王伟 蒋伟燕 陶礼钧 谢先海 程水兵 徐洪波 吴广宇 赵光举

血清CLDN5、OCLN和ZO1与颅脑损伤急性期患者损伤程度及预后的关系

王伟 蒋伟燕 陶礼钧 谢先海 程水兵 徐洪波 吴广宇 赵光举

目的 探讨非开放性颅脑损伤急性期患者血清中封闭蛋白5（CLDN5）、密封蛋白（OCLN）和紧密连接蛋白1（ZO1）的含量与患者损伤严重程度及预后的关系。方法 收集2014年2月至2015年2月非开放性颅脑损伤急性期患者92例。患者入院后立即留取外周血，检测血清中CLDN5、OCLN和ZO1的含量，分析三者与患者格拉斯哥昏迷评分（GCS）、颅内血肿体积的关系以及对患者预后的判断价值。结果 不同GCS的患者间血清CLDN5和OCLN含量均有统计学差异（均P＜0.05）；不同血肿体积的患者间CLDN5和OCLN含量均有统计学差异（均P＜0.05）；死亡患者的血清CLDN5和OCLN含量明显高于存活组（均P＜0.05），在不同GCS、血肿体积和预后的患者间比较，ZO1含量均无统计学差异（均P＞0.05）。GCS与血清CLDN5、OCLN含量均呈负相关（rCLDN5=-0.84，rOCLN=-0.85，均P＜0.01），与ZO1无相关性（rZO1=0.14，P＞0.05）；血肿体积与血清CLDN5、OCLN和ZO1含量均呈正相关（rCLDN5=0.82，rOCLN=0.93，rZO1=0.82，均P＜0.01）。结论 血清CLDN5、OCLN可以作为急性颅脑损伤患者病情严重程度和预后判断的有效生物标志物。

颅脑损伤 格拉斯哥昏迷评分 封闭蛋白5 密封蛋白 紧密连接蛋白1

创伤性颅脑损伤是急诊外科和神经外科常见疾 病，具有很高的致死率和致残率。颅脑损伤的伤情和预后的有效判断关系到患者的急诊处理方式和临床结局。格拉斯哥昏迷评分（Glasgow coma scale，GCS）和影像学检查是临床上判断患者病情和预后的主要方法，但具有一定的主观性，而且对于生命体征不平稳的患者很难进行早期影像学检查。因此，探索和研究颅脑损伤的有效生物标志物具有重要的实际价值和临床意义。本研究拟探讨血清封闭蛋白5（claudin 5，CLDN5）、密封蛋白（occludin，OCLN）和紧密连接蛋白1（zonula occludens 1，ZO1）的含量与颅脑损伤急性期患者的病情严重程度和预后的关系，旨在为临床上颅脑损伤患者的诊治提供新的线索和途径。

1 对象和方法

1.1 对象 2014年2月至2015年2月温州医科大学附属第一医院急诊中心创伤外科和神经外科收治的非开放性颅脑损伤急性期患者92例，其中男76例，女16例，年龄19～85岁，平均（51±17）岁；均为非开放性颅脑损伤，其中车祸伤62例、坠落及其它伤害30例；行手术治疗47例，保守治疗45例。颅脑损伤类型：脑挫裂伤12例，硬脑膜外血肿30例，硬脑膜下血肿27例，脑内血肿23例。所有对象符合临床诊断标准[1]。排除标准：（1）年龄＜18周岁；（2）合并其他严重系统性合并伤和复合伤；（3）1个月内有手术及创伤史。本研究经温州医科大学附属第一医院医学伦理委员会审批通过。

1.2 方法

1.2.1 临床资料收集 记录患者的一般临床资料，包括性别、年龄、外伤类型和住院期间死亡情况。患者入院24h内进行头颅CT检查，采用多田公式（V=a×b×c/2。a：最大血肿面积层面血肿的最长径；b：最大血肿面积层面上与最长径垂直的最长径；c：CT片中出现出血的层面数）计算血肿体积。血肿体积为所有血肿体积之和。同时记录GCS分值，根据入院24h内GCS最低分值，分为轻型颅脑损伤（13分≤GCS≤15分），中型颅脑损伤（8分≤GCS≤12分）和重型颅脑损伤（3分≤GCS≤7分）。根据血肿体积大小分为＜10ml组、10～40ml组，＞40ml组。

