创伤性颅脑损伤患者脑脊液H2S变化及其意义

侯文娟　叶同　杨晓明　冯杰　冯贵龙

山西医科大学第一临床医学院急诊科，山西太原 030001

[摘要]目的 测定创伤性颅脑损伤患者脑脊液硫化氢的浓度，探讨该浓度与损伤程度的关系及其临床意义。方法 选择颅脑外伤患者60例，根据GCS评分分为轻、中、重3组。分别留取创伤后12~24 h之内的脑脊液标本，采用分光光度法测定脑脊液中H2S浓度。另取6例健康者作为对照组。结果 60例颅脑外伤患者脑脊液中H2S浓度[（32.17±6.67）μmmol/L]明显高于对照组[（11.32±3.58）μmmol/L]，差异有统计学意义（P<0.05），23例重伤组脑脊液H2S浓度[（55.15±4.05）μmmol/L]明显高于中度组[（27.06±9.63）μmmol/L]、轻度组[（11.98±3.26）μmmol/L]，差异有统计学意义（P<0.05），中度组浓度高轻度组，差异有统计学意义（P<0.05），轻度组与对照组比较差异无统计学意义（P>0.05）。结论 颅脑外伤患者脑脊液H2S浓度升高；损伤程度越重，H2S浓度含量越高，可作为预测颅脑损伤严重程度的指标。

[教育期刊网 http://www.jyqkw.com
关键词 ]颅脑外伤;脑脊液;硫化氢;分光光度

[中图分类号]R4 [文献标识码]A [文章编号]1674-0742（2015）04（b）-0007-03

[基金项目]国家重点科室建设专项基，北京协和医学基金—睿E（睿意）急诊医学科研专项基金。

[作者简介]侯文娟，女，2012届山西医科大学第一临床医院急诊医学硕士研究生，研究方向：颅脑外伤。

[通讯作者]叶同（1976.6-），山西太原人，本科，副主任医师，研究方向：颅脑外伤。E-mail:Yt9798@sina.com。

H2S，曾经由于它的有毒性而声名狼藉，近被认为重要的气体信号分子，类似于NO、CO。这种古老的气体信号分子在进化过程中保留，并在各种生理、病理活动中调节不同的信号功能[1]。研究表明，在创伤性颅脑损伤12 h后大鼠血液及脑脊液H2S浓度显著升高[2-4]，但在人类脑脊液中H2S浓度变化情况及与损伤程度的关系尚待进一步研究。该项目2014年1~10月对不同损伤程度的脑外伤患者按GCS评分进行分组，测定其脑脊液H2S浓度，探讨脑外伤患者损伤程度与H2S浓度的关系及临床意义。报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取来该院就诊的急性颅脑外伤患者60例，男性42例，女性18例，年龄在18~60岁，患者均于创伤后12 h内入院，头颅CT、脑脊液常规生化及临床表现明确诊断。根据GCS评分，分为重度组24例（GCS≤8分）、中度组22例（GCS≤12分）、轻度组15例（GCS≤15分），以上脑外伤患者无其他器官或部位的严重损伤，既往无其他基础性疾病、无神经系统疾病及脑外伤病史。另取16例查体健康的患者作为对照组。

1.2 实验方法步骤

1.2.1 脑脊液H2S浓度检测方法 在患者脑外伤12~24 h之间通过蛛网膜下腔穿刺或术后脑脊液引流收集研究对象脑脊液标本，离心后置-80?℃冰箱备用。

1.2.2 H2S浓度测定 GSF标本在室温下自然解冻，采用去蛋白的方法测定H2S浓度。首先在试管中加入0.6 mL10 g/L醋酸锌然后加入0.2 mL上清液震荡均匀，再依次加入0.6 mL20 mmol/L 对氨基二甲基苯胺盐酸盐，0.6 mL 30 mmol/L 三氯化铁、0.6 mL100?g/L三氯乙酸和2.5 mL去离子水，充分混匀，室温孵育20 min。用紫外可见分光光度计在波长670 nm检测混合溶液吸光度，根据硫化氢标准曲线计算脑脊液硫化氢浓度[4]。

1.3 统计方法

采用spss 1.0统计学软件对测定结果进行统计学处理，计量资料以均数±标准差（x-±s）表示，组间比较采用单因素分析。

2 结果

3 讨论

目前大量证据表明：H2S为哺乳动物中枢神经系统中重要的信号分子。体内H2S生物合成以L-Gys为底物依靠胱硫醚-β-合酶（CBS）、胱硫醚-γ-裂解酶（ CSE ）和半胱氨酸转移酶催化下产生。CBS为中枢神经系统合成H2S的主要酶，在脑内主要分布在小脑、海马、皮质及脑干[5-6]。

KimuraH.A和Dawe，G.S[7-8]等研究发现H2S的主要生理功能包括：①H2S产生cAMP增强NMDA受体调节反应，使海马长时程记忆增强（LPT）；②H2S与谷胱甘肽有类似的功能，通过清除脑内自由基及活性物质，保护神经细胞；③H2S通过激活ATP依赖的K+、Cl-通道产生动作电位或者产生Ca2+波使神经细胞及胶质细胞间的信息传递；④维持细胞内外Ca2+平衡。

