TNF-α、磷脂酶A2水平与重型颅脑损伤后心肌功能损伤的相关性研究

张剑 刘君 宋闰宇 王敬娜 万琦

·论著·

TNF-α、磷脂酶A2水平与重型颅脑损伤后心肌功能损伤的相关性研究

张剑 刘君 宋闰宇 王敬娜 万琦

目的探讨和分析肿瘤坏死因子-α(TNF-α)与磷脂酶A2(PLA2)与重型颅脑损伤后心肌功能损伤情况的相关性，以提高临床对心肌功能损伤的防治，降低死亡率。方法选取重症医学科2014年2月至2016年1月收治的重症颅脑损伤患者82例为观察组，另选取门诊部体检健康者45例为对照组，观察组入院时抽取静脉血、对照组取体检血样检查TNF-α、PLA2、心肌肌钙蛋白T(cTnT)及肌酸激酶同工酶(CK-MB)水平。比较观察组和对照组患者的检验结果，并分析观察组患者检验结果的相关性。结果观察组患者cTnT及CK-MB分别为(523.9±42.1)pg/ml、(179.2±31.1)U/L明显高于对照组的(25.6±9.0)pg/ml、(8.2±3.5)U/L，差异有统计学意义(t检验值分别为60.337和29.701，P均<0.01)。观察组患者TNF-α及PLA2分别为(42.3±12.5)pg/ml、(44.8±18.3)pg/ml,明显高于对照组的(1.1±0.4)pg/ml、(7.0±2.9)pg/ml，差异有统计学意义(t检验值分别为32.186和13.624，P均<0.01)。相关性分析结果显示：PLA2与cTnT、CK-MB成正相关(r=0.765，P<0.01；r=0.836，P<0.01)；TNF-α与cTnT、CK-MB亦成正相关(r=0.903，P<0.01；r=0.924，P<0.01)。结论TNF-α、PLA2与重型颅脑损伤后心肌功能损害的发生和发展相关，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；磷脂酶A2(PLA2)；相关性研究

重症颅脑损伤属于重症创伤中的一种类型，所占比例很高，其起病急骤、病情凶险，并进展迅速，发症多，预后较差，病死率较高[1]。临床研究显示，重症颅脑损伤早期会释放多种炎性及损伤因子，对机体各器官功能造成损害，导致急性心肌功能损伤的发生，一般在发病后24 h内，即会出现明显心肌损伤并逐渐加重，对本病的治疗和转归均有明显不利影响[2]。心脏是维持血液循环的动力泵，其功能状态情况直接关系到组织细胞的血液灌注和血氧的输送，因此心肌功能损伤可提高患者的病死率。为了改善患者的预后，提升临床救治效果，研究颅脑损伤后心肌细胞功能损害的发生机制以及相关影响因素至关重要。TNF-α是引起炎性反应最具影响的核心介质，可直接激活PLA2，剌激PLA2生成。TNF-α可直接损害机体免疫功能，对心肌细胞产生直接损伤作用。PLA2的大量释放可诱发炎性反应，导致心肌损伤。因此，TNF-α与PLA2对重症颅脑损伤患者心肌功能损伤有密切关系[3]。本研究进一步分析磷脂酶A2(PLA2)水平和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)与重症颅脑损伤患者心肌功能损伤之间的相关性，以期为临床重症颅脑损伤患者的救治，以及心肌功能损伤的防治提供依据，减少并发症发生率及病死率，提升临床救治效果，报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取保定市第一中心医院重症医学科(ICU)2014年2月至2016年1月收治的重症颅脑损伤患者82例，均符合文献[4]中重症颅脑损伤的诊断标准，经CT或MRI检查确诊；不包括急诊科死亡及合并其他部位损伤患者，将其作为观察组，其中男54例，女28例；年龄21～87岁，平均年龄(43.4±8.9)岁；按损伤类型分类，闭合性损伤59例，开放性损伤23例；按致伤原因分类，道路交通伤52例，钝器打击伤11例，高空坠落伤19例；合并颅骨骨折40例，颅内出血60例，脑挫裂伤61例；所有患者伤后至入院时间(1.71±0.53)h，就诊时平均心率(112.0±8.1)次/min，平均舒张压(54.3±5.6)mm Hg，平均收缩压(82.1±8.2)mm Hg，平均格拉斯哥昏迷评分(Glasgow coma scale，GCS)为(6.2±1.6)分,平均创伤指数(trauma index，TI)为(22．26±2．40)分。同时另选取本院门诊部体检健康者45例作为对照组，其中男28例，女17例；年龄23～55岁，平均年龄(40.3±10.5)岁。2组性别比、年龄等一般资料比较，差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。

