徐 玢 張初吉 李建國(guó) 于東明 郭 偉
首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院急診科,北京100050
高滲鹽水對(duì)重癥腦出血的免疫調(diào)節(jié)作用研究
徐 玢 張初吉 李建國(guó) 于東明 郭 偉
首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院急診科,北京100050
目的探討10%高滲鹽水對(duì)重癥腦出血患者的外周血細(xì)胞計(jì)數(shù)及單核細(xì)胞亞群分布的影響。方法將首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院急診科2012年4月~2013年4月收治的重癥腦出血伴有中線移位患者共24例,隨機(jī)分為高滲鹽水治療組(HS組)12例和甘露醇治療組(MT組)12例。HS組給予10%氯化鈉溶液50 mL靜脈點(diǎn)滴,30 min輸完;MT組給予20%甘露醇250 mL靜脈點(diǎn)滴,15~20 min內(nèi)輸完。脫水治療開始后0、1、3、6、24 h靜脈采集外周血,進(jìn)行全血細(xì)胞計(jì)數(shù),及流式細(xì)胞儀測(cè)定血單核細(xì)胞CD16、CD14表達(dá)水平,兩組患者血細(xì)胞計(jì)數(shù)值以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x依s)表示,組間比較使用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn),兩組單核細(xì)胞亞群表達(dá)水平為頻數(shù)資料,組間比較使用χ2檢驗(yàn)。采用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件處理數(shù)據(jù),以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。結(jié)果由于應(yīng)激反應(yīng),兩組患者基線的白細(xì)胞計(jì)數(shù)均增高,脫水后兩組白細(xì)胞總數(shù)和中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)均有降低,6 h最為明顯,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),24 h較前有所回升,但組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);與基線比較,脫水后MT組淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)降低,3、6 h最為明顯,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),而HS組無明顯淋巴細(xì)胞減少,組間3、6 h差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。脫水治療后,外周血單核細(xì)胞亞群出現(xiàn)重新分布。MT組CD14++細(xì)胞顯著下降,CD14++CD16+表達(dá)顯著增加,而在HS組,CD14++細(xì)胞呈中度增加,CD14++CD16+亞群表達(dá)卻顯著減少,組間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。結(jié)論急性重癥腦出血患者應(yīng)用高滲鹽水脫水治療可促進(jìn)淋巴細(xì)胞增殖,減少前炎癥單核細(xì)胞CD14++CD16+亞群表達(dá),減輕炎癥反應(yīng),調(diào)節(jié)卒中后的免疫失衡。
腦出血曰高滲鹽水曰免疫曰單核細(xì)胞亞群
腦出血因其高病死率及致殘率已成為目前危及人類健康的嚴(yán)重疾病之一。腦出血的病情嚴(yán)重程度除了和病灶部位和血腫大小有關(guān)外,還和血腫局部的炎性反應(yīng)、凋亡誘導(dǎo)、全身免疫抑制等密切相關(guān)[1-2]。研究顯示,腦出血后繼發(fā)性細(xì)胞及體液免疫失衡與出血后并發(fā)癥發(fā)生及病死率直接相關(guān)[3-4]。因此,為了減輕腦功能缺損及減少并發(fā)癥,研究如何維持腦出血后神經(jīng)-免疫調(diào)節(jié)的平衡,也越來越受到關(guān)注。
目前對(duì)于腦出血患者進(jìn)行免疫調(diào)節(jié)治療的臨床報(bào)道相對(duì)較少,仍處在試驗(yàn)階段。而有研究顯示,高滲鹽水具有抑制白細(xì)胞活化、促進(jìn)淋巴細(xì)胞增殖及抑制早期炎性反應(yīng)等免疫調(diào)節(jié)作用[5-6]。因此,本研究探討重癥腦出血患者,應(yīng)用高滲鹽水脫水治療后,外周血細(xì)胞計(jì)數(shù)及單核細(xì)胞亞群分布的變化。
1.1 一般資料
