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急性一氧化碳中毒后迟发性脑病患者血清白介素18水平及临床意义研究

2013-04-20王传升韩永凯赵国有顾家鹏魏蕤荭顾仁骏

中国全科医学 2013年17期
关键词:迟发性白介素一氧化碳

张 萍,王传升,韩永凯,赵国有,顾家鹏,魏蕤荭,顾仁骏

急性一氧化碳中毒指在生活中或工作中短时间内吸入一定量一氧化碳而出现的以脑组织损害为主的全身各组织细胞缺血缺氧性疾病。部分急性一氧化碳中毒患者经抢救恢复,在数日至数周表现正常或基本正常的间歇期(假愈期)后,再次出现以急性痴呆为主的一组神经精神症状[1],即为急性一氧化碳中毒后迟发性脑病(delayed encephalopathy after acute carbon monoxide poisoning,DEACMP)。通常在出现DEACMP临床症状30 d后病情发展为最重,40~60 d后病情开始逐渐好转。近年来已有不少学者对细胞因子是否参与DEACMP的发病进行了研究,尤其对多种白介素(IL)参与DEACMP的发生进行了实验与描述,但仍不能对其发生、发展的机制提出满意的解释。由于DEACMP不是在急性一氧中毒后立即发病,而是间隔一段正常间歇期后突然发病,且其发病并不完全与急性一氧化碳中毒程度相关;即使一个家庭中夫妇同时发生急性一氧化碳中毒,同时发生DEACMP的情况也很少见,因此很难早期、准确地判断急性一氧化碳中毒患者将来是否发生DEACMP,从而给有效的预防和治疗带来一定的困难,对于DEACMP患者的预后也很难预料。因此对DEACMP的发病机制进行研究显得尤为重要。即使本课题组已经开始了有关基因的检测,但仍然不能轻视免疫机制,以往关于IL的研究有了坚实的基础,因此继续在免疫机制方面进行探索是必要的。IL-18是一种重要的前炎性细胞因子,在众多疾病中发挥重要作用[2],也是近年来研究的热点。本研究旨在了解和探讨IL-18是否参与DEACMP的发病过程以及是否影响其病程进展,现报道如下。

1 资料与方法

1.1 入选标准 (1)纳入标准:①DEACMP患者均有明确的急性一氧化碳中毒昏迷史,并符合急性一氧化碳中毒诊断标准(GB8781-88),DEACMP的诊断符合叶任高[3]提出的诊断标准:A精神意识障碍:呈现痴呆、木僵、谵妄状态或去大脑皮质状态,B锥体外系障碍,C锥体系神经损害、脑皮质局灶性功能障碍,D周围神经炎等症状;②DEACMP患者住院时间均超过30 d,住院期间均进行血标本采集和智力量表检查≥2次;③年龄≥40岁。(2)排除标准:①严重的心、脑、肝、肾疾病或功能不全者,严重的糖尿病及其他内分泌疾病者,免疫系统疾病者,恶性肿瘤、营养不良、酒精依赖及其他精神疾病者;②有过敏史及激素治疗史,接受过免疫抑制剂,近半年内接受过预防接种;③妊娠、哺乳及月经期妇女;④近2周内有感染史;⑤血常规、肝功能、肾功能等实验室检查指标有明显异常者;⑥近期食用影响IL-18水平食物和服用影响IL-18水平药物者。

1.2 一般资料 选择2009年1月—2011年1月就诊于我院神经内科的DEACMP患者40例为DEACMP组,其中男24例,女16例;年龄40~75岁,平均(52.6±6.3)岁;文化程度:文盲9例,小学23例,中学以上8例;昏迷持续时间0.5~24.0 h,平均(12.3±2.7)h。选择同期我院门诊体检健康者36例为对照组,其中男21例,女15例;年龄40~80岁,平均(55.9±6.6)岁;文化程度:文盲6例,小学19例,中学以上11例。两组间性别、年龄、文化程度具有均衡性。

1.3 方法

1.3.1 标本采集 DEACMP患者均采血2次,第1次采血于发病早期进行〔DEACMP病程的5~14 d,平均(9.6±2.0)d〕,第2次采血于恢复期进行〔DEACMP病程的35~127 d,平均(52.9±20.4)d〕,两次采血时间间隔≥30 d。采集空腹静脉血5 ml,置于37 ℃电热恒温水箱中热浴30 min,然后在自动平衡离心机上处理后留取血清2~3 ml,立即置于-70 ℃低温冰箱中保存,以便进行IL-18测定。同期取对照组血液标本进行同样处理。所有标本均有详细登记。

