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[摘 要] 目的：探讨病毒性脑膜炎患儿脑脊液中水通道蛋白4（AQP4）及可溶性血管细胞间黏附分子1（sVCAM-1）变化及其与其他临床指标相关性。方法：选择2014年6月至2015年5月住院的25例病毒性脑膜炎患儿作为观察组，选择同期住院的非中枢神经系统感染需做腰穿患儿25例为对照组。收集急性期、恢复期患儿脑脊液及对照组患儿，ELISA法检测AQP4及sVCAM-1含量。结果：观察组急性期AQP4和sVCAM-1水平均高于对照组，差异均具有统计学意义（P<0.05），恢复期AQP4、 sVCAM-1下降，与急性期比较，差异有统计学意义，但仍高于对照组，差异有统计学意义（P>0.05）。相关性分析结果表明，AQP4与sVCAM-1呈正相关，AQP4、sVCAM-1与颅内压呈正相关，相关系数分别为（r=0.577，P=0.0352、r=0.589，P=0.0301）。结论：AQP4及sVCAM-1可能通过促进脑水肿参与病毒性脑膜炎病理过程。
[关键词] 病毒性脑膜炎；昏迷；水通道蛋白4；可溶性血管细胞间黏附分子
中图分类号：R741.04 文献标识码：B 文章编号：2095-5200（2016）03-107-02
DOI：10.11876/mimt201603040
病毒性脑膜炎是最常见的脑膜炎类型，主要影响儿童人群。最常见的病毒为肠道病毒，其次是单纯疱疹病毒 2（HSV-2），水痘-带状疱疹病毒等，严重者可发生昏迷，属于临床急危重症。水通道蛋白（aquaporins，AQPs）是一组水转运蛋白，广泛分布于动植物与水代谢密切相关部位，维持机体水平衡。自1988年首个水通道蛋白发现至今，已在哺乳动物体内发现了至少13种水通道蛋白[1]。在中枢神经系统中水通道蛋白4（AQP4）的表达最为丰富，研究发现，其在脑水肿发生过程发生作用，但作用机制尚不完全明确[2]。血管细胞间黏附分子-1（vascular cell adhesion molecule-1，VCAM-1）是细胞黏附分子中免疫球蛋白超家族的一员，在炎症刺激下其表达上调，激活炎症细胞黏附到血管内皮，促进炎症损伤，导致血管内皮功能紊乱[3]，文献报道，病毒性脑炎小儿血清中可溶性血管细胞间粘附分子-1（sVCAM-1）含量明显变化 [4]。本研究检测病毒性脑膜炎患儿脑脊液中AQP4及sVCAM-1含量及其动态变化及其与颅内压等指标相关性。
1 研究资料
1.1 临床资料
以2014年6月至2015年5月在保定市第二医院儿科住院参照《小儿神经系统疾病基础与临床》（第2版）确诊为病毒性脑膜炎患儿25例为观察组；所有患儿均经系统抗病毒治疗、一般治疗及对症治疗。选择同时期住院，并且具有腰穿指征，但经过脑电图、脑脊液、头颅CT或MRI等检查除外中枢神经系统感染的患儿25例为对照组。2组患儿年龄、性别比较差异无统计学意义。
1.2 标本采集及检测
观察组患儿于入院后24h内及恢复期各进行1次腰穿，采集脑脊液冻存于-20℃冰箱保存，待收集完成后解冻以5000r/min离心10min，取上清液统一检测AQP4及sVCAM-1含量。
AQP4及sVCAM-1含量均采用酶联免疫吸附试验法（ELISA）检测，检测试剂盒购自北京鼎国昌盛生物技术有限责任公司，原生产商为美国R&D公司。检测方法严格按照说明书执行。
1.3 观察指标及统计分析
采用SPSS 18.0软件进行数据处理。对于连续型变量数据描述均数、标准差符合正态分布的数据，采用t检验，如不符合正态分布，采用秩和检验进行组间比较；相关性分析采用Spearman法。检验均以P<0.05为差异有统计学意义标准。
2 结果
2.1 脑脊液分析
以急性期观察组指标与对照组比较，观察组急性期白细胞数高于对照组，差异有统计学意义，蛋白质含量、葡萄糖含量的差异无统计学意义（P>0.05）。详细统计结果见表1。
2.2 AQP4、sVCAM-1含量变化
观察组急性期AQP4和sVCAM-1水平均高于对照组，差异均具有统计学意义（P<0.05），恢复期AQP4、 sVCAM-1下降，与急性期比较，差异有统计学意义，但仍高于对照组，差异有统计学意义（P>0.05），详细统计结果见表2。
2.3 相关性分析
相关性分析的结果表明（表3），观察组脑脊液中AQP4与sVCAM-1含量呈正相关关系（r=0.767，P=0.0108）。与临床化验指标之间的相关性数据见表3，AQP4、sVCAM-1与颅内压有相关性，相关性指标分别为（r=0.577，P=0.0352）、（r=0.589，P=0.0301）。脑脊液AQP4、sVCAM-1与蛋白质、葡萄糖及白细胞计数均无相关性（P均>0.05）。
