IL-6、HMGB1、S100B及NSE與新生兒窒息后腦損傷的相關性分析*

陳曉玲，鄧穎云，邢舒旺

（三亞市人民醫院 新生兒科，海南 三亞572099）

我國是新生兒窒息（neonatal asphyxia,NA）高發國家之一，而NA 是導致圍生兒死亡的首要原因，窒息缺氧會對多臟器功能造成損傷，尤其是對腦部的損傷尤為明顯，極易引發多種腦病[1]。迄今為止，NA 后腦損傷的發病機制仍未徹底明確，可能與能量代謝衰竭、氧自由基和再灌注損傷、興奮性氨基酸的毒性作用等存在密切相關，但也可能與機體內的腦組織炎癥反應有關[2]。在病理狀態下，高遷移率族蛋白B1（high mobility group protein B1,HMGB1）被釋放至胞外，以炎癥介質的角色介導窒息后腦損傷[3]。星形膠質原性蛋白（S100B protein,S100B）高濃度特異性分布在中樞神經系統的膠質細胞內，顱腦損傷后因血腦屏障通透性遭受破壞，其可通過血腦屏障進入血液中[4]。白細胞介素-6（Interleukin-6,IL-6）已被證實與缺氧缺血性腦病的病理生理相關[5]。神經元特異性烯醇化酶（neuron-specific enolase,NSE）在糖酵解過程中起著調節作用，主要分布在中樞神經系統的神經元及神經內分泌細胞的胞漿中，存在高度神經組織特異性，是一種可靠的成活體體內外成熟神經元標志物[6]。鑒于此，本文通過研究IL-6、HMGB1、S100B 及NSE 與NA 后腦損傷的關系，旨在為臨床NA 患兒腦損傷的病情、預后評估提供參考依據，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 資料來源

回顧性分析2017年2月—2019年2月三亞市人民醫院收治的符合入選標準的120 例NA 患兒（窒息組）的病歷資料。另隨機篩選同期于該院分娩的足月新生兒100 例作為對照組。納入標準：①所有患兒均符合《實用新生兒學》[7]所制定的NA 相關診斷標準；②窒息新生兒出生時1 min、5 min 時的Apgar評分≤7 分，且臍動脈血氣分析pH ＜7.15；③排除感染、外傷及凝血障礙者；④均為足月新生兒。排除標準：①合并遺傳性疾病及先天性畸形等患者；②正參與其他研究者。研究經本院醫學倫理委員會批準且研究對象父母均在知情同意書上簽字。

1.2 研究方法

1.2.1 酶聯免疫吸附試驗檢測血清IL-6、HMGB1、S100B 及NSE 水平所有受試者均于出生后第3 天采集靜脈血3 ml，以6 cm 為離心半徑，3 000 r/min，離心10 min，取血清保存在-80℃冰箱中備用。酶聯免疫吸附試驗檢測IL-6、HMGB1、S100B 及NSE水平，操作步驟遵循試劑盒說明書。試劑盒購自廈門慧嘉生物工程有限公司。

1.2.2 頭顱CT檢查所有受試者均于出生后第3 ～7 天實施頭顱CT 檢查，其中頭顱CT 提示腦內低密度灶或/和顱內出血或蛛網膜下腔出血，即為窒息后腦損傷。

1.2.3 分組方式按照窒息程度[8]將120 例NA 患兒分成輕度窒息組（92 例，Apgar 評分為4～7 分，無缺氧缺血性臟器損傷）與重度窒息組（28 例，Apgar評分為0～3 分，存在缺氧缺血性臟器損傷）。按照頭顱CT 檢查結果分成頭顱CT 正常組（57 例）與頭顱CT 異常組（63 例）。對所有NA 患兒進行為期1年的隨訪，按照神經心理發育檢查結果進行評估：總分130分，80～130分記為發育正常，70～79 分記為發育偏低，＜70 分記為發育低下[9]。將發育正常以及發育偏低記作預后良好組（88 例），將發育低下記作預后不良組（32 例）。

1.2.4 治療方式采用YICO.5/1 型嬰兒氧艙進行高壓氧治療，治療1～15 d 時的壓力為0.02 MPa；16～30 d 時的壓力為0.03 MPa。每次加壓15～20 min，給氧20 min，減壓15～20 min。1 次/d，連續治療10 d。

1.3 統計學方法

數據分析采用SPSS 22.0 統計軟件。計量資料以均數±標準差（±s）表示，比較用t檢驗或方差分析，進一步兩兩比較用LSD-t檢驗；相關性分析用Spearman 法。P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 窒息組與對照組新生兒一般資料的比較

