《PLOS One》:Prognostic significance of nutritional status for neurological and functional recovery after cervical spinal cord injury
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颈脊髓损伤(SCI)常导致严重的运动和感觉障碍,引起日常生活活动能力显著下降。营养不良在SCI后较为常见,可能对恢复产生不利影响;然而,早期营养状态与后续神经功能及功能恢复之间的关联尚不明确。本研究旨在探讨急性创伤性颈SCI后早期营养状态与神经功能及功能恢复之
颈脊髓损伤(SCI)常导致严重的运动和感觉障碍,引起日常生活活动能力显著下降。营养不良在SCI后较为常见,可能对恢复产生不利影响;然而,早期营养状态与后续神经功能及功能恢复之间的关联尚不明确。本研究旨在探讨急性创伤性颈SCI后早期营养状态与神经功能及功能恢复之间的关联。研究人员回顾性分析了伤后72小时内入院且随访至少6个月的91例患者。神经功能采用国际脊髓损伤神经学分类标准(ISNCSCI)总运动评分进行评估,功能独立性采用第三版脊髓损伤独立性量表(SCIM Ⅲ)进行评估。SCI后的营养状态采用预后营养指数(PNI)、老年营养风险指数(GNRI)和控制营养状态(CONUT)评分进行评估。恢复率计算为SCI后4周至6个月间最大可能改善的达成比例。结果显示,SCI后4周PNI较高的患者表现出更好的神经功能和功能恢复。PNI良好组、正常组和不良组的平均ISNCSCI总运动评分恢复率分别为43.89%、28.08%和18.7%(趋势检验p=0.0005),相应的SCIM Ⅲ恢复率分别为40.65%、26.1%和22.41%(趋势检验p=0.0072)。GNRI和CONUT评分也与ISNCSCI总运动评分恢复相关;但PNI显示出最强的预测效能(p=0.0031)。在调整了年龄、性别以及基线神经功能和功能状态的多变量线性回归分析中,PNI仍与ISNCSCI总运动评分 recovery 独立相关(β=0.857,每增加1分,95%CI 0.011–1.703,p=0.0471)。这些发现表明,早期营养状态,特别是通过PNI评估的营养状态,与颈SCI后的神经功能恢复独立相关,可为早期预后评估提供参考。
本研究旨在探讨早期营养状态对颈脊髓损伤(SCI)后神经功能与功能恢复的影响,该论文发表于《PLOS One》。
研究背景方面,颈SCI常导致四肢严重运动和感觉障碍,造成日常生活活动能力(ADL)显著受损。除功能受限外,SCI患者易出现全身性并发症如脓毒症和营养不良,与死亡率增加相关。损伤后吞咽功能障碍常见,继发的吸入性肺炎可进一步限制经口摄入而加重营养不良。此外,呼吸功能障碍、膀胱肠功能障碍和感觉丧失等神经损伤会增加肺炎、压疮和尿路感染等并发症风险,这些持续或反复发生的并发症可促进慢性炎症并导致低白蛋白血症和蛋白质-能量营养不良。SCI后瘫痪肢体因神经支配丧失而发生快速且严重的骨骼肌萎缩,严重病例中肌萎缩尤为显著。营养不良尤其是蛋白质缺乏可能阻碍肌肉质量和力量的恢复。神经功能和ADL的恢复不仅需要维持关节活动度,还需恢复肌肉质量和收缩功能。然而,早期营养状态与后续神经功能及功能恢复之间的关系尚未完全阐明。临床上常用的营养状态标准化评估工具包括预后营养指数(PNI)、老年营养风险指数(GNRI)和控制营养状态(CONUT)评分,三者分别强调营养状态的不同方面,可能与SCI后的神经功能及功能恢复存在不同关联。基于此,研究人员开展了此项研究。
该研究纳入了来自日本劳工健康福利机构脊髓损伤中心前瞻性维护队列的91例急性创伤性颈SCI患者,均为2016年11月至2022年7月期间伤后72小时内入院、可随访至少6个月的患者。研究采用的技术方法主要包括:采用ISNCSCI总运动评分评估神经功能,采用SCIM Ⅲ评估功能独立性,采用PNI、GNRI和CONUT三种营养指数评估营养状态;计算伤后4周至6个月的恢复率作为结局指标;运用线性趋势分析、Pearson相关分析和多变量线性回归分析进行统计分析。
研究结果部分,"SCI后4周及6个月的营养状态"显示:4周时平均PNI为40.67±5.94,良好、正常、不良营养状态者分别占24.18%、30.77%和45.05%;CONUT评分平均为3.58±2.55;GNRI平均为89.5±8.17。至6个月时,营养参数整体改善,PNI升至45.68±6.06,CONUT降至2.13±2.03,GNRI升至95.06±7.41。"4周与6个月间营养状态的变化"显示:各指数均有相当比例患者营养状态改善,PNI不良组中63.41%于6个月时改善,GNRI严重风险组中88.24%改善至低风险或中度风险,CONUT中度营养不良组中70%改善。