選取首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院急診重癥監(jiān)護(hù)病房(EICU)2012年12月~2013年4月急性重癥腦出血患者共24例,其中男15例,女9例;年齡28~70歲,平均(57.6±4.7)歲;格拉斯哥昏迷評(píng)分(GCS)3~8分。所有患者均經(jīng)頭顱CT掃描確認(rèn),其中出血量20~30 mL有11例,>30 mL有13例,均伴有中線移位。診斷符合全國(guó)第四屆腦血管病學(xué)術(shù)會(huì)議[7]修訂的診斷標(biāo)準(zhǔn)。采用隨機(jī)數(shù)字法,將所有患者分為高滲鹽水治療組(HS組)和甘露醇治療組(MT組),各12例。HS組男9例,女3例;平均年齡(59.7±7.5)歲;其中底節(jié)區(qū)出血8例,腦葉出血2例,腦干及小腦出血2例;血腫體積(36.4±4.8)mL;GCS評(píng)分為(6.2±1.3)分。MT組男8例,女4例;平均年齡(60.1±6.9)歲;其中底節(jié)區(qū)出血9例,腦葉出血1例,腦干及小腦出血2例;血腫體積(35.8±5.3)mL;GCS評(píng)分為(5.9±1.1)分。兩組性別、年齡、血腫位置、血腫大小、GCS評(píng)分等方面比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),具有可比性。本臨床研究方案經(jīng)醫(yī)院倫理學(xué)委員會(huì)批準(zhǔn),所有擬入選的研究對(duì)象,均知情同意并簽署知情同意書。
1.2 入選及排除標(biāo)準(zhǔn)
入選標(biāo)準(zhǔn):年齡大于18歲小于75歲發(fā)病24 h內(nèi)的急性腦出血患者,頭顱CT明確顱內(nèi)出血20 mL以上,中線有移位,GCS評(píng)分3~8分。排除標(biāo)準(zhǔn):①外傷、腫瘤、妊娠;②急性感染,以及最近3個(gè)月內(nèi)有感染病史;③自身免疫性疾?。虎苎c高于155 mmol/L,滲透壓高于320 mOsm/L;⑤腎損害(肌酐水平>601 μmol/L);⑥心功能不全;⑦慢性肝病。
1.3 終止治療的條件及處理
治療過程中,若患者出現(xiàn)急性心功能不全或腎功能衰竭發(fā)生,立即終止本次治療,并做相應(yīng)處理。
1.4 抗體堯試劑和溶液
異硫氰酸熒光素(FITC)標(biāo)記的單克隆抗體CD16、CD45,別藻青蛋白(APC)標(biāo)記的CD14,藻紅蛋白(PE)標(biāo)記的陰性對(duì)照IgG,購自Gibco公司,多聚甲醛購自Sigma公司,流式細(xì)胞儀溶血素(fluorescence activated cell sorter lysing solution,F(xiàn)ACS lysing solution)購自美國(guó)BD公司,流式細(xì)胞儀為美國(guó)BD FACS Calibur。10%高滲鹽水及20%甘露醇由醫(yī)院藥房準(zhǔn)備。
1.5 試驗(yàn)方法
HS組脫水治療選用10%高滲鹽水50 mL(脫水治療頻次每8小時(shí)1次10例/每6小時(shí)1次2例),MT組選用20%甘露醇250 mL脫水治療(脫水治療每8小時(shí)1次10例/每6小時(shí)1次2例),HS滴注時(shí)間為30 min,MT滴注時(shí)間15~20 min(均通過鎖骨下深靜脈輸注)。其余遵照腦出血常規(guī)治療。
1.6 血液收集
用處理有乙二胺四乙酸(EDTA)和肝素鈉的玻璃真空管收集血標(biāo)本,取脫水治療后0、1、3、6、24 h全血兩管各2 mL,一管送檢全血計(jì)數(shù),另一管檢測(cè)單核細(xì)胞表面CD分子表達(dá)。
1.7 外周血單核細(xì)胞CD14堯CD16的測(cè)定
取2支流式管,各加入50 μL全血,在試管1中加入陰性對(duì)照同型IgG檢測(cè)非特異性結(jié)合,在試管2中加入抗CD-45-FITC、CD-45-FITC和CD14-APC抗體各10 μL檢測(cè)中性粒細(xì)胞和單核細(xì)胞亞群,輕輕混勻,室溫下避光15 min,然后加入1.5 mL溶血?jiǎng)?,靜置15 min,3000 r/min離心,洗滌后棄上清,用200μL磷酸鹽緩沖鹽水(phosphate buffered saline,PBS)液重懸,流式細(xì)胞儀檢測(cè)細(xì)胞表面CD分子表達(dá)。
1.8 流式細(xì)胞儀分析
先用CD45、CD14圈取單核細(xì)胞門,然后進(jìn)一步設(shè)門鑒別共表達(dá)的CD16和CD14的2個(gè)主要的單核細(xì)胞亞群,即CD14++CD16-亞群和前炎癥單核細(xì)胞亞群CD14++CD16+。
1.9 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法
臨床試驗(yàn)設(shè)計(jì)采用隨機(jī)對(duì)照方法,應(yīng)用SPSS 13.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x依s)表示,兩獨(dú)立樣本的計(jì)量資料采用t檢驗(yàn);重復(fù)測(cè)量的計(jì)量資料采用方差分析,兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料采用精確概率法,以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
