颅脑损伤病儿血清血凝素样氧化低密度脂蛋白受体、Toll样受体4表达水平及临床意义研究

王文召, 李娜, 刘一鸣

颅脑损伤是指由于外作用力冲击导致的头颅和脑损伤性疾病, 是导致残疾和死亡的首要原因, 主要临床表现为意识障碍、运动障碍、头痛、呕吐等。颅脑损伤可引起一系列病理生理过程, 因其复杂多变, 且易出现各种并发症, 预后较差, 严重威胁人类生活质量和生命安全, 给社会和家庭带来了沉重的经济负担, 因此, 寻找早期分子生物学预警指标, 对病人颅脑损伤程度和预后进行早期准确预测显得尤为重要[1-2］。血凝素样氧化低密度脂蛋白受体-1（lectin-like oxidized low-density lipoprotein receptor-1, LOX-1）由270个氨基酸组成, 是氧化低密度脂蛋白（oxidation low-density lipoprotein, ox-LDL）在内皮细胞的主要受体, 对ox-LDL起到特异性结合、吞噬和降解的作用, 诱导细胞增殖和凋亡, 激活细胞内信号转导通路, 可加重外伤后继发性脑损伤[3-4］。Toll样受体4（Toll-like receptor4, TLR4）是天然免疫受体家族, 主要表达于巨噬细胞、树突细胞、小胶质细胞等, 在中枢神经系统的外伤性损伤、感染性损伤等发挥及其重要的作用[5-6］。本研究通过检测颅脑损伤后血清LOX-1、TLR4表达水平, 探讨二者与颅脑损伤严重程度及预后的关系。

1 资料与方法

1.1 一般资料选取2020年1—12月在南京市儿童医院就诊的颅脑损伤病儿82例作为研究对象, 其中男42例, 女40例, 年龄（7.54±4.41）岁, 范围为4～12岁；另选取同时期保健科体检的90例健康儿童作为对照组, 其中男47例, 女43例, 年龄（8.13±3.29）岁, 范围为4～13岁, 并做好临床资料的登记。两组研究对象性别（χ2=0.02,P=0.895）、年龄（t=1.00,P=0.319）比较, 差异无统计学意义（P＞0.05）, 具有可比性。预后良好组格拉斯哥昏迷量表（GCS）评分（13.05±1.66）分, 范围为11～15分, 预后不良组GCS评分（8.64±1.89）分, 范围为6～11分, 两组比较差异有统计学意义（P＜0.05）。

1.2 纳入及排除标准纳入标准：①经头部CT确诊为颅脑外伤；②病人临床资料完整, 配合治疗；③无其他部位严重合并伤。排除标准：①有脑血管病、癫痫病史者；②有免疫系统疾病者；③术前使用糖皮质激素及非甾体抗炎药；④有心、肝、肾严重疾病者；⑤术前、手术中发生低血压、缺氧。入选病儿监护人或其近亲属签署知情同意书, 本项研究所用方法符合《世界医学协会赫尔辛基宣言》相关要求。

1.3 研究方法

1.3.1 样本采集 抽取所有受试者治疗前外周静脉血4 mL, 4 ℃ 4 000 r/min, 离心10 min, 分离血清分装至无菌EP管, 标记后-80 ℃冰箱冻存待测。

1.3.2 酶联免疫吸附测定（ELISA）检测病儿血清LOX-1、TLR4水平 采用ELISA分别检测病儿血清LOX-1、TLR4水平, 严格按照试剂盒说明书进行操作, LOX-1试剂盒购自普洛迈德生物公司, TLR4试剂盒购自美国ADL公司。

1.3.3 随访 颅脑损伤病人出院后6个月, 观测颅脑损伤病儿转归情况, 根据格拉斯哥预后量表（GOS）分级评定[7］, 分为预后不良组（病儿功能受限、活动受限, GOS为1～3级）和预后良好组（病儿恢复良好, GOS为4～5级）, 比较两组间LOX-1、TLR4表达情况。

1.4 统计学方法统计分析采用SPSS 22.0软件。以±s描述计量资料, 两组间比较采用两独立样本t检验；采用Pearson相关性分析检验颅脑损伤病儿血清LOX-1、TLR4水平的关系；受试者操作特征曲线（ROC曲线）分析LOX-1、TLR4水平对颅脑损伤预后不良的诊断价值；logistic回归分析与颅脑损伤预后情况的有关因素,P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组儿童血清LOX-1、TLR4表达水平比较与对照组比较, 颅脑损伤组病儿血清LOX-1、TLR4水平升高（P＜0.05）, 见表1。