3 讨论
本研究结果显示AQP4与sVCAM-1参与了病毒性脑膜炎的病理过程。推测其机制与脑水肿相关，脑水肿可以分为细胞毒性脑水肿和血管源性脑水肿等几种类型。在细胞毒性脑水肿中，AQP4被认为起了重要的促进作用[5-7]，Bloch 等[8]报道AQP4基因敲除小鼠脑水肿模型的水肿程度明显轻于野生型小鼠，抑制AQP4蛋白可预防和治疗脑水肿[9]。在血管源性脑水肿中，AQP4可以通过影响水分的排出从而间接影响水肿的严重程度[10]。
sVCAM-1是由膜型VCAM-1细胞外区脱落后形成的可溶性分子，保留了细胞黏附分子功能[11]。学者发现多发性硬化症患者血清及脑脊液中sVCAM-1的含量均上升，显著高于对照组，且病情缓解时下降至正常水平[12-13]。我国学者在病毒性脑膜炎患儿中发现sVCAM-1与患儿病情程度明显相关[14]。 本研究相关性分析结果表明，脑脊液中AQP4与sVCAM-1含量正相关，AQP4及sVCAM-1均与颅内压成正相关，由此推测在病毒性脑炎脑水肿发生过程中AQP4及sVCAM-1起到促进作用，但二者是否具有协同作用还未可知。AQP4与sVCAM-1与白细胞、蛋白质、葡萄糖均无相关性，很有可能是因为患儿发生病毒性脑膜炎时上述指标的变化并不明显，即上述指标并不是病毒性脑膜炎的特征性指标。
参 考 文 献
[1] ISHIBASHI K，HARA S，KONDO S. Aquaporin water channels in mammals[J]. Clin Exp Nephrol，2009，13（2）：107-117.
[2] 李敏， 陈少军， 陈学群，等.脑水肿的AQP4调节机制研究进展 [J]. 浙江大学学报（医学版）， 2013， 42（01）： 114-22.
[3] 王莹.病毒性脑炎患儿脑脊液中AQP4与Svcam-1水平的研究[D].沈阳：中国医科大学，2013.
[4] SHIMIZU F，NISHIHARA H，SANO Y，et al. Markedly increased IP-10 production by blood-brain barrier in neuromyelitis optica[J]. PLoS ONE，2015，10（3）：e0122000.
[5] 石向群.水通道蛋白4在缺血性脑水肿中的作用机制研究[D].苏州：苏州大学，2003
[6] 黄浩海.染料木素抑制轮状病毒的复制及其上调AQP4表达机制研究[D].广州：广东医学院，2015.
[7] KLEFFNER I，BUNGEROTH M，SCHIFFBAUER H，et al. The role of aquaporin-4 polymorphisms in the development of brain edema after middle cerebral artery occlusion[J]. Stroke，2008，39（4）：1333-1335.
[8] BLOCH O，PAPADOPOULOS MC，MANLEY GT，et al. Aquaporin-4 gene deletion in mice increases focal edema associated with staphylococcal brain abscess[J]. J Neurochem，2005，95（1）：254-262.
[9] SAADOUN S，PAPADOPOULOS MC. Aquaporin-4 in brain and spinal cord oedema[J]. Neuroscience，2010，168（4）：1036-1046.
[10] PAPADOPOULOS MC，MANLEY GT，KRISHNA S，et al. Aquaporin-4 facilitates reabsorption of excess fluid in vasogenic brain edema[J]. FASEB J，2004，18（11）：1291-1293.
[11] IDA K K，OTSUKI D A，SASAKI A T C，et al. Effects of terlipressin as early treatment for protection of brain in a model of haemorrhagic shock[J]. Critical Care，2015，19（01）：825.
[12] 夏斌， 邵福源， 赵忠新.多发性硬化患者血清和脑脊液中可溶性VCAM-1的变化[J].中国免疫学杂志， 2001， 17（05）： 271-2.
