急性顱腦損傷后胰島素抵抗、血清IL-6的相關性研究

陳耀隆，何朝暉，劉 瀏

（重慶醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院神經(jīng)外科 400016）

在長期的臨床工研究中，作者發(fā)現(xiàn)急性顱腦損傷患者傷后血糖、血清胰島素及炎癥因子水平有較大的變化。通過對106例急性顱腦損傷患者不同時期的血糖、血清胰島素、血清白細胞介素-6（IL-6）含量測定，觀察其變化，并計算胰島素抵抗指數(shù)（HOMA-IR），比較急性顱腦損傷分級與血糖、血清胰島素、血清IL-6含量的關系以及對顱腦損傷患者預后的影響，為進一步提高顱腦損傷救治水平提供依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料 重慶醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院2011年8月至2012年3月神經(jīng)外科住院急性顱腦損傷患者106例，其中，男64例，女42例，年齡15～61歲，平均（40.21±17.78）歲。所有患者均于傷后24h入院，既往無糖尿病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病及腦外傷，傷前無心、肺、肝、腎等重要臟器疾病，入院后GCS評分（13～15分）為輕型組40例，GCS評分（9～12分）為中型組37例，GCS評分（3～8分）重型組29例。正常對照組20例，男13例，女7例，年齡18～65歲，平均（40.10±12.20）歲，均排除有糖尿病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、腦外傷及心、肺、肝、腎等重要臟器疾病。正常對照組與腦外傷組及腦外傷輕度、中度及重度3組之間的性別構成比、年齡經(jīng)統(tǒng)計學處理差異均無統(tǒng)計學意義，具有可比性。

1.2 方法

1.2.1 標本采集 所有患者分別于傷后1、2、3、4、5d抽取外周靜脈血5mL兩管，其中一管離心，去血清后保存置于-70℃，另一管血測定空腹血糖和空腹血清胰島素。空腹血糖水平采用葡萄糖氧化酶法測定，空腹血清胰島素水平采用放射免疫法測定，并采用穩(wěn)態(tài)模式中的IR指數(shù)（homeostasis model of assessement IR，HOMA-IR）評估IR程度：HOMA-IR＝空腹血清胰島素（U／mL）×空腹血糖（mmol／L）／22.5。正常對照組取本院同期門診正常體檢者，方法同上。

1.2.2 血清IL-6測定 采用酶聯(lián)免疫吸附（ELISA）方法檢測，試劑盒購自北京四正柏生物科技有限公司，各血清樣本均按照試劑盒詳細說明操作后，在450nm處測吸光度（OD）值，所有測得的OD值都減去空白值后再行計算，根據(jù)對倍稀釋后的不同濃度標準品的OD值在半對數(shù)紙上畫出標準曲線，根據(jù)各樣本OD值在標準曲線上查出相應的IL-6含量。

1.3 統(tǒng)計學處理 采用SPSS19.0統(tǒng)計軟件分析處理，計算數(shù)據(jù)以±s表示，組間均數(shù)比較采用方差分析，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結 果

2.1 空腹血糖與急性顱腦損傷程度關系 本組106例重型顱腦損傷患者傷后連續(xù)5d血糖監(jiān)測顯示，傷后第1天血糖（8.67±1.77）mmol／L，明顯高于正常者（3.9～6.1mmol／L）（P＜0.01）。不同程度的急性顱腦損傷患者空腹血糖升高的程度也有明顯差異（P＜0.01），在重度顱腦損傷時候，血糖升高相對輕、中度顱腦損傷較為明顯，說明血糖升高的水平與急性顱腦損傷程度有一定聯(lián)系，初步證明了傷后患者血糖水平越高預后相對較差（表1）。

2.2 血清胰島素、HORM-IR與急性顱腦損傷關系 傷后第1天血清胰島素明顯增高（正常小于20U／L），但輕、中、重度顱腦損傷患者在傷后第1天血清胰島素水平之間對比沒有明顯差異（P＞0.05，見表1）。根據(jù)血糖及血清胰島素水平計算出胰島素抵抗指數(shù)，結果說明：顱腦損傷程度越嚴重，HOMA-IR的值越高，其中還發(fā)現(xiàn)在輕度與中、重度顱腦損傷患者之間相比，HOMA-IR值差異顯著（P＜0.01，見表1）。

