心肌肌钙蛋白I、神经元特异性烯醇酶及S-100β蛋白对急性一氧化碳中毒后迟发性脑病的预测价值

袁燕，郭双喜，王聪聪

一氧化碳中毒后迟发性脑病（DEACMP）是急性一氧化碳中毒（ACOP）的常见并发症［1］，其往往出现在病人病情显著好转的假愈期后，主要以锥体系、锥体外系神经障碍及痴呆等症状为主，导致病人生存质量严重下降。目前，DEACMP 病理机制仍不够明确，尽管ACOP 程度与DEACMP 发生存在一定的关联，但仍无法较为准确地对DEACMP发生进行预测。本研究对既往研究认为与神经损伤机制相关的血清心肌肌钙蛋白Ⅰ（cTnⅠ）、神经元特异性烯醇酶（NSE）、中枢神经特异性蛋白（S-100β）进行检测，旨在为ACOP程度评定和DEACMP的早期预测以及寻求有针对性临床诊疗方案提供依据，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料选择2017 年6 月至2019 年6 月新乡医学院第一附属医院收治的68 例ACOP 病人为ACOP 组。纳入标准：均符合内科学（8 版）有关ACOP 的诊断标准［2］；（2）发病至入院时间＜6 h。排除标准：（1）合并急性脑血管病、脑创伤、神经系统感染、癫痫等疾病及严重心、肺、肾脏的器官功能障碍者；（2）既往有精神疾病、锥体外系及智力障碍等疾病者；（3）治疗过程中死亡、处于植物生存状态以及失访者。ACOP 组男31例，女37例，年龄范围18～73 岁，年龄（46.71±11.93）岁，发病时间范围2～5 h，发病时间（4.21±0.76）h；同时选择此期间在该院体检的40 例健康受试者为健康对照组，其中男19 例，女21 例，年龄范围20～68 岁，年龄（45.32±11.64）岁，两组纳入病例在性别、年龄方面差异无统计学意义（χ2=0.04，P=0.847；t=0.59，P=0.557），具有可比性，病人或其近亲属均知情同意，本研究符合《世界医学协会赫尔辛基宣言》相关要求。

1.2 方法

1.2.1 治疗方法 入院后均立即常规给予高压氧并配合银杏达莫、丹参注射液静脉滴注，茴拉西坦、尼莫地平口服及对症治疗。

1.2.2 相关指标检测 所有病人均于入院2 h 内采集静脉血5 mL，立即以3 000 r/min 于离心机中离心15 min，取上清液在-20 ℃冰箱内保存待测。cTnI、NSE 及S-100β 应用采用罗氏Elecsys-2010 电化学发光免疫分析仪及配套试剂进行检测，均严格按照说明书进行操作。

1.3 观察指标及评价标准观察并记录ACOP病人入院2 h 内及健康受试者血清cTnⅠ、NSE 及S-100β水平，分析各检测指标与ACOP程度的相关性以及对一氧化碳中毒后迟发性脑病（DEACMP）的预测价值。

1.3.1 ACOP 程度评价标准 轻度：碳氧血红蛋白＜30%，意识清楚，以搏动性头痛为主的症状，脱离现场症状迅速改善。中度：碳氧血红蛋白为30%～50%，有意识障碍（谵妄、躁动）及浅昏迷，头痛剧烈、呕吐、物理，经治疗意识迅速恢复。重度：碳氧血红蛋白＞50%，中重度昏迷，合并有脑水肿、肺水肿等，神经系统阳性体征（肌张力增高，病理征阳性）［3］。

1.3.2 DEACMP 诊断标准 ACOP 病人经一段清醒期后再次出现精神异常、智能改变肌张力增高和大小便失禁等症状为主的神经功能障碍，且头颅CT或MRI 提示有广泛性脑白质损害即诊断为ACOP 后迟发性脑病［4］。

1.4 统计学方法应用SPSS 18.0 统计学软件对相关数据进行处理分析，计数资料比较采用χ2检验，计量资料用表示，两组间比较采用独立样本t检验，多组间比较采用方差分析，多组之间两两比较采用SNK-q检验的方法；各检测指标与ACOP 程度及DEACMP 发生的相关性采用Spearman 相关分析；各检测指标对ACOP 后迟发性脑病的预测价值采用受试者工作曲线（ROC 曲线）分析，以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 ACOP病人血清cTn I、NSE 及S-100β 水平检测结果显示，ACOP 组病人血清cTnⅠ、NSE及S-100β 水平均较健康对照组明显升高，均差异有统计学意义（P＜0.01）。见表1。

