弥漫性轴索损伤后早期β淀粉样前体蛋白及其炎性因子变化规律研究

白洪涛，尹勇，赵万，苗雨露

(深圳市龙岗区第二人民医院神经外科，广东深圳518112)

弥漫性轴索损伤后早期β淀粉样前体蛋白及其炎性因子变化规律研究

白洪涛，尹勇，赵万，苗雨露

(深圳市龙岗区第二人民医院神经外科，广东深圳518112)

目的探讨弥漫性轴索损伤患者伤后早期β淀粉样前体蛋白及其多项炎性因子的变化规律。方法选取30例弥漫性轴索损伤患者为研究对象，检测其伤后1 h、6 h、12 h、24 h、48 h及72 h的脑脊液中β淀粉样前体蛋白水平及血清中IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α、CRP水平并进行比较。结果所有患者的脑脊液β淀粉样前体蛋白水平及血清IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α、CRP水平均呈现升高趋势，血清IL-1β含量在伤后6 h达到峰值，48 h开始下降，脑脊液β淀粉样前体蛋白及血清CRP含量在伤后24 h达到峰值，β淀粉样前体蛋白水平维持在峰值水平，血清CRP开始下降，血清IL-6、IL-8、TNF-α含量则于伤后48 h达峰值，伤后72 h血清TNF-α含量开始下降，IL-6、IL-8含量持续在较高的水平，且重度患者变化幅度要大于轻度及中度患者(P均＜0.05)，差异有统计学意义。结论弥漫性轴索损伤患者早期β淀粉样前体蛋白及血清IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α、CRP水平均呈现一定的变化规律，对于了解疾病的严重程度及发展转归有着积极作用。

弥漫性轴索损伤；早期；β淀粉样前体蛋白；炎性因子；变化规律

弥漫性轴索损伤(DAI)是指头部受到外伤作用后发生的一种原发性脑实质的损伤，以轴索损伤为主要改变，主要弥漫分布于脑白质[1]。此类患者多易并发其他颅脑损伤，死亡率较高。而在DAI发生过程中，患者机体中脑脊液β-淀粉样前体蛋白和血清多种炎性因子水平也随之发生变化，有研究表明，它们的变化规律与患者病情的发展转归有着极大的相关性，对于疾病的诊治也有积极的作用[2]。本文中我们就弥漫性轴索损伤患者早期β-淀粉样前体蛋白及多项炎性因子的变化规律进行研究，现将结果总结报道如下：

1 资料与方法

1.1 一般资料选取2008年1月至2011年5月于本院进行治疗的30例弥漫性轴索损伤患者为研究对象，其中，男性20例，女性10例，年龄13～74岁，平均(32.3±4.5)岁，受伤原因：摔落伤14例，车祸伤10例，其他6例；严重程度：轻度8例，中度15例，重度7例。所有人员均符合弥漫性轴索损伤的诊断标准。

1.2 方法将所有患者伤后1 h、6 h、12 h、24 h、48 h、72 h的脑脊液中β-淀粉样前体蛋白含量及血清人白细胞介素-1β(IL-1β)、人白介素6(IL-6)、人白介素8(IL-8)、人肿瘤坏死因子α(TNF-α)、C反应蛋白(CRP)含量进行检测及比较，均采用酶联免疫法进行检测，其中脑脊液β淀粉样前体蛋白含量采用人β-淀粉样前体蛋白(β-APP)ELISA试剂盒进行检测，血清IL-1β采用IL-1β ELISA试剂盒进行检测，血清IL-6采用IL-6 ELISA试剂盒进行检测，血清IL-8采用IL-8 ELISA试剂盒进行检测，血清TNF-α采用TNF-α ELISA试剂盒进行检测，血清CRP采用人CRP ELISA试剂盒进行检测。严格按照说明书进行检测，由相同的两名资深检验人员进行检测以尽量避免误差。

1.3 统计学处理将文中统计检测所得数据采用软件包SPSS14.0进行相应的检测，计量资料进行t检验处理，以均数±标准差()表示，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 不同分期患者β淀粉样前体蛋白水平及血清炎性因子水平比较重度弥漫性轴索损伤患者β淀粉样前体蛋白及血清IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α、CRP水平均高于轻度及中度患者，差异有统计学意义(P＜0.05)，见表1。

2.2 伤后不同时间脑脊液β淀粉样前体蛋白含量及血清炎性因子含量比较所有患者的脑脊液β淀粉样前体蛋白含量及血清IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α、CRP含量均呈现升高趋势，IL-1β在伤后6 h达到峰值，48 h开始下降，脑脊液β淀粉样前体蛋白含量及血清CRP含量在伤后24 h达到峰值，β淀粉样前体蛋白含量维持在峰值水平，血清CRP开始下降，血清IL-6、IL-8、TNF-α含量则于伤后48 h达峰值，72 h血清TNF-α含量开始下降，IL-6、IL-8含量持续在较高的水平，差异有统计学意义(P＜0.05)，见表2。

表1 不同分期患者β淀粉样前体蛋白水平及血清炎性因子水平比较()

表1 不同分期患者β淀粉样前体蛋白水平及血清炎性因子水平比较()