24例患者全部納入試驗(yàn),治療過程中,未有患者出現(xiàn)急性心功能不全或腎功能衰竭發(fā)生終止試驗(yàn),未有電解質(zhì)紊亂、高滲透壓等副作用需要干預(yù)治療病例。
2.1 兩組脫水前后白細(xì)胞堯中性粒細(xì)胞堯淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)比較
由于急性腦出血的應(yīng)激反應(yīng),所有患者基線的白細(xì)胞計(jì)數(shù)均增高,白細(xì)胞分類中以中性粒細(xì)胞增多為著。HS組及MT組患者脫水后白細(xì)胞計(jì)數(shù)和中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)均有降低,6 h最為明顯,與基線比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),24 h較前有所回升,兩組比較,HS組白細(xì)胞計(jì)數(shù)低于MT組,但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);MT組患者脫水后淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)降低,3、6 h最為明顯,與基線比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),24 h較前有所回升,HS組無明顯淋巴細(xì)胞減少,3、6 h組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表1。
2.2 兩組脫水前后全血單核細(xì)胞計(jì)數(shù)及亞群分布
脫水治療后,外周血中典型單核細(xì)胞亞群(CD14++CD16-)和前炎癥單核細(xì)胞亞群(CD14++CD16+)出現(xiàn)重新分布。與基線比較,HS組和MT組中,大部分單核細(xì)胞的仍為典型的CD14++亞群,但MT組CD14++細(xì)胞顯著下降,CD14++CD16+表達(dá)顯著增加。而在HS組,CD14++細(xì)胞呈中度增加,CD14++CD16+亞群表達(dá)卻顯著減少。兩組CD14++CD16+單核細(xì)胞亞群百分比比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表3。
隨著研究報(bào)道的不斷增多,近年來腦卒中后的早期免疫過度及后繼的免疫抑制越來越受到關(guān)注。研究顯示,腦出血后患者細(xì)胞免疫功能下降,如CD3、CD4 T細(xì)胞比例明顯下降,且與病情呈正相關(guān)[8]。同樣,出血性卒中后存在體液免疫反應(yīng)異常,腦出血患者腦脊液中IgG和補(bǔ)體C3水平升高,外周血中分泌細(xì)胞因子的白細(xì)胞數(shù)量增多,導(dǎo)致血液中細(xì)胞因子分泌增多[9-10]。卒中后患者還出現(xiàn)繼發(fā)性紅細(xì)胞免疫功能低下,如紅細(xì)胞免疫黏附功能下降[11]。而腦出血后血腫周圍腦組織的炎性反應(yīng)更為劇烈,在血腫周圍腦組織存在缺血、炎性反應(yīng)、凋亡等繼發(fā)性損傷。多種細(xì)胞因子白細(xì)胞介素(IL)-1、IL-6、IL-8、IL-10、腫瘤壞死因子(TNF)、黏附分子、單核細(xì)胞趨化蛋白和血小板源性生長(zhǎng)因子等均參與了腦出血后早期血腫周圍腦組織炎性反應(yīng)過程[12]。
單核細(xì)胞是調(diào)節(jié)免疫過程中的一種重要細(xì)胞群,可直接殺傷病原體或腫瘤細(xì)胞,或通過遞呈抗原引起機(jī)體免疫應(yīng)答,從而清除“異己”。人的單核細(xì)胞表面都表達(dá)有脂多糖抗體CD14,依據(jù)是否表達(dá)CD16可將其分為經(jīng)典型(CD14++CD16-)、中間型(CD14++CD16+)及非典型(CD14+CD16++)單核細(xì)胞[13]。經(jīng)典型占外周血單核細(xì)胞總數(shù)的80%~90%,后兩群均占外周血單核細(xì)胞總數(shù)的5%~10%。三群?jiǎn)魏思?xì)胞分別代表不同的分化成熟階段,經(jīng)典型和非典型亞群是單核細(xì)胞分化發(fā)育的兩極,分別處于相對(duì)低分化和高分化階段,而中間型是連接兩極的過渡地帶,因此也稱為炎癥性單核細(xì)胞亞群,它的表型比例失衡與感染及免疫相關(guān)[13]。因此,本研究探討高滲鹽水是否對(duì)腦出血患者的單核細(xì)胞亞群有免疫調(diào)節(jié)作用。