表1 急性一氧化碳中毒（ACOP）病人与健康体检者血清cTnⅠ、NSE及S-100β水平比较/（μg/L，）

表1 急性一氧化碳中毒（ACOP）病人与健康体检者血清cTnⅠ、NSE及S-100β水平比较/（μg/L，）

注：cTnⅠ为心肌肌钙蛋白Ⅰ，NSE 为神经元特异性烯醇酶，S-100β为中枢神经特异性蛋白。

2.2 ACOP 程度与各检测指标的相关性Spearman 相关分析结果显示，ACOP 程度与血清cTnⅠ、NSE 及S-100β 水平呈显著正相关（相关系数分别为0.718、0.734、0.875，均P＜0.001），血清cTnⅠ、NSE 及S-100β水平越高，ACOP程度越重。见表2。

表2 急性一氧化碳中毒（ACOP）程度与血清cTnⅠ、NSE及S-100β水平的关系/（μg/L，）

表2 急性一氧化碳中毒（ACOP）程度与血清cTnⅠ、NSE及S-100β水平的关系/（μg/L，）

注：cTnⅠ为心肌肌钙蛋白Ⅰ，NSE 为神经元特异性烯醇酶，S-100β为中枢神经特异性蛋白。

2.3 各检测指标与DEACMP 发生的相关性ACOP病人DEACMP发生率为27.94%（19/68），DEACMP病人血清cTnⅠ、NSE及S-100β水平均明显高于非DEACMP 病人（P＜0.01），经Spearman 相关分析结果显示，DEACMP 的发生与血清cTnⅠ、NSE 及S-100β 水平呈显著正相关（相关系数分别为0.447、0.458、0.736，均P＜0.001），血清cTnⅠ、NSE及S-100β水平越高，并发DEACMP的可能性也高。见表3。

表3 一氧化碳中毒后迟发性脑病（DEACMP）发生与血清cTnⅠ、NSE及S-100β水平的关系/（μg/L，）

表3 一氧化碳中毒后迟发性脑病（DEACMP）发生与血清cTnⅠ、NSE及S-100β水平的关系/（μg/L，）

注：cTnⅠ为心肌肌钙蛋白Ⅰ，NSE 为神经元特异性烯醇酶，S-100β为中枢神经特异性蛋白。

2.4 各指标单独及联合检测对DEACMP预测的效能参数及ROC 曲线通过绘制ROC 曲线确定血清cTnⅠ、NSE 及S-100β 诊断DEACMP 的临界值，大于临界值者为DEACMP 阳性，否则为阴性，计算各指标临界值诊断的灵敏度、特异度、约登指数以及ROC 曲线下面积（AUC）。进一步通过计算cTnⅠ、NSE 及S-100β（分别计为X1、X2、X3）logistic 回归分析结果确定DEACMP 预测概率值方程为：P=1/［1＋e-（-4.439＋1.832X1＋0.268X2＋3.312X3）］，同时确定三指标联合检测预测概率的预测变量PRE_1，将每组cTnⅠ、NSE 及S-100β 数值代入以上回归方程得到预测概率值P，若P 值≥预测变量PRE_1 的临界值即诊断为DEACMP。见表4、图1。

图1 各指标单独及联合检测对一氧化碳中毒后迟发性脑病（DEACMP）预测的ROC曲线

表4 各指标单独及联合检测对一氧化碳中毒后迟发性脑病（DEACMP）预测的效能参数

3 讨论

ACOP 是临床常见的危重症之一，在意识清醒后一段时间，部分病人会并发以中枢神经系统功能损害症状为主的DEACMP［5］，有报道显示，我国DEACMP 发生率达10%～30%，而重度中毒者其发生率可达40% 以上，且其致残率较高［6］。但仅凭ACOP 病人早期的临床症状、体征及中毒程度很难对其临床预后进行准确判断。因此，探索与ACOP程度及DEACMP 相关的检测指标，对寻求有针对性的治疗方案，改善ACOP预后具有重要意义。