表1 不同程度顱腦損傷患者的血糖、胰島素、HOMAIR值變化（±s）

表1 不同程度顱腦損傷患者的血糖、胰島素、HOMAIR值變化（±s）

△：P＜0.05，▲：P＜0.01，與13～15分者相比較；＃：P＜0.01，與13～15分和9～12分者相比較。

項目 時間（d）GCS評分（分）13～15 9～12 3～8血糖（mmol／L） 1 7.71±0.82 8.12±0.81△ 10.76±1.67＃2 7.01±0.59 7.64±0.63△ 10.88±1.44＃3 6.21±0.41 6.50±0.41▲ 12.79±0.66＃4 4.85±0.30 5.51±0.30 8.33±0.76＃5 40.64±0.22 4.92±0.27 7.71±0.64血清胰島素（mU／L） 1 23.31±8.11 22.36±6.24 25.03±6.45 2 16.99±7.02 19.77±6.01 23.71±5.14 3 14.32±6.31 15.29±5.14▲ 18.76±4.55 4 14.02±5.44 14.32±4.14 15.37±3.27 5 13.86±5.05 13.46±3.30 11.16±3.25 HOMA-IR值1 7.32±3.12 8.61±2.34 11.70±3.67 2 5.02±2.94 6.87±1.51 10.82±3.46 3 3.66±1.35 3.45±1.27 6.69±2.23 4 2.99±1.03 2.89±1.04△ 5.41±1.97＃5 2.87±0.96 2.77±0.82△ 5.22±1.34＃

2.3 急性顱腦損傷后血清IL-6含量的動態(tài)變化 急性顱腦損傷后血清IL-6含量于傷后第1天達到高峰，第3天有下降趨勢，但仍高于對照組（P＜0.05）水平（表2）。

2.4 不同程度急性顱腦損傷后血清IL-6含量變化 急性顱腦損傷后從每個時間段血清IL-6含量看，輕型組均較中型組和重型組低（P＜0.05），而中型組也低于重型組（P＜0.01），說明血清IL-6含量和急性顱腦損傷程度有密切關系（表3）。

表2 急性顱腦損傷后血清IL-6動態(tài)變化（±s，pg／mL）

表2 急性顱腦損傷后血清IL-6動態(tài)變化（±s，pg／mL）

△：P＜0.01，☆：P＞0.05，與對照組比較。▲：P＜0.05，與傷后其他時間比較。

組別IL-6對照組（d）102.34±15.78腦外傷組傷后1 252.37±118.30△▲傷后2 237.25±111.23△傷后3 222.64±107.32△傷后4 217.33±99.17△傷后5 209.54±98.01☆

表3 不同程度急性顱腦損傷后血清IL-6含量變化（±s，pg／mL）

表3 不同程度急性顱腦損傷后血清IL-6含量變化（±s，pg／mL）

△：P＜0.01，與輕、中型損傷比較；▲：P＜0.05，與輕型組比較。

傷后時間 損傷程度 IL-6（pg／mL）第1天 輕186.51±102.17中214.21±118.02重331.52±141.23△第2天 輕 169.24±93.21中185.33±107.04重327.21±151.22▲第3天 輕 156.21±80.06中172.34±105.76重328.33±147.16▲第4天 輕 131.50±60.87中159.71±96.24重325.62±140.56▲第5天 輕 121.34±56.61中156.33±93.31▲重327.22±127.01▲

3 討 論

3.1 血糖升高是影響創(chuàng)傷性顱腦損傷預后的因素之一，并直接影響患者的死殘率 目前部分研究說明，創(chuàng)傷性腦損傷后血清胰島素水平下降導致血糖水平升高［1-2］。但隨著研究的深入，在動物實驗和臨床觀察中發(fā)現(xiàn)，創(chuàng)傷性腦損傷血糖水平升高的同時血胰島素水平升高，提示腦損傷后血糖升高的原因并非是血胰島素含量降低，而可能與機體產(chǎn)生胰島素抵抗（insulin resistance，IR）有關［3-4］。

IR是指全身胰島素的敏感性和反應性下降，導致超常量胰島素才能引起正常量胰島素反應的一種狀態(tài)，常伴有高胰島素血癥，對外源性胰島素也有一定的抵抗性。胰島素抵抗最主要的特征是胰島素刺激的葡萄糖攝取和利用障礙。研究表明，胰島素抵抗是一種廣泛存在的極為重要的病理生理變化，與創(chuàng)傷、應激、感染、腫瘤、妊娠等多種病理生理狀況有關［5］。判斷機體有無IR，必須準確地測定胰島素敏感性。目前，對于評價胰島素敏感性這一指標，得到公認的僅有Defronzo等［6］于1979年建立的正常血糖-高血胰島素鉗夾技術。多項研究表明，該技術能準確、可靠地評價人體的胰島素敏感性，是國內(nèi)外公認的評價IR的金標準。而在此基礎上建立的大鼠鉗夾技術也成為判斷IR動物模型是否復制成功的“黃金標準”［7］。

