乌司他丁对老年重度烧伤患者切痂术后认知功能障碍和血清S100β蛋白及NSE的影响

孙树栋 王坤 刘海鹰 栾坤宁 刘俊

(1潍坊市人民医院烧伤与创面修复科，山东 潍坊 261041；2阳光融和医院皮肤科)

术后认知功能障碍(POCD)是全身麻醉后最常见的精神障碍类并发症。POCD是指麻醉前无精神障碍，但麻醉后出现记忆、抽象思维、定向力等症状且身体活动能力显著下降〔1,2〕。在重度烧伤的老年患者中，早期行切痂术后POCD的发生率较高〔3〕，严重影响患者生活质量。因此，分析老年重度烧伤患者早期行切痂术后POCD的病理生理机制，对临床诊断和预防POCD的发生发展具有重要的临床意义。S100β蛋白是神经胶质细胞和施万细胞中高表达的神经组织蛋白〔4〕。循环血液中S100β的生理含量很低，但中枢神经系统损伤或神经病理损伤下，血脑屏障通透性明显增加，血清S100β蛋白水平异常升高〔5,6〕。S100β水平在阿尔茨海默病、神经胶质瘤和肝性脑病患者血清中升高〔7〕。但它在POCD患者中功能和临床意义尚需要进一步研究。神经元特异性烯醇化酶(NSE)是神经元和神经内分泌细胞的一种特异性酸性蛋白酶〔8〕，在神经母细胞瘤、甲状腺髓样癌和小细胞肺癌患者中血清NSE显著升高，可用于病情监测、疗效评价及复发〔6，9〕。但NSE在POCD中作用仍具争议。本研究探讨乌司他丁对老年重度烧伤患者切痂术后POCD和血清S100β和NSE表达水平的影响。

1 资料和方法

1.1一般资料 选择2015年4月至2020年3月在丙泊酚全麻下行切痂术的老年重度烧伤患者154例随机双盲分为手术组(术前给予乌司他丁)和对照组(术前不给乌司他丁)。纳入标准：(1) 患者Ⅲ°烧伤面积>10%，且Ⅲ°烧伤部位局限在单下肢，心肺状态良好，符合切痂指征。(2) 年龄在60岁以上。两组一般资料差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。排除标准：(1) 应用免疫抑制剂的患者；(2)急性或慢性细菌和(或)病毒感染患者；(3)自身免疫性疾病患者；(4)结缔组织疾病患者；(5)恶性肿瘤患者；(6)肝肾功能不全患者；(7)慢性肌肉疾病患者；(8)患者有外周血管疾病、慢性心力衰竭、甲状腺疾病、肝肾功能不全、肿瘤、近半年大创伤或手术史的；(9)糖尿病；(10)心功能分级Ⅲ、Ⅳ级；(11)有心肌梗死史的患者，经皮冠状动脉腔内成形术、冠状动脉搭桥术近半年、肾上腺皮质激素或其他免疫调节剂药物近一段时间，患者及其家属不同意参与该项研究或患者有精神病。POCD诊断标准〔10〕：根据美国精神疾病协会发布的诊断标准为参考；至少有以下两种情况：(1)知觉障碍；(2)言语不连贯；(3)睡眠-觉醒障碍；(4) 神经运动活动增加或减少，定向障碍和记忆力减退。根据术后是否发生POCD又将手术组分为手术POCD组和手术非POCD组，对照组分为对照POCD组和对照非POCD组。

表1 手术组和对照组一般资料比较

1.2评分量表

1.2.1简易精神状态检查(MMSE)量表〔11〕每个正确答案为1分，错误或未知为0分。不合适者得9分，拒绝回答或理解者得8分。在总分中，8分和9分按0分计算，最高分为30分。痴呆与否与受教育程度有关。痴呆症确诊是：文盲低于17分的患者、小学低于20分的患者、中学以上低于24分。27～30分为正常，21～26分为轻度，10～20分为中度，0～9分为重度。

