额叶底部脑挫裂伤后血清BDNF浓度变化及意义

作者：戴伟川，陈峻严　高宏志，周培萱    作者单位：福建省泉州市计划科技项目，重大科技项目(项目编号2009Z22) 362000 福建，福建医科大学附属第二医院神经外科(△通讯作者) 　　【摘要】  目的 探讨额叶底部挫裂伤患者血清中脑源性神经营养因子(BDNF)浓度变化及其临床意义。方法 用双抗体夹心ELISA法检测50例健康人和52例轻、中度额叶底部脑挫裂伤患者血清中BDNF浓度在伤后12 h内、3天、7天、1个月的变化规律并结合伤情进行比较分析。结果 52例额叶底部脑挫裂伤患者血清BDNF浓度在伤后12 h内已较正常对照组升高;第3天显著升高，达所测时间点的高值;第7天所测浓度已降低，但仍高于正常对照组;1个月与正常对照组浓度差异无统计学意义;不同受伤程度的患者其血清BDNF浓度差异亦有统计学意义(P<0.05)。结论 BDNF在额叶底部脑挫裂伤后的含量变化与损伤时间、损伤程度具有相关性，可以作为临床额叶底部损伤时间、损伤程度、发现隐匿型额叶底部挫裂伤、及时发现挫裂伤加重情况及评估其治疗效果的指标。

　　【关键词】  额叶底部脑损伤;脑源性神经营养因子

　　Variation of lever of BDNF in serum and its clinical significance in patients with frontal bottom laceration

　　DAI Wei-chuan,CHEN Jun-yan,GAO Hong-zhi,et al.Department of Neurosurgery,Fujian Medical University Second Hospital,Quanzhou 362000,China

　　[Abstract] Objective To explore the variation of the lever of BDNF in the serum and its clinical significance in frontal bottom laceration patients.Methods Using the way of ELISA determines the lever of BDNF in the serum on the third hour，the third day，the seventh day，the first month in 68 patients ground and 50 cases of normal controls.Results The lever of BDNF has statistical significance between the grounds and the normal controls，beginning to rise on the third hours，at the peak on the third day，declining on the seventh day，decreasing to norm after the first month.The differences of the lever of BDNF have statistical significance in different degree of injury patients.There is the correlation between the variation of the lever of BDNF and the injury time and damage degree.Conclusion The lever of BDNF can be used as indicators of injury time and damage degree and prognostic in frontal bottom laceration patients.

　　[Key words] laceration of frontal bottom;BDNF

　　随着国民经济和交通等的发展，我国颅脑伤发生率和致死致残率呈逐年增加趋势，其中中-重型颅脑损伤所占的比例也逐渐升高;额叶底部脑挫裂伤是临床常见脑损伤类型，其损伤程度的定量评估及预后的早期评价一直受到科研及临床研究的广泛重视，本试验采用ELISA法检测血清中脑源性神经营养因子(BDNF)浓度，观察其浓度的变化规律。

　　1 资料和方法

　　1.1 一般资料 本试验研究对象为2007年8月至2009年8月因额叶底部挫裂伤收住我科的52例患者，所有病例均经头颅CT、MRI显示为额叶底部挫裂伤，影像学资料显示挫裂伤主要位于额叶底部，以双侧或单侧额叶的内侧明显。52例中，男36例，女16例;年龄19～53岁，平均32.8岁;致伤原因:车祸伤45例，坠落伤4例，打击伤3例;其中对冲伤15例，直接损伤37例;入院GCS评分：9～12分24例，13～15分28例;47例保守治疗，5例手术治疗;无死亡病例;并排除以下情况：(1)既往有颅脑外伤史及脑血管意外史或其他颅内占位病史、脑炎史等;(2)有精神病史或吸毒，长期嗜酒史;(3)年龄<18岁或>55岁;对照组为来我院体检的健康人群;对照组及试验组均取得患者或家属的配合，并得到伦理委员会许可。

