脑出血后脑组织凝血酶含量与颅内压和预后的关系

Reationship between thrombin in human brain to ICP and prognosis after intracerebra hemorrhage

YANG Wei-dong，MA Jing-jian.Department of Neurosurgery，Genera Hospita，Tianjin Medica University，Tianjin 300052，China

[Key words] thrombin；intracrania pressure；intracerebra hemorrhage

多年来，脑出血一直被认为是很短时间内的活动性出血，以后继发脑水肿使病情进一步加重。目前关于脑出血后脑水肿的形成机制还不十分清楚，曾有学者认为系血肿对局部脑组织产生机械性压迫引起脑血流障碍所致。然而，越来越多的动物实验和临床研究表明，脑出血后神经毒性物质的形成是引起脑水肿的主要因素，而且已经得到广大学者的认同。近年来，国内外学者在动物实验中发现了凝血酶的神经毒性作用，并且是引起脑水肿的重要因素。笔者观察了35例脑出血病人凝血酶的表达，及其与颅内压和预后的关系，现将研究结果报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 本组35例高血压脑出血病人采自本院2005年7月～2006年10月住院患者，男21例，女14例，年龄46～73岁，平均57.2岁，所有病例均经头部CT确诊。出血部位位于基底节，左侧19例，右侧16例，血肿量45～150 m。术前GCS评分：3～7分25例；8～11分4例；12～15分6例。术前肢体偏瘫或轻瘫29例，单侧病理征阳性14例，双侧病理征阳性17例。术前单侧脑疝12例，双侧脑疝3例。其中31例于发病6 h内，4例于12 h内接受手术治疗，其中行去骨瓣减压术25例。

1.2 观察指标与测量方法 在手术入路灰白质交界处取少量脑组织（病人或家属签署知情同意书），10%的甲醛固定，常规制作蜡块，切片，染色。术后1、3及7天在脱水药物应用前30 min左右行腰椎穿刺测量颅内压，根据出院时神经系统功能情况做GOS评分。

1.3 免疫组化方法 应用凝血酶亲和纯化兔多克隆抗体（武汉博士德生物工程有限公司提供），采用ABC法染色，用已知阳性切片（厂家提供）作为对照。

1.4 结果判定 阳性细胞胞浆内有棕黄色颗粒。每张切片随机取5个高倍视野（×400）计数其阳性细胞占细胞总数的百分比，取5个视野的平均值为该标本的阳性率。

1.5 统计学分析 应用SPSS统计学软件，采用Spearman秩相关进行统计学分析，P＜0.05为有统计学意义。

2 结果

2.1 凝血酶在脑出血病人脑组织的表达 本组35例标本均有不同程度染色，平均阳性率为47%（见图1～4）。

图1 凝血酶在脑出血病人脑组织的阳性表达（ABC法×400），标本于脑出血后4 h取自手术入路灰白质交界处 图2 凝血酶在脑出血病人脑组织的阳性表达（ABC法×400），标本于脑出血后3 h取自手术入路灰白质交界处 图3 凝血酶在脑出血病人脑组织的阳性表达（ABC法×400），标本于脑出血后4 h取自手术入路灰白质交界处 图4 凝血酶在脑出血病人脑组织的阳性表达（ABC法×200），标本于脑出血后4.5 h取自手术入路灰白质交界处

2.2 统计分析结果 结合临床资料，经Spearman秩相关分析，统计结果见表1。表1 凝血酶阳性率与颅内压（1、3、7天）及GOS评分的关系注：Spearman秩相关，*P＜0.05

统计分析结果显示:（1）脑出血病人脑组织凝血酶含量与颅内压（1、3、7天）均呈中度正相关：凝血酶阳性率与ICP（1天）Spearman相关系数（rs 1）=0.640 （P＜0.05）;与ICP（3天）Spearman相关系数（rs 2）=0.639（P＜0.05）;与ICP（7天）Spearman相关系数（rs 3）=0.529（P＜0.05）。（2）与GOS评分呈中度负相关：凝血酶阳性率与GOS评分Spearman相关系数（rs 4）=-0.800（P＜0.05）。试验表明凝血酶含量是影响脑出血病人颅内压及预后的重要因素。

3 讨论

凝血酶是一种血清丝氨酸蛋白酶，由非活性的凝血酶原转化而来，能使纤维蛋白原转化为纤维蛋白，并影响级联反应中几个不同的凝血步骤。自发性脑出血后凝血酶主要由组织因子为始动因子的外源性凝血途径产生。一般全血可产生260～360 u/m的凝血酶，而1 u的凝血酶足以使1 m血液在15 s内凝固。