表1 两组儿童血清LOX-1、TLR4水平比较/（μg/L,±s）

表1 两组儿童血清LOX-1、TLR4水平比较/（μg/L,±s）

注：LOX-1为血凝素样氧化低密度脂蛋白受体-1, TLR4为Toll样受体4。

组别对照组颅脑损伤组t值P值例数90 82 LOX-1 3.13±0.97 13.24±1.69 48.64＜0.001 TLR4 0.52±0.11 8.83±1.57 50.09＜0.001

2.2 不同转归病儿血清LOX-1、TLR4表达水平比较随访6个月期间82例颅脑损伤病儿中33例病儿预后不良（功能受限、活动受限）, 恢复良好49例。预后良好组相比, 预后不良组病儿血清LOX-1、TLR4水平升高, LOX-1和TLR4水平随转归加重呈升高趋势（P＜0.05）。见表2。

表2 不同转归颅脑损伤病儿血清中LOX-1和TLR4表达比较/（μg/L,±s）

表2 不同转归颅脑损伤病儿血清中LOX-1和TLR4表达比较/（μg/L,±s）

注：LOX-1为血凝素样氧化低密度脂蛋白受体-1, TLR4为Toll样受体4。

组别预后良好组预后不良组t值P值例数49 33 LOX-1 11.17±1.28 16.31±2.30 12.97＜0.001 TLR4 7.19±1.25 11.19±2.05 10.98＜0.001

2.3 颅脑损伤病儿血清LOX-1、TLR4水平的相关性颅脑损伤病儿血清LOX-1、TLR4水平呈正相关（r=0.82,P＜0.001）。

2.4 血清LOX-1、TLR4水平对颅脑损伤病儿预后不良的诊断价值ROC曲线结果显示, 血清LOX-1诊断颅脑损伤病儿预后不良的曲线下面积（AUC）为0.76, 其95%置信区间（CI）为（0.65, 0.88）, 灵敏度为66.7%, 特异度为85.7%, 截断值为9.600 μg/L；TLR4诊断颅脑损伤病儿预后不良的AUC为0.75, 95%CI为（0.64, 0.87）, 灵敏度为63.6%, 特异度为87.8%, 截断值为5.354 μg/L；二者联合诊断颅脑损伤病儿预后不良的AUC为0.91, 95%CI为（0.84, 0.98）, 灵敏度为84.8%, 特异度为89.8%。与LOX-1、TLR4单独检测比较, 二者联合诊断颅脑损伤AUC更高（Z=2.18、2.35,P=0.029、0.019）, 见图1。

图1 血清血凝素样氧化低密度脂蛋白受体-1（LOX-1）、Toll样受体4（TLR4）水平诊断颅脑损伤病儿82例预后不良的ROC曲线

2.5 二元logistic回归分析颅脑损伤病儿预后不良的影响因素将是否发生颅脑损伤不良预后作为因变量（预后良好=0, 预后不良=1）, 以颅脑损伤病儿血清LOX-1、TLR4表达水平作为自变量, 进行二元logistic回归分析, 结果显示LOX-1、TLR4水平与颅脑损伤预后不良有关（P＜0.05）, 见表3。

表3 颅脑损伤病儿82例预后的影响因素分析

3 讨论

有研究表明, 我国每年大约几十万人是死于创伤, 其中死于颅脑损伤占50%以上[8］, 颅脑损伤具有极高的致残率和病死率, 其主要的病理变化有反应性神经胶质增生、星形胶质细胞增生形成神经胶质疤痕、神经元、胶质细胞大量变性死亡, 这些都不利于颅脑损伤恢复, 可导致病人产生长期病理生理后遗症, 引起运动认知障碍, 严重影响病人生活质量[9］。颅脑损伤病情复杂多变, 预后较差, 因此颅脑损伤是神经外科的诊治难题之一, 临床上评估颅脑损伤病情、指导治疗、判断预后的常用指标有GCS、CT结果、瞳孔反应等, 但有时不能准确地反应颅脑损伤程度, 故寻找更有效的血清生化标志物非常重要[10］。

