SRT 中风的研究和治疗 2042 - 0056 2090 - 8105 Hindawi出版公司 560305年 10.1155 / 2013/560305 560305年 研究文章 脑脊液和血清生物标志物专注于蛛网膜下腔出血后脑血管痉挛、缺血 荣格 卡拉。 1、2 兰格 贝蒂娜 1 齐默尔曼 迈克尔 1 塞弗特 Volker 1 Sehba 法蒂玛。 1 神经外科学系 Johann-Wolfgang歌德大学 60528年法兰克福 德国 uni-frankfurt.de 2 神经外科学系 Ruprecht-Karls海德堡大学 海德堡65120 德国 uni-heidelberg.de 2013年 19 2 2013年 2013年 17 11 2012年 02 01 2013年 02 01 2013年 2013年 版权©2013卡拉·s·荣格et al。 这是一个开放的文章在知识共享归属许可下发布的,它允许无限制的使用,分布和繁殖在任何媒介,提供最初的工作是正确的引用。

延后脑血管痉挛(CVS)和延迟脑缺血(DCI)蛛网膜下腔出血(SAH)后仍然严重的并发症。虽然焦脑代谢的变化表明缺血,可检测的微量透析可把时程延长经常使用生物标记人失踪。因此我们试图评估小组可能全球标记在血清和脑脊液(CSF) SAH后的病人。脑脊液和血清的SAH患者进行回顾性分析。CSF,水平的抑制,兴奋性和结构的氨基酸被高效液相色谱法(HPLC)检测。在血清特异性神经元烯醇酶(研究)和S100B水平测量和检查与CVS和DCI。CVS是被动脉造影术,缺血性损伤评估的计算机断层扫描(CT)扫描。CSF氨基酸都是SAH后改变。脑脊液谷氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸和组氨酸arteriographic CVS有显著相关性。脑脊液谷氨酸和血清S100B SAH后缺血性事件有显著相关性; however, NSE did not correlate neither with ischemia nor with vasospasm. Glutamate, glutamine, glycine, and histidine might be used in CSF as markers for CVS. Glutamate also indicates ischemia. Serum S100B, but not NSE, is a suitable marker for ischemia. These results need to be validated in larger prospective cohorts.

1。介绍

除了急性脑损伤( 1],三分之一的病人从蛛网膜下腔出血(SAH)开发二次脑损伤( 2]。这二次脑损伤导致大多数SAH后发病率和死亡率似乎是由于脑血管痉挛(CVS)延迟,导致延迟脑缺血(DCI) [ 3]。有很多其他的原因除了SAH后CVS(脑缺血 4),临床表现为延迟缺血性神经赤字(装饰)。

CVS有关DIND和DCI很长一段时间被描述为潜在的病理生理学( 5- - - - - - 8]。然而,最近的研究表明,改善CVS只是部分有效预防DCI [ 9]。这可能是由多因子的机制来解释DCI和继发性脑损伤的发展。进一步暗示SAH和生物标志物研究针对SAH后二次事件的更全面的检测;人们不应该只关注CVS,而是评估CVS和DCI。

虽然进行了大量的研究在过去几十年监测组织在大脑受伤的生物化学和一些研究已经确定了预测SAH后CVS(评论,看到小伙子et al ., 2012和表 1)[ 10),没有CVS的生物标记物预测,DCI或结果纳入日常临床工作。已经证明是一个有用的方法脑微量透析可把时程延长检测生物化学变化与脑缺血急性脑损伤后( 11]。特别是,兴奋性氨基酸谷氨酸(Glu)预测缺血( 12]。仍然是一个然而,微量透析可把时程延长颅内事件,焦点指标及其分布和使用在icu中世界是有限的( 11]。因此,我们试图评估可能的生物标志物在脑脊液和血清,包括兴奋性、抑制性,氨基酸和结构以及特异性神经元烯醇酶和S100B,这可能促进检测SAH后CVS和/或DCI,可能有助于解释SAH后继发性脑损伤相关的病理生理变化。

