急性腦梗死患者血清低氧誘導因子-1α與血管內皮生長因子水平及意義

廖 彬 王麗平 徐沙麗 李中明 李 丹

(華中科技大學同濟醫(yī)學院附屬梨園醫(yī)院神經(jīng)內科，湖北 武漢 430062)

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急性腦梗死患者血清低氧誘導因子-1α與血管內皮生長因子水平及意義

廖 彬 王麗平 徐沙麗 李中明 李 丹

(華中科技大學同濟醫(yī)學院附屬梨園醫(yī)院神經(jīng)內科，湖北 武漢 430062)

目的 探討低氧誘導因子(HIF)-1α與血管內皮生長因子(VEGF)在急性腦梗死患者血清中的水平變化及臨床意義。方法 將腦梗死患者根據(jù)腦梗死灶面積分為大梗死灶、中梗死灶和小梗死灶，采用ELISA檢測腦梗死血清HIF-1α與VEGF蛋白濃度，分析腦梗死急性期血清中HIF-1α和VEGF濃度在1、3、5、7、14 d動態(tài)變化水平，比較腦梗死不同體積組血清HIF-1α和VEGF的濃度。結果 血清中HIF-1α濃度表達呈現(xiàn)動態(tài)變化規(guī)律，發(fā)病后1天達到高峰，之后呈現(xiàn)迅速下降趨勢，1、3、5、7 d與對照組比較差異顯著，14 d時雖沒達到顯著水平，但仍然高于對照組水平；不同體積腦梗死血清HIF-1α濃度比較，發(fā)現(xiàn)大梗死灶在各個時間點血清HIF-1α濃度均顯著高于中梗死灶和小梗死灶，中梗死灶各個時間點平均血清HIF-1α濃度與小梗死灶只有1 d達到顯著差異(P<0.05或P<0.01)；腦梗死組血清VEGF濃度在5個時間點與對照組比較差異顯著(P<0.01)，血清中VEGF濃度在發(fā)病后第5天達到高峰，在第14天仍然顯著高于對照組(P<0.01)，大梗死灶和中梗死灶組在各個時間點血清VEGF濃度均顯著高于小梗死灶(P<0.05)，大梗死灶與中梗死灶各個時間點血清VEGF濃度均未達到顯著差異(P>0.05)。結論 血清HIF-1α和VEGF濃度在1、3、5、7 d與對照組比較差異顯著，14 d時仍高于對照組，大梗死灶和中梗死灶組在各個時間點血清VEGF濃度均顯著高于小梗死灶。

急性腦梗死；低氧誘導因子1α；血管內皮生長因子

低氧誘導因子(HIF)-1α和血管內皮生長因子(VEGF)可在腦梗死后受損腦組織中發(fā)揮復雜的生物學作用。HIF-1α在哺乳動物低氧的情況下出現(xiàn)，通過對靶基因的誘導表達，能使細胞或組織在缺氧的狀態(tài)下保持一定的氧濃度，從而使機體能夠耐受低氧。當腦部出現(xiàn)缺血時，HIF-1α誘導基因的表達，進而對神經(jīng)元起到保護作用〔1〕。VEGF是人體內刺激血管內皮細胞形成的重要因子，作用受到HIF-1α的調控，通過刺激內皮細胞的增生，從而加速側支循環(huán)的形成〔2〕。本研究進一步探討HIF-1α、VEGF與急性腦梗死的關系。

1 材料和方法

1.1 主要材料 HIF-1α、酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)檢測試劑盒和VEGF試劑盒購自上海金穗生物科技有限公司進口分裝。主要儀器:-80℃冰箱購自北京天地精儀有限責任公司；離心管、試管、容量瓶和pH試紙購自上海生工生物科技有限公司；Thermo全功能酶標儀，購自美國Thermo Fisher儀器有限公司。

1.2 對象 腦梗死組為2015年6～10月我院神經(jīng)內科治療的急性腦梗死患者(35例)。男20例，女15例，平均年齡(62.47±8.22)歲。入選病例全部經(jīng)CT掃描確診，合并心臟、肝臟、腎臟、腫瘤以及造血系統(tǒng)疾病。正常對照組為同一時期在我院進行健康體檢者或者是志愿者，共35例；男18例，女17例，平均年齡(59.49±6.42)歲，無高血壓、糖尿病以及其他器質性疾病。根據(jù)我院提供的生化指標結果，腦梗死組和正常對照組性別、年齡、吸煙、飲酒、高血壓患病率以及一些血液生化指標均無統(tǒng)計學差異(P>0.05)，見表1。

1.3 血液標本的采集 對照組于清晨空腹自肘靜脈采血2.5 ml。腦梗死患者分別在發(fā)病后1、3、5、7、14 d空腹自肘靜脈采血2.5 ml。室溫放置1 h后，3 000 r/min離心10 min，分離血清，-80℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>

表1 兩組一般臨床資料比較

1.4 腦梗死患者的評分標準及分組 所有急性腦梗死患者分別在入院后1、3、5、7、14 d，由神經(jīng)科醫(yī)師通過腦卒中量表進行功能缺損評分。35例腦梗死患者均在發(fā)病后2～3 d內進行頭部CT檢查，根據(jù)多田公式(腦梗死面積=π/6×長×寬×CT陽性掃描層數(shù))計算梗死灶面積，>10 cm3為大梗死灶，6例；4～10 cm3為中梗死灶，12例；<4 cm3為小梗死灶，17例。

1.5 HIF-1α與VEGF蛋白濃度的測定 采用ELISA〔3〕檢測血清HIF-1α與VEGF蛋白濃度。

1.6 統(tