早期微创颅内血肿清除术对脑出血患者IL-17、MMP-9水平的影响

何明杰,王恩任,张列,樊庆荣(成都医学院第一附属医院神经外科,成都 610500)

·论 著·

早期微创颅内血肿清除术对脑出血患者IL-17、MMP-9水平的影响

何明杰,王恩任,张列,樊庆荣
(成都医学院第一附属医院神经外科,成都 610500)

目的 比较早期微创颅内血肿清除术对高压性脑出血(HCH)患者IL-17、MMP-9水平的影响,探讨IL-17、MMP-9在脑出血病程进展和恢复中的意义。方法 对我院收治的58例HCH患者分别行早期微创颅内血肿清除术和常规开颅手术,并利用ELISA方法检测术前、发病后48 h、7 d、14 d的血清IL-17、MMP-9水平,分析不同术式对IL-17、MMP-9水平的影响。结果 两组患者IL-17、MMP-9水平随疾病进展在术后48 h达峰值,随后分别开始下降,微创组IL-17、MMP-9下降速度明显比手术组更快(P<0.05)。微创组治疗后7、14 d的CSS评分显著低于手术组(P<0.05)。手术前后IL-17表达与CSS评分、CRP水平正相关。结论 早期微创颅内血肿清除术治疗的临床疗效优于常规开颅手术,可显著降低IL-17、MMP-9、CRP等炎症因子水平。IL-17与CSS评分、CRP具有明显相关性,可作为脑出血术后恢复较好的生物学评估指标。

早期微创颅内血肿清除术；高血压脑出血；IL-17；MMP-9

高血压性脑出血(hypertensive cerebral hemorrhage,HCH)是临床上常见的神经外科急症之一,较为危重,具有较高的致残率和病死率[1]。相对于常规的开颅手术治疗,早期微创颅内血肿清除术是一种在立体定向技术基础上发展起来的微创手术,可迅速清除血肿、降低颅内压,目前在临床上的治疗应用已越来越多。炎症反应和脑水肿在脑出血继发性脑损伤中发挥重要作用,白介素17(interleukin 17, IL-17)是参与体内急慢性炎症的重要炎症细胞因子,而基质金属蛋白酶-9(matrix metalloproteinase, MMP-9)参与了急性脑出血后脑水肿和炎症反应也早已得到证实[2]。本研究旨在探讨早期微创颅内血肿清除术对HCH血清IL-17、MMP-9水平的影响,并探讨IL-17在脑出血病程及术后恢复过程中的意义。

1 资料与方法

1.1 临床资料

选择我院2012年2月～2013年2月收治的符合入选标准的急性HCH患者共58例,均为急性起病,并经头颅CT证实。诊断均符合1995年全国第4届脑血管病学术会议通过的《各类脑血管疾病诊断要点》中HCH诊断标准,入选标准：1)幕上出血>30 mL；2)幕下出血>10 mL；3)脑室内出血,引起阻塞性脑积水、铸型性脑室积血者；4)发病后意识障碍轻微其后缓慢加深或中度昏迷应积极手术；5)手术时间在发病24 h内。排除标准：单纯性脑室出血、蛛网膜下腔出血、动脉瘤、动静脉畸形、颅内肿瘤、头部外伤、原发及继发性凝血功能障碍等引起的出血。将58例HCH患者作为研究对象,其中采用传统骨瓣开颅血肿清除术组(手术组)25例,男14例,女11例；早期微创颅内血肿清除术组(微创组)33例,男20例,女13例。

1.2 治疗方法

1.2.1 手术组 幕上血肿采用额颞或颞部骨瓣开颅,根据进入血肿腔的入路不同分为经颞叶入路和经外侧裂入路,其骨瓣开颅时头皮切口不一样,经外侧颞入路选择额颞发际内弧形头皮切口,经颞叶入路选择颞部马蹄形头皮切口。幕下小脑血肿,选择枕下正中切口,上端达枕外隆凸上2 cm,下至第4颈椎棘突水平。进入血肿腔后,在直视下用吸引器吸除血肿,较硬的血凝块用取瘤钳夹碎后吸除,遇到出血的血管用双极电凝止血,对少量渗血用明胶海绵或棉片压迫止血。清除血肿后,在血肿腔内放置内径0.5 cm的橡胶引流管,6 h后复查头颅CT,如CT提示血肿腔无再出血,于术后24 h拔除引流管。

1.2.2 微创组 以患者头部CT结果显示的血肿所在区域以及出血量进行穿刺点和穿刺针长度的选定,颅内血肿碎吸针选用YL-1型。将患者头发剃光,进行常规消毒,在局部麻醉之后使用电钻将碎吸针穿过颅骨,在穿过颅骨后会有突然下降感,然后撤出电钻和钻头,将针芯缓慢推入血肿中心位置,在此过程中需要将针头缓慢转动使其能够充分吸收淤血,随即拔出针芯,见有陈旧性血液流出,连接注射器缓缓抽吸血肿,再将针形血肿粉碎器插入,使用每1 000 mL生理盐水联合2 5000 U肝素对血肿腔进行反复冲洗,直到流出的冲洗液中无明显血渍后,将20 000 U尿激酶注入血肿腔中,同时开放引流,每8 h重复以上步骤。在48 h之后对患者进行头部CT复查,血肿消除90%以上时,可拔出穿刺针。

