脑外伤急性期一氧化氮的变化和意义

来源:岁月联盟 作者:佚名 时间:2010-07-12

  摘要 目的 探讨一氧化氮(NO)在脑外伤急性期的变化及意义。方法 用Griess试剂测定脑脊液中NO含量。结果 脑外伤急性期NO峰值高于对照组(t=2.834,P<0.01);重伤组NO动态监测时,其峰值(10.872±9.231)μmol/L出现于伤后24 h内,48~72 h再次升高为(6.577±5.720)μmol/L,而轻伤组仅出现于48 h内,为(6.470±5.886)μmol/L;预后不良组NO峰值高于良好组(t=2.313,P<0.05)。结论 脑外伤急性期NO有不同程度的升高,伤情越重,升高越明显,预后也越差。NO与临床指标的结合将提高对颅脑损伤的程度和预后判断的准确率。

 


  Objective To investigate the changes and significance of nitric oxide (NO) following brain trauma at acute stage.Methods The value of NO was determined by Griess reagent in cerebrospinal fluid of patients with acute brain-injury and was analyzed by combining with clinical index.Results The peak value of NO was significantly higher in the brain-injured group than that in the control group, P<0.01; in severe group, NO peak value appeared within 24 hours, declined within 24-48 hours, and increased again from 48 to 72 hours; but in mild group, NO peak value appeared within 48 hours; the value of NO was higher in the poor prognostic cases than that in the&nb sp;good ones, P<0.05.Conclusions NO has different increases following acute brain injury, the severer the traumatic severity, the higher NO increases, and the poorer the outcome becomes. When NO level is combined with clinical index, the accuracy of judging the severity of brain injury and the outcome, prognosis will be improved.


  Key words brain trauma; nitric oxide; traumatic severity; prognosis


  研究表明,一氧化氮(nitric oxide, NO)是一种新型的神经递质,在神经系统中起重要的病理生理作用。而人类脑外伤后NO的变化和意义尚不清楚。本文报道通过对38例脑外伤患者脑脊液中NO含量测定并结合一定的临床指标,探讨脑外伤急性期NO的变化情况及其与伤情、预后的关系和临床意义。


  1 材料和方法


  选择38例脑外伤患者(男35例,女3例),年龄18~70岁,均系伤后24 h内入院,CT诊断明确,无明显合并伤,伤前无心脑血管疾病和严重感染病史。根据格拉斯哥昏迷评分(GCS),将患者分为GCS>8分组计15例和GCS≤8分组计23例。入院后开颅手术25例,非手术治疗13例。按3月后格拉斯哥结果评分,分为预后良好组22例(良好17例,中残5例)和预后不良组16例(重残5例,植物生存3例,死亡8例)。对照组为10例健康成人。


  术后行颅内压监护者,脑室穿刺时采样1次,以后每24 h采集脑脊液1次,共3~7次;非颅压监护者或非手术者于伤后24 h内腰穿测压,谨慎操作,如颅压高,经脱水处理后采样1次。采样量2~6 mL,即刻离心,2500 r/min,15 min。上清液保存于-70℃冰箱内待测。用Griess试剂间接测定NO的含量。


  统计学处理:采用t检验、x2检验和等级相关分析等统计学方法。


  2 结果


  2.1 NO峰值与伤情的关系 38例脑外伤患者的NO峰值为(5.541±3.186)μmol/L,明显高于对照组的(2.493±2.024)μmol/L(P<0.01);重伤组(GCS≤8分)NO峰值(7.821±2.246)μmol/L,高于轻伤组(GCS>8分)为(3.599±3.094)μmol/L,(t=2.409,P<0.05)。等级相关分析表明,伤情与NO峰值间呈显著负相关关系(r=-0.441,P<0.01),伤情越重(GCS越小),NO峰值越高。


  2.2 NO的动态变化 对采样3天以上者进行动态分析,轻伤患者NO峰值出现于伤后48 h内,为(6.470±5.886)μmol/L,高于正常对照(t=2.245,P<0.05),之后很快下降至正常水平;重伤患者NO峰值出现于伤后24 h内[(10.872±9.231)μmol/L,t=2.415,P<0.05),24~48 h下降[(4.717±3.696)μmol/L],48~72 h再度升高[(6.577±5.720)μmol/L,t=2.237,P<0.05],之后逐渐下降至正常水 平。