本課題組在以往動物實驗中觀察到大鼠創(chuàng)傷性腦損傷后血糖水平升高的同時血胰島素水平升高，并運用胰島素鉗夾技術證實創(chuàng)傷性腦損傷后大鼠胰島素敏感性顯著降低，存在IR現(xiàn)象［4］，但創(chuàng)傷性腦損傷后患者血糖水平升高是否與機體產(chǎn)生IR有關需做進一步研究。目前，本課題組運用胰島素鉗夾技術測定人胰島素敏感性的方法已趨于成熟［8］。因此，運用胰島素鉗夾技術這一金標準來證實創(chuàng)傷性腦損傷患者是否存在IR已具備客觀條件。但該技術存在某些問題：測定方法復雜、價格貴、對操作人員要求高，要被廣泛用于臨床工作有較大困難，所以眾多學者一直在探索一種方法簡單、價格便宜的檢測胰島素敏感性、評價IR的新方法。

1985年Mattews等［9］發(fā)表了另一檢測胰島素抵抗的方法——穩(wěn)態(tài)模型的HOMA IR。機體的胰島素抵抗指數(shù)HOMA IR＝FINS／22.5e-InFPG。認為 HOMA IR能夠較為準確地反映機體胰島素敏感性。該方法只需測定患者空腹狀態(tài)下血糖和血清胰島素值，操作簡單，價格便宜，對患者損傷小。若創(chuàng)傷性腦損傷后穩(wěn)態(tài)模型的胰島素抵抗指數(shù)（Homa IR）與正常血糖-高血胰島素鉗夾技術測定的胰島素敏感性密切相關，則可替代胰島素鉗夾技術用于創(chuàng)傷性腦損傷后胰島素抵抗的動態(tài)監(jiān)測。

IR的發(fā)生機制復雜，涉及到受體前、后及受體等一系列環(huán)節(jié)及其他一些相關因素，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)異常，均可導致胰島素抵抗的發(fā)生［10］。

本研究中采用HOMA-IR來評價IR。結果顯示，HOMAIR在不同程度的急性顱腦損傷患者中有顯著差異（P＜0.01），且HOMA-IR與急性顱腦損傷患者的預后明顯相關（P＜0.01），說明HOMA-IR是評價急性顱腦損傷嚴重程度的一個敏感指標。

3.2 IL-6是由單核細胞、巨噬細胞、T細胞、B細胞等多種細胞分泌的一種具有多種生物活性的細胞因子 是炎性免疫反應的重要介質(zhì)，其不僅作用于免疫系統(tǒng)本身，亦廣泛作用于神經(jīng)、內(nèi)分泌和心血管等系統(tǒng)。有研究表明，給動物注射IL-6后，在抑制胰島素分泌的同時還降低組織細胞對胰島素的敏感性。近年來研究表明，IL-6還能抑制過氧化物酶體增殖物激活受體PPAR基因表達，降低機體組織對胰島素的敏感性［11］。IL-6可通過抑制脂聯(lián)素的表達參與IR的發(fā)生。研究表明，脂聯(lián)素能改善IR，提高胰島素敏感性，IL-6可影響脂聯(lián)素mRNA的表達和分泌。用IL-6處理3T3-L1細胞，能使脂聯(lián)素mRNA的表達下降75%，故IL-6能通過抑制脂聯(lián)素的表達而降低胰島素敏感性，誘導產(chǎn)生IR［12］。另有研究發(fā)現(xiàn)，IL-6可降低葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白（GLUT-4）mRNA表達水平，從而使胰島素刺激的葡萄糖轉(zhuǎn)運能力降低［13］。IL-6可導致脂質(zhì)代謝紊亂，使FFA水平升高，抑制胰島素在肝臟的清除，導致高胰島素血癥，也可使脂肪酸氧化增加，競爭抑制葡萄糖的氧化［14］，導致IR。

綜上所述，炎癥反應在急性腦損傷后的繼發(fā)腦損害中發(fā)揮較為重要的作用［15］，如能在急性顱腦損傷患者中動態(tài)監(jiān)測血清IL-6水平，能客觀地反映患者損傷的嚴重程度，也可以作為評價患者預后的客觀依據(jù)。

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