1.2 纳入与排除标准

1.2.1 纳入标准：所有患者符合重症颅脑损伤诊断标准，受伤至就诊时间不超过24 h，GCS评分低于12分，创伤指数TI≥17分，受伤前无心功能损伤相关疾病，所有患者及家属均知情同意，自愿加入本研究。

1.2.2 排除标准：排除急诊死亡者、合并多器官功能衰竭者、有原发心脏疾病者、严重肝肾功能障碍者。

1.3 治疗方法 观察组患者入院后立即进行抢救，建立2～3条快速输液通路，密切监测生命体征，完善各项检查，维持生命体征平稳、按重型颅脑损伤抢救规程进行抢救，处理原发伤、营养脑神经及降低颅内压以改善脑水肿等综合措施，给予抗休克、拮抗应激反应、保护神经细胞功能等对症治疗[5]。同时，抽取静脉血检测肌酸激酶同工酶(CK-MB)、心肌肌钙蛋白 T(cTnT)、TNF-α及PLA2。

1.4 观察指标 比较2组cTnT、CK-MB、TNF-α及PLA2水平，并进一步分析心肌损伤与TNF-α、PLA2水平的相关性。观察组入院时抽血、对照组取体检血样检查TNF-α、PLA2、cTnT及CK-MB水平。cTnT和CK-MB在抽血后立即送检，cTnT检测采用美国博适心肌梗死三联仪，试剂选用罗氏生物制剂有限公司；CK-MB检测仪为美国贝克曼生产，试剂为美国强生生物制剂有限公司生产，方法采用湿化学法。TNF-α检测在4℃环境下进行，将所取静脉血离心并取上清液，保存于-70℃环境下，采用XH6080放射免疫仪进行检测，试剂为北京北方生物技术研究所生产。方法采用放射免疫法。PLA2检测:取血样后在4℃的条件下以3 800 r/min离心15 min，取上清，检测仪器为西安产xh6080放免仪，试剂由上海郎顿生物技术研究所生产，方法采用ELIsA法[6]。CK-MB正常参考值为<25 U/L，cTnT正常参考值为<100 pg/ml，TNF-α正常参考值为0.29～0.81 ng/ml，PLA2正常参考值为 4.53～10.25 ng/ml[7]。

2 结果

2.1 cTnT、CK-MB检查结果 观察组患者cTnT及CK-MB明显高于对照组，差异有统计学意义(P<0.01)。提示观察组患者心肌功能出现异常。见表1。

组别cTn(pg/ml)CK⁃MB(U/L)观察组(n=82)523．9±42．1179．2±31．1对照组(n=45)25．6±9．08．2±3．5t值60．33729．701P值<0．001<0．001

2.2 TNF-α及PLA2检查结果 观察组患者TNF-α及PLA2明显高于对照组，差异有统计学意义(P<0.01)。提示观察组患者损伤因子检测指标出现异常。见表2。

组别PLA2TNF⁃α观察组(n=82)44．8±18．342．3±12．5对照组(n=45)7．0±2．91．1±0．4t值32．18613．624P值<0．001<0．001

2.3 观察组患者损伤因子和心肌功能的相关性分析 观察组患者损伤因子指标PLA2和TNF-α与心肌功能指标cTnT、CK-MB间的相关性，PLA2与cTnT、CK-MB成正相关(r=0.765，P<0.01；r=0.836，P<0.01)；TNF-α与cTnT、CK-MB亦成正相关(r=0.903，P<0.01；r=0.924，P<0.01)。见表3。

