创伤性脑损伤后全身性内皮糖萼脱落介导血管高通透性的机制研究

《Frontiers in Neurology》:Systemic endothelial glycocalyx shedding mediates vascular hyperpermeability after traumatic brain injury

【字体: 时间:2026年01月08日 来源:Frontiers in Neurology 2.8

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  本研究揭示了创伤性脑损伤(TBI)后全身性内皮糖萼(eGC)脱落的早期病理生理作用,通过多维度生物标志物(如SDC-1、CD44s)和舌下微循环检测(PBR、MVHS),证实eGC损伤与血管高通透性(微白蛋白尿)、脑水肿及神经功能预后不良密切相关,为TBI继发性损伤机制提供了新视角。

  
引言
创伤性脑损伤(TBI)是全球范围内导致死亡和长期残疾的主要原因之一,尤其在年轻人群中高发。TBI的原发性损伤会触发继发性病理级联反应,其中血脑屏障(BBB)功能障碍、微循环衰竭、神经炎症和脑水肿是关键环节。近年研究发现,内皮糖萼(eGC)作为覆盖血管腔表面的碳水化合物-蛋白质层,是BBB的重要结构和功能组成部分。临床前研究提示,eGC在创伤或脓毒症等状态下会发生早期脱落,导致血管通透性增加和组织水肿。然而,eGC脱落与TBI后血管高通透性及脑水肿的直接关联尚缺乏系统证据。本研究旨在通过多维度指标探讨TBI后全身性eGC脱落在血管高通透性和脑水肿发展中的作用。
方法
本研究为单中心观察性研究,纳入55例伤后24小时内的TBI患者和20名健康对照。通过血液和尿液样本检测eGC脱落生物标志物【包括多配体聚糖1(SDC-1)、可溶性CD44(CD44s)、透明质酸(HA)、硫酸化糖胺聚糖(GAGs)】、内皮损伤标志物血栓调节蛋白(sTM)、炎症因子白介素6(IL-6)、血管通透性指标微白蛋白尿,以及神经元损伤标志物神经元特异性烯醇化酶(NSE)。采用舌下微循环视频显微镜(GlycoCheck系统)评估eGC厚度,以灌注边界区域(PBR)作为eGC厚度的反向参数,并计算微血管健康评分(MVHS)。通过颅脑CT评估脑水肿征象(如中线移位、脑室受压等),并在伤后3个月通过改良Rankin量表(mRS)评估神经功能预后(mRS≥4定义为预后不良)。
结果
与对照组相比,TBI患者血液中的SDC-1、CD44s、GAGs、sTM、IL-6和NSE水平均显著升高,微白蛋白尿水平也明显增高。舌下微循环显示,TBI组的调整后PBR值更高(反映eGC变薄),MVHS更低(提示微血管功能受损)。微白蛋白尿与调整后PBR呈正相关,且在CT显示脑池受压的患者中显著升高。NSE水平与SDC-1、CD44s、sTM、IL-6和微白蛋白尿均呈正相关,但与HA、GAGs及微循环参数无显著关联。预后分析显示,仅有微白蛋白尿在预后不良组中显著升高,且与脑池受压显著相关。
讨论
本研究首次整合多维度eGC脱落生物标志物与舌下微循环功能评估,证实TBI后早期即出现全身性eGC脱落,并通过微白蛋白尿增加提示系统性血管高通透性。微白蛋白尿与脑水肿CT征象及神经功能预后的关联,进一步支持eGC损伤可能通过促进BBB破坏参与脑水肿形成。值得注意的是,NSE与多种血管及炎症标志物的相关性表明神经元损伤与内皮功能障碍、炎症激活等多因素协同作用相关。然而,舌下微循环参数与NSE无显著关联,提示外周微循环变化可能无法完全代表脑微血管状态。本研究局限性包括样本量较小、合并外伤的干扰、单时间点检测及缺乏BBB通透性直接评估。
结论
TBI后全身性eGC脱落是早期关键病理事件,通过介导血管高通透性促进脑水肿发展。微白蛋白尿可作为反映血管屏障损伤和预后的潜在生物标志物。未来研究需聚焦eGC保护策略以改善TBI结局。
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