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编号:10213904
白细胞在颅脑损伤后继发性损伤中的作用
http://www.100md.com 《湖南医科大学学报》 1999年第1期
     作者:胡守兴 郑立志 陈 兵 谢 季 阳楚雄

    单位:胡守兴 郑立志 陈 兵 谢 季 阳楚雄(第二附属医院神经外科 长沙 410011)

    关键词:脑损伤;白细胞;氧自由基;继发性脑损伤

    湖南医科大学学报990118 提要 40例急性颅脑损伤患者,伤后48h内检测外周血中白细胞粘附性、吞噬后释放的水平,MDA,白细胞计数和中性粒细胞数。结果表明:急性颅脑损伤患者上述各指标均显著高于对照组 (P<0.05),且与脑损伤的严重程度呈正相关(P<0.05)。提示上述指标可反应继发性脑损伤的程度。

    中国图书分类号 R651.1

    The role of the leukocytes in pathogenesis of secondary brain injury
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    Hu Shouxing Zheng Lizhi Chen Bing Xie Ji Yang Chuxiong

    (Department of Neurosurgery, The Second Affiliated Hospital, Hunan Medical University, Changsha 410011)

    The levels of leukocyte count, neutrophil number, leukocyte adhesiveness, leukocyte releasing oxygen-free radical () after phagocytosing bacteria and serum lipid peroxide MDA were determined in the peripheral blood of 40 patients with acute head injury within 48 hours and 22 normal adults. These levels of patients were significantly higher than those of the controls (P<0.05), and increased with the severity of craniocerebral injury elevation. The leukocyte count and neutrophil number of those patients who died were significantly higher than these of those survived patients (P<0.05). It suggested that leukocytes aggravated the secondary brain injury after crainocerebral injury by increasing of leukocyte adhesiveness, and generating and releasing oxygen-free radical, and measurement of leukocyte count and neutrophil number in the peripheral blood could evaluate the prognosis of the patient with craniocerebral injury.
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    Key words craniocerebral injury; leukocyte; oxygen-free radical; secondary brain injury

    急性颅脑损伤后的继发性损伤是目前临床治疗上一个难题,促使人们对其发生发展机制进行深入探讨。近年来,白细胞在脑外伤继发性损伤中的作用日益引起国内外学者的关注[1]。本研究测定40例急性颅脑外伤患者外周血中白细胞粘附性、白细胞吞噬后释放的水平及血清脂质过氧化物的产物丙二醛(MDA)的含量,旨在探讨白细胞在脑外伤后继发性损伤中的作用及其临床意义。

    1 对象与方法

    1.1 对象 (1)脑损伤组:40例急性颅脑损伤患者,年龄2~76(平均30±19.8)岁,男30例,女14例,患者均系脑外伤后48h内入院病人,除颅脑损伤外,身体其它部位无严重损伤或休克。其中脑震荡7例,脑挫裂伤17例,颅内血肿10例,弥漫性脑肿胀3例,原发性脑干损伤2例,开放性脑外伤1例,均经CT或手术确诊。全部患者按GCS计分标准分为轻,中,重三组,并按近期结局(2周)分为死亡组和生存组。所有患者均在48h内抽取肘静脉血5ml备检;(2)对照组:共20例,年龄20~50(平均31±17.5)岁,男12例,女8例,均系健康献血员,清晨空腹抽取肘静脉血5ml备检。
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    1.2 方法

    1.2.1 白细胞免疫三项功能定量测定 参照上海康柏科技发展有限公司生物工程研究所提供的试剂盒上的说明。具体步骤:取静脉血3ml,肝素抗凝,垂直置0.5~1h,吸出白细胞悬液打匀1?000r.min-1离心10min,轻轻倾去上清液,加入RPM 1640完全培养基1ml(含小牛血清FCS 20%)。计数白细胞浓度配成2×106个WBC/1ml RPM 1640培养基细胞悬液,吸入100μl培养基,甩去悬浮液,再加入100μl MTT,在37℃全湿空气培养4h后快速甩去上清液,3孔加入调理菌粒,30min后1,2,3孔每孔加入100μl溶解液,分光光度计测570nm吸光度值,并按公式计算:

