顱腦損傷后腦糖代謝及神經(jīng)特異性標(biāo)志物相關(guān)研究.pdf

1、第一部分大鼠腦損傷后急性期腦葡萄糖代謝和缺氧誘導(dǎo)因子、葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白表達(dá)變化時(shí)序規(guī)律的研究
　　目的:通過檢測大鼠顱腦損傷模型急性期血糖、腦損傷區(qū)局部細(xì)胞外液(Extracellular Fluid，ECF)糖代謝指標(biāo)的變化以及損傷區(qū)局部皮層腦組織缺氧誘導(dǎo)因子-1α(Hypoxia-inducible Factor-1，HIF-1α)、葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白1(glucose transporter-1，GLUT-1)和葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白3(

2、glucosetransporter3，GLUT-3)表達(dá)的變化，分析這些變化的時(shí)序性規(guī)律，以探討顱腦損傷后血糖控制的最佳時(shí)機(jī)。
　　方法:成年雄性SD大鼠35只，隨機(jī)分成7組，每組包含正常對(duì)照、顱腦創(chuàng)傷(traumatic brain injury, TBI)后不同時(shí)間點(diǎn)六組，每組5只。在傷后15m、30m、45m、75m、90m、3h、6h、12h、24h、48h、72h不同時(shí)間點(diǎn)測定血糖值并收集腦損傷區(qū)局部腦細(xì)胞間(ECF)

3、透析液，監(jiān)測透析液葡萄糖含量([Glu]d)和乳酸含量([Lac]d)的變化，并在傷后3h、6h、12h、24h、48h、72h六個(gè)時(shí)間點(diǎn)斷頭取腦，采用RT-PCR和Western-blot法檢測局部皮層腦組織HIF-1α、GLUT-1、GLUT-3三者mRNA和蛋白的表達(dá)。
　　結(jié)果:1.顱腦創(chuàng)傷組傷后血糖水平逐漸上升，6h上升明顯，24h達(dá)到峰值，48h開始下降，72h仍高于正常水平，對(duì)照組血糖水平變化不明顯。
　　2.

4、顱腦創(chuàng)傷組腦細(xì)胞間透析液葡萄糖水平明顯降低，15～30min時(shí)間段達(dá)低谷，明顯低于對(duì)照組(P＜0.05)，其后逐漸回升，至75～90min時(shí)間段接近對(duì)照組;對(duì)照組腦細(xì)胞間透析液葡萄糖水平變化不明顯。
　　3.顱腦創(chuàng)傷組腦細(xì)胞間透析液乳酸水平明顯升高，傷后15～30min時(shí)間段達(dá)最高峰，可達(dá)基礎(chǔ)水平的2～3倍，明顯高于對(duì)照組(P＜0.05)，其后逐漸降低，至75～90min時(shí)間段接近對(duì)照組，而對(duì)照組腦細(xì)胞間透析液乳酸水平變化不明顯。

5、
　　4.顱腦創(chuàng)傷組腦細(xì)胞間液葡萄糖([Glu]d)、乳酸([Lac]d)變化和對(duì)照組相比，變化具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，P＜0.05。[Glu]d下降和[Lac]d上升呈相反趨勢變化。
　　5.顱腦創(chuàng)傷組腦損傷區(qū)皮層腦組織傷后3h可見有HIF-1α陽性表達(dá)，后逐漸增強(qiáng)，48h后達(dá)高峰，和對(duì)照組比較具有顯著差異(P＜0.05)，隨后表達(dá)逐漸減少;創(chuàng)傷組腦損傷區(qū)皮層腦組織GLUT-1表達(dá)傷后12h開始降低，持續(xù)低至傷后72小時(shí)，和對(duì)照組