窒息組與對照組新生兒性別、孕周、體重比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。見表1。

表1 窒息組與對照組新生兒一般資料比較

2.2 各組新生兒血清IL-6、HMGB1、S100B 及NSE水平的比較

對照組、輕度窒息組、重度窒息組新生兒血清IL-6、HMGB1、S100B 及NSE 水平整體比較，經方差分析，差異有統計學意義（P＜0.05），輕度窒息組和重度窒息組血清IL-6、HMGB1、S100B 及NSE 水平高于對照組（P＜0.05），重度窒息組IL-6、HMGB1、S100B 及NSE 水平高于輕度窒息組（P＜0.05）。見表2。

表2 各組新生兒血清IL-6、HMGB1、S100B及NSE水平比較 （±s）

表2 各組新生兒血清IL-6、HMGB1、S100B及NSE水平比較 （±s）

注：①與對照組比較，P ＜0.05；②與輕度窒息組比較，P ＜0.05。

組別對照組輕度窒息組重度窒息組F 值P 值n 100 92 28 IL-6/（ng/L）0.71±0.10 0.80±0.14①0.93±0.17①②34.180 0.000 HMGB1/（g/L）98.04±35.82 444.38±139.74①974.72±233.76①②568.762 0.000 S100B/（ng/L）125.03±13.45 138.74±15.69①148.73±20.48①②33.629 0.000 NSE/（g/L）10.84±7.11 38.74±11.05①70.09±16.83①②401.164 0.000

2.3 不同頭顱CT 檢查結果NA 患兒血清IL-6、HMGB1、S100B及NSE水平的比較

不同頭顱CT 檢查結果NA 患兒血清IL-6、HMGB1、S100B 及NSE 水平比較，差異有統計學意義（P＜0.05），頭顱CT 異常組高于頭顱CT 正常組。見表3。

表3 不同頭顱CT檢查結果NA患兒血清IL-6、HMGB1、S100B及NSE水平比較 （±s）

表3 不同頭顱CT檢查結果NA患兒血清IL-6、HMGB1、S100B及NSE水平比較 （±s）

組別頭顱CT正常組頭顱CT異常組t 值P 值n 57 63 IL-6/（ng/L）0.70±0.13 0.95±0.20 8.192 0.000 HMGB1/（g/L）407.89±144.39 713.11±231.58 8.749 0.000 S100B/（ng/L）136.29±15.73 145.40±21.44 2.670 0.009 NSE/（g/L）36.01±12.48 55.15±17.02 7.069 0.000

2.4 NA 后腦損傷與血清IL-6、HMGB1、S100B及NSE水平的相關性分析

Spearman 相關性分析結果顯示，NA 后腦損傷與血清IL-6、HMGB1、S100B、NSE 水平呈正相關（rs=0.428、0.442、0.385 和0.430，P=0.000、0.000、0.002 和0.000）。

2.5 不同預后NA 患兒血清IL-6、HMGB1、S100B及NSE水平比較

NA 后腦損傷預后不良組血清IL-6、HMGB1、S100B 及NSE 水平與預后良好組比較，差異有統計學意義（P＜0.05），預后不良組高于預后良好組。見表4。

表4 不同預后NA患兒血清IL-6、HMGB1、S100B及NSE水平比較 （±s）

表4 不同預后NA患兒血清IL-6、HMGB1、S100B及NSE水平比較 （±s）

組別預后良好組預后不良組t 值P 值n 88 32 IL-6/（ng/L）0.76±0.14 1.01±0.25 5.360 0.000 HMGB1/（g/L）510.05±113.42 727.84±167.29 6.817 0.000 S100B/（ng/L）135.92±15.66 155.25±23.19 4.367 0.000 NSE/（g/L）39.53±12.48 64.03±16.02 8.791 0.000

3 討論

NA 后腦損傷與胎兒宮內缺氧及神經內分泌過程中的缺氧狀況密切相關，主要表現為呼吸循環障礙，從而導致低氧血癥與代謝性酸中毒等疾病的發生[10]。隨著病情的不斷進展，NA 患兒可能出現中樞神經、心血管及胃腸道等多系統功能損害，嚴重威脅患兒的生命健康安全[11]。國內相關研究報道顯示：NA 發生率約為1.79%，是導致新生兒死亡的主要原因之一[12]。目前，NA 對多器官功能造成的損害已受到國內外學者的廣泛關注，尤其是在腦損傷方面的研究日益受到重視。尋找與NA后腦損傷嚴重程度相關的指標，對改善患兒預后具有極其重要的作用，由此可見，尋找一種輔助診斷指標顯得尤為重要。