[13] RIECKMANN P，ALTENHOFEN B，RIEGEL A， et al. Soluble adhesion molecules （sVCAM-1 and sICAM-1） in cerebrospinal fluid and serum correlate with MRI activity in multiple sclerosis[J]. Ann Neurol， 1997， 41（3）：326-333.
[14] 张玉彩，邹东方，胡婷，等.小儿病毒性脑炎血清、脑脊液中S100B蛋白与sVCAM-1含量的变化[J].中国妇幼保健，2012，27（19）：3010-3013.
[关键词] 病毒性脑膜炎；昏迷；水通道蛋白4；可溶性血管细胞间黏附分子
中图分类号：R741.04 文献标识码：B 文章编号：2095-5200（2016）03-107-02
DOI：10.11876/mimt201603040
病毒性脑膜炎是最常见的脑膜炎类型，主要影响儿童人群。最常见的病毒为肠道病毒，其次是单纯疱疹病毒 2（HSV-2），水痘-带状疱疹病毒等，严重者可发生昏迷，属于临床急危重症。水通道蛋白（aquaporins，AQPs）是一组水转运蛋白，广泛分布于动植物与水代谢密切相关部位，维持机体水平衡。自1988年首个水通道蛋白发现至今，已在哺乳动物体内发现了至少13种水通道蛋白[1]。在中枢神经系统中水通道蛋白4（AQP4）的表达最为丰富，研究发现，其在脑水肿发生过程发生作用，但作用机制尚不完全明确[2]。血管细胞间黏附分子-1（vascular cell adhesion molecule-1，VCAM-1）是细胞黏附分子中免疫球蛋白超家族的一员，在炎症刺激下其表达上调，激活炎症细胞黏附到血管内皮，促进炎症损伤，导致血管内皮功能紊乱[3]，文献报道，病毒性脑炎小儿血清中可溶性血管细胞间粘附分子-1（sVCAM-1）含量明显变化 [4]。本研究检测病毒性脑膜炎患儿脑脊液中AQP4及sVCAM-1含量及其动态变化及其与颅内压等指标相关性。
1 研究资料
1.1 临床资料
以2014年6月至2015年5月在保定市第二医院儿科住院参照《小儿神经系统疾病基础与临床》（第2版）确诊为病毒性脑膜炎患儿25例为观察组；所有患儿均经系统抗病毒治疗、一般治疗及对症治疗。选择同时期住院，并且具有腰穿指征，但经过脑电图、脑脊液、头颅CT或MRI等检查除外中枢神经系统感染的患儿25例为对照组。2组患儿年龄、性别比较差异无统计学意义。
1.2 标本采集及检测
观察组患儿于入院后24h内及恢复期各进行1次腰穿，采集脑脊液冻存于-20℃冰箱保存，待收集完成后解冻以5000r/min离心10min，取上清液统一检测AQP4及sVCAM-1含量。
AQP4及sVCAM-1含量均采用酶联免疫吸附试验法（ELISA）检测，检测试剂盒购自北京鼎国昌盛生物技术有限责任公司，原生产商为美国R&D公司。检测方法严格按照说明书执行。
1.3 观察指标及统计分析
采用SPSS 18.0软件进行数据处理。对于连续型变量数据描述均数、标准差符合正态分布的数据，采用t检验，如不符合正态分布，采用秩和检验进行组间比较；相关性分析采用Spearman法。检验均以P<0.05为差异有统计学意义标准。
2 结果
2.1 脑脊液分析
以急性期观察组指标与对照组比较，观察组急性期白细胞数高于对照组，差异有统计学意义，蛋白质含量、葡萄糖含量的差异无统计学意义（P>0.05）。详细统计结果见表1。
2.2 AQP4、sVCAM-1含量变化
观察组急性期AQP4和sVCAM-1水平均高于对照组，差异均具有统计学意义（P<0.05），恢复期AQP4、 sVCAM-1下降，与急性期比较，差异有统计学意义，但仍高于对照组，差异有统计学意义（P>0.05），详细统计结果见表2。
2.3 相关性分析
相关性分析的结果表明（表3），观察组脑脊液中AQP4与sVCAM-1含量呈正相关关系（r=0.767，P=0.0108）。与临床化验指标之间的相关性数据见表3，AQP4、sVCAM-1与颅内压有相关性，相关性指标分别为（r=0.577，P=0.0352）、（r=0.589，P=0.0301）。脑脊液AQP4、sVCAM-1与蛋白质、葡萄糖及白细胞计数均无相关性（P均>0.05）。
3 讨论
本研究结果显示AQP4与sVCAM-1参与了病毒性脑膜炎的病理过程。推测其机制与脑水肿相关，脑水肿可以分为细胞毒性脑水肿和血管源性脑水肿等几种类型。在细胞毒性脑水肿中，AQP4被认为起了重要的促进作用[5-7]，Bloch 等[8]报道AQP4基因敲除小鼠脑水肿模型的水肿程度明显轻于野生型小鼠，抑制AQP4蛋白可预防和治疗脑水肿[9]。在血管源性脑水肿中，AQP4可以通过影响水分的排出从而间接影响水肿的严重程度[10]。