凝血酶有3个相互独立的结合位点，即催化位点、阴离子结合位点、肝素结合位点，通过这些位点与其他分子或其他受体相互作用。凝血酶受体是一种蛋白酶活化受体（protease-activated receptor，PAR），含有7个疏水的螺旋状跨膜区域，形成3个胞外环状结构，还有1个胞内C端和胞外N端。

凝血酶曾应用于外科手术中以达到止血的目的。然而，Lee等分别用浓缩血细胞、血清、血浆、全血，通过立体定向注入鼠的右侧基底节，24 h后处死动物，测量脑水肿程度及离子含量，全血组出现与脑水肿一致的脑含水量增加与离子的改变，而浓缩血细胞、血清、血浆并不引起脑水肿，在血浆中加入凝血酶原也可导致水肿发生。研究表明：1 ｕ／m的凝血酶就可引起脑组织的含水量增加，浓度增加到10 ｕ／m的凝血酶可明显增加死亡率，这种剂量是神经外科应用凝血酶止血的常用剂量。

本组研究通过脑出血后脑组织凝血酶含量与颅内压和预后之间的关系研究发现，脑出血后凝血酶从血凝块中持续释放，通过直接扩散、脑脊液扩散及通过受损的血-脑屏障进入神经细胞和神经胶质细胞，并与特异性受体结合，引起脑水肿。Spearman秩相关分析的统计结果显示:凝血酶的表达水平越高，病人早期、晚期颅内压明显增高，预后不佳。这些结果提示凝血酶的表达与脑出血病人的预后有一定的相关性。

Xi等认为，低浓度凝血酶具有神经保护作用，能促进胶质细胞中神经生长因子的合成分泌，调节轴突生长和逆转星形细胞向上皮样星形细胞的转变过程。小剂量凝血酶预处理可明显缩小缺血范围，减轻脑水肿。Nagy等体外培养人脑微血管内皮细胞（brain microvascuar endotheia ce，BMEC）发现，培养液中加入凝血酶后BMEC立即发生收缩，细胞间隙扩大，去除凝血酶后30min细胞形态恢复正常。因此认为，上述变化可能是凝血酶改变血-脑屏障（bood-brain barrier，BBB）通透性的主要机制。Lee等的动物实验表明凝血酶可以诱导BBB的破坏，导致脑实质细胞死亡，而对脑血流无影响，从而认为凝血酶的神经毒性作用及对BBB的破坏是脑水肿形成的主要诱导因素。

De Bigio等认为，血凝块和受损脑组织释放化学趋化因子包括凝血酶，促使中性白细胞向血肿及起周围脑组织转移，成为活化的白细胞。后者可发生流变学改变，表现为聚集性、黏附性的提高和变形性降低，造成微循环有效面积减少，有效灌注压下降。Xi等在动物实验中发现：凝血酶注入大鼠右侧基底节后24～48 h脑水肿达到高峰，比脑出血后脑水肿高峰早，而浓缩红细胞在注入后2天内不引起明显的水肿，但在3天后可引起脑组织含水量增加。从而认为凝血酶在脑水肿的早期起主导作用，而红细胞（崩解后形成血红蛋白）则在脑水肿的后期起作用。另有研究表明，早期脑水肿可能是由于凝血酶激活酶原或通过细胞毒性受体调节的直接细胞毒性作用，后期则是由于BBB破坏形成的脑水肿。此外，凝血酶还可使脑组织中离子含量发生变化（Na+、C-的增加和K+的减少），引起脑电活动的增加、癫痫及神经功能障碍[10～12]。

综上所述，凝血酶引起脑水肿的作用机制可以概括为以下几点：（1）凝血酶可以增加BBB通透性；（2）具有神经毒性作用，大剂量可导致胶质细胞死亡；（3）抑制Na+-K+-ATPase活性；（4）在海马CAI区能诱发神经元去极化等。

上述观点已经通过大量动物实验证明，但尚无人体组织的相关临床试验。本组研究结果表明，人类脑出血后脑组织内存在凝血酶的表达，并通过其神经毒性作用、对血-脑屏障的破坏作用、对局部脑血流及代谢的影响、对水和电解质的影响及介导的炎症反应，在脑水肿的形成机制中起着重要作用，为将来凝血酶抑制剂的临床试验和应用提供了一定的依据。由于样本有限，今后仍需大样本临床试验进一步证实。

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