1.3.2 血清IL-18水平测定 采用双抗体夹心亲和生物素复合酶联免疫吸附法(avidinbiotincomplex,ABC-ELISA)测定IL-18。用抗人IL单抗包被于酶标板上,标准品和样品中的IL与单抗体结合,洗掉未结合物,加入生物素化的抗人IL抗体,形成免疫复合物连接在板上,洗掉多余抗体,辣根过氧化物酶标记的链霉亲和素与生物素结合,洗掉多余酶连物,加入酶底物邻苯二胺(O-phenylenediamine,OPD),出现黄色,颜色变深,测光密度(OD)值。DEACMP组IL水平与OD值的回归方程为y=0.0058x+0.0124,R2=0.9959;对照组IL水平与OD值的回归方程为y=0.0106x-0.0079,R2=0.9991。

2 结果

2.1 DEACMP组急性期血清IL-18水平与对照组比较 DEACMP组急性期血清IL-18水平〔(29.7±8.4)ng/L〕与对照组〔(24.1±5.3)ng/L〕比较,差异有统计学意义(t=3.433,P=0.001)。

2.2 DEACMP组恢复期血清IL-18水平与对照组比较 DEACMP组恢复期血清IL-18水平〔(28.3±7.9)ng/L〕与对照组〔(24.1±5.3)ng/L〕比较,差异有统计学意义(t=2.693,P=0.009)。

2.3 DEACMP组急性期IL-18水平与恢复期比较 DEACMP组急性期血清IL-18水平〔(29.7±8.4)ng/L〕与恢复期〔(28.3±7.9)ng/L〕比较,差异有统计学意义(t=2.421,P=0.020)。

3 讨论

DEACMP发生率报道不一,国内为10%~30%,国外为0.8%~43.0%[4],其差异主要是由于文献研究方法不同所致。本病的主要病理改变为双侧苍白球对称性软化灶和大脑白质广泛的脱髓鞘,大脑皮质发生点状、片状、灶性或板层状变性坏死,海马区也有不同程度的不可逆损害等。DEACMP的发病机制尚不清楚,可能是由多种因素作用的结果,缺血缺氧机制、细胞毒性损伤机制、再灌注损伤和自由基、兴奋性氨基酸和细胞凋亡、神经递质紊乱机制、一氧化氮合酶-一氧化氮(NOS-NO)系统和血红素加氧酶-一氧化碳(HO-CO)系统以及体液成分的变化都可能参与本病的发生、发展,而以免疫机制最为重要[5]。本课题组曾报道DEACMP患者血清IL-1β、IL-2、IL-4、IL-6、IL-8、IL-10、肿瘤坏死因子α水平的动态变化与病情的关系[6-8]。

IL-18是1995年Okalnura等[9]首次从诱发的中毒性休克小鼠肝脏提取液中获得的一种蛋白,其与IL-12有着相似的生物学活性,主要由单核巨噬细胞产生。在生物学上处于失活状态,需要通过Caspase1裂解激活。近年来研究发现,IL-18与许多病理现象有关,如胰岛素抵抗、动脉粥样硬化、肥胖及代谢综合征等,而其在心脑疾病中的作用愈来愈受到重视[10]。有研究表明,IL-18在缺血缺氧的新生大鼠模型中有不同程度的表达,且与脑组织损伤程度成正比[11]。这表明IL-18参与了缺血缺氧性脑损伤的病理改变过程。

在中枢神经系统中,IL-18除了来自缰内侧核神经元外,还来自小神经胶质细胞及室管膜细胞,是一个外周炎症反应和机体免疫反应的重要调节因子,也是参与炎症反应的重要前炎性分子,在炎症级联反应中起关键作用[12]。近年来研究发现,IL-18与颅脑损伤及迟发型炎症反应闭合性脑损伤有关[13],其作用相当复杂。急性一氧化碳中毒后出现弥散性脑损伤,IL-18被激活,一方面其能够通过多种途径激活并诱导某些细胞产生大量的炎性因子,并参与介导小胶质细胞神经毒性作用以发挥促炎作用,损伤脑细胞[14];另一方面其可能参与诱发神经细胞凋亡的过程[15],IL-18与一些其他细胞因子在脑组织中含量的变化造成迟发性免疫反应,经过一段时期开始出现细胞损害及神经髓鞘被免疫攻击使轴突髓鞘剥脱,神经传导速度减慢,而导致神经症状。本研究结果显示,DEACMP患者急性期与恢复期血清IL-18水平均明显高于对照组,这可能是机体应激性产生了一种IL-18结合蛋白来保护神经[16],从而使IL-18明显升高。本研究还发现DEACMP患者急性期血清IL-18水平明显高于恢复期,考虑可能是DEACMP患者恢复期采血时间平均为52.9 d,尚处在病情开始恢复的初期所致。如果DEACMP患者均在发病3个月后采血再检测IL-18水平可能出现更明显的下降,更接近于正常人。根据以上IL-18水平的变化,考虑其可能参与DEACMP的发病机制,并且持续作用一段时间。对其进行长期动态监测有可能发现IL-18水平变化与DEACMP病程和病情变化之间的关系。本课题组将做好长期随访工作并进一步检测DEACMP患者恢复正常后血清IL-18的水平变化,为DEACMP的发病机制提供更准确的解释。

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