TNF-α和IL-6与重型颅脑损伤后心肌功能相关性分析
2016-12-25
(青海省西宁市第二人民医院ICU,青海 西宁 810003)
·临床医学·
TNF-α和IL-6与重型颅脑损伤后心肌功能相关性分析
刘晓兰
(青海省西宁市第二人民医院ICU,青海 西宁 810003)
目的探讨分析肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和白细胞介素-6(IL-6)与重型颅脑损伤后心肌功能损伤情况的相关性.方法选取本院格拉斯哥昏迷评分≤8分,且符合重症颅脑损伤的诊断标准,除外急诊科内死亡以及合并其他部位损伤的79名患者作为观察组,同时选取本院门诊部体检的43例健康人作为对照组。两组分别抽血化验IL-6、TNF-α、心肌肌钙蛋白T以及肌酸激酶同工酶,比较两组检验结果。结果与对照组患者检查结果比较,观察组患者心肌肌钙蛋白T(549.3±48.7)pg/mL,肌酸激酶同工酶(197.8±38.1)U/L;IL-6(471.2±69.8)ng/mL,TNF-α(40.1±17.8)ng/mL,差异具有统计学意义(P均<0.001)。肌酸激酶同工酶与IL-6或TNF-α之间的r值分别为0.912或0.961,心肌肌钙蛋白T与IL-6或TNF-α之间的r值分别为0.958或0.943,呈显著正相关关系(P均<0.001)。结论IL-6和TNF-α与重型颅脑损伤后心肌功能损伤害相关,若能抑制两者在血液中的高浓度表达,则有可能减轻重型颅脑损伤后心肌功能损伤的程度。
颅脑损伤; 心肌功能损伤; 肿瘤坏死因子-α; 白细胞介素-6
在急诊科重症创伤中,重症颅脑损伤所占比例很高,且并发症多,死亡率较高[1]。在重症颅脑损伤早期,急性心肌功能损害发生,且在发病后的24小时内,心肌功能的损坏程度逐渐加重,影响疾病的发展和转归[2-3]。本次研究主要探讨肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和白细胞介素-6(IL-6)在重症颅脑损伤后心肌功能损伤情况的作用机制以及相关性,为临床上救治重症颅脑损伤患者以及预防心肌功能损害的发生提供更多的理论依据。
1 资料与方法
1.1临床资料选取本院重症医学科2015年1月至2015年12月的格拉斯哥昏迷评分≤8分,且符合重症颅脑损伤的诊断标准,除外急诊科死亡以及合并其他部位损伤的79名患者为观察组,男性55例,女性24例,年龄分布在21~87岁,平均年龄为(43.4±8.9)岁。其中,闭合性损伤60例,开放性损伤19例;钝性打击伤9例,道路交通伤55例,坠落伤15例;合并颅骨骨折42例,颅内出血63例,脑挫伤67例。受伤后到就诊的平均时间为(1.71±0.53)小时,就诊时平均心率为(118.2±10.1)次/分钟;平均舒张压为(56.9±6.8)mmHg;平均收缩压为(83.7±7.1)mmHg;平均格拉斯哥昏迷评分为(6.3±1.7)分。同时选取本院门诊部体检的43例健康人作为对照组,其中男性28例,女性15例,年龄分布在23~55岁之间,平均年龄为(40.3±10.5)岁。在征得同意后,抽血化验白IL-6、TNF-α、心肌肌钙蛋白T以及肌酸激酶同工酶。将两组人员的性别以及平均年龄进行比较,差异不具有统计学意义(P>0.05),两组具有可比性。如表1所示。
表1两组患者性别和平均年龄比较
组别例数男(例)女(例)平均年龄(岁)观察组79552443.4±8.9对照组43281540.3±10.5χ2值/t值0.2601.724P值0.6100.087
1.2方法观察组患者入院后立即进行抢救,采取维持生命体征、处理原发伤、营养脑神经以及降低颅内压以改善脑水肿等综合措施,同时抽血检查IL-6、TNF-α、心肌肌钙蛋白T以及肌酸激酶同工酶。心肌肌钙蛋白T和肌酸激酶同工酶在抽血后立即送检。心肌肌钙蛋白T利用美国的博适心梗三联仪检测,试剂购于罗氏生物制剂有限公司;肌酸激酶同工酶利用湿化学法并采用美国贝克曼生化仪检测,试剂购于美国强生生物制剂有限公司,心肌肌钙蛋白T和肌酸激酶同工酶均由本院检验科测定,检测IL-6和TNF-α在4 ℃环境下进行离心并取上清液置于-70 ℃环境下保存,采用放射免疫法并使用XH6080放射免疫仪(西安二零二六厂生产)进行测定,试剂购于北京北方生物技术研究所。IL-6和TNF-α均由青海大学医学院高原医学实验中心测定。
2 结 果
2.1一般结果急诊科检查以及救治的平均时间为(5.3±3.2)小时,住院后有部分患者ICU综合救治或者手术治疗,在后续的治疗期间,有10例患者死亡,其中,女性4例,男性6例,病死率为12.7%;死亡时间为22~142小时,平均死亡时间为(47.9±18.7)小时;死亡原因:急性呼吸窘迫综合征2例,弥散性血管内凝血3例,多器官功能障碍综合征5例。
