不同程度創(chuàng)傷性腦損傷后腸黏膜屏障功能的變化

郎宇璜，李文綱，周 超

創(chuàng)傷性腦損傷(traumatic braininjury，TBI)是嚴重創(chuàng)傷導致死亡的主要原因之一，除原發(fā)損傷過于嚴重導致不可逆腦損傷外，其繼發(fā)的多器官功能障礙綜合征(MODS)也是導致死亡的主要原因。目前，有關TBI后胃腸功能障礙的研究則多集中在營養(yǎng)不良和應激性潰瘍方面，而對腸黏膜屏障功能的應激性變化的研究較少［1］。不同程度TBI對腸黏膜屏障功能的影響程度如何?筆者就此問題設計實驗，探討不同程度TBI后腸黏膜屏障功能的變化。

資料與方法

1 一般資料

1．1 正常對照組 上海市第五人民醫(yī)院體檢中心的健康成年體檢者30例，男性16例，女性14例;年齡18～60歲，平均(32．60±13．01)歲。肝腎功能正常，排除了原有胃腸道疾病及心腦血管疾病，近期無外傷史。

1．2 TBI組 選擇2009年6月～2010年12月就診于上海市第五人民醫(yī)院的TBI患者50例，男性34例，女性16例;年齡20～61歲，平均(35．12±13．32)歲。根據(jù)入院時格拉斯哥昏迷評分(GCS)將TBI患者分為輕度(n=18)、中度(n=18)、重度(n=14)3組。

2 納入和排除標準

2．1 納入標準 (1)選擇50例不同程度的TBI患者，根據(jù)入院時GCS將TBI患者分為輕度、中度、重度3組;(2)創(chuàng)傷至就診時間≤3小時，傷后存活時間≥72小時;(3)顱腦損傷不伴有嚴重胸腹部創(chuàng)傷;(4)年齡≤65歲，男女不限。

2．2 排除標準 入院時血壓＜90/60mmHg、傷后存活時間＜72小時、肝腎功能不全、原有胃腸道疾 病者不列入本研究。

3 測定方法

健康人群采集靜脈全血5ml，TBI組傷后均按照診療常規(guī)進行治療，于傷后3、12、24、72小時分別采集靜脈全血5ml置于抗凝管，以3 500r/min離心5分鐘分離血漿，儲存于－20℃冰箱以待測定血漿二胺氧化酶(DAO)活性和D-乳酸(D-LAC)水平、內(nèi)毒素(ET)水平的變化。血漿DAO活性測定方法:采用分光光度法檢測［2］，試劑由南京建成生物工程有限公司提供，結(jié)果以u/ml表示。D-LAC測定方法:采用改良酶聯(lián)紫外分光光度法檢測［3］，試劑由上海杰美基因公司提供，結(jié)果以mmol/L表示。血漿ET測定方法:采用改良基質(zhì)偶氮顯色鱟試驗法測定［4］，檢測試劑盒由廈門鱟試劑廠提供，結(jié)果以EU/ml表示。

4 統(tǒng)計學處理

結(jié) 果

1 一般情況

對照組、輕度TBI組、中度TBI組、重度TBI組平均年齡分布差異無統(tǒng)計學意義(P＞0．05)，對照組和輕度TBI組GCS評分差異無統(tǒng)計學意義(P＞0．05)，中度TBI組GCS評分同對照組和輕度 TBI組比較差異具有統(tǒng)計學意義(P＜0．01)，重度TBI組GCS評分同對照組、輕度TBI組和中度TBI組比較差異具有統(tǒng)計學意義(P＜0．01)(表1)。全組死亡8例，死亡率16%。

表1 各組年齡、GCS評分分布情況(±s)

表1 各組年齡、GCS評分分布情況(±s)

與對照組、輕度TBI組比較:*P＜0．01;與對照組、輕度TBI組和中度TBI組比較:#P＜0．01

組別 例數(shù)年齡GCS對照組30 32．60 ±13．01 15．00 ±0輕度 TBI組 18 36．56 ±14．10 14．56 ±0．51中度 TBI組 18 34．17 ±11．85 10．72 ±1．48*重度 TBI組 14 39．93 ±14．63 4．86 ±1．83#

2 血漿DAO活性變化

重度TBI組DAO在傷后3小時即明顯升高，傷后24小時達到高峰，傷后72小時仍然明顯高于對照、輕度TBI組和中度TBI組。中度TBI組DAO在傷后12小時升高，傷后24、72小時仍然明顯高于對照、輕度TBI組。輕度TBI組DAO活性僅在傷后24小時一度升高，傷后72小時與對照組無明顯差異(圖1)。

圖1 各組不同時間血漿DAO活性的比較

3 血漿D-LAC水平變化

重度TBI組血漿D-LAC水平在傷后3小時即明顯升高，傷后72小時達到高峰，中度TBI組血漿D-LAC水平在傷后12小時明顯升高，傷后72小時達到高峰。輕度TBI組血漿D-LAC水平僅在傷后24小時一度升高，傷后72小時與對照組無明顯差異(圖2)。

4 血漿ET水平變化

重度TBI組ET水平在傷后3小時即明顯升高，傷后24小時略有降低，傷后72小時再次升高，呈雙峰形。中度TBI組ET水平在傷后12小時即開始升高，傷后72小時達到高峰。輕度TBI組ET水平僅在傷后24小時一度升高，傷后72小時與對照組無明顯差異(圖3)。

