创伤性脊柱骨折合并脊髓损伤患者血清pNF-H动态变化及其与脊髓损伤程度的相关性

杨红杰,乔文菲,董胜利

(平煤神马医疗集团总医院脊柱外科,河南 平顶山 467000 )

创伤性脊柱骨折合并脊髓损伤属于突发性、破坏性强的损伤，脊髓损伤后易诱发多种并发症，如神经痛、血压下降、肺栓塞、大小便失禁、尿路感染、骨质疏松等，影响患者生活质量[1-2]。近年来，我国创伤性脊髓损伤发病率逐年增长，使脊髓损伤的诊治变得至关重要。目前临床确诊脊髓损伤主要采用常规检查与影像学检查，具有较强的主观性，导致对脊髓损伤疾病发展与预后缺乏客观评估。为进一步确定有效指标，客观诊断脊髓损伤程度，分子生物标志物开始成为研究的焦点[3-4]。磷酸化高分子量神经微丝蛋白(phosphorylated high molecular weight neurofilament，pNF-H)是磷酸化后的一种轴突细胞骨架蛋白，在机体健康时细胞外仅有较少的轴突细胞骨架蛋白，但当脊髓发生损伤时，血脊髓屏障侵损，炎性细胞渗透到脊髓组织中大量释放炎症因子，导致损伤部位出现再次损伤，加剧神经元损伤与神经功能破坏[5-6]。由于pNF-H等蛋白经破裂受损的血脊髓屏障侵入脑脊液后穿透血液屏障进入血液，从而在脑脊液与血液中均可检测到pNF-H的存在，但目前关于pNF-H与脊髓损伤程度的关系报道较少。本研究回顾性分析2017年1月—2019年1月笔者医院脊柱外科收治的94例创伤性脊柱骨折患者血清pNF-H动态变化与脊髓损伤程度间的相关性，以期为临床治疗提供参考。

资料与方法

1 一般资料

纳入标准：(1)脊髓损伤组经体格检查、X线片、CT及MRI等影像学手段确诊为创伤性脊柱骨折合并脊髓损伤； (2)脊髓损伤组为初次创伤性脊髓损伤，6h内就诊同时出现神经症状； (3)单纯骨折组经体格检查、X线片、CT及MRI等影像学手段检查确诊为创伤性脊柱骨折，且未见脊髓损伤，6h内就诊同时未见神经症状； (4)年龄18～60岁； (5)健康对照组均为体检结果健康者，且未见颅脑损伤史。排除标准：(1)有多发性硬化、肌萎缩侧索硬化症与其他神经系统病史和家族史； (2)合并心脑血管，心、肝、肾等严重脏器性疾病； (3)先天性脊柱发育畸形； (4)脊柱手术史； (5)两组患者住院期间发生颅脑损伤。

94例患者中合并脊髓损伤48例(脊髓损伤组)，单纯脊柱骨折46例(单纯骨折组)，同期笔者医院进行体检的健康者40例作为健康对照组。脊髓损伤组中男性35例，女性13例； 年龄18～60岁，平均50.7岁； 致伤原因：道路交通伤20例，摔伤16例，高处坠落伤7例，砸伤5例； 损伤部位：颈髓损伤21例，胸髓损伤12例，胸腰段损伤15例； 脊髓损伤ASIA神经功能分级：A级12例，B级11例，C级15例，D级10例。单纯骨折组中男性30例，女性16例； 年龄18～60岁，平均50.8岁； 致伤原因：道路交通伤18例，摔伤13例，高处坠落伤8例，砸伤7例。健康对照组中男性30例，女性10例； 年龄18～60岁，平均50.8岁。三组一般资料比较差异无统计学意义(P>0.05)。入选者均为自愿参与本研究，且签署知情同意书； 本研究经笔者医院医学伦理委员会批准(2017NF02009)。

2 方法

收集脊髓损伤组与单纯骨折组伤后12h、24h、3d、7d、14d时静脉血3mL，健康对照组仅在体检日留取静脉血3mL，离心分离后采用双抗体夹心法测定标本中pNF-H水平，采用纯化的人pNF-H抗体包被微孔板，制成固相抗体，往包被单抗的微孔中一次加入待检测标本，再与辣根过氧化物酶标记的pNF-H抗体结合，制作为抗体-抗原-酶标抗体复合物，经彻底洗涤后加底物3,3',5,5'-四甲基联苯胺显色，在辣根过氧化物酶催化下转化为蓝色，同时在酸的作用下转化为最终的黄色，颜色深浅与样品中pNF-H呈正相关。采用酶标仪(型号：TC1000-S，大连枫洲科技有限公司)在450nm波上下测定吸光度，采用标准曲线计算样品中pNF-H浓度。

3 ASIA分级

脊髓损伤组患者入院后由2名医师共同完成美国脊髓损伤协会(American Spinal Cord Injury Association，ASIA)神经功能分级，分级标准参照《脊髓损伤ASIA神经功能分类标准》[7]，A级：完全性损伤，骶段S4-5完全丧失任何运动与感觉功能； B级：不完全性损伤，损伤平面以下，骶段S4-5有明显感觉，但丧失运动功能； C级：不完全性损伤，损伤平面以下运动功能尚在，且超过一半的关键肌肌力<3级； D级：不完全性损伤，损伤平面以下运动功能尚在，且超过一半的关键肌肌力≥3级。

