急性脑损伤患者血清Tau，HMGB1水平检测在判断并发认知功能障碍风险的应用价值

陶红莉，鲁晓波，吴 怡，孙帼英，黄 刚，宋 雷

（1.咸阳市中心医院精神心理科，陕西咸阳 712000；2.宝鸡市康复医院心身科，陕西宝鸡 721001）

急性脑损伤（acute brain injury，ABI）病情危重，进展迅速，病死率高[1]。近年来，随着脑多极检测仪在临床的应用和治疗药物的改进，ABI 病死率有所降低，但报道显示ABI 后认知功能障碍成为影响患者生活质量的重要因素[2]。因而如何对ABI后认知障碍进行早期预测逐渐引起临床重视。血清Tau 蛋白属微管相关蛋白中含量最高的蛋白组分，既往报道显示血清Tau 有助于缺血性脑卒中患者痴呆的早期筛查[3-4]。而高迁移率组蛋白B1（mobility group box-1 protein，HMGB1）属促炎因子，陈锐等[5]发现HMGB1 参与ABI 炎性反应，并通过影响Toll样受体，参与ABI 后认知功能障碍的发生。因而，本研究通过随访观察168 例ABI 患者临床资料，探讨血清Tau 与血清HMGB1 联合检测的应用价值。报道如下。

1 材料与方法

1.1 研究对象 收集2018年4月～2020年4月咸阳市中心医院收治的ABI 患者168 例，其中男性92 例，女性76 例；年龄18～70 岁，平均年龄47.12±11.54 岁；体重指数20.67±1.95kg/m2；文化程度：本科及以上36 例，高中84 例，高中以下48 例；病情程度：轻度116 例，中度52 例。168 例患者中，MoCA 评分<26 分者36 例，为观察组；MoCA 评分≥26 分者132 例为对照组。

纳入标准：①患者均经CT 检查，可见脑水肿、蛛网膜下腔出血、脑梗死或脑挫裂伤征象；②患者发病至入院时间≤24h；③格拉斯哥昏迷评分量表（glasgow coma scale，GCS）评分≥9 分[6]；④患者或家属均知悉研究内容，并签署知情同意书。

排除标准：①并发有心肺严重基础疾病者；②既往有脑外伤或精神意识障碍病史者；③患者语言理解能力差或有痴呆病史。

剔除标准：①随访失访病例；②因ABI 死亡或意外死亡病例；③随访期间主动要求退出研究者。

1.2 仪器与试剂 Avanti JXN-30/26 智能型高效离心机，Thermo Multiskan Sky 全波长酶标仪。血清Tau 试剂盒（上海雅吉生物科技有限公司），血清HMGB1 试剂盒（上海科顺生物科技有限公司）。

1.3 方法 在患者入院病情稳定后，清晨空腹采集肘静脉血5ml，高速离心10min 后取上清液，送检。采用酶联免疫吸附法检测血清Tau 和血清HMGB1水平，操作按试剂盒说明书进行。分别以标准品浓度和光密度值为横纵坐标绘制标准曲线，计算血清Tau 和血清HMGB1 表达水平。

随访：在患者出院后进入随访，每4 周电话联系1 次，在出院后半年时采用蒙特利尔认知评估量表（Montreal cognitive assessment，MoCA）对患者认知功能水平进行调查，以MoCA 评分<26 分为有认知功能障碍[7]。

1.4 统计学分析 选用SPSS 22.0 软件包对数据进行统计学分析，计量资料以均数±标准差（±s）表示，组间比较行t检验，影响因素采用Logistic 分析，以受试者工作曲线（receiver operating characteristic，ROC）分析预测价值，以曲线下面积（area under curve，AUC）>0.75 为预测价值高，P<0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组血清Tau 和血清HMGB1 比较 观察组血清Tau 为347.84±75.51pg/ml，对照组为298.67±80.16pg/ml，两组比较，差异有统计学意义（t=3.30，P<0.01）。观察组血清HMGB1 为6.79±2.29μg/L，对照组为4.96±1.08μg/L，两组比较差异有统计学意义（t= 6.84，P<0.01）。以血清Tau 和血清HMGB1 为检验变量，以是否发生认知功能障碍为状态变量，绘制ROC，见图1，结果显示血清Tau 判断认知功能障碍的AUC 为0.73（SE=0.07，95%CI=0.59～0.87）,截断值为345.50pg/ml。血清HMGB1 判断认知障碍的AUC 为0.74（SE=0.08，95%CI=0.59～0.90），截断值为5.45μg/L。

图1 血清Tau 和血清HMGB1 判断认知障碍的ROC 分析结果

2.2 不同血清Tau 和血清HMGB1 水平患者病理特征指标比较 见表1。不同血清Tau 和血清HMGB1水平患者文化程度、脑损伤程度、MoCA 评分及蛛网膜下腔出血、脑挫裂伤CT 征象情况比较，差异均有统计学意义（χ2=30.07,34.30,20.68,7.37,13.87；29.47,18.22,15.71,50.60,6.74；均P< 0.05）。

表1 不同血清Tau 和血清HMGB1 水平患者病理特征指标比较[n(%)，±s]

表1 不同血清Tau 和血清HMGB1 水平患者病理特征指标比较[n(%)，±s]