6、比較具有顯著差異(P＜0.05);創(chuàng)傷組腦損傷區(qū)皮層腦組織GLUT-3表達(dá)傷后12h開始有增加，48h表達(dá)最明顯，72h開始下降，但仍高于正常水平，和對(duì)照組比較有顯著差異(P＜0.05)。對(duì)照組對(duì)應(yīng)區(qū)皮層腦組織GLUT-1、GLUT-3表達(dá)在各時(shí)間段變化不明顯，偶見HIF-1α陽性表達(dá)。
　　結(jié)論:顱腦創(chuàng)傷后血糖、腦損傷區(qū)皮層腦細(xì)胞間液糖、乳酸及HIF-1α、GLUT-1、GLUT-3的變化在時(shí)間上具有一定特點(diǎn):損傷區(qū)皮層腦細(xì)胞糖

7、代謝最先發(fā)生變化，隨后HIF-1α開始表達(dá)，血糖升高，最后，GLUT-1、GLUT-3逐漸出現(xiàn)表達(dá)變化。這種變化可能是機(jī)體對(duì)局部缺氧代償和葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)、利用障礙的結(jié)果，作用機(jī)制復(fù)雜。傷后6～12小時(shí)是腦創(chuàng)傷后局部腦細(xì)胞糖代謝相關(guān)基因、蛋白發(fā)生變化的關(guān)鍵時(shí)期，可能為控制性降糖預(yù)防繼發(fā)性腦損傷發(fā)生的最佳時(shí)間段。
　　第二部分高靈敏葡萄糖生物傳感器的制備及其在顱腦損傷患者腦脊液糖含量檢測中的運(yùn)用
　　目的:制備基于納米材料的高靈敏葡

8、萄糖生物傳感器，探討高靈敏葡萄糖生物傳感器在腦脊液葡萄糖水平監(jiān)測中運(yùn)用的可行性。
　　方法:采用高靈敏葡萄糖生物傳感器對(duì)5例顱腦損傷患者所采集的腦脊液中糖含量進(jìn)行檢測，同時(shí)運(yùn)用實(shí)驗(yàn)室葡萄糖氧化酶法檢測，對(duì)兩種方法的檢測范圍、準(zhǔn)確性、靈敏度、精密度以及抗干擾能力進(jìn)行比較。
　　結(jié)果:
　　1.高靈敏葡萄糖生物傳感器響應(yīng)電流值隨著葡萄糖從1.2×10-6到1.6×10-3 M的加入而呈線性增加，相關(guān)系數(shù)為0.998(n=2

9、0)。檢測限為4.0×10-7 M，信噪比為3，高靈敏葡萄糖生物傳感器檢測范圍廣，靈敏度高。
　　2.組內(nèi)和組間精密度的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為3.8％和5.1％，高靈敏葡萄糖生物傳感器檢測具有良好的準(zhǔn)確性和重現(xiàn)性。
　　3.在含0.2mM葡萄糖的PBS中加入一定濃度干擾物質(zhì)（抗壞血酸，尿酸，對(duì)乙酰氨基酚以及L-半胱氨酸），對(duì)葡萄糖的檢測無干擾，高靈敏葡萄糖生物傳感器具有良好的抗干擾能力。
　　4.檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性與臨床檢驗(yàn)

10、方法（GLU-GOD-PAP方法）進(jìn)行對(duì)比，樣本稀釋10倍，所得結(jié)果的相對(duì)偏差為-6.45％到8.69％之間，高靈敏葡萄糖生物傳感器檢測精密度高。
　　結(jié)論:
　　運(yùn)用高靈敏葡萄糖生物傳感器對(duì)顱腦損傷患者腦脊液葡萄糖水平檢測響應(yīng)快，靈敏度、精密度高，檢測結(jié)果準(zhǔn)確，抗干擾能力強(qiáng)，和傳統(tǒng)葡萄糖氧化酶法檢測相比更靈敏、快捷?？蛇M(jìn)一步用于顱腦外傷后患者腦脊液葡萄糖水平的動(dòng)態(tài)監(jiān)測。
　　第三部分顱腦損傷后動(dòng)態(tài)監(jiān)測顱內(nèi)壓、灌注壓及