LOX-1是一种Ⅱ型跨膜蛋白, 属于C型选择素家族, 在血管内皮细胞表面丰富表达, 与ox-LDL特异性结合, 影响内皮功能, 损伤血管, 并促进脑外伤中的炎性反应[11-12］。徐建等[13］研究结果表明, 与健康对照组比较, 急性冠状动脉综合征病人血清LOX-1水平显著升高, 可能由于血浆中ox-LDL升高诱导LOX-1水平显著升高, ox-LDL与LOX-1特异性结合后增强巨噬细胞吞噬ox-LDL的能力, 从而破坏血管内皮细胞结构和功能。有研究结果表明, 冠心病病人血清LOX-1表达水平明显升高, 而且LOX-1水平随冠状动脉病变程度的加重而升高, LOX-1表达水平上调, 促进单核细胞的黏附、聚集, 致使血管内皮损伤[14］。本研究结果表明, 与对照组比较, 颅脑损伤病儿血清LOX-1表达水平升高, 且其水平随着颅脑损伤病情的加重而升高, 提示LOX-1在颅脑损伤的发生中发挥一定作用, LOX-1与颅脑损伤严重程度密切相关；预后不良病儿（死亡及植物状态、残废组）血清LOX-1水平较预后良好病儿明显增高, 提示LOX-1高表达预后不良, LOX-1高表达促进动脉粥样硬化的发生从而影响颅脑损伤病儿恢复, 是导致颅脑损伤病儿预后不良的原因之一；ROC分析结果显示, LOX-1诊断颅脑损伤预后的AUC为0.76, 灵敏度为66.7%, 特异度为85.7%, 截断值为9.600 μg/L, 提示当血清LOX-1水平高于9.600 μg/L时, 颅脑损伤病儿预后不良；多因素logistic回归分析结果表明血清LOX-1是颅脑损伤预后不良的危险因素, 提示LOX-1可作为颅脑损伤预后评估的一个新的潜在标志物。

TLR属于I型跨膜蛋白, 约由200个氨基酸保护域组成, 参与对多种疾病的防御过程, 通过激活小胶质细胞释放炎性因子, 与炎性反应、细胞信号传导等过程密切相关[15-16］。TLR4作为TLRs家族中的重要成员, 在小胶质细胞, 星形胶质细胞、脑血管内皮细胞广泛表达, 通过结合相应的配体, 使小胶质细胞等释放炎性因子和炎性趋化因子, 在颅脑损伤继发性损伤中发挥关键作用[17-18］。尧小龙等[19］研究结果表明, 颅脑损伤病人血清TLR4表达上调, 提示TLR4促进脑外伤中的炎性反应, 加重外伤后的脑水肿、继发性损伤, TLR4在颅脑损伤发生中起非常重要的作用。有研究结果表明, 与正常对照组比较, 颅脑损伤病人血清TLR4表达水平升高, 且TLR4表达水平随着颅脑外伤分级的增加而升高, 与颅脑外伤的严重程度呈正相关, 提示TLR4参与了继发性脑损伤, TLR4是导致颅脑损伤病人病情加重影响预后不良的重要原因之一[20］。本研究结果表明, 与对照组比较, 颅脑损伤病儿血清TLR4表达水平升高, 且其水平随着颅脑损伤病情的加重而升高, 提示TLR4在颅脑损伤的发生中发挥一定作用, 与颅脑损伤严重程度密切相关；预后不良病儿（死亡及植物状态、残废组）血清TLR4水平较预后良好病儿明显增高, 提示TLR4高表达可能可预测病人预后不良, 需进行监控并及时治疗；经Pearson法分析颅脑损伤病人血清LOX-1、TLR4水平呈正相关, 提示LOX-1、TLR4可共同评估颅脑损伤预后情况；ROC分析结果显示, TLR4诊断颅脑损伤预后的AUC为0.75, 灵敏度为63.6%, 特异度为87.8%, 截断值为5.354 μg/L, LOX-1、TLR4二者联合诊断颅脑损伤病儿预后不良的AUC为0.91, 灵敏度为84.8%, 特异度为89.8%, 与LOX-1、TLR4单独相比, 二者联合诊断颅脑损伤病儿预后不良的AUC更高；提示当血清TLR4水平高于5.354 μg/L时, 颅脑损伤病儿预后不良可能性较高, 二者联合检测可提高对颅脑损伤病儿预后不良诊断的灵敏度；多因素logistic回归分析结果表明血清TLR4是颅脑损伤预后不良的危险因素, 提示TLR4可作为颅脑损伤预后评估的一个新的潜在标志物。

综上所述, LOX-1、TLR4水平与颅脑损伤的病情程度以及预后有关, 可作为了解病情与转归的参考指标。