早期檢測顱腦損傷患者血清S-100B蛋白含量的臨床意義

張福成 趙學明

顱腦損傷（Traumatic brain injuries，TBI）是一種發病率、死亡率和致殘率極高的疾病。據統計，目前我國每年有數十萬人死于顱腦損傷。顱腦損傷后，多數患者伴有不同程度的功能障礙，嚴重影響了日常生活質量及生活能力，給社會和家庭帶來了巨大的負擔。顱腦損傷后，早期診斷、早期對傷情進行評估、早期及時合理的治療可以大大地降低此類患者的死亡率和致殘率。由此可見，顱腦損傷后，早期診斷、早期對傷情進行評估、早期及時合理的治療對患者預后有著極其重要的意義。

S-100B蛋白因其能100%溶于飽和硫酸銨而命名，屬于S-100蛋白系列，是一組低分子量的鈣離子結合蛋白，最早由Moore等[1]于1965年在牛腦中發現。主要在星形膠質細胞和少突膠質細胞中合成和分泌，顱腦損傷早期（<6 h）血清中就可以檢測到S-100B蛋白。本試驗通過早期檢測顱腦損傷患者血清S-100B蛋白含量的動態變化，分析S-100B蛋白濃度與顱腦損傷嚴重程度及預后的關系，為顱腦損傷嚴重程度的判斷提供較為實用的指標，為預后評估提供更科學的依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2012年9月-2013年9月在本院神經外科住院的60例顱腦損傷患者，男38例，女22例，年齡18～60歲，平均41.3歲。根據入院時格拉斯哥昏迷評分（GCS）分為顱腦損傷輕中型組（GCS>8分）和顱腦損傷重型組（GCS≤8分）。詳細記錄姓名、性別、年齡、住院號、入院時GCS評分、抽血時間、傷后15 d GOS評分等情況。納入標準：（1）有明確的頭部外傷史；（2）傷后2～6 h內入院；（3）顱腦損傷經CT、MRI或手術證實明確者；（4）無其他部位嚴重合并傷，尤其脊髓損傷者；（5）無腫瘤或其他神經系統疾病史；（6）未發現心、肺、肝、腎等器官的明顯器質性病變；（7）無嚴重貧血、出血性疾病等；（8）一個月內無手術及創傷史。排除標準：（1）非急性顱腦外傷患者；（2）合并腦脊液漏或開放性顱腦損傷患者；（3）心、肺、肝、腎功能不全影響用藥者；（4）合并有嚴重復合傷或休克者；（5）伴脊髓或嚴重周圍神經損傷者；（6）伴其他神經系統疾病，如：腦積水、腫瘤、膿腫、脫髓鞘疾病、急性腦血管病等；（7）入院時已經做特殊處理者，如脫水劑、激素或手術等。選擇2012年9月-2013年9月本院正常健康體檢者30例為對照組。入選標準如下：（1）年齡18～60歲；（2）未發現心、肺、肝、腎等器官的明顯器質性病變；（3）不伴其他神經系統疾病，如：腦積水、腫瘤、膿腫、脫髓鞘疾病、急性腦血管病等；（4）無心、肺、肝、腎功能不全。

1.2 標本采集與保存 符合上述納入標準的顱腦損傷患者分別于傷后2～6 h，入院后第1、2、3、5、7、10天清晨空腹采肘靜脈血4 mL。室溫靜置20 min，以2500 r/min離心15 min后分離血清并置于-70 ℃冷凍保存。對照組于體檢時收集靜脈血樣，標本只采集1次，保存方法同前。

1.3 血清S-100B蛋白含量檢測 待標本收集完成后，在相同條件下用ELISA法對血清S-100B蛋白進行檢測。操作步驟嚴格按照試劑盒說明進行，操作由專人進行，所有標本平行檢測兩次（ELISA試劑盒由美國BPB Biomedicals，inc.提供）。

