低血清钙通过免疫细胞的反应促进创伤性脑血肿扩大:我国一项多中心回顾性队列研究

时间:2025-03-24 12:10:29   热度:37.1℃   作者:网络

创伤性脑损伤 (Traumatic brain injury TBI) 是一个重大的公共卫生问题,是全球死亡和残疾的主要原因之一。急性创伤性脑实质内血肿 (traumatic intracerebral hematomatICH) 扩大是脑挫伤后的早期事件,识别出血性脑挫伤的血肿进展尤为重要

目前,头部计算机断层扫描 (computed tomography CT) 扫描是评估原发性血肿体积和血肿扩大的最常用方法。早期识别高危患者或早期干预以防止血肿扩大的发展,对于改善 TBI 患者的预后和提高长期生存率具有重要的临床和社会意义。因此,确定急性 tICH 扩展的宝贵风险因素并建立急性 tICH 扩展的准确预测模型是 TBI 研究的当前重点之一。

血清钙水平异常可能反映中枢神经系统钙稳态失衡,导致急性不良进展。在最近的研究中,出血性中风中也有影响脑血肿患者血肿进展的血清钙水平,表明血清钙水平与 ICH 的数量呈负相关,并且与死亡率增加和进行性脑出血的风险相关。然而血清钙与 tICH 扩增之间的关系知之甚少。鉴于 TBI 的异质性,低血清钙影响血肿进展的机制可能比自发性 ICH 更复杂。

免疫细胞反应是脑挫伤后 tICH 的一个主要特征。脑损伤后,机体可以通过神经支配迅速激活骨髓造血干细胞(hematopoietic stem cellsHSC)并在短时间内产生具有免疫调节功能的单核细胞。当头部发生脑挫伤时,血脑屏障被破坏,外周免疫细胞能够从外围浸润大脑,导致损伤过程。受伤或感染部位的细胞外液中含有高浓度的钙,可能明显高于血清中的钙浓度,与血清钙浓度形成浓度梯度。在tICH的急性期扩增中,淋巴细胞的潜在作用很复杂且知之甚少,但低水平的淋巴细胞计数表明与自发性 ICH 进展和临床恶化有关。在 COVID-19 等其他疾病中,低钙血症与淋巴细胞计数减少有关。因此,可以假设MLR在低钙血症对血肿扩大的影响中起重要作用。

3月13日,福建医科大学王守森王团队在Scientific Reports(IF-3.9)上在线发表了题为“Low serum calcium promotes traumatic intracerebral hematoma expansion by the response of immune cell: A multicenter retrospective cohort study”的研究,结果表明血清钙加基础模型比具有硬膜下血肿、多血肿模糊征、基线 CT 时间、格拉斯哥昏迷量表评分水平、血小板计数、基线 tICH 体积 ≥ 5 mL 和单核细胞与淋巴细胞比值的基础模型更准确。低血清钙水平是急性 tICH 扩增的新危险因素,其机制可能部分通过免疫细胞的反应介导。在线动态列线图为预测急性 tICH 扩展提供了一个用户友好的工具。

这项多中心回顾性研究检查了入院时血清钙水平与急性 tICH 扩展之间的关系,并从炎症角度探讨了其背后的可能机制。

图1. OR (95% CI) 用于脑挫伤患者亚组中的急性 tICH 扩增以及分层变量和血清钙水平的交互作用试验

在这项研究中,急性tICH扩增患者的血清钙水平显著低于无扩增的患者并且低钙血症的频率更高。入院时血清钙水平低是急性tICH扩大的独立危险因素,这种关联发生在广泛的tICH患者中。本研究没有发现血清钙和凝血功能对急性 tICH 扩展的交互作用。然而没有发现凝血功能的中介作用,这可能是由于患者选择标准和结局定义的差异。

目前的研究进一步探讨了 MLR 作为介质及其与低钙血症对急性 tICH 扩展的相互作用。结果表明,在血肿扩大方面,血清钙和 MLR 之间没有发现显着的相互作用,这意味着变量之间的关系是加法而不是乘法。通过CMA,发现 MLR 是低钙血症对急性 tICH 扩展影响的部分介质。这一发现强调了免疫细胞反应在急性 tICH 扩增发展中发挥的关键作用。血清钙水平可能影响炎症指数 MLR,而 MLR 又部分介导急性 tICH 扩展的影响。具体来说,MLR 占血清钙对急性 tICH 扩增影响的 24.5%。可以理解的是,免疫细胞的反应仅部分介导血清钙对急性 tICH 扩增的影响。这表明血清钙可能通过未识别的途径产生额外影响。动物研究表明,在缺血性脑损伤中,钙从血清迁移到患处,导致细胞外钙浓度略有增加和钙敏感受体的激活,进而启动抗凋亡途径。还发现钙补充剂可以降低大鼠的中风死亡率。此外,钙水平的降低可能会破坏内皮细胞的粘附性和紧密性,从而影响 BBB 的完整性并可能加剧出血

图2. 急性 tICH 扩展模型的鉴别、校准和临床益处

本研究开发了一个模型,使用患者血液指标、影像学数据、人口统计学特征和临床变量来预测急性 tICH 扩大。模型显示出良好的鉴别能力,并生成了一个用户友好的列线图,其中包含 SDH、多血肿模糊征、基线 CT 时间、MLR 和血清钙水平等变量。格拉斯哥昏迷量表水平、基线 tICH 体积≥ 5 ml 和血小板计数不包括在修改后的模型中,因为它们对预测性能没有显着贡献。该列线图的判别力在不同的亚组中得到进一步验证。此外,修改后的列线图基于容易获得的临床变量和非增强 CT 图像,这些图像可以很容易地在其他创伤中心复制。更重要的是,本研究中的列线图可以通过 shinyapps.io 平台生成在线计算器。临床医生只需将患者的数据输入到相应的数据框中,即可自动计算出 tICH 发生的概率。医生不需要手动计算列线图上各个因素的分数,大大提高了医生的效率和结果的准确性,更便于临床推广。

总而言之,本研究结果表明入院时血清钙水平低与 tICH 急性扩大相关。介质 MLR(免疫细胞反应的指数)解释了低血清钙水平对急性 tICH 扩增影响的 24.4%。改良的列线图提供了一种可访问的工具,以支持出血性脑挫伤患者的个体化治疗和管理。

原始出处:

Low serum calcium promotes traumatic intracerebral hematoma expansion by the response of immune cell: A multicenter retrospective cohort study. Sci Rep. 2025 Mar 13;15(1):8639. doi: 10.1038/s41598-025-93416-4. PMID: 40082543; PMCID: PMC11906886.

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