1.2.2蒙特利尔认知评定(MOCA)量表〔12〕测试内容包括视觉空间、执行能力、命名、记忆、注意力、语言流畅性、抽象思维、延迟记忆和定向力，共30分，对受教育12年以下的受试者在测试结果中加1分，纠正文化程度的偏差，26分为正常。

1.3血液样本的采集 取患者清晨空腹静脉血3 ml。采集标本后1 h，以3 000 r/min离心10 min，提取血清装于0.5 ml EP管中-80℃保存,在1个月内使用酶联免疫吸附试验(ELISA)试剂盒检测血清S100β和NSE表达水平。试剂均购于武汉博士德生物工程有限公司，操作按照说明书进行。

1.4手术方法 术前常规禁食8 h，进入手术后建立外周静脉通路，局麻下经桡动脉穿刺置管连接压力传感器监测动脉血压。手术组术前30 min静脉滴注乌司他丁10 000 U/kg，术后第1天和第2天静脉滴注乌司他丁5 000 U/kg；麻醉诱导剂：静脉注射咪达唑仑0.05 mg/kg、依托咪酯0.3 mg/kg、芬太尼10 mg/kg、阿曲库铵0.5 mg/kg。气管插管后进行机械控制通气。患肢使用止血带，削除坏死烧伤焦痂至深筋膜，过氧化氢、生理盐水依次冲洗后，将自体皮微粒均匀涂抹新鲜创面之上，之后使用人体生物敷料包扎，外用无菌敷料加压包扎。对照组同手术组，但术前30 min静脉滴注生理盐水。

1.5统计学方法 采用SPSS22.0软件进行方差分析、独立样本t检验、配对t检验、χ2检验。

2 结 果

2.1MMSE和MOCA评分比较 术后2、9 d 手术POCD组和对照POCD组MMSE、MOCA评分显著低于术前1 d(P<0.05)。术后2、9 d 手术POCD组MMSE、MOCA评分显著低于手术非POCD组(P<0.05)。术后2、9 d 对照POCD组MMSE、MOCA评分显著低于对照非POCD组(P<0.05)。见表2。

2.2外周血NSE、S100β水平比较 术后2、9 d 手术POCD组和对照POCD组S100β、NSE水平显著低于术前1 d(P<0.05)。术后2、9 d 手术POCD组S100β、NSE水平显著高于手术非POCD组(P<0.05)。术后2、9 d 对照POCD组S100β、NSE水平显著高于对照非POCD组(P<0.05)。见表3。

表2 各组MOCA和MMSE评分比较分)

表3 各组S100β和NSE水平比较

2.3重度烧伤患者MMSE和MOCA评分与S100β相关性分析 以S100β为自变量，分析MMSE、MOCA评分的相关性，发现S100β的表达水平与MMSE评分呈负相关(r=-0.13，P<0.05)，与MOCA无显著相关性(r=-0.34，P>0.05)。

2.4重度烧患者MMSE和MOCA评分与NSE相关性分析 以NSE为自变量，分析MMSE、MOCA评分的相关性，发现NSE的表达水平与MMSE评分呈负相关(r=-1.66，P<0.05)，与MOCA无显著相关性(r=-0.34，P>0.05)。

2.5手术组和对照组的POCD比较 比较两组术后POCD病例，手术组POCD病例数明显少于对照组(4例 vs 21例，P<0.05)。手术POCD组术后住院时间明显短于对照POCD组(P<0.05)，见表4。