4 统计学分析

结 果

1 不同时间点各组血清pHF-H浓度变化

脊髓损伤组伤后12h、24h、3d、7d pNF-H浓度逐渐升高，在14d时下降，单纯骨折组与健康对照组伤后12h、24h、3d、7d pNF-H浓度无明显变化； 脊髓损伤组伤后12h、24h、3d、7d、14d血清pNF-H浓度高于单纯骨折组、健康对照组(P<0.05)； 单纯骨折组伤后12h、24h、3d、7d、14d血清pNF-H浓度高于健康对照组(P<0.05)。见表1。

表1 不同时间点各组血清pNF-H浓度变化

2 脊髓损伤组不同ASIA分级患者不同时间点血清pNF-H浓度变化

A、B级患者在伤后12h、24h、3d、7d pNF-H浓度逐渐升高，而在14d时逐渐下降，C、D级患者在伤后12h、24h、3d pNF-H逐渐升高，而在7、14d时pNF-H逐渐下降； 不同ASIA分级患者不同时间点血清pNF-H浓度比较差异有统计学意义(P<0.05)； 伤后12h、24h、3d、7d、14d，A级患者血清pNF-H浓度高于B、C、D级患者(P<0.05)，B级患者血清pNF-H浓度高于C、D级(P<0.05)，C级患者血清pNF-H浓度高于D级(P<0.05)，见表2。

经Spearman相关性分析，血清pNF-H与ASIA分级呈负相关(r=-0.951，P<0.05)。

表2 脊髓损伤组不同ASIA分级患者不同时间点血清pNF-H浓度变化

讨 论

脊髓损伤发生主要是由中枢神经系统中轴突受损所致，血清与脑脊液中会产生大量蛋白质浓度改变，该类生物标记物辅助评估损伤患者的病情，为疾病诊断、治疗与预后观察提供帮助[8-9]。pNF-H作为一种高分子蛋白质，具有含量高、稳定性强、神经组织特异性强的优势。研究报道，其在中枢神经系统轴突损伤性疾病中具有良好的评估价值，如脑卒中、颅脑损伤、脊髓侧索硬化等[10]。有研究报道测定血清中pNF-H含量来判断神经细胞退化与凋亡现状，进一步验证脊髓损伤病情严重程度，结果采用大鼠实验进一步验证发现，脊髓损伤后的大鼠在几个小时后出现pNF-H浓度升高，在术后16h时达到首个浓度高峰后，pNF-H浓度呈现为低表达，术后3d左右浓度达到峰值，后续的14d观察中pNF-H浓度下降[11-12]。何件根等[13]报道，神经微丝蛋白仅存在于神经细胞中，而血清中可监测到神经微丝蛋白提示神经细胞受到损伤。

本研究发现，各组间不同时间点血清pNF-H浓度变化差异有统计学意义，进一步推测在脊柱骨折、脊髓损伤患者及健康对照组血清中均可成功检测到pNF-H，在相同时间点中脊髓损伤组pNF-H浓度最高，而单纯骨折组pNF-H浓度未见显著上升，提示单纯骨折组未有脊髓或其他部位发生中枢神经损伤。脊髓损伤组患者中血清pNF-H随着时间变化而升高后下降的动态变化，在伤后7d最高，14d明显下降，可能与血脊屏障受损、神经元功能坏死密切相关[14-16]。本研究分析了脊髓损伤组不同ASIA分级患者不同时间点的血清pNF-H浓度，结果发现在相同时间点中A、B级浓度显著高于C、D级浓度，提示病情严重的脊髓损伤患者血清中pNF-H浓度越高，而在ASIA分级较轻脊髓损伤患者中pNF-H浓度表达不显著，可能由于C、D级病理损害程度较轻，而A、B级神经功能损害较为严重使pNF-H大量经破裂受损的血脊髓屏障侵入脑脊液后穿透血液屏障进入血液而呈现为高表达。本研究显示ASIA分级A级患者pNF-H水平显著高于B、C、D级患者，同时确定血清pNF-H是评估脊髓损伤严重程度的生物标志物。本研究经Spearman相关性分析，血清pNF-H与ASIA分级呈负相关，提示血清pHF-H水平可能成为监测脊髓损伤病情变化的指标，在脊髓损伤发生发展时具有预测意义，既往研究报道与本研究结果对比有相似结果[17-18]。De Schaepdryver等[10]研究报道，血清中胶质纤维酸性蛋白(GFAP)、pNF-H、神经元特异性烯醇化酶(NSE)水平联合CT技术，可进一步评估脊髓损伤程度； 而Kim等[19]进行大鼠动物实验研究发现，脊髓损伤程度越严重，大鼠pNF-H浓度越高，提示pNF-H水平可有效预测脊髓损伤严重程度。

综上所述，创伤性脊柱骨折合并脊髓损伤患者血清pNF-H浓度随时间变化，而ASIA分级越严重血清pNF-H浓度越高； 在未见脊髓损伤的创伤性脊柱骨折及健康人群中均可检测到pNF-H浓度。但由于本研究为小样本研究，需进一步扩大样本在多中心研究中验证，以获得更准确的结果。