高滲鹽水開始應(yīng)用于創(chuàng)傷后的液體復(fù)蘇,近年來,作為創(chuàng)傷后顱內(nèi)壓增高時(shí)應(yīng)用的滲透性脫水藥物,已越來越受到大家的關(guān)注,對(duì)于其安全性及對(duì)血流動(dòng)力學(xué)的影響已有許多的研究,在安全性、降顱壓效果方面均優(yōu)于傳統(tǒng)藥物甘露醇[14]。而同時(shí),有報(bào)道顯示,高滲鹽水可減緩炎癥發(fā)生及發(fā)展。體外實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,高滲鹽水可抑制中性粒細(xì)胞的活化和黏附,刺激淋巴細(xì)胞增殖,抑制前炎癥因子,刺激單核巨噬細(xì)胞產(chǎn)生抗炎因子,減少激素分泌[15-17]。目前關(guān)于高滲鹽水的臨床試驗(yàn)多針對(duì)創(chuàng)傷性休克病例,體內(nèi)試驗(yàn)提示,高滲鹽水可抑制炎癥的發(fā)生發(fā)展,減少創(chuàng)傷后血管內(nèi)皮的炎性損傷,尤其對(duì)肺組織損傷有保護(hù)作用[18]。因此,本研究探討出血性卒中患者應(yīng)用高滲鹽水后的免疫變化。而作為對(duì)照組的脫水藥物甘露醇,并無相關(guān)的免疫作用研究及報(bào)道。所以,本研究選取中重度的急性腦出血合并腦疝患者,給予MT或HS脫水治療,觀察兩組的外周血細(xì)胞計(jì)數(shù)變化,以及單核細(xì)胞亞群的再分布。由于高滲鹽水可抑制白細(xì)胞的活化,本研究觀察脫水后患者白細(xì)胞計(jì)數(shù)變化。結(jié)果顯示,MT組和HS組白細(xì)胞及中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)均較基線明顯下降,可能為高滲狀態(tài)使細(xì)胞萎縮,激活滲透壓感受器并抑制其他通路傳入對(duì)中性粒細(xì)胞的激活[18]。雖然HS組的白細(xì)胞計(jì)數(shù)少于MT組,但組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。另外,MT組患者脫水后淋巴細(xì)胞減少,而HS組的淋巴細(xì)胞無明顯變化,組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),這證實(shí)了高滲鹽水可促進(jìn)淋巴細(xì)胞的動(dòng)員和增殖,與以往的研究結(jié)果相同[10-13]。本研究顯示,腦出血后,外周血中典型單核細(xì)胞亞群(CD14++CD16-)和前炎癥單核細(xì)胞亞群(CD14++CD16+)出現(xiàn)重新分布。MT組雖然大部分單核細(xì)胞的仍為典型的CD14++亞群,但CD14++細(xì)胞比例較前明顯下降,前炎癥細(xì)胞CD14++CD16+亞群表達(dá)顯著增加。這可能是由于細(xì)胞膜表面炎癥趨化因子受體表達(dá)上調(diào),因此表現(xiàn)出更強(qiáng)的促炎活性,合成分泌TNF-α、IL-6的能力顯著增強(qiáng)[19],促進(jìn)出血后炎癥反應(yīng)的發(fā)生發(fā)展。而在HS組,CD14++細(xì)胞呈中度增加,CD14++CD16+亞群表達(dá)卻顯著減少。比較兩組CD14++CD16+亞群百分比,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。結(jié)果提示,腦出血后單核細(xì)胞CD14++CD16+亞群出現(xiàn)明顯的增殖,而高滲鹽水可選擇性減少此前炎癥細(xì)胞亞群的增殖,抑制出血后過度的炎性反應(yīng)。
免疫應(yīng)答和炎性反應(yīng)參與了出血性腦卒中的病理、生理過程,隨著神經(jīng)-免疫-內(nèi)分泌研究的深入,針對(duì)出血后免疫功能的變化進(jìn)行抗炎和免疫調(diào)理治療已引起普遍關(guān)注[20-21]。高滲鹽水既能通過滲透性脫水減輕腦組織水腫,也可通過調(diào)節(jié)腦出血后免疫失衡,減輕炎性反應(yīng)引起的腦水腫,可能成為促進(jìn)出血后中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能恢復(fù)的一個(gè)新的切入點(diǎn)。
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Study on immunomodulatory effects of hypertonic saline for severe in-tracerebral hemorrhage
XU BinZHANG ChujiLI JianguoYU DongmingGUO Wei
Department of Emergency,Beijing Tiantan Hospital,Capital Medical University,Beijing100050,China
ObjectiveTo investigate the effect of 10%hypertonic saline(HS)on peripheral blood cells count and distribution of monocytes subpopulations of patients with severe intracerebral hemorrhage.MethodsTwenty-four patients with severe intracerebral hemorrhage and midline shift admitted to Department of Emergency,Beijing Tiantan Hospital,Capital Medical University from April 2012 to April 2013 were randomly divided into:HS group(n=12)and mannitol(MT)group(n=12).Patients