脑出血后慢性脑积水脑脊液中PⅠCP、PⅢNP、HA、LN的水平及意义

作者:孟辉,张礼均,卢佳友,李飞 

作者单位：中国人民解放军全军神经系统疾病微创诊治专科中心 中国人民解放军第三军医大学西南医院神经外科，重庆 400038        【摘要】  　　  探讨组织纤维化标志物Ⅰ型前胶原 （PⅠCP）、Ⅲ型前胶原 （PⅢNP）、透明质酸 （HA） 及层黏蛋白 （LN） 在脑出血后慢性脑积水病人脑脊液 （CSF） 中的水平及意义。 方法 放射免疫法测定36例脑出血后慢性脑积水病人及29例对照者CSF中PⅠCP、PⅢNP、HA、LN的含量。 结果 脑出血后慢性脑积水CSF中PⅠCP、PⅢNP、HA、LN含量均显著高于对照组 （P ＜0.01）。 结论 CSF中PⅠCP、PⅢNP、HA、LN的含量升高可能在脑出血后慢性脑积水形成中具有重要意义。

【关键词】  颅内出血； 脑积水； 前胶原； 透明质酸； 层黏连蛋白

    Levels and their significance of PⅠCP, PⅢNP, HA and laminin in cerebrospinal fluid

    in posthaemorrhagic chronic hydrocephalus

    MENG Hui, ZHANG Lijun, LU Jiayou, et al

    Department of Neurosurgery, the PLA Army Minimally Invasive Treatment of Nervous System Diseases Specialist Centers,

    Southwest Hospital, Third Military Medicine University, Chongqing 400038, China

    Abstract:  Objective  To study levels and their significance of procollagen Ⅰ C-propeptide (PⅠCP), procollagen Ⅲ N-propeptide (PⅢNP), hyaluronic acid (HA) and laminin (LN) in the cerebrospinal fluid of patients with chronic hydrocephalus after cerebral hemorrhage.  Methods  The levels of PⅠCP, PⅢNP, HA and LN in the cerebrospinal fluid in 36 patients with posthemorrhagic chronic hydrocephalus and 29 patients without hydrocephalus (control group) were detected by radioimmunoassay.  Results  The levels of PⅠCP, PⅢNP, HA and LN in posthemorrhagic chronic hydrocephalus group were significantly higher than that of the control group (P＜0.01).  Conclusion  The increase of PⅠCP, PⅢNP, HA and LN levels in the  cerebrospinal fluid may play an important role in the development of chronic hydrocephalus after cerebral hemorrhage.

    Key words:  intracranial hemorrhages;  hydrocephalus;  procollagen;  hyaluronic acid;  laminin

       我们在神经内镜治疗脑积水的临床手术中发现，脑出血后慢性脑积水病人脑室内有较多胶冻样或絮状沉积物，病理检查其主要成分为纤维蛋白，推测蛛网膜下腔纤维化在脑出血后慢性脑积水的形成中可能具有重要意义。为此，本研究采用放射免疫分析法 （RIA） 检测了脑出血后慢性脑积水病人及对照组脑脊液 （CSF） 中的Ⅰ型前胶原前肽 （procollagenⅠC-propeptide，PⅠCP）、Ⅲ型前胶原前肽 （procollagenⅢN-propeptide，PⅢNP）、透明质酸 （hyaluronic acid，HA） 及层黏蛋白 （laminin，LN） 等组织纤维化标志物的含量，并探讨了其在脑出血后慢性脑积水中的意义。

    1    材料与方法

    1.1    研究对象

    1.1.1    脑出血后慢性脑积水 （脑积水组）：    男21例，女15例；年龄45～70岁，平均58岁。病程3～11个月，所有病例均经计算机X-线断层扫描 （CT） 或磁共振成像 （MRI） 证实有脑出血后慢性脑积水存在，且均需手术处理。

    1.1.2    对照组：    男12例，女17例，年龄18～46岁，平均34岁。选取轻型脑外伤 （颅骨骨折、脑震荡）、癫、椎基底动脉供血不足等住院病人，所有病例均经CT排除脑积水及中枢神经系统器质性病变。

    1.2    方法

    1.2.1    标本采集：    脑积水组在术中经侧脑室穿刺收集CSF 2 ml，对照组常规腰椎穿刺采集CSF 2 ml，标本离心后取上清液，－70 ℃冰箱保存，待成批检测。

    1.2.2    试剂：    PⅠCP、PⅢNP放射免疫试剂盒由重庆市肿瘤研究所提供；HA、LN放射免疫试剂盒由上海海军医学研究所提供。

    1.2.3    检测方法：    CSF的PⅠCP、PⅢNP、HA、LN含量测定均采用RIA检测，操作严格按照试剂盒说明书进行。设非特异性结合管、标准管及待测样品管。标准管加PⅠCP、PⅢNP、HA、LN标准液100 μl + 试剂1溶液100 μl；样品管加待测样品100 μl + 试剂1溶液100 μl；非特异性结合管加缓冲液200 μl。混匀后，37 ℃水浴3 h，按顺序各加125I-标记物、一抗、二抗100 μl，37 ℃水浴30 min，离心15 min，弃上清液，测定沉淀物放射性，绘制标准曲线，查出样品PⅠCP、PⅢNP、HA、LN含量。

    1.3    统计学处理    数据以均数±标准差 （x ± s） 表示，采用SPSS11.5统计软件，组间差异的显著性检验用方差分析，以P ＜0.05为有显著性差异。

