高遷移率族蛋白1和星形膠質原性蛋白與新生兒窒息后腦損傷關系的研究

劉 巍,王智新,李茜嫻

(貴州航天醫院婦產科,貴州遵義 563003)

在我國，新生兒窒息的發生率明顯高于發達國家[1]，是圍產兒死亡的首要原因，窒息缺氧會嚴重損傷多臟器功能，導致約50%新生兒患有缺氧缺血性腦病(HIE)[2]。目前，窒息后導致腦損傷的機制尚不完全明了，可能與能量代謝衰竭、再灌注損傷、氧自由基、鈣超載、興奮性氨基酸的毒性作用等有關[3]。有研究表明，高遷移率族蛋白1(HMGB1)在病理情況下釋放到胞外，作為炎癥介質參與窒息后腦損傷[4]。星形膠質原性蛋白(S100B)高濃度特異性分布于中樞神經系統的膠質細胞中，當顱腦損傷，血腦屏障遭到破壞，其透過血腦屏障進入血液[5]。因此，S100B常作為早期診斷新生兒窒息后腦損傷及預后評估靈敏而特異的血清生化指標[6]。本文對新生兒出生時臍帶血、生后靜脈血中HMGB1和S100B變化水平進行觀察研究，現報道如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 選擇2013年9月至2014年6月在本院新生兒科收治的窒息新生兒(窒息組)40例為研究組，按照我國第 4版《新生兒窒息復蘇指南》流程進行復蘇，復蘇后既轉入新生兒科。對照組為本院產科出生的健康新生兒40例。對照組為健康新生兒，生后無窒息并排除宮內感染，出生后7 d內無并發癥，母親孕期身體健康，分娩前無感染史。窒息組40例新生兒，孕周37～42周，體質量2 500～4 000 g。窒息組納入標準：出生時1 min和 5 min Apgar評分均小于或等于7分，排除早產兒、感染、外傷、凝血障礙、遺傳性疾病和先天性畸形等疾病。對照組為同期住院的無缺氧、感染、先天性疾病的足月正常新生兒40例，孕周37～42周，體質量2 500～4 000 g。兩組新生兒性別、孕周、出生體質量等一般資料比較，差異無統計學意義(P>0.05)。

1.2方法

1.2.1檢測方法 采用ELISA雙抗體夾心法檢測新生兒出生時臍帶血、生后靜脈血中HMGB1和S100B水平。實驗原理：將標準品、待測樣品加入到預先包被人HMGB1、S100B單克隆抗體透明酶標包被板中，充分溫育，洗滌除去未結合的成分，再加入酶標工作液，溫育足夠時間后，洗滌除去未結合的成分。依次加入底物A、B，450 nm波長下測定OD值，根據標準品和樣品的OD值，計算HMGB1、S100B水平。

1.2.2HIE診斷標準 HIE患兒分為輕、中、重三度，同時具備以下4條者即可確診：(1) 有明確胎兒宮內窘迫的異常產科病史，以及嚴重的胎兒宮內窘迫表現(胎心率每分鐘小于100次，持續5 min以上和(或羊水Ⅲ度污染)、或在分娩過程中有明確窒息史；(2) 出生時有重度窒息，Apgar評分1 min時小于或等于3分，并延續至5 min時仍小于或等于5分；或出生時動脈血氣分析pH≤7；(3) 出生后不久出現神經系統癥狀，并持續24 h以上；(4) 排除電解質紊亂、顱內出血和產傷等原因引起的抽搐，以及宮內感染、遺傳代謝性疾病和其他先天性疾病所引起的腦損傷。

2 結 果

2.1兩組HMGB1和S100B水平比較 與正常組比較，窒息組HMGB1水平在0、12、24 h指標均升高，差異有統計學意義(t=10.39、14.99、21.13，均P<0.05)；與正常組比較，窒息組S100B水平在0、12、24 h均升高，差異有統計學意義(t=5.16、12.04、15.65，均P<0.05)，見表1。

表1 正常組與窒息組HMGB1和S100B水平

a：P<0.05，與正常組比較

2.2重復測量方差分析 窒息組S100B水平在0、12、24 h三個時間段測量數據做重復測量方差分析，其結果為(0.68±0.19)、(0.89±0.12)、(1.05±0.14)μg/L，差異有統計學意義(F=67.46，P<0.05)，見圖1。窒息組S100B水平隨著時間的推移而升高。窒息組HMGB1水平在0、12、24 h三個時間段測量數據做重復測量方差分析，其結果為(153.03±5.15)、(159.48±5.42)、(168.66±5.72)μg/L，差異有統計學意義(F=124.97，P<0.05)，窒息組HMGB1指標隨著時間的推移而升高，見圖2。