2.2白细胞介素-6、肿瘤坏死因子-α、心肌肌钙蛋白T和肌酸激酶同工酶表达如表2所示,与对照组比较,观察组的损伤因子IL-6、TNF-α显著增高,差异具有统计学意义。心肌功能指标,心肌肌钙蛋白T和肌酸激酶同工酶也明显升高,心肌功能出现异常,差异具有统计学意义(P均<0.001)。
表2两组IL-6和TNF-α的检查结果比较
组别例数IL⁃6(ng/mL)TNF⁃α(pg/mL)心肌肌钙蛋白T(pg/mL)肌酸激酶同工酶(U/L)观察组79471.2±69.840.1±17.8549.3±48.7197.8±38.1对照组4363.9±33.21.3±0.526.9±10.38.3±3.7
2.3观察组患者损伤因子和心肌功能的相关性分析分析观察组患者损伤因子指标的IL-6和TNF-α与心肌功能指标的心肌肌钙蛋白T和肌酸激酶同工酶之间相关性,肌酸激酶同工酶与IL-6和TNF-α之间的r值分别为0.912和0.961,心肌肌钙蛋白T与IL-6和TNF-α之间的r值分别为0.958和0.943,差异具有统计学意义(P均<0.001),呈显著正相关关系(表3)。
表3观察组患者观察组患者损伤因子和心肌功能的相关性分析结果
项目r值P值肌酸激酶同工酶与IL-60.912<0.001肌酸激酶同工酶与TNF-α0.961<0.001心肌肌钙蛋白T与IL-60.958<0.001心肌肌钙蛋白T与TNF-α0.943<0.001
3 讨 论
重症颅脑损伤后,患者的神经内分泌功能发生紊乱[4],其病理生理机制较为复杂,大多由于神经系统的原发性损伤、缺血缺氧、昏迷以及交感神经兴奋等多种方式启动内毒素血症以及氧应激等全身炎症反应[5],并激活和释放细胞因子、炎症介质等,引发全身炎症反应综合征,对于重症患者,多器官功能障碍综合征较早出现[6],在受损的内脏器官系统中,心肌损害出现在早期,由于重症颅脑损伤引发的心脏损害表现为脑心功能综合征,其特点是起病急、病程进展快以及死亡率高等[7]。重症颅脑损伤后,心肌肌钙蛋白T较早出现在血液中,并且持续时间较长,因此,可通过检测心肌肌钙蛋白T来评估心肌功能损害。
重症颅脑损伤引发心肌功能损伤以及功能障碍的原因较多,本文重点研究TNF-α和IL-6在重型颅脑损伤引发心脏功能损害中的作用。TNF-α在中枢神经系统内由血管内皮细胞、神经细胞、星形细胞以及小胶质细胞产生[8],可激活肝枯否氏细胞、神经细胞以及中性粒细胞等,诱导一氧化氮(NO)和IL-6大量生成,导致血管壁通透性增加,诱发微循环障碍,损伤心肌细胞[9]。在缺血-再灌注损伤中,TNF-α是炎症因子瀑布效应的关键因子,其通过诱导NO生成而导致免疫细胞以及炎症信号通路的激活[10],进而诱发其他炎症因子表达,使得炎症因子作用正反馈放大,导致机体更为严重的炎性损伤,它可直接损伤冠状动脉血管,使心肌细胞供血减少,导致心肌功能损伤。
IL-6广泛参与机体炎症反应的发生与发展,是一种多效应、多基因的致炎症性细胞因子[11],在神经系统内主要由神经胶质细胞合成和分泌。TNF-α可诱导IL-6产生,而过度的炎症反应可导致IL-6的大量分泌,进而导致血管内皮细胞和微循环发生炎性改变[12]。IL-6可以促进中性粒细胞活化和聚集,诱发大量蛋白酶的释放,引起血管外基质以及血管内皮细胞的破坏,是血管通透性增加,循环血量减少,导致机体循环系统功能障碍更严重[13]。TNF-α和IL-6协同作用于微血管系统,促进粘附分子和细胞因子的表达,导致外源性凝血系统的激活,诱发微循环血栓,进而损伤心肌细胞。
在多器官功能障碍综合征患者和重症创伤患者中,超过一半患者死于心血管系统受损死亡[14]。肌酸激酶同工酶主要存在于机体心肌细胞的细胞质中,特异性以及敏感性都较高。心肌肌钙蛋白T作为心肌损伤程度高特异性、高敏感性的金标准,可检测出心肌的微小损伤。因此,对于重症创伤患者,监测其心肌肌钙蛋白T和肌酸激酶同工酶对于效果的评估具有重要意义。心肌肌钙蛋白T早期阳性率较高,与格拉斯哥昏迷评分呈负相关关系,与病死率呈正相关关系。在重症颅脑损伤发生后,心肌肌钙蛋白T和肌酸激酶同工酶都明显升高,提示机体心肌细胞的结构和功能发生损伤[15]。
本次研究结果显示,重症颅脑损伤早期血清中心肌肌钙蛋白T和肌酸激酶同工酶都出现高浓度表达,TNF-α和IL-6的表达水平也明显升高,提示重症颅脑损伤早期即出现心肌功能损伤。观察组中肌酸激酶同工酶与IL-6和TNF-α之间的r值分别为0.912和0.961,心肌肌钙蛋白T与IL-6和TNF-α之间的r值分别为0.958和0.943,呈显著正相关关系,说明TNF-α、IL-6与心肌肌钙蛋白T和肌酸激酶同工酶同步升高,提示TNF-α和IL-6都参与了重症颅脑损伤引发的心肌功能损害的发生和发展。
综上所述,对于重症颅脑损伤患者,不但要加强对心肌细胞和神经细胞的保护性治疗,还要加强对TNF-α和IL-6的早期干预治疗,减少或者抑制两种因子的合成与分泌,减轻机体心肌细胞损害的程度,提高重型颅脑损伤患者的预后效果和生存率。