分期轻度中度重度β淀粉样前体蛋白(copies/μL) 1458±205 1678±213 1902±231 IL-1β(pg/ml) 33.65±10.25 65.87±12.12 91.34±11.98 IL-6(μg/L) 0.21±0.05 0.33±0.04 0.41±0.06 IL-8(μg/L) 0.20±0.06 0.31±0.05 0.42±0.07 TNF-α(μg/L) 1.02±0.18 1.27±0.20 1.51±0.15 CRP(mg/L) 8.93±2.25 12.37±2.31 16.03±2.42

表2 伤后不同时间脑脊液β淀粉样前体蛋白含量及血清炎性因子含量比较()

表2 伤后不同时间脑脊液β淀粉样前体蛋白含量及血清炎性因子含量比较()

时间1 h 6 h 12 h 24 h 48 h 72 h β淀粉样前体蛋白(copies/μL) 1554±198 1708±212 1845±220 2123±256 2096±248 2102±239 IL-1β(pg/ml) 62.86±12.36 103.54±13.02 101.34±12.98 104.03±11.96 82.03±13.45 77.06±12.57 IL-6(μg/L) 0.30±0.06 0.41±0.08 0.52±0.10 0.70±0.09 0.83±0.07 0.81±0.08 IL-8(μg/L) 0.30±0.06 0.41±0.08 0.52±0.10 0.70±0.09 0.83±0.07 0.81±0.08 TNF-α(μg/L) 1.13±0.17 1.28±0.15 1.41±0.20 1.55±0.16 1.78±0.18 1.43±0.17 CRP(mg/L) 10.12±1.96 12.05±1.82 13.45±1.86 18.21±2.81 15.03±2.24 12.05±2.17

3 讨论

DAI具有广泛性白质变性，小灶性出血，神经轴索回缩球，小胶质细胞簇出现等病理性特征，本病的发病机制为外伤致使颅脑产生旋转加速度和(或)角加速度，而这种加速度使脑组织内部发生剪力作用，这种剪力作用使神经轴索和小血管受到损伤。本病是常见的颅脑弥漫性损伤，可分为轻、中、重三型，脑震荡和原发脑干损伤被包含其中，且常常与脑皮质挫裂伤伴发，死亡率较高[3-4]。较多研究显示，当脑部受到损伤，尤其是DAI时，脑脊液β-淀粉样前体蛋白表达上调。有研究认为，β淀粉样前体蛋白可能对受伤的脑组织有保护作用，可以促进神经组织的生长及避免神经元受到兴奋性毒性的损害，且受其不同浓度的影响分别有促进生长及修复或者增加神经营养活性[5]。随着弥漫性轴索损伤的发展变化，β淀粉样前体蛋白的水平随之发生着变化，反映着疾病的发展及转归[6]，国外有关β-APP在DAI中的相关作用的研究及报道较多，而国内相关报道仍较少。

3.1 β-APP的结构、分布和功能β-APP是一种具有受体样结构的大分子膜整合糖蛋白，属于广泛存在于全身组织细胞上的单次跨膜蛋白。相对分子量约为110～130 kD。它包括膜外较长的氨基端、较短的跨膜区和胞内羧基端。β-APP可在人体大多数细胞中表达，普遍存在于血液和脑脊液中，β-APP在病理状况下分解生成β淀粉样蛋白(Amyloid betaprotein，Aβ)。Aβ是老年斑的主要成分，且Aβ已经成为AD发病过程中的一个重要因素。Aβ可以直接引起神经细胞的凋亡和死亡，但Aβ诱导神经毒性的机制是复杂的。近年来的研究发现，Aβ可以通过多种不同的途径诱导活性氧产生，产生过多的自由基，引起细胞的氧化应激损伤。氧化应激反应在Aβ介导的神经毒性过程中可能起到重要作用。Aβ通过氧化应激反应生成大量的活性氧进一步增加细胞的易损性，从而增加了细胞凋亡的发生。对β-APP的生理功能尚不完全清楚，已知的生理功能大致如下：(1)促进生长或神经营养活性。啮齿类动物长期脑内灌注具有β-APP的人工合成肽，能增加突触的密度和记忆功能。(2)部分异构体含有KPI结构域，可能具有蛋白酶抑制功能。(3)具有参与G0蛋白耦联的跨膜信号传导功能。(4)稳定细胞膜上Ca2+通道。还有调节细胞粘附、抑制凝血等功能。

3.2 β-APP在弥漫性轴索损伤中的作用及机制β-APP在弥漫性轴索损伤患者血清中被认为是一种急性期蛋白，可保护神经元免受兴奋性毒性损害，促进神经轴突生长。Tarr等[7]用点突变研究表明，NGF受体TrKA的过度表达导致了APP-Y(682)酪氨酸的磷酸化。从而把神经营养信号向细胞内传递的途径和β-APP的演化进程联系起来。在中枢神经系统发育过程中，β-APP主要表达于胞突区域，参与轴索发育，构成细胞骨架等。而DAI后，β-APP、β-APPmRNA表达上调的时间与胶质细胞增生的时间重叠，说明β-APP与神经修复再生有关。Hall等[8]用沙土鼠前脑缺血模型研究显示，β-APP的第二次升高出现在伤后2 d，与胶质纤维酸性蛋白(GFAP)的表达增高表现为同步性，说明APP mRNA的升高可能是由胶质细胞产生的。Wallace等[9]证实，不同浓度的人类β-APP 751具有增加神经生长因子(NGF)的神经营养活性，诱导PC 12细胞轴突生长的功能。

