2　神经元特异性烯醇化酶( neuron specific enolase,NSE)

烯醇化酶普遍存在于生物体内,其同工酶均为胞质二聚体酶,由免疫性质不同的α、β、γ3种亚基组成,其中γγ型主要存在于神经元和神经内分泌细胞中,称为NSE。脑内NSE含量最高,占脑内全部可溶性蛋白的1. 5%。其次为脊髓和周围神经节。若神经元发生坏死,NSE会漏至胞外,使脑脊液和血清中NSE浓度升高。在脑损伤性疾病中,血清和(或)脑脊液NSE显著升高,且与脑损伤范围或疾病严重程度密切相关^{[ 18 - 19 ]} ,因此,被用作判断ECC手术后神经元和神经胶质细胞受损的生化标志物。

血清NSE浓度与美国国立卫生研究院卒中量表(N IHSS)评分呈高度正相关。Johnsson 等^{[ 20 ]} 在35名ECC病人术后的第二天检测NSE和S100蛋白时发现, 8名术后有CNS功能障碍的病人中7人NSE和S100 蛋白水平增高。尽管如此,由于NSE同时存在于红细胞和血小板中, 1%的溶血即足以产生5μg/L的血清NSE,在一定程度上影响了其作为ECC术中或术后评价脑损伤指标的特异性和敏感性。NSE的血浆半衰期为48 h,在ECC术后早期(20 min内) ,NSE水平与溶血程度相关,而在后期则无相关性,表明所测定的NSE总浓度中主要为脑组织所释放的NSE,因此,NSE仍可作为ECC术后脑损伤的生化标志物之一。

目前主要采用EL ISA 方法检测NSE。健康成人血清NSE水平在12 μg/L 以下。准确测定血清NSE必须排除溶血的可能。NSE在4℃～20℃的环境中贮存2周后溶解50% , 5周后溶解70% ,标本须放置于- 20℃保存,并不可反复冻融。

3　髓鞘碱性蛋白(myelin base p rotein,MBP)

CNS髓鞘由蛋白质(占20%～30%)和脂质(占70%～80%)构成。MBP由少突胶质细胞合成和分泌,随即与酸性脂质相互作用而进入脂相,参与髓鞘的形成。MBP约占髓鞘蛋白质总量的30% ,是不含糖和脂质的单纯蛋白质。目前已知人类有四种MBP mRNA相对应的cDNA,其蛋白产物分子量分别为21. 5kD、20. 2kD、18. 5kD 和17. 0kD。其基因定位于18号染色体远端(18q22 - 18q23) 。神经组织MBP有中枢型(A1)和周围型( P2 ) 两种类型。A1存在于CNS,由少突胶质细胞合成和分泌,脑白质含量最高; P2则由雪旺细胞合成和分泌,存在于周围神经髓鞘膜中。A1、P2在胚胎来源、染色特性、脂质和蛋白质含量等方面明显不同,放射免疫测定时,两者间无明显交叉反应。神经系统外组织器官的MBP含量极低,通常难以测出。MBP位于髓磷脂浆膜面,与髓鞘脂质紧密结合,维持CNS髓鞘结构和功能的稳定。当脑损害或CNS髓鞘破坏时,MBP可释放入脑脊液和血中,最后在肝脏降解经尿排出。

MBP与多种神经疾病有关,是反映CNS有无实质性损害,特别是有无髓鞘脱失的一个特异性生化标志物,在疾病诊断、病情评估、疗效评价和预后判断等方面具有重要的作用^{[ 21 ]} 。本文作者观察了ECC脑损伤病人围手术期MBP的变化,并探讨了其浓度变化与术后神经精神功能障碍的关系。结果表明, ECC开始后30 min和结束后1 h时MBP浓度均有所升高,与ECC前相比差异有显著意义( P <0. 01) 。ECC结束后6 h时轻度脑损伤组MBP浓度达(6. 16 ±2. 28)μg/L。ECC结束后24 h时,中、重度脑损伤组MBP峰浓度可达(10. 41 ±1. 65)μg/L。线性回归分析表明,MBP的峰值水平与ECC脑损伤程度密切相关。多元回归分析表明,MBP浓度变化与术后N IHSS评分呈高度正相关,在ECC开始后30 min以及ECC结束时,MBP与N IHSS评分的相关性优于S100β蛋白和NSE。ECC结束后24 h时,MBP与N IHSS评分相关性最高( r = 0. 87) 。因此得出结论,血清MBP为敏感的检测ECC脑损伤的生化标志物之一,其浓度越高,术后神经精神功能障碍越严重^{[ 22 ]} 。

目前检测MBP的方法最常用的有两种, R IA和EL ISA法。R IA 有放射性污染,操作繁琐。EL ISA法灵敏度为0. 3μg/L。MBP在体内降解,因此必须在其时间窗内采集标本,并尽快冷冻保存,最迟不应超过3 h。标本的贮存条件对保存MBP的免疫活性至关重要,室温下或4℃,MBP的免疫活性很快丧失。若贮存在- 20℃以下,MBP的免疫活性可保持1年。

4　胶原纤维酸性蛋白(GFAP)和兴奋性氨基酸( excitatory amino acid, EAA)

GFAP是CNS中星形细胞所特有的细胞骨架蛋白,是星形细胞的特征性标志物。研究表明^{[ 23 ]} ,出血性脑损伤早期,出血灶周围星形胶质细胞出现短暂的活化反应,活化的星形细胞内GFAP增高。随着脑出血急性期的结束,病变局部GFAP的表达亦减弱。在缺血性脑损伤时,星形胶质细胞通过在损伤区周围形成胶质界膜,在正常组织、损伤区及血管之间建立通路,以及分泌多种神经营养因子等方式,减少缺血损伤的扩大,促进受损神经组织的修复、生长和存活。在此期间GFAP的表达均明显增强^{[ 24 ]} 。

EAA是广泛存在于哺乳类动物CNS的兴奋性神经递质,与多种神经变性疾病有关。缺血、缺氧、创伤、中毒等因素均能触发CNS的EAA过度兴奋,当能量代谢失衡时, EAA 异常堆积,产生神经毒性作用。EAA包括谷氨酸( Glu) 、天冬氨酸(Asp ) 、N- 甲基- D - 天冬氨酸(NMDA)和亮氨酸等。其中Glu是CNS 内含量最高的一种氨基酸。研究表明^{[ 25 ]} ,在急性缺血性脑损伤病人中, EAA含量明显升高,并与脑梗死体积和脑损伤程度呈正相关。

由此可见, GFAP和EAA亦可用于ECC手术围术期判断是否存在脑损伤以及评估脑损伤的程度。

综上所述,检测神经组织特异性生化标志物,能早期判断体外循环脑损伤程度、评估预后、指导治疗,具有重要的临床意义。