总结的文献关注S100B和了无生物标志物SAH后CVS和/或DCI的预测。

作者 一年 血清生物标志物 样品收集 CVS评估 CVS DCI评估 DCI 坏结果
赫曼et al。 20.] 2000年 S100B 第一次缺血性中风后4天 CT + + + +
没有分析了无检测 缺血检测 (病变的体积)

Oertel et al。 21] 2006年 S100B 第一个SAH后3天 浴室 +
分析了无

维斯et al。 22] 2006年 S100B 第一个SAH后8天 浴室+动脉造影术 + +
没有分析了无检测 (只有CVS + S100B < 0.4 μ g / L:没有死亡)

Sanchez-Pe n ~ et al。 23] 2008年 S100B 第一次在SAH后15天 浴室+动脉造影术 在缺血性血管痉挛的病人 + + ( )
没有分析了无检测 (仅指15天S100B值)

莫里茨et al。 24] 2010年 S100B 每天在ICU停留 浴室 CT + + + +
分析了无 CT + +(只有了无峰值)

东北:不是评估;↑:增加;:减少;“−”:没有相关性;“+”:正相关;“+ +”:预后因子;浴室:经颅多普勒超声;

2。材料和方法

存储血清和脑脊液(CSF)的样本从动脉瘤性SAH患者( n = 18 )和控制( n = 5 脑出血后),脑积水,但没有动脉瘤性SAH,肿瘤,或创伤,进行回顾性分析。所有的SAH患者( n = 18 Fisher) III或IV级( 13)和患有急性SAH后脑积水治疗的早期放置外部脑室引流(EVD)之前或在动脉瘤的治疗。在控制的病人,一个在放置EVD脑脊液样本收集。样本立即离心机,上层清液储存在-70°C,直到进一步的评估。样本收集天0到12 SAH后,根据EVD多长时间保持原位。对3例没有CSF SAH后访问过去9天。存储脑脊液样本也无法访问每一天,短时间3天每个定义:天0 - 3、4 - 6、7 - 9,SAH后10 - 12。每个病人的样本是在每一个时期进行分析。额外的选择标准样品绘制每个为期3天的时间内,CSF收集在每天的造影和CT扫描进行必须是可用的,包括进行分析。血清样本收集每日重症监护期间,从第一个样品分析入院后直到SAH后第12天。

样本收集和回顾分析大学的伦理委员会批准的法兰克福/主要。

2.1。生物标志物检测

血清中特异性神经元烯醇酶(研究)和S100B蛋白测定使用联络Sangtec 100试验和联络了无化验(Byk-Sangtec Diagnostica,德国)。CSF的高效液相色谱法(HPLC)进行检测的水平自由氨基酸包括兴奋性氨基酸:天冬氨酸(Asp)和谷氨酸(Glu),以及抑制性氨基酸:甘氨酸(g)和 γ酸氨基丁酸(GABA)。此外,结构,nontransmitter AA谷氨酰胺(Gln),组氨酸(他的),和丝氨酸(Ser)被检测到。色谱条件和量化描述以前 14]。

2.2。临床评估和检测延迟脑血管痉挛(CVS)和脑缺血(DCI)

动脉瘤性SAH患者检查在承认使用狩猎和赫斯分类( 15)和世界神经外科医生联合会SAH规模(WFNS规模) 16)以及放电使用格拉斯哥结果评分(GOS) [ 17]。

所有患者接受早期剪切( n = 13 )或卷( n = 5 发现动脉瘤破裂),最初出血后72小时内,其次是高血压hypervolemic血液稀释疗法防止vasospasm-induced脑缺血。