目前有研究认为，β-APP的过度表达可直接引起神经损害，说明β-APP本身可能具有促神经细胞凋亡的作用[10]。但是β-APP的神经毒性主要是由β-APP异常裂解产生的Aβ所继发的。Nakagawa等[11]认为，Aβ主要是通过caspase-12介导的内质网应激反应途径引起细胞凋亡。Bryan-sisneros等[12]研究发现，Na+的内向通量是β-APPC末端(内含Aβ肽段)毒性的主要机理。目前对Aβ细胞毒性机制的研究很多，但不是很确切。

3.3 血清IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α、CRP在弥漫性轴索损伤中的作用及机制血清IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α、CRP是临床应用较多的反映机体的炎性反应程度的炎性因子，可水平变化波动，可以较为准确地反应机体的炎症反应。临床的研究也较多地显示了脑损伤患者的血清IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α、CRP水平可以作为其炎症反应的了解指标，且准确度较高，在国内外有较多研究及报道阐述其相关作用及机制，这里不再赘述[13]。

本文中我们就弥漫性轴索损伤患者早期β淀粉样前体蛋白及多项炎性因子的变化规律进行观察，发现在DAI患者中早期血清及脑脊液中β淀粉样前体蛋白及多项炎性因子水平均有明显升高的趋势，从伤后早期的1 h、6 h、12 h、24 h、48 h、72 h的水平大多呈现先升后降或升后持续在较高的趋势，反映在不同严重程度的患者中水平不一，严重程度越高的患者其水平也越高，表明其在了解疾病严重程度起到的作用，可作为临床判断DAI患者严重程度的生化指标。IL-1β在伤后6 h达到峰值，48 h开始下降，脑脊液β淀粉样前体蛋白含量及血清CRP含量在伤后24 h达到峰值，β淀粉样前体蛋白含量维持在峰值水平，血清CRP开始下降，血清IL-6、IL-8、TNF-α含量则于伤后48 h达峰值，72 h血清TNF-α含量开始下降，IL-6、IL-8含量持续在较高的水平，因此，我们认为弥漫性轴索损伤患者早期β淀粉样前体蛋白及血清IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α、CRP水平均呈现一定的变化规律，对于了解疾病的严重程度及发展转归有着积极的作用。目前开展的相关研究仍不广泛，下一步仍有较多相关研究开展，比如拟对DAI患者血清淀粉样前体蛋白含量进行量化，探讨其能否作为严重程度的分期指标，探讨DAI患者GOS评分与血清淀粉样前体蛋白的关系等。

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Study on the variation of early β-amyloid precursor protein and various inflammatory factors in patients with diffuse axonal injury.

BAI Hong-tao,YIN Yong,ZHAO Wan,MIAO Yu-lu.Department of Neurosurgery,the SecondPeople’s Hospital of Longgang District of Shenzhen City,Shenzhen 518112,Guangdong,CHINA

ObjectiveTo study the variation of early β-amyloid precursor protein and various inflammatory factors in patients with diffuse axonal injury(DAI).MethodsThirty patients with diffuse axonal injury in our hospital from January 2008 to May 2011 were enrolled in this study.The contents of β-amyloid precursor protein in Cerebro-Spinal Fluid(CSF),IL-1β,IL-6,IL-8,TNF-α and CRP in serum at 1 h,6 h，12 h,24 h,48 h,72 h after trauma were detected and compared in all the patients.ResultsThe contents of β-amyloid precursor protein in CSF,and IL-1β,IL-6,IL-8,TNF-α and CRP in serum showed an increasing trend in all the patients.The IL-1β content in serum reached the peak at 6 h，then began to decrease at 48 h.The β-amyloid precursor protein content in CSF and the CRP content in serum reached the peak at 24 h.Then the β-amyloid precursor protein content kept at the peak,while the serum CRP began to decrease,The levels of IL-6,IL-8 and TNF-α in serum reached the peak at 48 h.TNF-α began to decrease at 72 h,but IL-6 and IL-8 kept at the higher level,and the change range of the severe patients were significantly larger than the moderate and mild patients(P＜0.05).ConclusionThe contents of β-amyloid precursor protein in CSF,serum IL-1β,IL-6,IL-8,TNF-α,CRP of patients with diffuse axonal injury change regularly,which plays constructive roles for investigating the severity,development and prognosis of DAI.

Diffuse axonal injury;Early;β-amyloid precursor protein;Inflammatory factors;Variation

R446

A

1003—6350(2012)09—092—03

10.3969/j.issn.1003-6350.2012.09.040

2011-12-16)

白洪涛(1964—)，男，吉林省通化市人，副主任医师，本科。