急性颅脑损伤后脑脊液抑制性氨基酸的变化及意义

急性颅脑损伤后脑脊液抑制性氨基酸的变化及意义

刘平

桃江县人民医院

摘要：目的探讨脑脊液中抑制性氨基酸的水平与颅脑损伤严重程度的关系。方法

将71例急性颅脑损伤患者按入院时GCS评分分为9～15分组（37例）和3～8分组（34例），伤后1、3、7d采集脑脊液标本；以28例正常脑脊液标本作对照组。采用柱前衍生反相高效液相色谱紫外吸收检测法定量分析脑脊液标本中γ-氨基丁酸（GABA）、牛磺酸（Tau）和丙氨酸（Ala）浓度。结果颅脑损伤后脑脊液GABA、Tau浓度均高于对照组，GCS3～8分组Tau浓度均明显高于GCS9～15分组（P<0.05）。颅脑损伤后1、7d，GCS3～8分组GABA浓度高于GCS9～15分组（P<0.05），伤后3d时两组浓度无显著性差异（P>0.05）。颅脑损伤后Ala浓度较对照组明显下降（P<0.05）。结论脑脊液GABA、Tau在颅脑损伤后反应性增高提示其可能与颅脑损伤的严重程度相关。脑脊液Ala浓度在颅脑损伤后下降提示颅脑损伤后部分脑保护机制受到损害。

关键词：颅脑损伤；抑制性氨基酸；γ-氨基丁酸；牛磺酸；丙氨酸；脑脊液

【Abstract】ObjectiveTostudytherelationshipbetweenchangeininhibitoryamino-acidincerebrospinalfluid（CSF）andtheseverityofacutetraumaticbraininjury（TBI）.MethodsSeventy-onepatientswithacuteTBIwerepidedintogroupA（GCS3～8，n=34）andgroupB（GCS9～15，n=37）accordingGCSonadmittancetohospital.Thecontentsoftaurine（Tau），γ-aminobutyricacid（GABA）andalanine（Ala）inallthepatientsCSF，whichwascollected1，3and7daysafterTBI，and28normalCSFsamplescollectedfromhealthfulsubjectsservingcontrolweredeterminedbyreservedphasehighperformanceliquidchromatographyultravioletdetectionwithprecolumnderivatization.ResultsCSFcontentsofTauandGABAweresignificantlyhigheringroupsAandB1，3and7daysafterTBIthanthoseinthecontrolgroup（P<0.01）.CSFcontentsofTauweresignificantlyhigheringroupAthanthoseingroupB1，3and7daysafterTBI（P<0.01）.CSFcontentsofGABAweresignificantlyhigheringroupAthanthoseingroupB1，3and7daysafterTBI（P<0.01）：CSFcontentofGABAweresignificantlyingrouphigheringroupAthanthoseingroupB1，3and7daysafterTBI（P<0.01）：CSFcontentofAlaingroup7daysafterTBIandCSFcontentsofAlaingroupB1，3and7daysafterTBIweresignificantlylowerthanthoseinthecontrogroup（P<0.05）.ConclusionTauandGABAcontentsinCSFafterTBIarepositivelyrelatedtotheseverityofTBI.

【Keywords】Traumaticbraininjur）r，Severity；Inhibitor）ramino-acid；Cerebrspinalfluicl；Contents，Relationship

颅脑损伤后中枢神经系统兴奋性氨基酸（exci-tatorvamlno-acid，EAA）、组织胺、缓激肽、5一羟色胺、花生四烯酸、氧自由基等有害物质的过量释放会破坏血脑屏障；而且颅脑损伤后出血可引发广泛血管痉挛，颅肉压增高可导致脑缺血以及能量代谢障碍，这些因素会使胶质细胞、神经细胞发生血管源性和细胞毒性水肿和凋亡[1]。抑制性氨基酸（inhibitoryamlnoacjd，IAA）包括γ-氨基丁酸（gammaamlno-butyricacid，GABA）、牛磺酸（taurine，Tau）和丙氨酸（alanine，Ala）等是平衡兴奋性氨基酸毒性和产生脑保护作用的神经递质，其作用机制和临床意义尚未完全明确c我们对71例不同程度颅脑损伤患者的脑脊液GABA、Tau、Ala等3种IAA进行检测，并从临床角度分析其与颅脑损伤程度的关系。

1资料与方法

1.1标本采集急性颅脑损伤患者共71例，入院时GCS评分9～15分且入院24h内病情无加重的患者37例，其中男性24例，女性13例；年龄14～71岁，平均36岁。入院时GCS评分3～8分和GCS评分9～15分人院24h内因病情加重降至8分以下的患者34例，其中男性24例，女性10例；年龄13～68岁，平均35岁。伤后1、3、7d采集脑脊液样本进行IAA浓度检测。另从神经和代谢系统正常的28例外科手术患者行腰椎穿刺术取脑脊液作为对照组，其中男性15例，女性13例；年龄19～46岁，平均31岁。