　　1.2 方法 (1)试验仪器及设备：采用ELISA测定BDNF浓度，BDNF的ELISA试剂盒购自美国Promega公司，检测的灵敏度最小值为15.6 ng/L，批内和批间变异系数分别为3.1%和3.6%。检测仪器采用Bio-rad酶标仪、自动洗板机、紫外分光光度计及ELISA分析软件。(2)试验方法：分别抽取额叶底部挫裂伤受试者伤后12 h内、3天、7天、1个月时空腹肘静脉血6 ml置于不含抗凝试管中，立即予高速离心机离心10 min后取血清(离心半径8 cm，2 500 r/min)，-80 ℃深低温保存待测。

　　1.3 统计学处理 运用SPSS 11.5统计软件对数据进行处理，各变量以均数±标准差(x±s)表示，符合正态分布的连续型资料采用独立样本t检验，方差不齐者均进行相应的矫正;应用多样本单因素方差分析及SNK-q检验比较相同时间点不同程度损伤之间关系及相同程度损伤不同时间点之间BDNF浓度的关系。表1 损伤程度不同的额叶底部挫裂伤受试者不同时间点血清BDNF水平注：相同时间点不同程度损伤之间比较，*P<0.05;相同程度损伤不同时间点之间的比较，△P<0.05;损伤程度评分按Glasgow昏迷评分法，本组试验组拟设9～12分为中型，13～15分为轻型

　　图1 不同程度损伤患者血清BDNF含量(3天) 图2 伤后不同时间段BDNF含量(中型)

　　2 结果

　　额叶底部损伤患者血清BDNF浓度在伤后12 h内、第3天、第7天所测水平均高于正常对照组的水平，差异有统计学意义(P<0.05);第3天的浓度与12 h内、第7天、1个月时的浓度差异有显著统计学意义(P<0.01)，出现所测时间点的最高值;第7天所测浓度已降低，但仍高于正常对照组(P<0.05);1个月浓度恢复正常水平，与正常组比较差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

　　中度损伤额叶底部损伤患者血清BDNF浓度在伤后12 h内、第3天、第7天均高于轻度损伤组(P<0.05)。不同程度示不同时间点额叶底部损伤BDNF变化曲线图。见图1，图2。

　　3 讨论

　　额叶底部脑挫裂伤临床常见脑损伤类型，挫裂伤部位靠近颅底，影像上显示血肿多位于额叶底部及双侧额叶内侧，出血量不多，早期症状可能不明显，除脑膜刺激征及视乳头水肿外，无其他神经系统阳性体征，但随着脑水肿加重，病情可能于好转后突然恶化，清醒时即刻转入昏迷，出现双瞳孔散大形成脑疝，预后不良，故及时发现隐匿型额叶底部挫裂伤和及时发现额叶底部挫裂伤加重的病情变化就显得相当重要。

　　BDNF是由德国神经化学家Barde于1982年首次从猪脑中分离纯化出具有促进神经生长活性的一种碱性蛋白质，属于神经营养素家族[1];其主要存在于中枢神经系统中，在大脑皮质尤其是额叶底部中亦大量存在，通过自分泌或旁分泌途径分泌至损伤靶神经元，再与TrkB受体结合而发挥生物学效应[2]，其不仅在抵抗神经损伤，促进神经元的修复、分化、增殖，加强神经功能恢复等方面发挥着巨大的作用，而且具有长时程营养性调节功能、调控神经元突触传递活动的作用，并在突触可塑性等方面中扮演着极其重要的角色[3]。由于BDNF蛋白在是额叶底部的浓度较高，当额叶底部受损时，BDNF蛋白可释放至脑脊液中，可通过血脑屏障进入血液循环，故脑组织与血清中BDNF水平呈正相关，其血清BDNF浓度能部分反映脑部BDNF水平的变化[4]。

