创伤性脑损伤

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chuāng伤性脑损伤(traumatic brain injury,TBI)又稱腦外傷,是指外力对大脑造成的损伤[3]。造成创伤性脑损伤的原因包括跌倒車禍和暴力。大腦受伤后的腦內各种狀況還有可能会导致大腦损伤更為嚴重。在世界范围内的儿童和青少年中,创伤性脑损伤是導致死亡和残疾的主要原因[4]。男性遭受脑外伤的频率约为女性的两倍[5]。用于诊断创伤性脑损伤的成像技术有X射线计算机断层成像(CT)和核磁共振成像(MRI)。创伤性脑损伤的预防措施包括繫好安全带、戴好头盔、不饮酒驾驶、老年人的防跌倒保護工作和儿童的安全保護措施[6]。根据大腦受伤情况,治疗手段包括药物治療、紧急手术或數年后的手术等措施。康复手段包括物理治疗言语治疗休閒治療職能治療等手段。

创伤性脑损伤
风险因子高齡[1]乙醇
診斷方法基於神经系统检查英语neurological exam醫學影像[2]
治療行為治療言語治療
分类和外部资源
醫學專科神經外科小兒科
ICD-11NA07
ICD-10S06
DiseasesDB5671
MedlinePlus000028
eMedicine433855、​1163653、​907273
Orphanet90056
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简介 编辑

TBI于日常生活比比皆然,常发生于失足跌倒、交通事故、暴力袭击、打架斗殴、体育锻炼等过程,每年影响四百万中国人,占近九成创伤相关死亡案例。女性遭受 TBI 概率虽仅有男性一半,一旦遭受症状则一般较重[7]

传统中医理论认为TBI导致邪气盛而正气衰,机体抗邪无力而恶化疾病。现代医学则认为TBI导致血管损伤、大脑缺氧使星形胶质(astrocytes)细胞增生,激活炎症反应导致更多细胞死亡而恶化疾病。TBI炎症过程基于非感染性细胞死亡,却触发机体免疫反应导致更多非感染性细胞死亡,是典型炎症失调过程。而不同于其它炎症反应过程,TBI发生于中枢神经系统,免疫反应受严格控制,其中神经胶质细胞(glial)负责先天免疫系统功能,而星形胶质细胞负责启动补体蛋白(complement protein)表达,小胶质细胞(microglia)充当抗原呈递细胞以应对各类病原体,具有中枢神经系统特色[8]

过程 编辑

TBI造成脑膜挤压、血管破坏引起细胞水肿坏死,神经细胞受损破裂,释放促炎细胞因子、ROS、ATP及游离核酸等,几分钟内便可激活周 围健康组织,小胶质细胞在刺激下首先移动至该部位隔离损伤,逐渐激活全脑免疫反应[9]。数小时后损伤区域逐渐募集中性粒细胞,释放ROS、基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)及促炎细胞因子,破坏血脑屏障(blood-brain barrier)后进入中枢神经系统诱导神经元细胞死亡以强化免疫[10]。损伤数天后单核细胞仍继续募集并释放诸如白细胞介素-1(Interleukin 1,IL-1)、IL-6、TNF等细胞因子。TBI过程中,促炎细胞因子各尽所能以修复损伤组织,然而过度免疫却违背损伤修复初衷,损伤数周后若促炎细胞因子浓度过高,将损伤神经元,形成星形胶质细胞疤痕(astrocytic scar),抑制受损轴突再生并产生更多促炎细胞因子,引起二次损伤,甚至转变为慢性炎症[11]

模型 编辑

动物研究领域中不同实验基于不同目标采用不同损伤模型,以解决不同问题。TBI常用控制性皮质撞击损伤模型(controlled cortical impact,CCI),对麻醉动物开颅之后打击头部造成损伤,CCI模型在时间、速度及冲击深度等方面准确可控,但CCI除撞击损伤外,开颅手术作为“假手术组”也可能引起了大脑损伤,干扰实验结果[12]。战争中的爆炸物及多管火箭等温压炸药(thermobaric explosives)杀人如麻,爆炸相关创伤性脑损伤(blast-related traumatic brain injury)研究重要性也与日俱增;战争区域外,和平地区TBI中十有八九都是闭合头部撞击所引起的轻度脑损伤(mild traumatic brain injury)。

治疗 编辑

TBI后二次创伤中,NF-κB信号通路作为炎症失调的病理生理学核心,控制转录包括TNF-α、IL-1β、IL-6等多种促炎细胞因子,因此抑制NF-κB通路激活可挽救免疫于失控边缘,因此,为应对炎症失调,糖皮质激素(glucocorticoids)、TNF-α抑制剂、IL-1抑制剂等炎症抑制疗法也应运而生[13]。利用吡格列酮(pioglitazone)抑制NF-κB所介导IL-6表达,可改善TBI大鼠神经损伤与脑水肿状况[14]。聚氨基酸阳离子纳米颗粒(cationic nanoparticles,cNP)对 TBI 所致 TNF-α、IL-6 等促炎细胞因子分泌抑制作用明显,可提高TBI小鼠 给药后学习、记忆能力并改善认知恢复[15]。使用核酸衍生物与TLR9结合,干扰TLR9内体膜定位以阻碍其识别CpG,从而抑制TLR9信号通路激活,下调NF-κB核水平以降低促炎细胞因子表达,以此减轻脑梗死后星形胶质细胞 凋亡、激活及极化,减轻脑损伤以及神经炎症,提高造模小鼠运动及认知能力[16]