延迟发现脑血管痉挛(CVS) arteriographically:早期脑动脉造影术基线,在天0到2之间执行SAH后,与一个随后SAH后动脉造影术7±1天完成。第二个时间点的动脉造影术取决于个体的临床过程,受到临床症状和经颅多普勒超声(TCD)脑血管痉挛的迹象(流速增加> 30厘米/秒相比前几天或一个总体增加> 200厘米/秒)。Arteriographic CVS是相对于每个患者的基线动脉波和量化衡量两个盲审查员如前所述。CVS被分级为none,轻度,中度,脑血管痉挛或严重arteriographic [ 18]。

延迟脑缺血性事件(DCIs)被后续的计算机断层扫描(CT)扫描评估并确定hypointensive变化反映了部分或全部的领土的参与脑动脉CT扫描( 19]。区分treatment-induced缺血性事件和SAH-induced延迟脑缺血(DCI) CT扫描后24小时内进行剪裁或卷。DCI包括所有缺血性病变在后续随访CT扫描,发现在治疗后超过24小时。脑缺血是评分0如果未发现hypointensive变化。小分级射孔器梗塞是我和领土梗死二级。

2.3。统计分析

数据给出平均值±标准差(SD)。统计分析的数据是使用双尾学生的执行 t 以及和方差分析(方差分析)其次是图基的测试 事后平均值的比较。皮尔森相关系数是用来评估的相关性。被定义为统计意义 P < 0.05

3所示。结果

回顾分析18 SAH患者,13个发达arteriographic CVS。6例显示脑缺血性事件相关治疗和可见早期CT扫描后24小时内动脉瘤治疗。治疗相关的梗死灶射孔器梗死灶,都归类为年级即一个患者治疗相关的射孔器发达CVS梗塞。这个病人的随访CT扫描显示领土梗塞前检测到CVS的分布。总共五个病人于计算机断层扫描DCI几天后剪切或卷。这些梗死都大领土梗死(二级)。没有一个病人显示小,年级我在随访CT扫描延迟脑缺血。所有患者DCI遭受同样来自中度或重度arteriographic血管痉挛。此外,病人没有arteriographic血管痉挛的迹象显示延迟缺血性事件后续CT扫描(表 2)。临床检查录取(WFNS年级以及狩猎和赫斯年级)不相关的结果(GOS)排放的措施。

总结患者的特征。

病人 性别 CVS DCI 流行缺血
1 + +
2 + + +
3 + +
4 +
5 F + +
6 F +
7 F + +
8 +
9 +
10 +
11 F +
12 F + +
13 F + +
14 +
15 F +
16 F
17 F
18 F

M:男性;F:女性;CVS:大脑血管痉挛;DIND:延迟缺血性神经赤字提醒病人中发现;DCI:延迟脑缺血;流行缺血:术后/治疗相关的局部缺血;“+”:;“−”:没有测量特征。

3.1。生物标记物

CSF谷氨酰胺(Gln),甘氨酸(g)、丝氨酸(Ser)和组氨酸SAH后(他)浓度显著增加。脑脊液 γ酸氨基丁酸(GABA)相比显著降低控制值(0.22±0.13 μmol / L)最初增长之后(20.6±36.4 μmol / L, n = 18 SAH后0 - 3)天。谷氨酸(Glu)显示在所有的SAH患者增加的趋势,没有达到统计学意义。此外,天冬氨酸(Asp) SAH后保持不变。然而,Glu (CC: 0.48; P = 0.03 )、Gln (CC: 0.47; P = 0.04 )、g (CC: 0.53; P = 0.02 ),和他(CC: 0.66; P = 0.001 )与arteriographic CVS的发生在动脉造影表现。除了Glu与缺血的大小(CC: 0.51; P = 0.02 )(图 1当天)CT扫描。然而,治疗相关之间没有区别可以观察到缺血或SAH-related DCI。尽管Ser SAH后显著增加,它显示除了Asp与CVS或缺血无相关性。