1.2标本检测采用柱前衍生反相高效液相色谱紫外检测法测定脑脊液GABA、Tau和Ala含量。取脑脊液加入等体积乙腈（优级纯）去蛋白，离心后取上清澈，置于-70℃冰箱保存待测；再向去蛋白的脑脊液中加入等体积0.5mmol/L碳酸氢钠离心，取上清凌，加入衍生剂2，4一二硝基氟苯（进口分析纯，用乙簧配成1%溶液，4℃避光保存）25μl水浴衍生后，再加入0.1mmol/L磷酸盐缓冲液稀释至1ml，混合后高速离心10min取上清待测；取20μl加入Shimadzu高效液相色谱仪进样分析（岛津ODS-C18色谱柱），紫外吸收检测（波长360nm），以标准氨基酸浓度对峰面积作标准曲线，用外标法计算样品浓度。

1.3统计学处理采用SPSS11.0软件进行分析，计量资料以表示，采用多因素方差分析和Tamhane法比较，P<0.05为差异显著。

2结果

2.1不同程度的颅脑损伤患者伤后不同时间脑脊液T强涿度的变化GCS评分3～8分组和GCS评分9～15分组Tau浓度伤后1、3、7d均明显高于对照组，GCS评分3～8分组三次取样Tau浓度均明显高于GCS评分9～15分组（P<0.05）。见表1。

2.2不同程度的颇脑损伤患者伤后不同时间脑脊液e如土浓度的变化GCS评分3～8分组和GCS评分9～15分组GABA浓度伤后1、3、7d均明显高于对照组P<0.05）。GCS评分3～8分组伤后1、7dGABA浓度莲幂显高于同期GCS评分9～15分组（P<0.05），伤后3d两组无明显差异（P>0.05），见表2。

2.3不同程度的颅脑损伤患者伤后不同时间脑脊液Ala浓度的变化伤后1、3dAla浓度GCS评分3～8分组与对照组无明显差异（P>0.05），伤后7d明显低于对照组P<0.05）。GCS评分3～8分组和GCS评分9～15分组伤后1、3、7d均无明显差异（P>0.05）。见表3。

3讨论

研究表明，脑、脊髓损伤后组织兴奋性氨基酸和IAA含量差明显升高，并与损伤程度有关。IAA在颅脑损伤后浓度增高，起到对抗兴奋性氨基酸毒性和脑保护的作用[2]。

GABA是脑内最主要的IAA，30%以上的神经突触以GABA为递质。GABA对抗兴奋性氨基酸毒性是通过受体机制完成的。GABA作用于GABAa受体和GABAb

9～15分组相应值比，#P<0.05；Tau：牛磺酸

受体抑制兴奋性氨基酸释放和钙离子内流；GABA与GABAa受体结合后，使突触后膜Cl一通道开启，产生抑制性突触后电位，抑制神经元放电。GABA与GABAb受体结合后，使细胞膜对K+的通透性增高、Ca2+的内流减少，使兴奋性氨基酸释放减少，促进细胞膜稳定，提高神经元对缺血损害的耐受，降低兴奋毒性作用[3-6]。

Tau具有钙稳定作用，通过钙稳态的双向调节作用来阻止细胞内钙超载，从而保护神经细胞；同时，Tau还能增强损伤脑组织清除自由基的能力，减少膜脂质过氧化反应，从而稳定膜结构和功能c刀。研究发现Tau与GABAb受体位点有亲和作用，外源性Tau可以抑制细胞外液兴奋性氨基酸浓度升高，并降低受损脑组织内乳酸／丙酮酸比值，改善脑代谢[8]。还有实验证实Tau不但可促进细胞微管合成和稳定，还在DNA修复、保护神经元细胞核酸完整性方面起到关键作用[9]。

Ala作为小分子IAA，作用于甘氨酸受体而产生脑保护效应，但作周相对较弱[10]。

本研究结果显示，GABA、Tau在颅脑损伤后反应性增高与其损伤严重程度正相关，也显示出脑自我保护机制在伤后被持续激活，而Ala浓度在GCS评分3～8分组和GCS评分9～15分组均有下降，提示颅脑损伤后部分脑保护机制受到损害。脑脊液中递质类氨基酸的清除过程与能量代谢和细胞摄取功能的恢复有关。伤后脑脊液Tau、GABA浓度逐渐恢复接近正常，其预后较好；伤后Tau、GABA持续增高者则预后较差。

研究表明，亚低温可以使GABA持续维持在较高水平或提高IAA／兴奋性氨基酸比值，有助于提升脑保护作用[11]；苯二氮卓类药物可以激活GABA受体，减轻神经元受损程度[12]。可见IAA脑保护研究将为相关疾病治疗开辟新的途径。

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