[1] Shen J,Yu W,Chen Q,et al.Continuous renal replacement therapy (CRRT) attenuates myocardial inflammation and mitochondrial injury induced by venovenous extracorporeal membrane oxygenation (VV ECMO) in a healthy piglet model[J].Inflammation,2013,36(5):1186-1193.
[2] 陈华文,祝伟,李树生,等.重型颅脑损伤患者心肌损伤的临床研究[J].中华急诊医学杂志,2012,21(6):577-580.
[3] López-Guerrero AL,Martínez-Lage JF,González-Tortosa J,et al.Pediatric crushing head injury:Biomechanics and clinical features of an uncommon type of craniocerebral trauma[J].Child Nerv Syst,2012,28(12):2033-2040.
[4] 贾进明,姜学峰,周建良,等.急性中、重型颅脑损伤伴全身炎症反应综合征的临床分析[J].临床神经外科杂志,2012,09(1):42-43.
[5] 宋元茂,李江鸿,庞劲宏,等.脑外伤患者心肌酶谱改变及其临床意义[J].中华创伤杂志,2013,29(5):454-455.
[6] 全雨峰.94例心肌损伤标志物阳性患者临床资料分析[J].内科急危重症杂志,2014,20(1):61-62.
[7] 张斌.亚低温治疗对重型颅脑损伤患者血清肿瘤坏死因子和白细胞介素水平的影响[J].江苏医药,2014,40(18):2164-2166.
[8] Roberts DJ,Jenne CN,Léger C,et al.Association between the cerebral inflammatory and matrix metalloproteinase responses after severe traumatic brain injury in humans[J].J Neurtraum,2013,30(20):1727-1736.
[9] Wang HF,Li WC,Xu N,et al.Transoral penetrating craniocerebral injury by a bamboo chopstick in a child[J].J Clin Neurosci,2013,20(5):746-748.
[10] 李志伟,董浩,代文光,等.肿瘤坏死因子-α、内毒素、白细胞介素-6、磷脂酶A2与重症胸腹损伤后急性心肌细胞损伤的相关性[J].临床军医杂志,2014,42(12):1238-1240,1251.
[11] Natrella M,Duc L,Lunardi G,et al.Treatment of a transorbital penetrating injury:A particular endovascular approach[J].Interv Neuroradiol,2012,18(2):191-194.
[12] Byun S,Sinskey YL,Lu YCS,et al.Transport of anti-il-6 antigen binding fragments into cartilage and the effects of injury[J].Arch Biochem Biophys,2013,532(1):15-22.
[13] Lv YY,Jin Y,Han GZ,et al.Ursolic acid suppresses IL-6 induced C-reactive protein expression in HepG2 and protects HUVECs from injury induced by CRP[J].Eur J Pharm Sci,2012,45(1/2):190-194.
[14] 徐旭,李志伟,郭雅琼,等.重症颅脑损伤后TNF-α及IL-6在急性心肌功能损害中的作用[J].重庆医学,2015,(6):793-794,797.
[15] Wu B,Su Z,Lin R,et al.Short-time pretreatment of rosuvastatin attenuates myocardial ischemia and reperfusion injury by inhibiting high mobility group box 1 protein expression[J].Int J Cardiol,2013,168(5):4946-4948.
10.15972/j.cnki.43-1509/r.2016.02.019
2015-12-03;
2016-02-10
R651.15
A
秦旭平)