参考文献 编辑

  1. ^ TBI: Get the Facts. CDC. March 11, 2019 [May 28, 2019]. (原始内容存档于2021-06-21) (美国英语). 
  2. ^ Traumatic Brain Injury. medlineplus.gov. [May 28, 2019]. (原始内容存档于2021-06-09). 
  3. ^ Basic Information about Traumatic Brain Injury | Concussion | Traumatic Brain Injury | CDC Injury Center. www.cdc.gov. 2019-03-06 [2020-07-21]. (原始内容存档于2021-05-14) (美国英语). 
  4. ^ https://books.google.com/books?id=uRR4jKhF_iUC&pg=PA1 |chapterurl=缺少标题 (帮助). Brain injury. Boston: Kluwer Academic Publishers. 2001: 1 [2021-02-22]. ISBN 978-0-7923-7532-6. (原始内容存档于2020-08-20). 
  5. ^ Neuropsychiatric sequelae of traumatic brain Injury. Psychosomatics. 2000, 41 (2): 95–103. PMID 10749946. doi:10.1176/appi.psy.41.2.95. 
  6. ^ Prevention. CDC. March 4, 2019 [May 28, 2019]. (原始内容存档于2021-06-16) (美国英语). 
  7. ^ Liu, Baiyun. Current status and development of traumatic brain injury treatments in China. Chinese Journal of Traumatology. 2015-06, 18 (3). ISSN 1008-1275. doi:10.1016/j.cjtee.2015.04.002. 
  8. ^ Andaloussi, Abdeljabar El; Sonabend, Adam M.; Han, Yu; Lesniak, Maciej S. Stimulation of TLR9 with CpG ODN enhances apoptosis of glioma and prolongs the survival of mice with experimental brain tumors. Glia. 2006, 54 (6). ISSN 0894-1491. doi:10.1002/glia.20401. 
  9. ^ Shi, Kaibin; Zhang, Jianning; Dong, Jing-fei; Shi, Fu-Dong. Dissemination of brain inflammation in traumatic brain injury. Cellular & Molecular Immunology. 2019-03-07, 16 (6). ISSN 1672-7681. doi:10.1038/s41423-019-0213-5. 
  10. ^ Corps, Kara N.; Roth, Theodore L.; McGavern, Dorian B. Inflammation and Neuroprotection in Traumatic Brain Injury. JAMA Neurology. 2015-03-01, 72 (3). ISSN 2168-6149. doi:10.1001/jamaneurol.2014.3558. 
  11. ^ Shi, Kaibin; Zhang, Jianning; Dong, Jing-fei; Shi, Fu-Dong. Dissemination of brain inflammation in traumatic brain injury. Cellular & Molecular Immunology. 2019-03-07, 16 (6). ISSN 1672-7681. doi:10.1038/s41423-019-0213-5. 
  12. ^ Whitfield, Peter C.; Welbourne, Jessie; Thomas, Elfyn; Summers, Fiona; Whyte, Maggie; Hutchinson, Peter J. (编). Traumatic Brain Injury. 2020-04-28. doi:10.1017/9781108355247. 
  13. ^ von Steinbuechel, Nicole; Hahm, Stefanie; Muehlan, Holger; Arango-Lasprilla, Juan Carlos; Bockhop, Fabian; Covic, Amra; Schmidt, Silke; Steyerberg, Ewout W.; Maas, Andrew I. R.; Menon, David; Andelic, Nada. Impact of Sociodemographic, Premorbid, and Injury-Related Factors on Patient-Reported Outcome Trajectories after Traumatic Brain Injury (TBI). Journal of Clinical Medicine. 2023-03-14, 12 (6). ISSN 2077-0383. doi:10.3390/jcm12062246. 
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  15. ^ Wei, Cong; Li, Peipei; Liu, Lixin; Zhang, Hong; Zhao, Tianyu; Chen, Yongming. Degradable Poly(amino acid) Vesicles Modulate DNA-Induced Inflammation after Traumatic Brain Injury. Biomacromolecules. 2023-01-11, 24 (2). ISSN 1525-7797. doi:10.1021/acs.biomac.2c01334. 
  16. ^ Zhou, Mi; Zhang, Tianxu; Zhang, Xiaolin; Zhang, Mei; Gao, Shaojingya; Zhang, Tao; Li, Songhang; Cai, Xiaoxiao; Li, Jun; Lin, Yunfeng. Effect of Tetrahedral Framework Nucleic Acids on Neurological Recovery via Ameliorating Apoptosis and Regulating the Activation and Polarization of Astrocytes in Ischemic Stroke. ACS Applied Materials & Interfaces. 2022-08-11, 14 (33). ISSN 1944-8244. doi:10.1021/acsami.2c10364.