    2    结    果

    脑出血后慢性脑积水组CSF中PⅠCP、PⅢNP、HA、LN含量均显著高于对照组 （P ＜0.01） （表1）。

    3    讨    论

    脑积水是脑出血后的常见并发症，发生率高。据统计高达50%的自发性脑出血合并脑室出血，其中35%会发展为脑出血后脑积水[1]；而新生儿脑室出血后出现脑积水的比例可高达40%。研究表明：脑出血后脑积水形成会导致脑实质的继发性损害，不仅会导致病人运动功能、智力、认知障碍，而且是病情加重、致死和预后不良的重要原因[2-4]，儿童较成人预后更差。传统分流术治疗脑出血后慢性脑积水的疗效差，并发症及失败率很高，部分病人因手术反复失败而成为难治性脑积水。

 目前对脑出血后急性脑积水形成原因的意见较为一致，认为是小的血凝块机械性堵塞了CSF的循环通道所致。而对于发生率更高的脑出血后慢性脑积水的发生机制尚不完全清楚，国外学者推测脑出血后蛛网膜下腔纤维增生和胶原沉积，使蛛网膜下腔纤维化导致CSF吸收障碍[5]，但均缺乏直接的证据并存在较多争议。我们在神经内镜治疗脑积水的临床手术中发现，脑出血后慢性脑积水病人的脑室内有较多胶冻样或絮状纤维蛋白沉积，提示这可能与脑出血后慢性脑积水的形成有关。为此采用RIA检测了组织纤维化标志物PⅠCP、PⅢNP、HA、LN在脑出血后慢性脑积水病人CSF中的含量。

    细胞外基质 （ECM） 的主要成分是胶原，其中85%是Ⅰ型胶原，11%为Ⅲ型胶原，其他为Ⅳ、Ⅴ型等胶原，PⅠCP是较理想反映体内胶原纤维形成的指标。HA是由蛋白质与糖胺多糖共价结合形成的一类蛋白多糖，是ECM中蛋白多糖的主要成分，是反映蛋白多糖改变的指标。LN是一种糖蛋白，是ECM基底膜的主要成分，与Ⅳ型胶原结合形成基底膜骨架。血清LN含量与组织纤维化程度平行，是反映糖蛋白成分改变的指标。PⅢNP是研究的最多的肝纤维化血清学指标，是反映胶质蛋白代谢改变的指标。它是Ⅲ型前胶原分泌到细胞外后被蛋白酶切下的N端肽，血清中的PⅢNP与组织纤维化形成的活动程度密切相关，其升高程度与炎症、坏死和纤维化程度有关。Ⅳ型胶原 （Collagen Type Ⅳ） 与形成纤维的其他类型胶原 （如Ⅰ型、Ⅲ型胶原） 不同，是由分子交联形成的一种网状结构，是构成基底膜的主要胶原成分。血清中的HA、LN及PⅢNP是常用的反映肝纤维化的指标，同时也是反映其他组织如心脏、肾纤维化的指标，但在颅内蛛网膜纤维化中的作用研究很少。

    本组结果表明：脑出血后慢性脑积水病人的CSF中PⅠCP、PⅢNP、HA、LN的含量均显著高于对照组，提示脑出血后脑积水病人蛛网膜下腔存在纤维增生趋势，这可能是出血后慢性脑积水形成的病理学基础。Heep等[6]检测了20例新生儿脑出血后脑积水CSF中PⅠCP的水平，发现在脑出血后3～4周PⅠCP的水平显著升高，持续到分流术后才缓慢下降，这与本研究的结果基本一致。Sajant等[7]检测了蛛网膜下腔出血（SAH） 病人CSF中PⅠCP、PⅢNP的浓度，发现两者在SAH后2 d即升高，2周后的浓度较对照组高4倍，以后略有下降但仍保持较高的浓度，提示蛛网膜下腔纤维化的过程在SAH后早期即开始启动。

    脑出血后慢性脑积水病人的CSF中PⅠCP、PⅢNP、HA、LN含量显著升高的原因尚不完全清楚。国外的学者通过对SAH后脑积水动物模型的研究，认为在SAH后，应激反应及血性CSF对蛛网膜的刺激使得各种细胞因子如转化生长因子-β （TGF-β）、纤维生长因子-2 （FGF-2）、表皮生长因子 （EGF） 等大量释放进入蛛网膜下腔，这些细胞因子刺激蛛网膜内皮细胞大量合成分泌前胶原、HA、LN等ECM成分，使得胶原蛋白沉积，蛛网膜及蛛网膜颗粒纤维化[5]，最终导致蛛网膜颗粒对CSF的吸收障碍，CSF循环减慢，脑室慢性进行性扩张，从而形成慢性脑积水。有证据表明：TGF-β在SAH后慢性脑积水的形成中起重要作用。Cherian等[8]利用大鼠SAH后脑积水模型，用免疫组化方法检测发现SAH 14 d后TGF-β在脑积水大鼠脑内明显升高，表明TGF-β过度表达和ECM蛋白沉积共同参与了SAH后慢性脑积水的形成；Li等[9]对大鼠实验也表明，TGF-β过度表达参与了SAH后脑积水的形成。脑出血后同样有血性CSF对蛛网膜下腔的刺激作用，因此推测脑出血后慢性脑积水的发生与SAH后脑积水的形成可能有一定的类似之处，即应激反应及血性CSF对蛛网膜的刺激使得各种细胞因子释放进入蛛网膜下腔，刺激蛛网膜内皮细胞大量合成分泌前胶原等ECM成分，导致胶原蛋白沉积，蛛网膜纤维化所致。

    目前这些细胞因子如何调节前胶原、HA、LN等ECM成分的过度合成、分泌，仍需要进行更深入的研究，以更好地了解脑出血后慢性脑积水的形成原因，为选择更有效的治疗手段及药物提供理论依据。

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