IL-6 是窒息導致缺血缺氧腦病發病時較為明確的細胞因子之一，腦組織一旦出現缺血缺氧情況，會通過MEK/ERK 途徑促進腦動脈壁上的單核巨噬細胞大量分泌核因子-κB、腫瘤壞死因子-α 等，而核因子-κB 及腫瘤壞死因子-α 可直接在多種細胞上發揮作用，進一步促進IL-6 的釋放[13]。本文結果表明：NA 患兒血清IL-6 表達異常升高，且隨著窒息程度的加重以及腦損傷的發生，其表達水平隨之升高，究其原因，IL-6 是窒息引起缺血缺氧腦疾病發病較為明確的細胞因子，參與了缺血缺氧腦疾病的發生、發展過程[14]，這提示在臨床工作中可能通過檢測血清IL-6 水平，繼而為NA 后腦損傷的診斷提供依據。

HMGB 屬于一種DNA 結合蛋白，其表達伴隨著內毒素與炎癥細胞因子的大量分泌不斷增加，進而介導炎癥反應。同時，在細胞出現損害或壞死時，HMGB1 可自細胞核內釋放至細胞外，從而起到致炎作用，刺激誘導多種細胞因子分泌，而大量的促炎因子又會正反饋HMGB1[15]。本文結果顯示：NA 患兒血清HMGB1 表達異常升高，且與窒息程度密切相關。這在吳秀萍等[16]研究中得以證實：NA 后的血清HMGB1 水平高于正常新生兒，且窒息新生兒頭顱CT 異常者出生后3～7 d 的血清HMGB1 水平高于CT 正常者，分析原因，作者認為HMGB1 被釋放至胞外后會刺激單核巨噬細胞，提高其黏附性，繼而分泌大量的細胞因子及促炎因子，在維持炎癥反應過程中起至關重要的作用。

正常生理狀況下，NSE 于體液內的水平極少，而當神經組織受到損傷時，會促使受損腦神經細胞釋放大量的NSE，并進入腦脊液及血液中，因此NSE 水平可作為神經損傷的可靠分子標志物[17]。另外，NA 患兒血清NSE 水平增加，且窒息程度與腦損傷有關。劉剛等[18]研究報道指出：中樞神經系統在缺氧缺血、創傷及應激狀態下，血清及腦脊液中的NSE 水平增加，且隨著腦損傷程度的不斷加重而逐漸升高。其中S100B 的生物功能較為復雜，介導了細胞增殖、分化、凋亡過程，當腦細胞遭受外界損傷時，S100B 會被釋放進入腦脊液，并通過血腦屏障進入血液中，進一步導致血清S100B 水平升高，因此血清S100B 水平可有效反映中樞神經細胞損傷情況。本文結果顯示，NA 后血清S100B 水平增加，且隨著窒息程度或腦損傷的癥狀加重，S100B水平隨之增加。劉巍等[19]報道發現，窒息組新生兒的血清S100B在不同時期的表達具有整體上升的趨勢。

經Spearman 相關性分析發現，NA 后腦損傷與血清IL-6、HMGB1、S100B 及NSE 水平呈正相關，這可能是因為釋放到胞外的HMGB1 會促進大量的促炎因子合成、分泌，其中包括IL-6，而IL-6 又會正反饋HMGB1，同時隨著IL-6 水平的不斷升高，機體損傷程度隨之增加，繼而對中樞神經細胞造成嚴重損傷，促進了S100B、NSE水平的升高，并形成惡性循環，進一步促進NA 后腦損傷的發生[20-21]。該結果提示，IL-6、HMGB1、S100B 及NSE 可能在NA后腦損傷發生、發展過程中起著協同作用。本文結果還顯示，NA 后腦損傷預后不良組血清IL-6、HMGB1、S100B 及NSE 水平均高于預后良好組，提示在臨床工作中可能通過對上述4 項血清學指標水平的檢測，從而達到輔助評估NA后腦損傷預后的目的。

綜上所述，血清IL-6、HMGB1、S100B 及NSE水平與NA 程度及NA 后腦損傷密切相關，可能作為NA 患兒的病情評估和預后預測的輔助指標。然而，本研究尚且存在一定的不足之處，如單純依靠頭顱CT早期評估窒息后腦損傷，可能存在一定的局限性，在今后的研究中可通過聯合振幅整合腦功能等檢查更為精準地評估腦損傷，避免研究結果的偏頗。