表3 观察组患者损伤因子和心肌功能损伤指标的相关性分析

2.4 患者救治结果分析 82例患者中，急诊抢救加检查时间平均(5.9±4.1)h，待患者生命体征平稳后行后续救治，期间死亡14例，其中，男9例，女5例；病死率17.07%；死亡时间在伤后24～109 h，平均(41.2±13.6)h。死亡原因：多器官功能障碍综合征6例、弥漫性血管内凝血3例、感染性休克3例、急性呼吸窘迫综合征2例。

3 讨论

心脏正常的泵血功能是推动血液循环的关键，而血液循环是生命代谢活动的基础功能[3]，因此心脏功能障碍或心肌功能损伤对人类的生命安全构成了极大的威胁，甚至导致死亡。缺血缺氧、炎性反应、严重感染等均可引起心肌功能损害，这些因素均是心肌细胞功能损害的重要因素，也是导致危重症时心脏功能障碍的症结[8]。

重症颅脑损伤后患者机体发生了一系列病理生理变化，神经内分泌功能发生紊乱[9]，大多因颅脑损伤后神经系统发生原发性损伤、继发脑部组织缺血缺氧、产生昏迷等症状，刺激机体交感神经兴奋，内毒素血症和氧化应激等通过多种方式启动，激活和释放大量细胞因子、炎性介质等，引发全身炎性反应，并不断加重炎性程度，最后导致全身炎性反应综合征。因此，重症颅脑损伤患者早期即有严重的应激性炎症，使得多器官功能障碍综合征较早出现[10]，其中心肌损害在受损的内脏器官系统中出现最早，表现为脑心功能综合征，使得病情更为复杂，一旦发病起病急、病情进展快、病死率高，对患者生命威胁极大。在重症颅脑损伤后早期，cTnT即出现血液中，并且持续时间较长，因此可通过检测cTnT评估患者心肌功能损害，可作为心肌功能损害的1个敏感性指标[11]。

超过50%的多器官功能障碍综合征和重症创伤患者，因心血管系统受损而死亡[12]，故监测重症创伤患者血清cTnT和CK-MB水平，对于早期心功能受损的防治，以及治疗效果的评估具有重要临床意义。CK-MB是心肌细胞特异性指标，主要存在于机体心肌细胞的细胞质中，其临床诊断敏感性及特异性均较高。cTnT具有高度心肌特异性和灵敏度，可检测出心肌的微小损伤，早期诊断阳性率较高，可作为诊断心肌损伤的金标准。在重症颅脑损伤发生后，cTnT和CK-MB均会明显升高，提示机体心肌细胞的结构破坏和功能损害[13]。本研究结果显示，观察组患者cTnT及CK-MB分别为(523.9±42.1)pg/ml、(179.2±31.1)U/L明显高于对照组的(25.6±9.0)pg/ml、(8.2±3.5)U/L，差异有统计学意义(t检验值分为别为60.337和29.701，P<0.01)。提示重症颅脑损伤早期即有明显心肌功能损害发生，患者血清cTnT和CK-MB水平即高表达。

TNF-α主要由单核-巨噬细胞分泌，在中枢神经系统中，其分泌由血管内皮细胞、神经细胞、星形细胞及小胶质细胞产生[14]，一旦颅脑发生严重创伤，可引起TNF-α的大量分泌，其可激活肝枯否氏细胞、神经细胞及中性粒细胞等，诱导大量一氧化氮和白细胞介素-6(IL-6)生成，产生大量炎性因子，作用于血管壁，一则增加血管壁通透性，诱发微循环障碍，进而损伤心肌细胞。二则作用于血管内皮细胞，导致内皮细胞损伤，血管功能紊乱，使血管损伤，造成血栓的形成及粘附，使心肌血管狭窄甚至阻塞，造成心肌局部血流阻断而发生出血、缺氧坏死。李志伟等[15]通过对重症胸腹损伤后急性心肌细胞损伤的相关性研究，认为TNF-α是炎性因子瀑布效应的一个关键因子，其通过诱导一氧化氮生成，导致免疫细胞和炎症信号传导通路的激活，进而诱发其他炎性因子表达，使炎性因子正反馈作用放大，更加重机体炎性损伤，续而引起冠状动脉血管受损，心肌细胞供血减少，最终心肌功能损伤形成。