    白细胞粘附功能指数=第1孔OD 570值/第2孔OD 570值×100%

    白细胞还原杀菌指数(反映出水平)=第3孔OD 570值
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    1.2.2 血清过氧化脂质产物MDA的测定 采用硫代巴比妥酸法,具体步骤:吸取血清30μl,加入浓H2SO4 4ml及10%磷钨酸0.5ml,搅拌室温放置5min,离心(3000r.min-1)10min后弃去上清液,加入TBA试剂(0.5% TBA/2%冰醋酸)1ml后放入95℃水中加热1小时,冷却后加入正丁醇5ml,搅拌离心(300r.min-1)10min,取正丁醇层用日本产RF-510荧光分光光度计测定Au及As值,按公式Au/As×10计算得MDA含量(μmol.L-1)。

    1.2.3 白细胞计数及中性粒细胞比例测定 采用白细胞计数仪进行白细胞计数,油镜下进行白细胞分类。

    1.3 统计学处理 所有数据以±s表示,采用t或t′检验,直线回归和相关分析进行检验分析。
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    2 结 果

    脑损伤组的白细胞数、中性粒细胞比例、白细胞粘附性、白细胞吞菌后释放水平及血清MDA含量均显著高于对照组(表1)。

    表1 二组白细胞各项指标水平及MDA含量的比较(±s) 组别

    例数

    白细胞数

    (×109.L-1)

    中性粒细胞数

    (%)
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    粘附性

    (%)

    吞菌后释放水平

    (OD值)

    MDA含量

    (μmol.L-1)

    脑损伤组

    40

    12.1±6.0

    75.0±14.0

    109.0±20.0
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    2.24±0.75

    4.062±1.155

    对照组

    20

    7.9±1.3

    61.0±8.0

    65.0±16.0

    0.69±0.11

    2.458±0.241

    t′值或t值

    4.64

    6.52
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    7.21

    13.7

    5.89

    P

    <0.05

    <0.05

    <0.01

    <0.05

    <0.05

    随着颅脑损伤程度的加重,白细胞粘附性、白细胞吞菌后释放水平、血清脂质过氧化物产物MDA的含量也相应增高,3组之间差异有显著性(表2)。白细胞吞菌后释放水平越高,血清MDA升高愈明显,二者呈显著正相关(r=0.496,P<0.01)。
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    表2 不同程度脑损伤组和对照组的白细胞各项指标水平及血清MDA含量的比较(±s) 组别

    例数

    白细胞数

    (×109.L-1)

    中性粒细胞数

    (%)

    粘附性

    (%)

    吞菌后释放水平
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    (OD值)

    MDA含量

    (μmol.L-1)

    重型脑损伤组

    12

    18.0±7.0

    87.0±6.0

    138.0±10.0

    2.59±0.42

    4.655±0.169

    中型脑损伤组
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    14

    11.8±4.1

    75.0±13.0

    118.0±11.0

    2.26±0.55②④

    4.292±0.215

    轻型脑损伤组

    14

    8.3±2.5

    68.0±12.0

    78.0±19.0
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    2.02±0.98

    3.547±0.860

    ②,③与①比,②与③比,P<0.05;④与①比,P<0.01

    急性颅脑损伤患者死亡组的白细胞数和中性粒细胞比率显著高于生存组(表3)。

    表3 急性颅脑损伤患者死亡组与生存组白细胞数和中性粒细胞的比较(±s) 组别

    例数

    白细胞数(×109.L-1)