1.2.2 血样本采集及检测 患者入院后立即留取外周静脉血3ml，3 500r/min离心5min，分离血清于EP管中，-80℃冷冻保存。应用酶联免疫吸附实验（ELISA）分别检测血清中CLDN5、OCLN和ZO1含量，检测试剂盒购于上海西唐生物科技有限公司，操作按试剂盒说明书进行。

1.3 统计学处理 采用SPSS 18.0统计软件，正态分布计量资料采用表示，多组间比较采用方差分析，进一步两两比较采用SNK法。相关性分析采用直线相关分析法。

2 结果

2.1 不同GCS的患者间CLDN5、OCLN和ZO1含量比较 患者GCS越低，CLDN5和OCLN的含量越高。轻型、中型和重型颅脑损伤患者间CLDN5、OCLN的含量均有统计学差异（均P＜0.05），ZO1的含量均无统计学差异（均P＞0.05），见表1。

表1 不同GCS的患者间CLDN5、OCLN和ZO1含量比较（pg/m l）

2.2 患者GCS与CLDN5、OCLN和ZO1含量的相关性分析 患者GCS与血清CLDN5、OCLN含量呈负相关（rCLDN5=-0.84，rOCLN=-0.85，均P＜0.01），与ZO1含量无相关性（rZO1=0.14，P＞0.05）。

2.3 不同血肿体积的患者间CLDN5、OCLN和ZO1含量比较 患者血肿体积越大，CLDN5和OCLN的含量越高。不同血肿体积的患者间CLDN5、OCLN的含量均有统计学差异（均P＜0.05），ZO1的含量均无统计学差异（均P＞0.05），见表2。

表2 不同血肿体积的患者间CLDN5、OCLN和ZO1含量比较（pg/m l）

2.4 患者血肿体积与CLDN5、OCLN和ZO1含量的相关性分析 患者血肿体积与血清CLDN5、OCLN和ZO1含量均呈正相关（rCLDN5=0.82，rOCLN=0.93，rZO1=0.82，均P＜0.01）。

2.5 不同预后的患者间CLDN5、OCLN和ZO1含量比较 死亡组患者的CLDN5和OCLN含量均高于存活组患者，不同预后的患者血清中CLDN5和OCLN的含量均有统计学差异（均P＜0.05），ZO1的含量均无统计学差异（均P＞0.05），见表3。

表3 不同预后的患者间CLDN5、OCLN和ZO1含量比较（pg/m l）

3 讨论

颅脑损伤为一种常见的外伤，可单独存在，也可与其他疾病合并发生，致伤原因主要是交通伤、坠落伤、火器伤和跌倒伤等[2]。目前，高处坠落伤已成为继交通事故外导致严重创伤和致死的最常见原因之一[3]。颅脑损伤是危害人类健康的重要疾病，也是病死率和致残率最高的疾病之一。我国颅脑损伤的发病率在200～300/10万人，而且呈现出上升的趋势，病死率也一直居高不下[4]。由于患者病情发展迅速，并发症多，预后差，因此颅脑损伤早期、快速诊断与患者的预后评估尤为重要[5]。

