動(dòng)脈瘤性蛛網(wǎng)膜下隙出血病人血清犬尿氨酸水平與腦水腫相關(guān)性

謝永帆,周勇,王永意,徐志明,李彤,王偉民

(青島大學(xué)附屬青島市市立醫(yī)院神經(jīng)外科,山東 青島 266011)

動(dòng)脈瘤性蛛網(wǎng)膜下隙出血(aSAH)是常見(jiàn)的神經(jīng)科急重癥，病死率和致殘率高。近年來(lái)大量研究顯示，早期腦損傷(EBI)在aSAH病情進(jìn)展中具有重要作用[1]，其中腦水腫是aSAH后EBI常見(jiàn)且重要的特征[2]。腦水腫分子機(jī)制研究不斷深入，為aSAH臨床治療提供了新方向[3]。色氨酸(TRP)在人體內(nèi)主要經(jīng)犬尿氨酸途徑(KP)代謝，TRP在色氨酸-2,3-雙加氧酶(TDO)或吲哚胺-2,3-雙加氧酶(IDO)的作用下，首先生成中間產(chǎn)物犬尿氨酸(KYN)，其兩條下游代謝分支則分別生成喹啉酸(QA)和犬尿喹啉酸(KYNA)[4]。有研究結(jié)果顯示，KP代謝物在中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病中發(fā)生顯著性變化[5]，但在aSAH中變化及其作用尚無(wú)相關(guān)報(bào)道。本研究擬探討aSAH病人血清KP代謝物水平變化及其與腦水腫的相關(guān)性。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象

以2019年6月—2020年1月我科收治的34例aSAH 病人作為研究組。納入標(biāo)準(zhǔn)：①經(jīng)顱腦CT和(或)MRI檢查,符合蛛網(wǎng)膜下隙出血(SAH)診斷標(biāo)準(zhǔn)；②CT血管造影(CTA)/核磁血管造影(MRA)/數(shù)字減影血管造影(DSA)證實(shí)為動(dòng)脈瘤破裂出血,并行介入栓塞治療; ③發(fā)病至入院時(shí)間 ≤ 24 h，并完成靜脈血采集和顱腦CT檢查；④年齡為18～70歲；⑤臨床資料齊全；⑥獲得病人或親屬的知情同意。排除標(biāo)準(zhǔn)：①其他疾病引起的aSAH，如外傷、動(dòng)靜脈畸形等；②既往有顱腦腫瘤、腦卒中、顱內(nèi)感染等病史者; ③合并嚴(yán)重的其他系統(tǒng)疾病如心肺功能不全、肝腎功能不全者；④妊娠期或哺乳期女性；⑤拒絕參與試驗(yàn)及隨訪；⑥臨床資料缺失。同期選取該院體檢中心性別、年齡相匹配的健康志愿者28例作為對(duì)照組。本研究經(jīng)我院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，獲得病人或其親屬書面知情同意。

本研究納入的34例aSAH病人中，1例住院時(shí)間不足7 d失訪，1例介入治療后再出血行開(kāi)顱夾閉手術(shù)治療，最終納入32例aSAH病人，其中男10例，女22例，年齡(53.3±9.3)歲；對(duì)照組28例中男11例，女17例，年齡(49.9±7.6)歲。兩組性別及年齡差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P>0.05)。

1.2 血清KP代謝物水平測(cè)定

1.2.1主要儀器及試劑 Waters 2695型高效液相色譜儀，Agilent 6890-5973型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC/MS)儀。L-TRP(純度99.0%～101.0%)、L-KYN(純度≥98%)、L-KYNA(純度≥98%)、QA(純度99%)、乙酸鈉、三氯乙酸、乙酸鋅、乙腈、冰醋酸、三氟乙酸酐、六氟異丙醇、甲苯、碳酸氫鈉、無(wú)水硫酸鈉購(gòu)自美國(guó)Sigma-Aldrich公司。[2H3]-QA(純度99%)，由加拿大TRC公司提供。

1.2.2樣品采集及測(cè)定 研究組分別于發(fā)病24 h內(nèi)(1 d)及入院后2、3、4、7 d采集靜脈血5 mL，對(duì)照組體檢時(shí)單次采集靜脈血5 mL，3 000 r/min離心10 min，取上層血清至離心管中，-80 ℃保存。參照DARLINGTON等[8]的方法，使用高效液相色譜(HPLC)法分別測(cè)定血清TRP、KYN和KYNA濃度；參考SMYTHE 等[9]方法，使用GC/MS法測(cè)定血清QA濃度。