圖2 各組不同時間血漿D-LAC水平的比較

圖3 各組不同時間血漿ET水平的比較

討 論

研究表明應激狀態(tài)下患者的腸黏膜屏障(intestinal mucosa barrier，IMB)功能發(fā)生變化，腸黏膜通透性升高，導致ET、細菌移位，形成腸源性感染，是誘發(fā)MODS的根本原因［5］。創(chuàng)傷后腸黏膜結(jié)構(gòu)和屏障功能的損害可能與內(nèi)臟血流灌注減少，腸黏膜缺血、低氧、缺血-再灌注損傷、黏膜內(nèi)酸中毒、細胞因子和炎性遞質(zhì)［6］等因素有關。內(nèi)臟低灌注是創(chuàng)傷后常見現(xiàn)象，機體在應激狀態(tài)下，存在由神經(jīng)-內(nèi)分泌介導的適應性反應，為了保證心腦等重要器官的灌注，調(diào)整全身血液分布，使四肢、內(nèi)臟血管張力增高，血流減少，從而使腸黏膜處于低灌注狀態(tài)而受到損傷。動物實驗表明［1］，大鼠重度TBI后3小時即可引起明顯的腸黏膜結(jié)構(gòu)和屏障功能損害，至傷后72小時達高峰，此損害可持續(xù)7天以上，而腸黏膜血流量的下降使腸黏膜處于低灌注狀態(tài)及隨后發(fā)生的再灌注損傷是導致TBI后早期IMB受損的重要因素之一。

DAO是人類和所有哺乳動物腸黏膜上皮絨毛細胞胞漿中具有高度活性的細胞內(nèi)酶［7］，其活性與絨毛高度和黏膜細胞內(nèi)的核酸和蛋白質(zhì)合成密切相關。其主要分布于腸道(占95%)，又以空回腸活性最高，在外周血中活性穩(wěn)定，是反映腸黏膜上皮細胞成熟度和完整性的相對穩(wěn)定的血漿標記物，因而能通過測定外周血中的變化來反映腸黏膜狀態(tài)［8］。本實驗結(jié)果表明:輕度TBI組DAO活性僅在傷后24小時一度升高，傷后72小時與對照組無明顯差異。重度、中度TBI組DAO在傷后3、12小時即明顯升高，傷后24小時達到高峰，傷后72小時仍然明顯高于對照組、輕度TBI組?？赡苁莻竽c道通透性增加，腸黏膜上皮細胞被激活釋放出大量的DAO進入循環(huán)所致。

D-LAC是細菌代謝和裂解的產(chǎn)物，腸道多種細菌均可產(chǎn)生。哺乳動物組織既不產(chǎn)生D-LAC，體內(nèi)也無快速降解它的系統(tǒng)，正常情況下血中其水平很低。當腸通透性異常升高時，腸道細菌產(chǎn)生的大量D-LAC透過腸黏膜進入門靜脈循環(huán)。肝臟不能代謝D-LAC，外周血與門靜脈血中D-LAC濃度十分接近，因此檢測其外周血水平即可反映腸黏膜通透性變化情況［9］。本實驗結(jié)果表明:輕度TBI組D-LAC僅在傷后24小時一度升高，傷后72小時與對照組無明顯差異。而重度、中度TBI組D-LAC分別在傷后3、12小時即明顯升高，傷后72小時達到高峰，其中重度TBI組升高更加明顯。傷后早期循環(huán)中DLAC濃度升高反映了腸道黏膜損傷、通透性增加 ，后期循環(huán)中D-LAC濃度持續(xù)升高說明IMB功能損傷持續(xù)存在，同時也可能與腸道菌群過度繁殖有關。

嚴重創(chuàng)傷時，多種應激因素打擊下，機體IMB易遭到破壞，由于ET分子明顯小于細菌，即使腸黏膜通透性輕微增加，ET也可通過IMB經(jīng)門靜脈進入肝臟入血。因此，血漿ET水平的變化可間接反映機體IMB的功能狀態(tài)［10］。本實驗中輕度TBI組ET水平僅在傷后24小時一度升高，傷后72小時與對照組無明顯差異。中度TBI組ET水平在傷后12小時即開始升高，傷后72小時達到高峰。重度TBI組ET水平在傷后3小時即明顯升高，傷后24小時略有降低，傷后72小時再次升高，呈雙峰形。第1個峰值可能與交感神經(jīng)興奮，內(nèi)臟短暫缺血導致的急性腸黏膜損害有關。隨著肝解毒功能的恢復和抗ET抗體的產(chǎn)生，血漿ET水平有所下降［11］。傷后72小時的第2個峰值可能與腸黏膜上皮細胞壞死和局灶性黏膜潰瘍有關，同時腸道缺血、低氧還可使腸道內(nèi)厭氧菌和兼性菌優(yōu)勢繁殖，使ET生成增加［12］。TBI后ET水平的增加，表明IMB功能受損，已證實ET可損害機體的免疫功能，增加腸黏膜通透性和促進細菌移位，ET血癥可進一步加重腸屏障功能損害，導致腸源性感染的惡性發(fā)展［13］，同時移位的細菌、ET和腸源性細胞因子可通過血液循環(huán)進入腦損傷部位，有可能激活或加重腦內(nèi)炎癥反應，引起腦組織“二次打擊”性損傷［14］。

本研究表明，輕度TBI傷后24小時存在一過性IMB的功能損害，傷后72小時IMB功能基本恢復。中、重度TBI可造成比輕度TBI更為嚴重的IMB的功能損害且出現(xiàn)時間早、持續(xù)時間長，說明機體對不同程度的TBI所產(chǎn)生的應激反應程度不同，對IMB的影響程度和持續(xù)時間也不相同。

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