前期在SD大鼠研究显示[5]：急性颅脑损伤大鼠血清中H2S含量升高，脑实质损伤程度越重，其血清H2S含量升高越明显。本实验测定颅脑脑外伤患者12~24 h之间脑脊液H2S浓度，结果发现，脑外伤患者脑脊液H2S含量相比对照组显著增高，差异有统计学意义。重度脑外伤患者H2S浓度明显高于轻、中及对照组，中度组的H2S浓度高于轻度组，即脑外伤后损伤程度越重脑脊液H2S浓度含量越高。目前国内外研究表明[9-10]：原发性颅脑损伤引起的缺血缺氧改变是导致各种继发性病理变化的基础。脑组织在缺血缺氧条件下神经元大量产生自由基及活性氧（ROS），使ATP产生减少，钙离子积聚触发线粒体损伤使神经元大量凋亡。H2S在脑外伤后12 h之显著增加，通过维持钙离子平衡、清除自由基及活性物质、舒张血管平滑肌、抑制细胞凋亡对脑神经具有保护功能[11]。该实验与过国内外研究结果一致，提示：H2S表达对神经元细胞有保护作用[12]。这种结果进一步说明H2S通过维持钙离子平衡、清除自由基及活性物质、舒张血管平滑肌、抑制细胞凋亡对脑神经具有保护功能。检测脑脊液中H2S含量变化对判断颅脑损伤病情及其治疗有一定实用价值。

正常情况下H2S在脑脊液中表达较低，创伤性颅脑损伤后H2S迅速产生。创伤性颅脑损伤重度组H2S浓度显著增高的可能原因有一下几点：①脑外伤后脑血管痉挛致神经缺血、缺氧，Ca2+内流增加，钙调素活性增强。钙调素可激活增强H2S合成的CBS的酶，增加H2S含量[13]；②创伤性颅脑损伤后脑组织缺血缺氧，兴奋性氨基酸谷氨酸含量增多，诱导H2S含量增多[14]。H2S通过激活K+、Cl-通道及增加了谷胱甘肽的量来抵御谷氨酸诱导的细胞凋亡，从而保护神经细胞[15]；③半胱氨酸是合成H2S的底物，据研究表明外伤后半胱氨酸含量增加，也可能是H2S含量增高的原因[16-17]。

长期以来H2S被认为一种有毒气体，外源性H2S中毒可导致呼吸麻痹。但內源性H2S做为保护性气体在心血管系统、肺部疾病、神经系统疾病中发挥着重要的作用，目前还发现H2S是治疗中风的一种潜在方法[18]。是否內源性H2S产生的量越多对机体越有利，还是内源性H2S产生过多可引起机体损伤目前还不清楚，有待进一步研究。

[教育期刊网 http://www.jyqkw.com
参考文献]

[1] Qu.K， SW Lee， JS Bian.Hydrogen sulfide: Neurochemistry and neurobiology[J].Neurochemistry International ，2008，52（12）:155-165.

[2] Jang H.Hydrogen Sulfide Treatment InducesAngiogenesis After Cerebral Ischemia[J].Journal of Neuroscience Research，2014，92:（11）:1520.

[3] Wang R.Two’s company，three’s a crowd:can H2S be the third endogenous gaseous transmitter[J].FASEBJ，2002，16:1792- 1798.

[4] 边艳峰，杨晓明，冯杰，等.颅脑外伤大鼠急性期血清硫化氢（H2S）浓度的测定及其意义[J].中国药物与临床，2010，10（10）：1112-1113.

[5] 任彩丽，李东亮.全脑缺血-再灌注大鼠脑组织内源性硫化氢的动态变化[J].中国脑血管病杂志，2008，5（4）:177-181.

[6] 于海云，马宏.硫化氢对SHR大鼠的中枢心血管效应及其机制探讨[J].中国分子心脏病学杂志，2011（4）:235-240.

[7] Kimura H A.The possible role of hydrogen sulfide as an endogenous neuromodulator[J].J Neurosei，1996，16:1066-1071.

[8] Dawe GS.Hydrogen sulphide in the hypothalamus causes an ATP-sensitive K+channel-dependent decrease in blood pressure in freely moving rats[J].Neuroscience，2008，152（1）:169-177.

[9] Hyunduk J.Hydrogen Sulfide Treatment Induces Angiogenesis After Cerebral Ischemia.Journal of Neuroscience Research[J].J Neurosce Res，2014，92（11）:1520-1528.

[10] 耿彬， 杜军保， 唐朝枢.内源性H2S—一种新的气体信号分子[J].生理科学进展，2002，33（3）:255 - 258.

[11] 胡擎鹏.脑脊液与血清中H2S、NO水平对患儿不同病原颅内感染的鉴别意义[D].衡阳：南华大学，2013.

[12] 张清友，杜军保，张春雨，等．内源性一氧化氮对低氧大鼠肺动脉硫化氢胱硫醚-γ-裂解酶体系的影响[J]．实用儿科临床杂志，2009，18（11）：865-867.

[13] Hu Wenhui，Qiang Wanan. Dual role for nitric oxide in dynorphm spinal neurotoxicity[J].Neurotrauma，2009，16（1）:85-88.

[14] Mc Allister TW.Neurobiological consequences of traumatic brain injury[J]. Dialogues in clinical neuroscience， 2011， 13（3）:287-300.

[15] Frattalone AR.，Ling，GS. Moderate and severe traumatic brain injury[J].pathophysiology and management[J].Neurosurgery clinics of North America， 2013， 24（3）:309-319.

[16] 张虹，翟所迪.脑外伤脑脊液中兴奋性氨基酸测定及其意义[J].中华医学检验杂志，1998，21（6）:359-361.

[17] Choi BY， Jang BG.Prevention of traumatic brain injury-induced neuronal death by inhibition of NADPH oxidase activation[J].Brain Res， 2012，1481:49-58.

[18] 杨红卫，贺锐.内源性硫化氢对神经元损害的保护作用[J].中外医疗2013，32（5）:188-190.

（收稿日期：2015-01-07）

本文链接：http://www.qk112.com/lwfw/yxlw/linchuangyixue/189781.html