1.4 預后評估 所有患者于傷后15 d根據格拉斯哥預后評分（Glasgow outcome scale， GOS）評定預后。GOS 1～3分為預后不良組，GOS 4～5分為預后良好組。

1.5 統計學處理 采用SPSS 10.0軟件對所得數據進行統計分析，計量資料用（±s）表示，比較采用t檢驗，計數資料采用 字2檢驗，以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 60例顱腦損傷患者按照入院時GCS評分分為顱腦損傷輕中型組（GCS>8分）和顱腦損傷重型組（GCS≤8分）。顱腦損傷輕中型組（GCS>8分）和重型組（GCS≤8分）患者在傷后2～6 h、第1、2、3、5、7、10天等不同時間段血清S-100B蛋白含量比較差異有統計學意義（P<0.05）；與對照組（0.34±0.13）比較，除輕中型組第10天差異無統計學意義外（P>0.05），其余比較差異均有統計學意義（P<0.05）。

2.2 顱腦損傷患者血清S-100B蛋白含量的動態變化 輕中型組和重型組血清S-100B蛋白含量在傷后2～6 h均明顯升高，傷后第1天有所下降，分別于傷后第3天和第2天再次有所升高，這可能與繼發性腦損傷有關。在傷后第10天輕中型組血清S-100B蛋白含量已接近正常，但重型組血清S-100B蛋白含量仍持續高值。見表1。

表1 不同時間段血清S-100B蛋白含量（±s） μg/L

表1 不同時間段血清S-100B蛋白含量（±s） μg/L

組別 傷后2～6 h 1 d 2 d 3 d 5 d 7 d 10 d輕中型組（n=30） 0.64±0.23 0.50±0.16 0.49±0.15 0.58±0.31 0.54±0.39 0.49±0.27 0.38±0.25重型組（n=30） 1.00±0.45 0.73±0.26 0.79±0.27 0.76±0.17 0.74±0.25 0.67±0.21 0.65±0.32正常對照組（n=30） 0.34±0.13

2.3 顱腦損傷患者血清S-100B蛋白與預后的關系 預后不良組（GOS 1～3分）18例，預后良好組（GOS 4～5分）42例。預后不良組與預后良好組之間血清S-100B蛋白濃度比較差異有統計學意義（P<0.05）。見表2。

表2 顱腦損傷患者血清S-100B蛋白濃度與預后的關系

2.4 顱腦損傷后2～6 h內血清S100-B蛋白含量與顱腦損傷患者GCS評分成負相關（r=-0.843，P<0.01），與顱腦損傷患者的GOS評分成負相關（r=-0.839，P<0.01），即血清S-100B蛋白含量越高，顱腦損傷越嚴重，預后越差。

3 討論

3.1 S-100B蛋白的生物學特性 S-100B蛋白，約占腦可溶性蛋白質總量的0.2%，分子量為21000，沉淀系數為20，pH為4.1，腎代謝經尿液排出，生物半衰期2 h。據相關文獻報道，S-100B蛋白主要通過與鈣離子結合發揮其生理作用。S100B蛋白在細胞內和幾種效應分子結合來調節酶的活性；使細胞骨架發生運動，促進細胞生長和分化；在細胞外調節炎性細胞、膠質細胞、神經細胞、小膠質細胞和血管內皮細胞的活性[2]。S100B蛋白作用于神經元和其生長環境，溝通神經元和膠質細胞[3]。過量的S100B蛋白會誘導細胞凋亡，甚至壞死。

3.2 S-100B蛋白與顱腦損傷（TBI） 目前認為：血清和腦脊液中S-100B蛋白的變化與神經系統疾病和損傷有關。正常情況下S-100B蛋白在細胞外液中的含量很少且不能通過血腦屏障，當中樞神經系統細胞損傷時S-100B蛋白可以大量釋放到細胞外液和（或）經受損的血腦屏障進入外周血[4-5]。所以S-100B蛋白在血清和腦脊液中的濃度可以代表中樞神經系統損害的程度，可作為神經系統急性期細胞損傷的代表物，成為評估顱腦損傷預后的特異性指標[6]。S-100B蛋白血清水平越高，顱腦損傷越嚴重[7]。因S-100B蛋白在動、靜脈中均能測到，且不受溶血影響，性質較穩定，可在體外保持數小時，為在臨床上的應用提供了可能[8-9]。