cTnⅠ是一种仅存在于心脏的心肌结构蛋白，在心肌受损后能快速释放入血［7］，可作为心肌缺血损伤的标志物，具有很高的敏感性和特异性［8］。有大量研究发现cTnⅠ的异常升高也与神经功能受损关系密切。马明远等［9］报道颅脑损伤病人cTnⅠ异常发生率可达57%，郑元回等［8］的研究也得到了类似的结果，认为颅脑损伤早期病人普遍存在cTnⅠ的异常升高，且与损伤程度及预后密切相关。另有研究发现，ACOP 病人普遍存在心肌损害，表现为血清心肌肌钙蛋白等指标的明显升高，且与DEACMP发生具有明显的相关性［10］。本研究结果显示，ACOP 组病人血清cTnⅠ水平明显高于健康对照组，且与ACOP 程度及DEACMP 发生呈正相关（相关系数分别为0.718、0.447），与以往的研究结论一致。分析原因可能与ACOP 所致的颅脑损伤使机体处于应激状态，影响下丘脑功能，以致交感神经-肾上腺髓质系统异常兴奋，促使血浆中儿茶酚胺分泌增加，同时一氧化氮、精氨酸加压素及血管紧张素Ⅱ也明显升高［8，11］，造成机体出现冠状动脉痉挛，心肌细胞损伤或坏死，促进心肌酶及cTnⅠ的释放，从而导致血清心肌酶及cTnⅠ的异常升高有关。

NSE 是一种特异性可溶性蛋白，主要分布于神经内分泌细胞及大脑神经元中，对神经元具有营养及保护作用［12］，常在中毒及神经损伤后大量释放进入脑脊液及血液［5］，能客观地反映脑损伤所致的神经元损害程度［12］。有研究认为，NSE 是预测ACOP是否可能导致病人意识丧失的敏感指标，NSE 水平变化对ACOP 所致大脑缺氧性损害程度具有一定的评估价值［13-14］。刘书花等［15］的研究发现，ACOP 病人在中毒后24 h 血清NES 水平明显升高，且随病情的好转而逐渐降低。而张秀明等［16］的研究发现，DEACMP 病人脑脊液中NSE 水平明显升高，对DEACMP 病人神经元损伤程度的判断具有一定的临床价值。本研究结果显示，ACOP 组病人血清NSE 水平明显高于健康对照组，且与ACOP 程度及DEACMP 发生呈正相关（相关系数分别为0.734、0.458），其相关性程度与cTnⅠ接近，与以上研究结论基本一致，提示NSE 水平的升高可作为ACOP 病人神经损伤程度及不良预后的客观指标。

S-100β 是一种主要由神经胶质细胞合成和分泌的酸性钙离子结合蛋白，其主要功能是调节能量代谢、细胞生长以及细胞内信号传导［14］，但S-100β的过度分泌往往会增加炎症因子的表达导致细胞凋亡［17］，是脑损伤程度和预后判断的重要标志物之一。何国厚等［18］的研究发现，脑梗死病人早期血清S-100β 水平明显升高，且其变化程度与梗死面积呈明显的正相关，认为S-100β 可以作为神经损害程度的定量指标。靳平燕等［17］的研究结果显示，ACOP病人血清S-100β 水平较健康体检者明显升高，且随病人意识障碍程度的升高而逐渐增高。而Park等［19］的研究认为，S-100β 水平对ACOP 病情评估及DEACMP 的预测均有重要价值，其对DEACMP 预测的灵敏度和特异度可达90%和87%。本研究结果显示，ACOP 组病人血清S-100β 水平明显高于健康对照组，且与ACOP 程度及DEACMP 发生呈显著正相关（相关系数分别为0.875、0.736），其相关性程度与明显高于cTnⅠ和NSE，与以上研究结论一致，均体现了血清S-100β 检测在ACOP 病人病情评估及DEACMP预测中的重要价值。

本研究通过绘制ROC曲线对以上3种检验指标对DEACMP发生的预测价值进行了定量评价，结果显示，血清S-100β 以0.175 μg/L 作为临界值，其诊断DEACMP的灵敏度、特异度、约登指数以及ROC曲线下面积（AUC）均明显高于cTnⅠ和NSE，而后两者差异有统计学意义（S-100β：0.947、0.878、0.825、0.943；cTnⅠ：0.737、0.694、0.431、0.787；NSE：0.789、0.694、0.483、0.795），与Park等［19］关于S-100β的研究结果基本一致。而进一步对各指标联合检测的预测价值进行分析显示，AUC、约登指数、特异度分别为0.988、0.875、0.980，均较单独检测有不同程度提升。提示单独检测血清S-100β 对DEACMP 的预测价值较高，而cTn Ⅰ、NSE 及S-100β 联合检测能进一步提高对DEACMP的预测价值，值得在DEACMP预防中推广。