表4 两组POCD患者比较

3 讨 论

POCD的详细发病机制目前并不清楚，但主要影响中枢神经系统、内分泌系统和免疫系统〔4,9,13〕。研究显示：在全身麻醉后β淀粉样蛋白导致的中枢胆碱能系统功能障碍、胆固醇代谢紊乱和神经毒性作用，免疫系统激活引起各种应激和炎症反应可能是POCD的发病机制〔8〕。重度烧伤后行切痂术的患者发病率更高。S100β蛋白是一种双聚酸结合的钙离子的神经组织蛋白，主要分布在脑胶质细胞中，血清生理浓度含量很低，但在神经细胞损伤所致的血脑屏障通透性明显时血清S100β蛋白异常升高〔14〕。Prohl等〔15〕研究显示：术后3 d血清S100β蛋白水平与术后6个月患者的学习、记忆、执行功能有明显相关性，推测可能与血清炎症反应引起血小板聚集和微血栓形成导致脑微动脉损伤所致的POCD。本研究发现POCD能明显延长术后住院时间，与既往研究结果一致。NSE在神经细胞、神经内分泌细胞和肿瘤细胞中含量较高。Rasmussen等〔16〕研究显示：患者术后24 h血清NSE水平升高与出院认知功能明显相关。本研究发现POCD患者的血清NSE水平明显升高，据此推测外科创伤和一些非生物因素刺激导致体内的炎症介质的释放〔17〕，重度烧伤及切痂术后的应激也可能导致了这一进程。

循环血液中的细胞因子通过以下两种方式影响中枢神经系统的功能：①激活血脑屏障的主动转运；②通过刺激迷走神经间接促进细胞因子介导的神经元与胶质细胞的相互作用。脑内炎症因子水平的上升及因子间的相互作用促进NSE的合成和分泌，诱发大脑炎症损伤神经元细胞，进而导致大脑自身免疫反应，进一步加重神经元损伤〔18〕。综上，血清S100β蛋白和NSE对提示POCD具有重要的临床意义。因为术后患者可出现意识障碍，伴有昏迷、抽搐等临床表现〔19〕，所以急需一种血清生物标志物为术后POCD患者及时干预提供证据〔20〕。本研究发现术后第2天S100β蛋白的表达水平明显升高，说明S100β蛋白在POCD早期具有较强的敏感性，可能明显提高POCD的早期诊断水平。

乌司他丁属糖蛋白，是从人新鲜尿液中获得的一种蛋白酶抑制剂，其具有广泛的抑酶活性，对胰蛋白酶、纤溶酶、透明质酸酶等均具有显著的抑制作用；同时，能减少生物脂质膜流动性，稳定溶酶体膜，清除氧自由基，阻止巨噬细胞产生促炎因子，改善休克患者微循环灌注等，具有明显的器官保护作用。有学者研究发现，对大鼠脑损伤模型给予乌司他丁干预，其能降低中毒后大鼠脑组织中水通道蛋白4、环氧合酶-2水平发挥减轻脑损伤的作用〔21〕。也有学者发现，对使用内毒素建立的小鼠脑损伤模型经腹腔注射乌司他丁干预，同样能明显降低小鼠海马组织中肿瘤坏死因子(TNF)-α、白细胞介素(IL)-1β的含量，同时下调mRNA表达，进而通过抑制脑组织中的神经炎性反应，发挥脑保护作用〔22〕，部分脑出血患者采用乌司他丁治疗后，血液中超敏C反应蛋白(hs-CRP)、NSE 水平均显著下降，提示其能有效减轻患者脑损伤的程度〔23〕。综上，乌司他丁的脑保护作用优势明显，能通过多重作用机制减轻由多种因素所致的脑损伤〔24，25〕，由此可见，乌司他丁通过减少全身炎性级联反应，抑制炎性介质的过度释放，以减轻机体组织器官的不良反应，而大量临床实践证实，炎性介质及细胞因子的大量释放是大脑功能损害及全麻术后POCD发生率较高的重要因素之一。本研究中老年重度烧伤行切痂术的患者围手术期使用乌司他丁能明显降低血清S100β蛋白和NSE表达水平，从而降低POCD发病率，改善老年重度烧伤患者预后。

本研究发现S100β与NSE可以用于老年重度烧伤病人切痂术后POCD的诊断，围术期使用乌司他丁能明显降低老年重度烧伤患者切痂术后POCD的发生率。