    中性粒细胞数(%)
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    死亡组

    5

    23.0±8.72

    90.0±3.0

    生存组

    35

    10.64±3.81

    73.0±14.0

    t′值

    3.143

    2.65

    P

    <0.0-5
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    <0.05

    3 讨 论

    1992年Biagus发现大鼠脑外伤后受损脑组织及其周围有大量的白细胞聚集,且多粘附聚集在脑血管内,微循环观察显示脑毛细血管内有大量白细胞粘壁附着甚至嵌塞;白细胞与血管内皮细胞发生粘附反应,不仅影响了局部血流供应,而且直接破坏脑组织结构;若降低外周血中白细胞粘附性,能显著减轻缺血性脑损伤[1]。近年来,研究证明外周血中白细胞粘附性在某些疾病,如缺血性脑血管病[2]、心肌梗塞[3]、烧伤[4]中均表现异常,说明外周血中白细胞粘附性异常在疾病发生发展中起重要作用。本文测定40例脑外伤患者外周血中白细胞粘附性,发现其粘附性明显增高,较正常对照组有显著性差异(P<0.05;表1)。随着颅脑损伤程度加重,其粘附性呈正相关(表2)。由于脑外伤后,补体和炎症介质如IL-1,TNF的释放,使白细胞表面粘附蛋白(Cd11/Cd18)分子表达增多,使白细胞粘附性增高,从而加强了与血管内皮之间的粘附作用,聚集及阻塞在脑血管内,导致脑血流量下降,脑组织缺血缺氧,能量代谢障碍,加重脑水肿等一系列继发性脑损伤过程[5]。应用抗白细胞粘附蛋白分子的单克隆抗体,可降低白细胞粘附性,改善脑外伤后脑血流量,减轻脑损伤[6]。这为治疗脑外伤提供了新的思路。
, 百拇医药
    本实验分离激活的外周白细胞在体外吞菌释放,反应了白细胞在脑内吞噬坏死组织过程时释放的过程。实验结果表明:脑外伤后白细胞吞菌后释放氧自由基水平有不同增 加,与正常对照组比较差异有显著性 (P<0.05),与血清脂质过氧化物产物MDA的含量变化有显著正相关。提示脑外伤后激活外周白细胞,激活的白细胞进入脑组织,在吞噬坏死组织过程中产生和释放更多的氧自由基,作用于脑组织生物膜多价不饱和脂肪酸发生脂质过氧化反应,生成脂质过氧化产物等有毒醛基产物损害脑细胞膜及细胞内结构,损害血管内皮细胞脂质膜,使内皮细胞肿胀,血脑屏障通透性增加,导致脑水肿,加剧脑外伤后继发性损伤。据文献报道,应用抑制白细胞的活性氧量,使其活性降低,可以减轻脑外伤后脑水肿[7]

    本文检测脑外伤后外周白细胞计数及中性粒细胞数均高于对照组(P<0.05),这可能与脑外伤后儿茶酚胺类物质的大量释放有关[8]。Un1-MW在1994年报道大鼠脑外伤后外周白细胞数量间接反应了脑内白细胞聚集的数量,可以通过减少外周血循环中白细胞数量来减少脑内白细胞的聚集而降低脑的继发性损害;用氮芥清除中性粒细胞(PMN),发现可以改善大鼠脑外伤后脑血流量[9]。Schurer用抗白细胞血清(ANS)降低外周白细胞数量,可减轻创伤后脑水肿[10]。本文研究发现脑外伤死亡组病人早期白细胞数及中性粒细胞数比例显著高于生存组,与Keskils报道白细胞数>20×109.L-1脑外伤住院死亡率高达96%[8]的结果一致。这提示早期外周白细胞计数、中性分类对估计病人预后有一定意义。
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    作者:胡守兴 男 58岁 副教授

    参考文献

    [1]Biagus KV, Qiert ER, Clark RS, et al. Assessment of post-

    traumatic polymorphnuclear leukocyte accumulation in rat brain using tissue myeloperxidase assay and vinblastine treatment. J Neurotrauma, 1992,363:9-16

    [2]Ernst E, Welbourn AH, Daris CF, et al. Leukocyte and the risk of ischemia disease. JAMA, 1987,257(17):2318
, 百拇医药
    [3]Ergler RL, Afford SC, Hubscher S, et al. Leukoctes capillary plugging in myocardidal ischemia and repertusion in the dog. Am J Pathol, 1983,11(1):98

    [4]Galankin VN, Strain AJ, del Vecchio, et al. Mechanisms of decvelopment of pheumonia after burn. Arch Patho, 1982,44:21-27

    [5]Read RA, Schoette RJ, Patrick MD, et al. Lipopoly superioded induced Cdllb-mediated neutrophil adhesion is not required for polymorphonuclear cell priming. J Trauma, 1994,37:13
, 百拇医药
    [6]Clark-RS, Je Lzop, Micher PC, et al. Antibodies against Mac-1 attenuate neutrophil accumulation after traumatic brain injury in rats. J Neurotrauma, 1996,13(6):331-341

    [7]James T, Willson MD. U83836E reduces secondary brain injury in a rabbit model of cryogenic trauma. J Trauma, 1995,39(3):437-439

    [8]Keskils MK, Zsse K, Acas BF, et al. Head trauma and leukocytosis. Acta Neuro Chir, 1994,131(3~4):211-214
, http://www.100md.com
    [9]Un1-MW, Grotta JW, Maser MD, et al. Effects of neutropenia on edema histology and cerebral blood flow after traumatic brain injury in rats. J Neurotrauma, 1994,11(3):303-315

    [10]Schurer L, Weiss SJ, Chaser MD, et al. Effects of antineurtrophic serum(ANS) on posttraumatic brainoedema in rats. Acta Neurochir, 1990,51:49-51

    1998-08-25 收稿, 百拇医药