本組60例顱腦損傷患者血清S-100B蛋白水平明顯高于正常對照組，兩組比較差異有統計學意義（P<0.05）。重型、輕中型組患者之間存在顯著性差異（P<0.05）。S-100B蛋白含量在傷后2～6 h內均明顯升高，傷后第1天有所下降，這與S-100B蛋白半衰期短有關。輕中型組和重型組在顱腦損傷后第3天和第2天血清S-100B蛋白再次有所升高，這與顱腦損傷后腦水腫高峰出現的時間相吻合，考慮與繼發性腦損傷有關。Woertgen等[10]認為，雖然S-100B蛋白半衰期僅為2 h，但重型顱腦損傷患者不僅原發傷時升高，在傷后幾天內也將升高，主要是因繼發性顱腦損傷所致，本文的結果與其基本相符。繼發性腦損傷越重，S-100B蛋白水平上升越高。根據顱腦損傷后6 h內血清S-100B蛋白含量與GCS、GOS的相關分析，可以看出血清S-100B蛋白含量與GCS評分呈負相關，與GOS評分呈負相關，即血清S-100B蛋白含量越高，GCS評分越低，顱腦損傷越嚴重；血清S-100B蛋白含量越高，GOS評分越低，預后越差。

綜上所述，早期檢測顱腦損傷患者血清S-100B蛋白水平有助于顱腦損傷的診斷及嚴重程度的判斷，是一種有效的生化指標，能為顱腦損傷的診斷、預后評估及治療提供理論依據。如能結合頭顱CT和MRI檢查，將更有助于顱腦損傷的診斷、病情嚴重程度的判斷及預后評估。

[1]Moore B W，Mcgregor D.Chromatographic and electrophoretic fractionation of soluble proteins of brain and liver[J].J Biol Chem，1965，240（10）：1647-1653.

[2]Donto R.Intracellular and extracell roles of SI00 proteins[J].Microec Res Tech，2003，60（6）：540-551.

[3]Zimmer D B，Cawall E H，Ianda A，et al.Tein family： history，function and expression[J].Brein Res Bull， 1995， 37（4）：417-429.

[4]Kanner A A， Marchi N， Fazio V， et al.Serum S-100B： a noninvasive Marker of blood-brain barrier function and brain lesions[J].Cancer，2003， 97（11）： 2806-2813.

[5]Gressner O A， Schifflers M C， Kim P， et al.Questioning the role of actin free Globulin as actin scavenger in neurodegenerative central nervous system disease： relation ship to S-100B levels and bloodbrain barrier function[J].Clin Chim Acta， 2009， 400（1/2）： 86-90.

[6]Wunderlich M T， Ebert A D， Kartz T， et al.Early neurobehavioral out-come after stroke is related to release neurobiochemical markers of brain damage[J].Stroke， 1999， 30（6）： 1190-11951.

[7]Lomas J P， Dunning J.Best evidence topic report S-100b protein levels as a predictor for long-term disability after head injury[J].Emerg Med J，2005， 22（12）： 889-891.

[8]李寧，沈建康，徐福林，等.S-100B蛋白評估重型腦損傷預后的臨床研究[J].中華創傷雜志，2004，7（2）：395-397.

[9]張夢華.早期康復護理在重型顱腦損傷患者中的應用評價[J].中國當代醫藥，2010，17（5）：160-161.

[10]Woertgen C， Rothoerl R D.Serum S-100B protein in severe head injury[J].Neurosurgery， 2000， 46（4）：1026.