1.3 临床资料收集及血清ELISA检测

入组患者次日清晨空腹抽静脉血,测定血清总胆固醇、低密度脂蛋白(LDL)、高密度脂蛋白(HDL)、肌酐、尿素氮、C反应蛋白(CRP)和同型半胱氨酸(HCY)等。同时HCH患者于入院时(手术前)及手术后48 h、7 d、14 d分别采集空腹静脉血3 mL,2 000 r/min离心10 min后留取上层血清置于-80 ℃冰箱保存待测。血清IL-17、MMP-9采用ELISA法测定(试剂盒购自美国R&D System公司),所有操作均严格按说明书进行。

1.4 神经功能缺损程度评分

两组患者在入院时,术后第7天和第14天按中国卒中量表(Chinese stroke scale, CSS)进行神经功能缺损评分。

1.5 统计学方法

2 结果

2.1 两组一般资料比较

58例HCH患者中,手术组25例,平均年龄为(55.3±10.5)岁；微创组33例,平均年龄(56.3±11.4)岁。两组患者一般资料比较,差异无统计学意义(P>0.05)(见表1)。

表1 两组一般资料比较

2.2 两组血清IL-17和MMP-9的动态变化

两组患者治疗前发病24 h内测血清IL-17和MMP-9水平。术后48 h,两组IL-17、MMP-9的表达升高,明显高于发病24 h内,之后IL-17、MMP-9水平开始明显下降,术后14 d降至最低。发病24 h内两组间IL-17、MMP-9的含量比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。术后48 h微创组与手术组比较,IL-17水平无明显差异,而MMP-9水平则明显低于手术组。术后第7、14天,微创组IL-17、MMP-9含量均明显低于手术组(P<0.05)(见图1)。

图1 两组间血清IL-17和MMP-9的动态变化比较

2.3 术后CSS评分比较

两组患者在治疗后第7天和第14天时,用CSS量表评定,比较观察两组患者神经功能缺损程度,并评估其功能改善情况。微创组在术后第7天和第14天的CSS评分明显均低于手术组,差异具有统计学意义(P<0.05)(见图2)。

图2 两组术后第7天和第14天的CSS评分比较

2.4 两组治疗前后血清IL-17水平与CSS评分、MMP-9、CRP的相关性

对两组患者治疗前和治疗后进行Spearman相关性分析可见,两组患者IL-17与CSS评分具有正相关；手术组IL-17与MMP-9正相关,但微创组术后14 d时IL-17与MMP-9无相关性；两组CRP均与IL-17具有相关性(见表2)。

表2 血清IL-17水平与CSS评分、MMP-9、CRP的相关性

*P<0.05,△P<0.01

3 讨论

HCH是神经外科常见的危急重症之一,多发生于中老年人群,研究[3]显示该症占各型脑血管病的10%～15%,具有较高的病死率和致残率。HCH的损伤机制包括脑出血原发性损伤和继发性损伤,而导致患者病情加重的主要原因为继发性脑损伤[4]。血肿压迫、再出血、炎症反应、兴奋性氨基酸毒性作用、钙离子超载等均为引起继发性脑损伤的原因。越来越多的证据[5]显示,炎症反应在HCH后继发性脑损伤过程中发挥重要作用。

IL-17是参与体内急慢性炎症的重要细胞因子,主要来源于Th17细胞,此外,NKT细胞、γδT细胞均可分泌IL-17。Th17细胞是一种独立的CD4+ T细胞亚群,RORγt是其分化过程中关键的转录激活因子,绝大多数Th17细胞介导的效应均是由IL-17产生[6]。IL-17的促炎作用主要是通过诱导趋化因子、其他炎性细胞因子及基质金属蛋白酶(MMP)等炎症基因的表达,从而激活NF-κB,MAPKs 和 C/EBPs信号通路实现的[7]。Shichita等[8]研究发现缺血性脑卒中患者中,IL-17在脑缺血继发性损伤中具有重要意义,可能是诱发继发性损伤的重要治疗靶点。

MMP-9除了通过破坏血脑屏障外,还可通过诱导神经细胞变性坏死等机制造成脑损伤。在正常脑组织中,MMP-9表达较低。Abilleira等[9]研究发现,在脑出血患者发病24 h内血清MMP-9水平明显升高。同时,MMP-9与血肿周围脑组织的水肿体积正相关[10]。Yang等[2]发现,在脑出血大鼠模型诱导后4 h～7 d,MMP-9和ICAM-1升高,而地塞米松治疗后,MMP-9和ICAM-1水平随脑水肿减轻而下调,提示地塞米松可能是通过降低MMP-9和ICAM-1水平,从而减轻出血后脑水肿。