"营养状态分类与恢复率的线性趋势"显示:PNI分类中,ISNCSCI总运动评分恢复率从良好组的43.89%降至不良组的18.7%(β=-12.278,趋势检验p=0.0005),SCIM Ⅲ恢复率从40.65%降至22.41%(β=-8.582,趋势检验p=0.0072),呈显著负性线性趋势。GNRI分类中,ISNCSCI总运动评分恢复率从无风险组的39.96%降至严重风险组的17.02%(β=-7.893,p=0.0064),但SCIM Ⅲ恢复率的趋势未达统计学意义(p=0.0702)。CONUT分类中,ISNCSCI总运动评分恢复率从正常组的42.27%降至轻度营养不良组的22.72%和中度营养不良组的21.23%(β=-7.828,p=0.0195),SCIM Ⅲ恢复率也呈显著线性下降趋势(β=-7.343,p=0.014)。
"营养指数与恢复率的相关性分析"显示:PNI与ISNCSCI总运动评分恢复率呈正相关(R2=0.094297,p=0.0031),GNRI(R2=0.090838,p=0.0037)和CONUT(R2=0.063985,p=0.0156)也有类似但稍弱的相关性。功能恢复方面,PNI与SCIM Ⅲ恢复率显著相关(R2=0.060327,p=0.0189),CONUT亦显著相关(R2=0.057283,p=0.0223),GNRI未达显著性(p=0.0652)。研究结果提示,三种营养指数中PNI可能是预测颈SCI后恢复最具信息量的指标。
"神经功能与功能恢复的多变量线性回归分析"显示:神经功能恢复模型解释了47.54%的方差(R2=0.4754),调整混杂因素后4周PNI仍与总运动评分改善率独立相关(β=0.857,95%CI 0.011–1.703,p=0.0471),基线运动评分较高者与更大改善相关(p<0.0001)。功能恢复模型中,4周PNI并非SCIM Ⅲ改善的独立预测因素(p=0.9503),而年龄较大与较低恢复率相关(β=-0.275,p=0.0362),基线运动评分较高与更大功能增益独立相关(p<0.0001)。
讨论部分,研究人员首先阐释了PNI预测效力的生物学基础:PNI由血清白蛋白和总淋巴细胞计数组成,血清白蛋白既是内脏蛋白状态标志物也是主要急性期蛋白,SCI后患者易发生肺炎、尿路感染等并发症触发显著炎症反应,炎症细胞因子增加血管通透性使白蛋白进入血管外间隙,同时修改肝脏蛋白质合成;总淋巴细胞计数反映免疫功能和营养状态,减少常见于生理应激和营养不良。因此PNI是能同时捕捉蛋白质-能量营养不良和炎症相关免疫抑制的临床有意义指标,反映组织修复能力、骨骼肌质量保持和抗感染能力。
PNI相较于GNRI和CONUT表现出更优且更一致的预测性能。GNRI最初为评估老年人群营养风险而开发,包含体重参数,SCI人群老龄化使其相关性可能增加,但SCI亚急性期瘫痪导致的快速肌萎缩和体液分布改变限制了体重反映营养状态的准确性。CONUT包含总胆固醇,而胆固醇水平在亚急性期受饮食摄入不规律、代谢应激和炎症期负急性期反应物作用变异较大,可靠性逊于PNI。
研究同时指出PNI作为营养评估工具面临的挑战:低PNI可能是损伤严重程度和并发症的标志而非恢复不良的直接原因,SCI患者继发并发症引发的持续炎症状态可导致低PNI,因此需采用生物电阻抗分析或肌肉超声等更客观全面的方法区分原发性营养不良与炎症诱导的代谢改变。
关于营养支持促进神经修复和肌肉保持的机制,研究人员认为充足的蛋白质和能量摄入对减轻SCI后分解代谢状态至关重要,为调节过度神经炎症和支持内源性修复机制提供底物;轴突发芽、髓鞘再生和突触可塑性等能量依赖过程需要氨基酸、脂质和微量营养素的持续供应;同时 adequate 营养状态有助于减轻失神经诱导的严重骨骼肌萎缩,保留的肌肉质量对将恢复的神经信号转化为功能性运动至关重要。
研究还发现营养状态对神经和功能结局存在差异化影响:PNI独立预测ISNCSCI总运动评分改善但不预测SCIM Ⅲ评分改善,这与既往报道一致——神经功能恢复并不必然直接转化为功能独立性。ADL的达成是复杂的多因素过程,除神经功能改善外,还受年龄、康复强度、心理社会支持以及痉挛疼痛等次要并发症管理的影响。多变量模型中SCIM Ⅲ恢复的主要预测因素为年龄和基线运动功能,支持营养状态作为增强神经修复潜力的基础性决定因素,为功能收益创造先决条件,而功能收益的实现还需综合多学科康复。
研究结论指出:颈SCI患者伤后4周评估的营养状态与后续恢复结局显著相关。在评估的指数中,PNI作为最具信息量的标志物出现,与ISNCSCI总运动评分改善率显示出一致且独立的关联。这些发现强调了早期营养状态在恢复过程中的重要性,提示应将营养评估和优化整合入颈SCI患者的综合护理中,以最大化其恢复潜力。未来研究应纵向刻画从入院开始的营养标志物动态变化,以及开展随机对照试验探讨以改善PNI为目标的策略能否增强神经功能恢复和功能独立性。