损死亡,其细胞膜的完整性受到破坏,使细胞内的NSE释放至血液;在脑梗死的第3~4天血清中的NSE水平为最高;推测与神经元细胞的破坏以及继发性的脑水肿、脑缺血再灌注损伤等有关系。病程中监测患者血清NSE水平可以反映患者颅内压的高低,可作为指导临床合理使用脱水药物等治疗的一种监测手段[16]。随着脑梗死患者病情的好转,血清中NSE水平逐渐下降,在脑梗死后第10~14天时血清NSE浓度下降;至脑梗死后28d可基本恢复正常;这符合脑梗死的病理过程。另外经研究发现第2个峰值NSE水平能更准确反映脑梗死体积,与最终脑损伤严重程度一致。
在脑缺血早期CT或MRI不能显示其责任病灶。早期的临床检查也难以判断是否为短暂性脑缺血发作。但是在脑缺血早期就可以明确检测到血清NSE水平的升高,并结合连续的监测血清NSE水平作为判断脑组织损害的敏感指标[17],帮助判断脑组织损伤的程度和监测脑梗死病情的变化,为临床的治疗和判断患者的预后情况提供依据。这可在一定程度上弥补了CT或MRI的不足。
2 总结
总之,缺血性脑卒中患者血清NSE浓度增高与脑组织神经元细胞坏死有关,其血清NSE水平与脑组织受损程度呈正相关,检测血清NSE水平在脑梗死早期具有较高的临床诊断价值,可作为评估脑梗死患者预后的重要指标。
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