1.3 腦水腫影像學(xué)分級(jí)

aSAH病人發(fā)病24 h內(nèi)行顱腦CT檢查，對(duì)照組體檢時(shí)行顱腦CT檢查，使用SAH早期腦水腫評(píng)分(SEBES)評(píng)估腦水腫程度[10]。SEBES分為0～4級(jí)：①選定基底池上方的丘腦/基底節(jié)島葉層面、側(cè)腦室上方的半卵圓中心層面作為研究層面，評(píng)估其灰白質(zhì)連接處是否結(jié)構(gòu)模糊、腦溝消失；②2個(gè)層面的左、右半球共4個(gè)部位，1個(gè)部位腦溝缺失計(jì)1分，無(wú)缺失計(jì)0分，4個(gè)部位總和得分即為SEBES級(jí)別。由2名獨(dú)立的神經(jīng)科醫(yī)師盲法評(píng)分，當(dāng)二者結(jié)果存在差異時(shí)，由獨(dú)立的第3名審查員盲法評(píng)分，以其結(jié)果為準(zhǔn)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

使用SPSS 22.0方法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)量資料應(yīng)用中位數(shù)及四分位數(shù)間距(M,QR)表示，應(yīng)用Shapiro-Wilk方法檢驗(yàn)數(shù)據(jù)是否符合正態(tài)分布，非正態(tài)分布數(shù)據(jù)經(jīng)對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換服從正態(tài)分布。多組間比較使用單因素方差分析，兩兩比較使用LSD-t檢驗(yàn)；相關(guān)性分析使用Spearman秩相關(guān)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 兩組血清KP代謝物水平比較

研究組入院后2、3、4 d血清中TRP濃度較對(duì)照組降低，差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=5.340，P<0.01)；而在入院后7 d時(shí)TRP濃度與對(duì)照組相比差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。研究組病人入院后1～3 d血清KYN濃度與對(duì)照組相比差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，但在入院后4、7 d時(shí)較對(duì)照組顯著升高(F=6.841，P<0.01)。血清KYNA濃度在入院后1～4 d呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，入院后3、4 d時(shí)較對(duì)照組顯著升高(F=3.040，P<0.05)，7 d時(shí)KYNA濃度較4 d時(shí)小幅降低，但仍明顯高于對(duì)照組(P<0.05)。研究組入院后2、3、4 d血清QA濃度較對(duì)照組顯著升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=8.690，P<0.01)，7 d時(shí)血清QA濃度仍處于較高水平(P<0.01)。見(jiàn)表1。

2.3 aSAH病人血清KP代謝物水平與腦水腫程度相關(guān)性

SEBES評(píng)估結(jié)果顯示，本文所納入的32例aSAH病人中，SEBES為0級(jí)者7例(21.9%)，1級(jí)者3例(9.4%)，2級(jí)者5例(15.6%)，3級(jí)者4例(12.5%)，4級(jí)者13例(40.6%)。病人入院后1 d的血清TRP、KYN、KYNA水平與SEBES均無(wú)顯著相關(guān)性(r=-0.11～0.28，P>0.05)，而發(fā)病后1 d的QA濃度與SEBES呈顯著正相關(guān)(r=0.39，P<0.05)。見(jiàn)圖1。

表1 兩組不同時(shí)間點(diǎn)各指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果比較(M,QR)

A：健康志愿者，無(wú)aSAH，血清QA濃度307 nmol/L；B:aSAH病人，SEBES級(jí)別2級(jí)，血清QA濃度為324 nmol/L；C:aSAH病人，SEBES級(jí)別4級(jí)，血清QA濃度為382 nmol/L。上下兩個(gè)圖分別為CT掃描的兩個(gè)層面。