病理因素血清Tau血清HMGB1≥345.50pg/ml（n=68） <345.50pg/ml（n=100）≥5.45μg/L（n=56）<5.45μg/L（n=112）性别 男32（47.06）60（60.00）26（46.43）66（58.93）女36（52.94）40（40.00）30（53.57）46（41.07）年龄（岁）48.02±10.9246.85±12.1247.81±9.0849.11±10.22体重指数（kg/m2）19.79±2.0320.33±1.8620.42±1.8720.09±2.13文化程度 本科及以上8（11.76）28（28.00）6（10.71）30（26.79）高中26（38.24）60（60.00）20（35.71）66（58.93）高中及以下34（50.00）12（12.00）30（53.57）16（14.29）脑损伤程度 轻度24（35.29）80（80.00）22（39.29）82（73.21）中度44（64.71）20（20.00）34（60.71）30（26.79）CT 征象 蛛网膜下腔出血36（52.94）32（32.00）44（78.57）24（21.43）脑挫裂伤32（47.06）20（20.00）10（17.86）40（35.71）脑水肿20（29.41）32（32.00）32（57.14）20（17.86）脑梗死28（41.18）24（24.00）24（42.86）28（25.00）MoCA 评分（分） ≥2622（32.35）68（68.00）18（32.14）72（64.29）<2646（67.65）32（32.00）38（67.86）40（35.71）

2.3 ABI 并发认知功能障碍的危险因素分析 见表2。Logistic 多因素分析结果显示，文化程度、脑损伤程度、脑挫裂伤、血清Tau 及血清HMGB1 是ABI 后认知功能障碍的独立影响因素（P<0.05）。

表2 ABI 并发认知功能障碍的危险因素分析

2.4 两种预测模型判断ABI 后并发认知功能障碍的ROC 分析结果 见表3。基于Logistic 多因素分析结果建立预测模型，Y1=1.03-0.75X1+0.46X2+0.56X3+0.62X4+0.81X5（X1= 文化程度，X2= 脑损伤程度，X3=脑挫裂伤，X4=血清Tau，X5=血清HMGB1）。Y2=1.03+0.62X4+0.81X5。对影响因素赋值，绘制Y1与Y2预测模型判断ABI 后认知功能障碍的ROC（图2），Y1与Y2预测模型判断ABI 患者并发认知障碍的AUC 比较，差异无统计学意义（Z= -0.16，P=0.56）。

图2 两种预测模型判断ABI 后并发认知功能障碍的ROC 分析

表3 两种预测模型判断ABI 后并发认知功能障碍的ROC 分析结果

3 讨论

ABI 后认知功能障碍指患者执行力、注意力、逻辑推理能力及语言表达能力等功能的异常降低。ABI 后认知功能障碍的发生导致患者工作学习能力降低，严重影响患者生活质量，认知功能已成为评估ABI 后康复效果的主要标准[8]。目前临床多认为ABI 发生后与阿尔茨海默病（Alzheimer's disease，AD）相关特征性蛋白在脑组织的沉积是认知障碍的重要原因[9-10]。淀粉样蛋白(myloid-β peptide，Aβ)能直接损害神经元和胶质细胞，造成认知功能降低。张晨鹏等[11]实验显示Aβ 在脑血管壁的沉积可促进微血管病变，成为认知障碍的诱因。Tau 是与AD相关的特征性蛋白，存在于神经元轴突内，Tau 通过与细胞膜微管蛋白结合，在维持微血管稳定性和诱导微血管成束中发挥重要作用。研究还发现Tau蛋白磷酸化可直接破坏轴浆运输功能，引起脑神经元死亡[12]。ABI 发生后，血脑屏障被破坏，Tau 被降解释放入血，造成血清Tau 的持续升高。另外，Tau 也是调节神经细胞轴突内物质转运和信号传导的关键蛋白[13]，而ABI 后轴突损伤则是患者发生认知障碍的原因之一，Tau 水平异常可能通过影响轴突内微观孔的通透性，进而造成轴突肿胀等病理改变[14]，成为认知功能障碍的诱因。因而，Tau 有望成为评估ABI 后认知障碍重要的血清标记物。

虽然有关ABI 后认知功能障碍的机制尚未完全阐明，但炎症和氧化应激与ABI 后认知功能障碍的关系已成为临床共识[15]。HMGB1 属非组蛋白染色体结合蛋白，既往报道发现HMGB1 可介导TLR2等信号通路，并诱导激活转录因子κ 基因结合核因子，参与脑损伤病理进展和认知障碍的发生[16]。王新军等[17]则认为抑制HMGB1 表达，有助于减轻炎性反应，改善认知功能。本研究也发现观察组血清HMGB1 水平显著高于对照组，ABI 发生后，机体启动防御机制，HMGB1 被大量分泌，促进白介素-1、白介素-6 及肿瘤坏死因子-ɑ 等炎性因子分泌，加重氧化应激，使炎症反应进一步加重，进而损害神经功能[18]，导致认知障碍的发生。

本研究显示不同血清Tau 和血清HMGB1 水平患者脑损伤程度、MoCA 评分及蛛网膜下腔出血、脑挫裂伤CT 征象发生率差异有统计学意义，提示血清Tau，血清HMGB1 与脑损伤病理进程和认知功能相关。Logistic 多因素分析结果也证实血清Tau和血清HMGB1是ABI后认知障碍的独立危险因素。这再次证实血清Tau 和血清HMGB1 与ABI 后认知障碍的密切关系。为此，本研究建立预测模型，结果显示基于血清Tau 和血清HMGB1 两项的模型与联合CT 征象与文化程度后的模型判断ABI 后并发认知障碍风险的AUC 均超过0.80，且二者差异无统计学意义，提示血清Tau 与血清HMGB1 联合检测判断认知障碍风险可获得联合CT 征象和文化程度后建立的预测模型相近的准确性，这说明动态监测血清Tau 与血清HMGB1，可量化评估ABI 后认知功能障碍风险，这对于指导临床、进行早期干预具有重要意义。但本研究样本量小，结论还有待今后进一步研究证实。

综上，血清Tau 与血清HMGB1 联合检测有助于ABI 后认知功能障碍的早期筛查，具有较高临床应用价值。