图描绘了CSF Glu与缺血的程度。

血清中,没有明显的变化可以被探测到S100B期间课程SAH后,并没有相关检测的发展CVS当天执行动脉造影术(CC = 0.51; P = 0.052 )。然而,血清S100B水平与缺血性事件在随访CT扫描发现,无论是否缺血性病变治疗相关的或所谓SAH-related DCI。血清S100B浓度进一步与缺血性病变的大小(CC = 0.54; P = 0.03 )(图 2)。然而,分析了无血清中既不与CVS ( P = 0.3 )和缺血( P = 0.7 )。

图描绘了在血清S100B与缺血的程度。

之间没有联系可以检测到临床参数(WFNS以及狩猎和赫斯的成绩)和不同CSF氨基酸(AA)水平入学。此外,没有相关检测CSF AA水平和非政府组织之间的结果在放电参数。

4所示。讨论

二次脑损伤加剧发病率和死亡率似乎SAH后CVS和DCI。延迟缺血性神经赤字(装饰)似乎源于组织缺血。此外,DIND和DCI与血管有关领土的CVS arteriographically记录,表明因果关系( 5- - - - - - 8]。依照这些前研究5来源于SAH患者组与发达DCI arteriographic血管痉挛,在随访CT扫描发现了作为延迟缺血性病变。最近的报告,然而,在SAH后CVS质疑假设只有CVS (DCI造成 25, 26]。Vergouwen等人表明,脑梗塞SAH后直接影响结果独立于arteriographic CVS和建议共存因素可能参与DIND和DCI的发病机制 27]。例如,传播延迟缺血的建议作为一个额外的可能来源DIND [ 28- - - - - - 30.]。然而,本研究的数据并不足以给任何提示这一假设。特别是,我们没有使用MRI检测缺血性病变。此外,约旦和奈奎斯特提出,CVS可以附带现象或因素实质破坏( 31日]。依照这些观察检测CSF氨基酸之间的关联和CVS作为Gln看到,通用电气,和他的,往往不是伴随着DCI的协会。虽然我们同意CVS与DCI不能证明因果关系,似乎引人注目,只有arteriographic患者血管痉挛发达DCI发现延迟缺血性病变在本研究随访CT扫描。在这个角度来看,监测脑损伤和临床过程SAH后要求生物标志物检测延迟和延迟脑血管痉挛脑缺血梗死灶。确定即将到来的二次损伤和解释神经病理变化,标志反映全局流程在大脑内,按预期从脑脊液和血清标志物,可能是有利的。

4.1。CSF标记

创伤性脑损伤后兴奋性氨基酸的释放谷氨酸(Glu)和天冬氨酸(Asp),测量大脑的组织液和CSF,强烈与ICP的增加,二次脑损伤,和贫穷的结果 32- - - - - - 34]。Asp和Glu报告为标记的细胞降解[ 35],Glu讨论作为二次脑损伤和预测生物标记已经证明是一个有用的检测参数微量透析可把时程延长脑缺血SAH后( 11, 12]。符合这个观察Glu脑脊液浓度与CVS和DCI的研究。会被建议作为缺血性继发性脑损伤的机制,由过度钙流入通过glutamate-mediated离子通道( 33]。Glu进一步参与多种生化途径。它扮演了一个角色在neuron-glia通信:Glu被发布到神经胶质和转化为谷氨酰胺(Gln)回到Glu的突触前神经元,然后再转换。Glu、Gln脑脊液浓度检测与前面描述的( 36]。此外,GABA来源于Glu,反之亦然。因此,改变GABA谷氨酸代谢可能会影响新陈代谢( 36]。哈钦森等人描述增加GABA水平,通过测量微量透析可把时程延长在SAH病人患有DCI,基底条件下GABA水平很低。此外GABA之间的相关性和Glu观察( 37]。相比之下CSF Glu增加和CSF GABA减少在这个病人集体SAH后,可以观察到没有联系。和脑脊液检查结果之间的差异,微量透析可把时程延长,可能是因为快速的间隙和有限扩散的GABA神经元和突触的起源 38, 39]。