3 討 論

顱內(nèi)動(dòng)脈瘤介入栓塞術(shù)是目前治療aSAH的主要手段之一[11]，盡管介入栓塞有效地中止了破裂動(dòng)脈瘤的再出血，但由先前已破入蛛網(wǎng)膜下隙血液所引起的繼發(fā)性腦損傷仍可導(dǎo)致aSAH病情進(jìn)展惡化。目前，多數(shù)學(xué)者認(rèn)為對(duì)aSAH發(fā)生后出現(xiàn)的EBI采取積極的干預(yù)措施，能夠有效降低病人急性期的病死率，并改善短期和長(zhǎng)期預(yù)后[12]。目前已發(fā)現(xiàn)眾多涉及EBI的可干預(yù)靶點(diǎn)。有研究發(fā)現(xiàn)，創(chuàng)傷性腦損傷(TBI)病人血清TRP水平降低[13]，而缺血性卒中病人卒中發(fā)生后TRP水平升高[14]。作為KP的上游底物，多種因素可影響血清TRP水平的變化。有研究顯示，在TBI發(fā)生后，IDO1/TDO活性增強(qiáng)，可以促進(jìn)外周TRP分解代謝并向中樞轉(zhuǎn)運(yùn)，導(dǎo)致外周血中TRP的耗竭進(jìn)而引起血清TRP含量明顯下降[13]。而KYN、KYNA和QA主要受IDO1/TDO代謝調(diào)控影響，研究已顯示KYNA可拮抗神經(jīng)興奮毒性，發(fā)揮抗氧化作用，產(chǎn)生神經(jīng)保護(hù)作用；而QA則是一種神經(jīng)毒素，可產(chǎn)生興奮性神經(jīng)毒性，介導(dǎo)自由基生成和氧化應(yīng)激，引起腦損傷[15]。

本研究對(duì)aSAH病人血清KP代謝物含量變化檢測(cè)結(jié)果顯示，aSAH后早期TRP濃度即顯著降低；而血清KYN水平在aSAH發(fā)生后4、7 d時(shí)顯著升高；血清KYNA水平在aSAH發(fā)生后呈升高趨勢(shì)，在aSAH發(fā)生后3～4 d達(dá)到峰值；另一代謝產(chǎn)物QA在aSAH急性期有逐步升高趨勢(shì)，并且相比于KYNA濃度變化更為顯著。推測(cè)aSAH后急性期病人體內(nèi)KP代謝被激活，這些特征產(chǎn)物可能與aSAH的急性期腦損傷具有潛在相關(guān)性。

作為EBI的核心病理生理改變之一，腦水腫嚴(yán)重程度與aSAH病人的不良結(jié)局顯著相關(guān)，是影響aSAH病人預(yù)后的重要因素[16]。特別是在腦卒中發(fā)生后的急性期，對(duì)腦水腫進(jìn)行有效干預(yù)可降低病人病死率，改善長(zhǎng)期預(yù)后[3]。有研究表明，出血性腦卒中發(fā)生后腦水腫通常在48 h內(nèi)快速進(jìn)展[17]。近期有研究顯示，應(yīng)用SEBES系統(tǒng)可對(duì)aSAH局灶性和整體性腦水腫進(jìn)行半定量評(píng)分分級(jí)，這為臨床研究aSAH病人腦水腫程度提供了便捷的評(píng)估手段[18]。本文研究使用SEBES評(píng)估aSAH后EBI階段的腦水腫程度，結(jié)果顯示SEBES分布與EIBACH等[18]研究結(jié)果相似。進(jìn)一步分析血清KP代謝物與SEBES相關(guān)性，結(jié)果顯示QA水平與腦水腫程度呈顯著正相關(guān)，KYNA與SEBES無(wú)顯著相關(guān)性。由此認(rèn)為QA產(chǎn)生增多也可能參與到aSAH后EBI過(guò)程中，并且可能是加重aSAH腦水腫的重要因素。但目前aSAH發(fā)生后QA誘發(fā)腦水腫的具體機(jī)制尚不清楚，有待進(jìn)一步研究證實(shí)。

綜上所述，aSAH急性期病人體內(nèi)KP代謝物發(fā)生顯著變化，aSAH后血清QA水平與腦水腫程度存在相關(guān)性。QA作為一種KP代謝物，可以間接反映aSAH后急性期腦水腫的程度，是早期預(yù)測(cè)腦水腫發(fā)生發(fā)展的潛在生物標(biāo)志物。本研究仍有不足之處：由于研究數(shù)據(jù)來(lái)源為單中心收集病人，研究結(jié)果可能產(chǎn)生部分偏倚，故其結(jié)論還需要更大樣本、多中心的研究來(lái)證實(shí)和完善。