圖1 窒息組HMGB1指標隨時間變化折線圖

圖2 窒息組S100B指標隨時間變化折線圖

3 討 論

新生兒窒息是胎兒在宮內或在娩出過程中發生缺氧，導致呼吸循環障礙，繼而引起的低氧血癥、高碳酸血癥和代謝性酸中毒的過程。嚴重的低氧血癥、酸中毒等常導致中樞神經系統、心血管、腎臟、胃腸道等多系統臟器的功能損害[7]，是新生兒最常見的癥狀之一，也是導致圍生期死亡的主要原因之一。根據有關數據顯示，新生兒窒息的發生率也呈逐年增高的趨勢，目前在我國新生兒窒息的發生率高達4.7%～8.9%。新生兒窒息可導致腦、心、腎等多臟器缺氧缺血性損害，細胞能量代謝衰竭，乳酸大量積聚，引起細胞內酸中毒和細胞離子泵功能受損，而引起大量鈣離子內流；此外，還會生成大量氧自由基，使細胞膜、核酸和蛋白質受損，最終導致細胞的結構和功能破壞，出現多臟器功能受損。目前新生兒窒息對多器官功能造成損傷已被國內外學者所共識，特別是在腦損傷方面的研究越來越受到重視[8]。新生兒窒息導致多器官損害中，HIE 、顱內出血等最易發生。新生兒窒息容易導致死亡、HIE、顱內出血、兒童腦癱、智力障礙等，可能與氧自由基、缺血再灌注損傷、能量代謝障礙、鈣超載等因素有關。早期診斷與正確評估新生兒窒息腦損傷的嚴重程度及預后是降低新生兒死亡、減少窒息新生兒后遺癥的重要舉措之一。目前的診斷還主要依靠患兒的臨床表現、影像學檢查，其主觀性強、表現延遲，往往不能滿足早期診斷的客觀需要。目前，國內外學者圍繞新生兒窒息后腦損傷特異的血液生化指標開展了相應的研究，包括血清神經元特異性烯醇化酶(NSE)、S100B、白細胞介素-6(IL-6) 、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、胰島素樣生長因子(IGF)、HMGB1等[9-11]。

HMGB1生物功能多樣，細胞內參與遺傳物質的復制、轉錄、重組和修復；細胞外參與修復組織、激活免疫反應，但同時也會引發炎癥，促進腫瘤生長[12-13]。在哺乳動物中，序列高度保守的HMGB1具有99%的同源特質[14]，其由3個區域組成：2個含正電荷區域(A盒和B盒)和1個呈負電荷的羧基端；其中B盒具有細胞因子樣活性，可誘導巨噬細胞分泌其他炎癥因子[15]。在未收到外源入侵或組織損傷時，HMGB1位于細胞核及細胞質內，或穿行兩者；在外源入侵或組織損傷時HMGB1主動或被動分泌至細胞外。組織損傷壞死，細胞核內的HMGB1被動分泌至細胞外，細胞核崩解，HMGB1與染色體分離釋放到細胞外[16]。因此，HMGB1被視為組織壞死的標志物。新生兒圍產期重癥窒息對于新生兒各組織與器官會產生嚴重的損害，而且這些傷害多是不可逆的，其中最常見的是腦部缺氧缺血，其與腦部細胞發生炎癥有關。HMGB1 為一種重要的炎癥介質，與炎性反應密切相關，從而引發缺血再灌注損傷[17]。腦組織缺血再灌注后早期即出現神經細胞的 HMGB1 核漿轉移，并因 HMGB1 的細胞外釋放而出現于腦脊液中。有研究表明，HMGB1抗體對于腦缺血所致的腦梗死有明顯改善作用[18]。因此，HMGB1可能在新生兒窒息腦組織缺血損傷或缺血再灌注損傷中具有重要作用，并可能成為防治窒息后腦損傷的作用靶點。

腦組織中大量存在S100B，其是一種腦特異性鈣黏合蛋白，由神經膠質細胞合成，對腦組織具有高度特異性[19]。S100B生物功能多種多樣，參與細胞增殖、分化、凋亡及基因作用等。腦細胞受到外界損傷與侵害時，S100B進入腦脊液，跨越血腦屏障進入血液，隨之血清中濃度水平增加。因此，血清S100B水平可反映中樞神經細胞損傷情況，是腦損傷較敏感而特異的生化標志物[20]，從而S100B可用來判斷窒息后損傷程度。有研究發現，S100B水平不能預測窒息新生兒窒息后 24 h預后，因此需要聯合其他蛋白生化指標檢測中樞神經系統損傷[21-22]。

總之，檢測新生兒窒息生后靜脈血中HMGB1和S100B相關變化，有助于早期診斷窒息新生兒腦損傷、降低新生兒病死率。

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