早期微创颅内血肿清除术能有效减少对患者脑组织损伤,减轻手术引起的炎症反应,降低术后炎症介质病理性瀑布效应,减轻血肿周围水肿[11,12]。在脑出血动物模型中,研究已发现多种T淋巴细胞参与并调节出血后颅内炎症反应。Rolland等[13]通过动物实验发现,在诱发脑出血模型后,IL-17的表达明显增加,随着芬戈莫德治疗干预后,脑水肿减轻,神经功能在迅速恢复的同时IL-17和INF-γ的表达开始下调。另一项研究[14]中发现,急性脑出血患者外周血Th17细胞以及RORγt mRNA 和IL-17表达持续升高,脑出血后第3天和第7天均显著高于正常对照,第14天时Th17细胞比例和RORγt mRNA水平降至正常,但IL-17仍明显高于对照。可见在急性脑出血患者中,Th17细胞和IL-17可能参与了其急性期促炎症反应的作用,并参与脑出血后进展及修复的病理进程。

本研究选取不同时间点动态观察IL-17、MMP-9的变化,其动态变化与脑出血的病程一致,可见急性出血后脑组织出现明显的炎症反应。术后48 h IL-17与MMP-9明显高于入院时,但两组比较发现,微创组的IL-17、MMP-9水平均明显低于手术组(P<0.05),可见微创血肿清除术及时清除血肿,脑组织的炎症反应比手术组轻。术后第7、14天IL-17与MMP-9在两组均持续下降,且术后第14天微创组的IL-17、MMP-9已降至比急性起病时更低,可见微创血肿清除术可明显降低术后炎性细胞因子水平及脑水肿程度。

相关性分析发现,在两组患者中,脑出血患者的病理进展及恢复过程中IL-17与患者病情严重程度正相关,病情越重,其颅内炎性反应越严重。术后MMP-9表达量也随着IL-17水平下调,但在微创组术后14 d与IL-17水平无相关性。MMP-9的表达主要与血肿形成有关,对于微创组术后其表达量与IL-17无相关性,这一结果可能由于微创血肿清除术可早期快速清除血肿,并有效减轻继发性脑水肿,术后14 d的脑水肿程度基本已完全消除；其次,可能与样本量较小有关。CRP作为反应体内炎症状态的敏感指标,在脑出血后6 h开始升高,48～72 h达到峰值；高CRP水平是预测脑出血早期血肿形成及神经功能恶化的独立指标[15,16]。本研究发现,在两组患者中,CRP水平与IL-17水平正相关,两者可能在脑出血的发展中具有一致性,共同反映体内炎症水平。患者术后的神经功能恢复方面,微创钻孔血肿清除术治疗HCH在术后7、14 dCSS评分明显高于常规开颅手术组,可见早期微创颅内血肿清除术对于术后神经功能恢复优于常规开颅手术。

综上所述,血清IL-17与脑出血及术后恢复、MMP-9及CRP具有明显相关性,可作为脑出血术后恢复较好的生物学评估指标,同时有助于判断脑出血的预后。早期微创颅内血肿清除术治疗的临床疗效优于常规开颅手术,可明显降低IL-17、MMP-9、CRP等炎症因子水平,从而减轻继发炎症反应,减轻颅内水肿,改善预后。

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Influence of the Serum IL-17 and MMP-9 Levels in Patients with Hypertensive Cerebral Hemorrhage after Early Minimally Invasive Hematoma Aspiration

HEMing-jie,WANGEn-ren,ZHANGLie,FANQing-rong

(DepartmentofNeurosurgery,theFirstAffiliatedHospitalofChengduMedicalCollege,Chengdu610500,China)

Objective To compare the influence of serum IL-17 and MMP-9 levels in hypertensive cerebral hemorrhage (HCH) patients after early minimally invasive hematoma aspiration after traditional surgical operation. To explore the effects of IL-17 and MMP-9 in the progression and recovery of the HCH patients. Methods 58 patients with HCH were randomly divided into early minimally invasive hematoma aspiration and traditional surgical operation groups. ELISA methods were used to measure the serum IL-17 and MMP-9 levels before opration, 48 hours after onset, and after 7 days and 14 days. The influence of serum IL-17 and MMP-9 levels was analyzed after different operations. Results The serum IL-17 and MMP-9 levels were elevated and achieved the peak after 48 hours in both groups, then the IL-17 and MMP-9 levels began to decline respectively, the decrease of IL-17 and MMP-9 levels in minimally invasive group was obviously faster than controls (P<0.05). The CSS scores after 7 and 14 days in the minimally invasive treatment group were significantly lower than controls (P<0.05). The IL-17 were positively correlated with CSS scores and CRP levels both at the preoperative and postoperative conditions. Conclusion The clinical effect of early minimally invasive hematoma treatment is superior to traditional surgical operation, it can obviously reduce the levels of IL-17, MMP-9, CRP and other inflammatory factors. IL-17 was obviously correlated with CSS scores and CRP levels, and could be a good biomark in the recovery of HCH patients.

Early Minimally Invasive Hematoma Aspiration; HCH; IL-17； MMP-9

http://www.cnki.net/kcms/detail/51.1705.R.20140415.1048.004.html

10.3969/j.issn.1674-2257.2014.02.010

R651.1

A