in HS group received intravenous administration of 50 mL of 10%sodium chloride within 30 min;MT group received 250 mL of 20%mannitol within 15-20 min.Peripheral blood samples were collected before dehydration treatment,and at 1,3,6,24 h after dehydration treatment,then the samples were measured for blood cell count and monocytes subpopulations including CD16,CD14 were detected by flow cytometer.Data of blood cell count were expressed as mean±standard(x依s),the inter-group comparison was carried out by independent sample ttest.The level of monocytes subpopulations was frequency date,the inter-group comparison was carried out by χ2test. SPSS 13.0 software was used for statistical analysis,P<0.05 was taken as a statistically significant difference.ResultsThe hemorrhage stroke induced a significant leukocytosis in all patients as evidenced by elevating baseline cell counts. After dehydration,the total leukocyte and neutrophil counts in the two groups were all decreased,especially at 6 h,the difference was statistically significant(P<0.05),they rose again at 24 h,while there were no significant differences in cell counts between the two groups(P>0.05).Compared with the baseline,the lymphocyte count of MT group after dehydration was reduced,especially at 3,6 h,the difference was statistically significant(P<0.05),while HS group showed no significant reduction of lymphocyte count, therewerestatisticallysignificantdifferencesof lymphocyte count after dehydration for 3,6 h between the two groups(P<0.05).After dehydration,peripheralblood monocyte subsets showed redistribution.Cells of CD14++in MT group was reduced and the expression of CD14++CD16+was increased,while in HS group,cells of CD14++was moderately increased,and the expression of CD14++CD16+was reduced,there were significant differences between the two groups(P<0.05).ConclusionApplication of HS for dehydration treatment in patients with acute severe intracerebral hemorrhage can promote lymphopoiesis,inhibit the expression of“pro-inflammatory”CD14++CD16+subsets,reduce the inflammatory response and adjust the immune imbalance after stroke.
Intracerebral hemorrhage;Hypertonic sodium;Immunology;Monocytes subpopulation
R743.34
A
1673-7210(2015)04(b)-0088-05
2014-12-29本文編輯:張瑜杰)
徐玢(1972.8-),女,碩士研究生,副主任醫(yī)師;研究方向:細(xì)胞生物。
郭偉(1972.7-),男,博士,副主任醫(yī)師;研究方向:呼吸內(nèi)科。