实际工作中，CT检查对颅脑损伤患者诊断和评估具有非常重要的价值，可以直接探查出血部位并能够估量血肿的大小[6]。而GCS则通过对患者睁眼反应、语言反应和肢体运动3个方面对其进行昏迷程度的判断。虽然CT检查在判断血肿大小和患者预后中的作用毋庸置疑，GCS也广泛用于临床，但两者均存在主观因素（如医师的水平，观测条件和各医疗单位条件不同等），且部分患者入院早期难以即刻进行CT检查，因此生物标志物的早期检测可能更具应用价值。紧密连接（tight junction，TJ）蛋白的存在保证了血脑屏障（blood-brain barrier，BBB）的完整性。TJ蛋白包括CLDN5、OCLN和ZO1。CLDN5和OCLN表达于脑血管内皮细胞膜上，靠近细胞外间隙，而ZO1的表达定位在内皮细胞膜深层[7]。已有研究证明，当组织缺氧使BBB破坏时可导致TJ蛋白基因重排[7]，从而能够在血清中观察到TJ蛋白含量的变化。Liu等[8]研究发现，脑血管意外患者在早期缺血性发作时，CLDN5再分配即导致了BBB的损伤，其血清CLDN5、OCLN含量及CLDN5/ZO1比值与患者的病情严重程度和进展有关[9-10]。在本研究中，轻型颅脑损伤（13分≤GCS≤15分），中型颅脑损伤（8分≤GCS≤12分）和重型颅脑损伤（3分≤GCS≤7分）患者间CLDN5和OCLN的含量有统计学差异，且GCS与血清CLDN5和OCLN的含量呈高度负相关，与ZO1的含量相关性较小，可以清楚地说明患者颅脑损伤越重，GCS分值越低，使靠近脑血管内皮细胞细胞外间隙的CLDN5和OCLN释放量明显增加，而定位于内皮细胞膜深层的ZO1释放量增加不明显，说明颅脑损伤早期BBB破坏时，主要释放的是血管内皮细胞表层的CLDN5和OCLN，与相关报道一致[9-10]。不同颅内血肿体积的患者间比较，CLDN5、OCLN的含量同样有统计学差异，血肿体积越大，CLDN5和OCLN的含量越高，且血肿体积与血清CLDN5、OCLN的含量呈高度正相关，说明随着血肿体积增大，BBB破坏增加，保证BBB完整性的TJ蛋白释放量也明显增加，但仍以血管内皮细胞表层的CLDN5和OCLN为主。同时，在对颅脑损伤患者预后分析中发现，不同预后的患者间比较，血清CLDN5和OCLN含量也有统计学差异，死亡患者的血清CLDN5和OCLN含量明显高于存活患者，由此可见，患者的预后与血清CLDN5和OCLN的含量关系密切，血清CLDN5和OCLN的含量增高反映BBB破坏的严重程度，对更精确地判断病情和患者的预后情况有重要的意义。

综上所述，血清CLDN5和OCLN含量检测有利于有效判断急性颅脑损伤患者病情严重程度和预后，结合GCS及影像学结果，有利于患者的有效诊治，最终改善患者预后。

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Serum tight-junction protein levels in patients with acute traumatic brain injury and their relation to disease severity and prognosis

WANG Wei,JIANG Weiyan,TAO Lijun,et al.Department of Trauma Surgery,the First Affiliated Hospital of Wenzhou Medical University,Wenzhou 325000,China

Objective To investigate serum tight-junction protein levels in patients with acute traumatic brain injury and their relation to disease severity and prognosis. Methods Ninety two patients with acute traumatic brain injury were admitted in emergency department from February 2014 to February 2015.Tight-junction proteins,including claudin 5(CLDN5),occludin (OCLN),zonula occludens 1(ZO1)in serum were assessed at admission.The disease severity was evaluated with Glasgow Coma Scale(GCS),and brain CTscans were performed within 24h after admission.The relationship of serum tight-junction protein levels with GCS，CTfindings and prognosis was analyzed.Results The serum CLDN5 and OCLN levels were negatively correlated with GCS scores(rCLDN5=-0.84,rOCLN=-0.85,both P＜0.01),and CLDN5 and OCLN levels were higher in fatal cases than those in survival cases(P＜0.05).Serum ZO1 levels were not correlated with the GCS(rZO1=0.14,P＞0.05),and there was no significant difference in ZO1 levels between survival and fatal groups(P＞0.05).The volume of hematoma was highly correlated with serum CLDN5, OCLN and ZO1 levels(rCLDN5=0.82,rOCLN=0.93,rZO1=0.82,all P＜0.01).Conclusion Serum levels of CLDN5 and OCLN can be used as early markers for disease severity and clinicaloutcome in patients with acute traumatic brain injury.

Brain injuryGCS CLDN5 OCLN ZO1

2015-06-04）

（本文编辑：胥昀）

温州市科技计划项目（Y 20150204）；浙江省医药卫生一般研究计划项目（2015KY B239）

325000 温州医科大学附属第一医院创伤外科（王伟、陶礼钧、谢先海、程水兵、徐洪波、吴广宇），急诊内科（赵光举）；温州医科大学附属第二医院医学检验中心（蒋伟燕）

赵光举，E-m ai l：zgj_0523@126.com