sVCAM-1是由膜型VCAM-1细胞外区脱落后形成的可溶性分子，保留了细胞黏附分子功能[11]。学者发现多发性硬化症患者血清及脑脊液中sVCAM-1的含量均上升，显著高于对照组，且病情缓解时下降至正常水平[12-13]。我国学者在病毒性脑膜炎患儿中发现sVCAM-1与患儿病情程度明显相关[14]。 本研究相关性分析结果表明，脑脊液中AQP4与sVCAM-1含量正相关，AQP4及sVCAM-1均与颅内压成正相关，由此推测在病毒性脑炎脑水肿发生过程中AQP4及sVCAM-1起到促进作用，但二者是否具有协同作用还未可知。AQP4与sVCAM-1与白细胞、蛋白质、葡萄糖均无相关性，很有可能是因为患儿发生病毒性脑膜炎时上述指标的变化并不明显，即上述指标并不是病毒性脑膜炎的特征性指标。
参 考 文 献
[1] ISHIBASHI K，HARA S，KONDO S. Aquaporin water channels in mammals[J]. Clin Exp Nephrol，2009，13（2）：107-117.
[2] 李敏， 陈少军， 陈学群，等.脑水肿的AQP4调节机制研究进展 [J]. 浙江大学学报（医学版）， 2013， 42（01）： 114-22.
[3] 王莹.病毒性脑炎患儿脑脊液中AQP4与Svcam-1水平的研究[D].沈阳：中国医科大学，2013.
[4] SHIMIZU F，NISHIHARA H，SANO Y，et al. Markedly increased IP-10 production by blood-brain barrier in neuromyelitis optica[J]. PLoS ONE，2015，10（3）：e0122000.
[5] 石向群.水通道蛋白4在缺血性脑水肿中的作用机制研究[D].苏州：苏州大学，2003
[6] 黄浩海.染料木素抑制轮状病毒的复制及其上调AQP4表达机制研究[D].广州：广东医学院，2015.
[7] KLEFFNER I，BUNGEROTH M，SCHIFFBAUER H，et al. The role of aquaporin-4 polymorphisms in the development of brain edema after middle cerebral artery occlusion[J]. Stroke，2008，39（4）：1333-1335.
[8] BLOCH O，PAPADOPOULOS MC，MANLEY GT，et al. Aquaporin-4 gene deletion in mice increases focal edema associated with staphylococcal brain abscess[J]. J Neurochem，2005，95（1）：254-262.
[9] SAADOUN S，PAPADOPOULOS MC. Aquaporin-4 in brain and spinal cord oedema[J]. Neuroscience，2010，168（4）：1036-1046.
[10] PAPADOPOULOS MC，MANLEY GT，KRISHNA S，et al. Aquaporin-4 facilitates reabsorption of excess fluid in vasogenic brain edema[J]. FASEB J，2004，18（11）：1291-1293.
[11] IDA K K，OTSUKI D A，SASAKI A T C，et al. Effects of terlipressin as early treatment for protection of brain in a model of haemorrhagic shock[J]. Critical Care，2015，19（01）：825.
[12] 夏斌， 邵福源， 赵忠新.多发性硬化患者血清和脑脊液中可溶性VCAM-1的变化[J].中国免疫学杂志， 2001， 17（05）： 271-2.
[13] RIECKMANN P，ALTENHOFEN B，RIEGEL A， et al. Soluble adhesion molecules （sVCAM-1 and sICAM-1） in cerebrospinal fluid and serum correlate with MRI activity in multiple sclerosis[J]. Ann Neurol， 1997， 41（3）：326-333.
[14] 张玉彩，邹东方，胡婷，等.小儿病毒性脑炎血清、脑脊液中S100B蛋白与sVCAM-1含量的变化[J].中国妇幼保健，2012，27（19）：3010-3013.