　　本试验结果表明中度损伤组相同时间点所测BDNF水平均高于轻度损伤组，说明额叶底部损伤患者病情越重，BDNF浓度越高，其水平可作为额叶底部脑挫裂伤后损伤程度的测量指标之一，对判断损伤程度具有一定的参考价值;额叶底部损伤不同时间点BDNF的浓度变化亦有一定规律，12 h内浓度已较正常对照组升高，第3天时浓度显著升高，1个月恢复正常水平，伤后12 h内BDNF水平上升，BDNF可能已开始发挥保护和修复受损神经元的作用，第3天随着水肿的加重，BDNF浓度持续上升，出现所测时间点的高峰，接着病情逐渐好转，BDNF浓度逐渐下降，1个月时已降至正常水平，该试验结果与Mohammad Mehdi Yaghoobi等[5]动物实验研究结果相仿，可作为损伤时间判断的客观指标之一，对估计重型昏迷损伤患者或记忆障碍患者的损伤时间具有一定的参考价值。

　　额叶底部损伤后BDNF保护受损神经元的具体机制尚不明确，Lessmann等[6]通过动物模型的研究推测其作用机制可能如下：(1)拮抗兴奋性氨基酸毒性，稳定细胞内Ca2+浓度。BDNF可防止细胞内、外钙的释放，并且可能通过诱导钙结合蛋白的表达而稳定细胞Ca2+的浓度，减少兴奋性氨基酸及钙超载引起的损伤。(2)拮抗NO介导的细胞毒性，增强抗氧化酶活性，减轻自由基损伤，从而使神经元免受损伤。(3)抑制细胞凋亡、坏死的发生。BDNF能通过阻止Caspase-3的活性而抑制细胞凋亡，并通过调节Bcl、Bax蛋白的表达而抑制细胞凋亡。(4)阻断NMDA使蛋白激酶C(PKC)失活。(5)修复受损神经元，并促进受损神经元再生，本试验的临床研究成果也许能为进一步研究BDNF在额叶底部损伤时的分子生物学机制提供一定的参考价值。

　　目前，额叶底部的诊断主要依靠影像学CT和MRI检查，但这些现代的影像学技术尚不适用于某些生命体征不稳定或正在使用呼吸机的危重患者，在某些特殊情况下，往往无法及时进行上述检查。因此，检测血清BDNF水平可以成为额叶底部损伤严重程度、损伤时间的客观指标之一，可能对及时发现隐匿型额叶底部挫裂伤、及早发现挫裂伤加重程度及评估其治疗效果提供一定的帮助，但鉴于本研究样本量偏小，此结果有待扩大样本进一步研究证实。

　　【参考文献】　　1 Lindsay RM，Barde YA，Davies AM，et al.Differences and similarities in the neurotrophic growth factor requirements of sensory neurons derived from neural crest and neural placode.J Cell Sci Suppl，1985，3：115-129.

　　2 Chiaruttini C,Sonego M,Baj G,et al.BDNF mRNA splice variants display activity-dependent targeting to distinct hippocampal laminae.Mol Cell Neurosci，2008，37(1)：11-19.

　　3 Mirowska-Guzel D，Mach A，Gromadzk G，et al.BDNF A196G and C270T gene polymorphisms and susceptibility to multiple sclerosis in the polish population.Gender differences.J Neuroimmunol，2008，193(1-2)：170-172.

　　4 Trajkovska V，Vinberg M， Aznar S，et al.Whole blood BDNF levels in healthy twins discordant for affective disorder： Association to life events and neuroticism.J Affect Disord，2008，108(1～2)：165-169.

　　5 Yaghoobi MM，Mahani MT.NGF and BDNF expression drop off in neurally differentiated bone marrow stromal stem cells.Brain Res,2008,1203:26-31.

　　6 Lessmann V.Synaptic secretion and local actions of neurotrophins.Invited Presentations / Workshop-Basic Sciences 4.European Journal of Pain，2007，11(S1)：S1-S57.