  2.3 NO峰值与预后的关系 预后不良组NO峰值(8.666±2.661)μmol/L,高于预后良好组[(4.139±3.323)μmol/L,t=2.313,P<0.05];预后与NO峰值间呈正相关关系(r=0.357,P<0.05),峰值越高,预后越差。以6.5 μmol/L为界点,≥6.5 μmol/L的患者预后明显差于<6.5 μmol/L的患者(P<0.005)。


  3 讨论


  NO是近年来发现的一种重要的神经递质,具有调节脑血管张力、抑制血小板聚集等保护作用,同时过量的NO具有神经毒性作用。研究表明,NO的作用主要取决于NO合酶(NOS)的类型,NOS有两种生化型,即原生型(cNOS)和诱生型(iNOS)。cNOS为Ca2+/CaM依赖性,细胞内大量Ca2+内流时,cNOS活性升高,引起NO释放,生物效应以细胞间信息传递为主,如舒张脑血管,抑制血小板聚集。iNOS不依赖于Ca2+/CaM,在许多因素的刺激下引起长时程NO释放,以细胞毒性作用为主。NO作为细胞间信息传递的调节因子时,其作用的靶点是细胞内鸟苷酸环化酶,促进GPT生成cGMP,通过多种途径而发挥作用。NO毒性作用的机理大致有三方面[1~3]:(1) NO介导兴奋性氨基酸特别是谷氨酸的细胞毒性作用;(2) NO与酶的活性中心结合,抑制线粒体电荷传递及柠檬酸循环有关的酶,使神经细胞因能量匮乏而水肿、死亡;(3) 作为一种自由基,还原型NO还能与其它自由基结合,产生毒性更强的自由基。


  本研究中,NO的动态变化与一些局灶性脑缺血的实验结果相似[4,5]。轻伤患者NO峰值出现于伤后48 h内,以后下降至正常的可能机理在于创伤较轻,引起脑细胞缺血、缺氧的程度也较轻,脑水肿速度较慢,故NO峰值较低且出现稍晚;同时也可以估计,NO在轻型脑外伤继发性脑损害中的作用较小。重伤患者伤后24 h内达峰值的原因可能是:(1)创伤引起脑缺血缺氧等应激作用下,cNOS表达增强,合成NO增多,具有血管保护作用;(2) 脑外伤后谷氨酸、P物质、ADP等增加,使神经细胞、小胶质细胞的iNOS活性增强,此时合成的大量NO具有毒性作用。因而伤后24 h内NO升高可能既有保护作用又有毒性作用,这主要是由于NO的不同来源造成的。随着NOS的消耗,24~48 h NO含量降低;48~72 h,由于缺血区侧枝循环的建立,形成缺血再灌注,血液中的内毒素、细胞因子刺激胶质细胞,使iNOS合成NO增多,此时NO起细胞毒性作用,加重了脑外伤后继发性脑损害。因而在适当的时间窗选择特异性NOS抑制剂有望成为预防继发性脑缺血、脑水肿的一条探索途径。


  NO峰值及NO的动态变化与伤情及预后的关系表明,过量NO在脑外伤后脑缺血、脑水肿等继发性脑损害过程中起重要作用,NO与创伤的严重性有关,伤情越重,NO升高越明显,过量的NO反过来又会加重病情。NO值越高,患者预后越差,以NO含量≥6.5 μmol/L作为预后不良的指标时,其灵敏度和准确率较高。以往尚未见以NO作为脑创伤程度和预后判断的报道,通过本实验,NO可能可间接反映急性脑外伤的程度,有助于临床对病情的正确判断和治疗,也可以作为一项预后的重要指标。当然,NO在脑外伤中的具体作用还需要进一步深入研究。

  


  1 Boji KM, Aroca PK. Microglial-produced nitric oxide and reactive nitrogen oxides mediate neuronal cell death. Brain Rev, 1992, 587:250-256


  2 Bolanos JP, Penchem S, Heales SJR, et al. NO mediated inhibition of themi tochondrial respiratory chain in cultured astrocytes. J Neurochem, 1994, 63(3):910-916


  3 Liption SA, Choi YB, Pan ZH, et al. A redox-based mechanism for the neuroprotective and neurodestructive effects of nitric oxide and related nitrosecompounds. Nature, 1993, 364:626-632


  4 Kader A, Frazzini VI, Solomon RA, et al. Nitric oxide production during focal cerebral ischemia. Stroke, 1993, 24:1709-1716


  5 Tominage T, Sato S, Ohnishi T, et al. Potentiation of nitric oxide formation following bilateral carotid occlusion and focal cerebral ischemia in the rat in vivo detection of the nitric oxide radical by electron paramagnetic resonance spin rapping. Brain Rev, 1993, 614:342-346