PLA2是由多种生物活性物质生成的限速酶，在人体多种细胞内广泛分布。PLA2所产生的脂质介质，在炎症和组织损伤时膜通道活化、血流动力学改变等过程中起关键作用。代文光等[13]研究指出，PLA2在一定Ca离子浓度下被磷酸化，被激活后其表达上调，介导炎性介质释放从而诱发炎性反应，最终导致心肌损伤发生[16]。TNF-α、IL-6 两者可直接作用于心肌细胞和血管内皮，抑制心肌收缩，加重心肌缺血缺氧，减少心脏射血，使得心肌功能严重受损，并加重组织器官的缺血和微循环障碍，TNF-α、PLA-2作用于心肌细胞、血管内皮细胞，损伤包括线粒体膜在内的生物膜，造成线粒体结构破坏和能量生成障碍，使得心脏能量代谢异常，并进一步活化PLA-2，引发心肌细胞坏死或诱导心肌细胞凋亡，最终促使心脏功能出现不同程度的障碍[17]。本文重点探讨TNF-α和PLA-2水平与重症颅脑损伤后心肌损伤的相关性。本研究结果显示，观察组患者TNF-α及PLA-2分别为(42.3±12.5)pg/ml、(44.8±18.3)pg/ml明显高于对照组的(1.1±0.4)pg/ml、(7.0±2.9)pg/ml，差异有统计学意义(t检验值分别为32.186和13.624，P<0.01)。提示在重症颅脑损伤早期，TNF-α和PLA2水平明显升高，其升高与cTnT、CK-MB升高呈同步性，表明重症颅脑损伤早期即出现心肌功能损伤，心肌损伤与TNF-α和PLA2水平有一定关联。进一步相关性分析显示，PLA2与cTnT、CK-MB成正相关(r=0.765，P<0.01；r=0.836，P<0.01)；TNF-α与cTnT、CK-MB亦成正相关(r=0.903，P<0.01；r=0.924，P<0.01)。提示观察组中TNF-α、PLA2水平与cTnT和CK-MB均呈正相关性，TNF-α和PLA2与cTnT和CK-MB同步升高，TNF-α和PLA2均参与了重症颅脑损伤引发的心肌功能损害的发生和发展，检测TNF-α和PLA2可确切反应心肌损伤严重程度，对临床的诊断和治疗具有指导意义[18]。

徐旭等[19]研究显示，观察组CK-MB(198.63±37.72)U/L，cTnT(548.17±49.58)pg/ml，TNF-α(39.93±18.88)ng/ml，IL-6(469.61±73.66)ng/ml，与对照组同类数据比较，差异有统计学意义(P<0.01)；观察组CK-MB与TNF-α、IL-6比较，其r>0.9114；cTnT与TNF-α、IL-6比较，r>0.9421，差异均有统计学意义(P<0.01)，呈显著正相关。认为TNF-α和IL-6参与了重症颅脑损伤后急性心肌功能损害的发生、发展过程，临床应加强对其抑制，或有可能减轻颅脑损伤后心肌功能损害的程度。

李志伟等[20]研究显示，重症胸腹损伤患者血清CK-MB 与 TNF-α、IL-6、PLA 2均呈正相关(r=0.923、0.911、0.932，P<0.01)，cTnT与TNF-α、IL-6、PLA2均呈正相关(r=0.916、0.912、0.928，P<0.01)。认为TNF-α、IL-6、PLA2可能参与了重症胸腹损伤后心肌损害的发生、发展，早期干预TNF-α、IL-6、PLA2水平，或可减轻心肌损害，提高重症胸腹损伤者的生存率。均与本研究结果一致。

综上所述，TNF-α、PLA2与重型颅脑损伤后心肌功能损伤害的发生和发展密切相关，故对于重症颅脑损伤患者要加强对TNF-α、PLA2的早期干预，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，改善预后，提高生存率。

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项目来源：保定市科学技术研究与发展指导计划(编号：16ZF142)

071000 河北省保定市第一中心医院(张剑、刘君)；河北省涿州市医院(宋闰宇、王敬娜)；河北省唐山市铁路中心医院(万琦)

10.3969/j.issn.1002-7386.2017.19.020

R 651.15

A

1002-7386(2017)19-2955-04

2017-07-12)