甘氨酸(g)也属于抑制性氨基酸和代表的主要氨基酸胶原蛋白,因此在细胞膜中发现的。旁边函数作为各种代谢产物的前体丝氨酸(Ser)也在细胞膜中发现高浓度( 40]。组氨酸是一种基本氨基酸和组胺的前体。此外参与血红蛋白的合成。据报道由于其自由基清除特征减弱CVS在一只兔子SAH模型( 41]。这些结构的释放,增加氨基酸可能是一个指标进步细胞膜退化。在实验条件下兴奋性氨基酸释放迅速归一化后全球缺血再灌注( 42]。Ischemia-induced释放刺激神经组织的氨基酸被建议由于能量底物消耗与减少区域血流量( 43),导致Ca2 +端依赖流出的神经递质 44和抑制神经递质吸收系统 45]。因此,更多的血流量减少,氨基酸的流出。因此,兴奋和抑制性氨基酸检测应该增加。

4.2。血清标志物

在讨论了血清S100B和了无SAH后预后标记( 21- - - - - - 24)(表 1)。Oertel等人试图预测SAH后CVS和结果前3天内通过测量血清S100B。虽然他们没有成功区分有利的和不利的结果,他们发现明显高于血清S100B水平的患者没有出现CVS以及那些死( 21]。莫里茨等人表明,血清S100B但不是血清分析了无允许SAH后确定好的和坏的结果( 24]。此外,血清S100B允许检测脑梗死但不是CVS ( 24]。虽然数量少的二级缺血患者以及在样本方差之间只有微弱的相关性S100B和缺血程度在这项研究中,我们可以确认在血清S100B脑缺血的一个指标。S100B浓度高于0.15 μg / L与缺血性病变的发生和大小有关的后续CT扫描。类似于莫里茨et al .,血清S100B与CVS arteriographic无关,分析了无时间既不与血管痉挛缺血也并不相关。因此,分析了无似乎不是有用的生物标志物监测SAH病人。赫曼等人测量S100B急性中风后使用相同的试验。他们报告说,病人患有中风是完全可逆的几天之内没有增加血清S100B水平。这些发现具有可比性与本研究的患者在后续开发简历但没有DCI CT扫描显示可能的病理生理的临界点DCI发展从CVS。S100B是相关只有缺血性事件和不与CVS arteriographic评估指出可能不同程度的组织退化之间的广泛的CVS从可逆轻度狭窄严重收缩导致缺血需要检测血清S100B。清单中风血清S100B水平描述增加减速与GFAP [ 20.]。不同的表达模式解释了不同的病理条件下释放模式:从胞质坏死细胞死亡导致泄漏,分解膜完整性的半影梗塞由于细胞毒性,vasogenic水肿以及大脑修复机制( 20.]。

4.3。研究的局限性

在这项研究中,选择标准,例如,费舍尔III和IV级和急性脑积水,可能导致研究偏见。此外,没有核磁共振数据可以用来评估缺血,因为这项研究的回顾性质。此外,群体相对较小,仅包含少量的DCI患者匹配SAH后DCI的正常分布。此外,在出院时评估病人的结果。因此结果是有限的短期目标,而不是长期的结果。此外,WFNS年级以及狩猎和赫斯的成绩并不是与短期结果参数GOS放电。这可能是由于小的患者数量在每个WFNS /亨特和赫斯小组或本研究的限制只有“低分”病人。

5。结论

SAH后谷氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸和组氨酸可能被用于除微量透析可把时程延长CSF作为arteriographic CVS的标记。谷氨酸也表明缺血。,但不是了无血清S100B与延迟脑缺血有关,但与arteriographic CVS并不相关。需要验证这些结果在一个更大的前瞻性群组。

利益冲突

本文的作者没有直接金融与商业身份所提到的,这可能会导致利益冲突。因此,不存在利益冲突。

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