創傷性腦損傷
創傷性腦損傷 | |
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風險因素 | 高齡[1]、乙醇 |
診斷方法 | 基於神經系統檢查和醫學影像[2] |
治療 | 行為治療、言語治療 |
分類和外部資源 | |
醫學專科 | 神經外科、小兒科 |
ICD-11 | NA07 |
ICD-10 | S06 |
DiseasesDB | 5671 |
MedlinePlus | 000028 |
eMedicine | 433855、1163653、907273 |
Orphanet | 90056 |
簡介
TBI於日常生活比比皆然,常發生於失足跌倒、交通事故、暴力襲擊、打架鬥毆、體育鍛鍊等過程,每年影響四百萬中國人,占近九成創傷相關死亡案例。女性遭受 TBI 概率雖僅有男性一半,一旦遭受症狀則一般較重[7]。
傳統中醫理論認為TBI導致邪氣盛而正氣衰,機體抗邪無力而惡化疾病。現代醫學則認為TBI導致血管損傷、大腦缺氧使星形膠質(astrocytes)細胞增生,激活炎症反應導致更多細胞死亡而惡化疾病。TBI炎症過程基於非感染性細胞死亡,卻觸發機體免疫反應導致更多非感染性細胞死亡,是典型炎症失調過程。而不同於其它炎症反應過程,TBI發生於中樞神經系統,免疫反應受嚴格控制,其中神經膠質細胞(glial)負責先天免疫系統功能,而星形膠質細胞負責啟動補體蛋白(complement protein)表達,小膠質細胞(microglia)充當抗原呈遞細胞以應對各類病原體,具有中樞神經系統特色[8]。
過程
TBI造成腦膜擠壓、血管破壞引起細胞水腫壞死,神經細胞受損破裂,釋放促炎細胞因子、ROS、ATP及游離核酸等,幾分鐘內便可激活周 圍健康組織,小膠質細胞在刺激下首先移動至該部位隔離損傷,逐漸激活全腦免疫反應[9]。數小時後損傷區域逐漸募集中性粒細胞,釋放ROS、基質金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)及促炎細胞因子,破壞血腦屏障(blood-brain barrier)後進入中樞神經系統誘導神經元細胞死亡以強化免疫[10]。損傷數天後單核細胞仍繼續募集並釋放諸如白血球介素-1(Interleukin 1,IL-1)、IL-6、TNF等細胞因子。TBI過程中,促炎細胞因子各盡所能以修復損傷組織,然而過度免疫卻違背損傷修復初衷,損傷數周后若促炎細胞因子濃度過高,將損傷神經元,形成星形膠質細胞疤痕(astrocytic scar),抑制受損軸突再生並產生更多促炎細胞因子,引起二次損傷,甚至轉變為慢性炎症[11]。
模型
動物研究領域中不同實驗基於不同目標採用不同損傷模型,以解決不同問題。TBI常用控制性皮質撞擊損傷模型(controlled cortical impact,CCI),對麻醉動物開顱之後打擊頭部造成損傷,CCI模型在時間、速度及衝擊深度等方面準確可控,但CCI除撞擊損傷外,開顱手術作為「假手術組」也可能引起了大腦損傷,干擾實驗結果[12]。戰爭中的爆炸物及多管火箭等溫壓炸藥(thermobaric explosives)殺人如麻,爆炸相關創傷性腦損傷(blast-related traumatic brain injury)研究重要性也與日俱增;戰爭區域外,和平地區TBI中十有八九都是閉合頭部撞擊所引起的輕度腦損傷(mild traumatic brain injury)。
治療
TBI後二次創傷中,NF-κB信號通路作為炎症失調的病理生理學核心,控制轉錄包括TNF-α、IL-1β、IL-6等多種促炎細胞因子,因此抑制NF-κB通路激活可挽救免疫於失控邊緣,因此,為應對炎症失調,糖皮質激素(glucocorticoids)、TNF-α抑制劑、IL-1抑制劑等炎症抑制療法也應運而生[13]。利用吡格列酮(pioglitazone)抑制NF-κB所介導IL-6表達,可改善TBI大鼠神經損傷與腦水腫狀況[14]。聚胺基酸陽離子奈米顆粒(cationic nanoparticles,cNP)對 TBI 所致 TNF-α、IL-6 等促炎細胞因子分泌抑制作用明顯,可提高TBI小鼠 給藥後學習、記憶能力並改善認知恢復[15]。使用核酸衍生物與TLR9結合,干擾TLR9內體膜定位以阻礙其識別CpG,從而抑制TLR9信號通路激活,下調NF-κB核水平以降低促炎細胞因子表達,以此減輕腦梗死後星形膠質細胞 凋亡、激活及極化,減輕腦損傷以及神經炎症,提高造模小鼠運動及認知能力[16]。
參考文獻
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