11、血腦屏障指數(shù)的臨床意義
　　目的:通過檢測、計(jì)算顱腦外傷后血腦屏障指數(shù)，并動(dòng)態(tài)監(jiān)測其變化，探討血腦屏障指數(shù)與顱腦損傷嚴(yán)重程度及病情演變之間是否存在相關(guān)性。
　　方法:對(duì)30例中、重型顱腦損傷患者的血腦屏障指數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測結(jié)合GCS(glasgow coma scale，GCS)評(píng)分、顱內(nèi)壓及灌注壓，分析血腦屏障指數(shù)和顱腦損傷嚴(yán)重程度和病情演變之間的相關(guān)性。
　　結(jié)果:所有患者血腦屏障指數(shù)均高于文獻(xiàn)中的正常范圍。血腦屏障

12、指數(shù)和顱腦損傷的嚴(yán)重程度（GCS評(píng)分）呈正相關(guān)，和高顱壓及低灌注壓累及時(shí)間(pressure times Time dose，PTD)呈正相關(guān)，和病情演變具有一致性。
　　結(jié)論:顱腦損傷后血腦屏障通透性發(fā)生改變，影響其功能。血腦屏障指數(shù)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測結(jié)合顱內(nèi)壓、灌注壓可以客觀反映病情的演變，血腦屏障指數(shù)可以作為臨床監(jiān)測指標(biāo)之一。
　　第四部分顱內(nèi)壓及腦脊液生物標(biāo)記物S100β和NSE聯(lián)合監(jiān)測在顱腦損傷中的臨床意義
　　目的

13、:通過動(dòng)態(tài)監(jiān)測顱腦損傷后腦脊液S100β(S100β protein)和NSE(neuron-specific enolase，NSE)水平，分析二者和高顱壓及腦低灌注壓的相關(guān)性，探討監(jiān)測腦脊液S100β和NSE水平在評(píng)估顱腦損傷的嚴(yán)重程度及病情進(jìn)展中的意義。
　　方法:對(duì)重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院和重慶市江津區(qū)中心醫(yī)院2013年1月至2013年10月符合入選標(biāo)準(zhǔn)的顱腦損傷患者進(jìn)行前瞻性的研究。所有符合入選標(biāo)準(zhǔn)的病例從腦室引流管收集

14、腦脊液，檢測S100β和NSE水平，每天2次，取平均值，一共7天。記錄每小時(shí)ICP、CCP，取超過臨界值壓力的均值，將壓力均值和24小時(shí)內(nèi)ICP＞20mmHg，CPP＜60mmHg累計(jì)時(shí)間相乘，看作高顱壓、低灌注的累及時(shí)間(pressure times Time dose，PTD) PTD20、PTD60。比較腦脊液S100β和NSE水平和PTD20、PTD60。分析腦脊液S100β、NSE的水平和ICP及CCP的動(dòng)態(tài)變化的關(guān)系。

15、>　　結(jié)果:36例病人被納入。中型組(GCS9～12)20例，重型組(GCS4～8)16例。采集腦脊液標(biāo)本，對(duì)這些標(biāo)本進(jìn)行了檢測，結(jié)果所有患者S100β和NSE水平均增高，和顱腦損傷嚴(yán)重程度(GCS評(píng)分)呈正相關(guān)。同時(shí)S100β水平增高和顱內(nèi)壓＞20mmHg、灌注壓＜60mmHg累及時(shí)間關(guān)系密切(PTD20:r=0.35，P＜0.001;PTD60:r=0.24，P＜0.001); NSE水平增高和顱內(nèi)壓＞20mmHg累及時(shí)間PTD20

16、呈弱相關(guān)(r=0.17，P=0.01)，和灌注壓＜60mmHg累及時(shí)間PTD60關(guān)系密切(r=0.20，P＜0.01)。腦脊液S100β和NSE水平的變化和顱腦損傷嚴(yán)重程度及病情演變具有一致性。
　　結(jié)論:顱腦損傷后腦脊液S100β和NSE水平的增高程度反映了顱腦損傷嚴(yán)重程度，腦脊液S100β和NSE水平的動(dòng)態(tài)變化反映了病情的演變。對(duì)二者腦脊液水平的變化結(jié)合顱內(nèi)壓、灌注壓進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測可以客觀反映病情的進(jìn)展，可以在出現(xiàn)明顯的繼發(fā)性腦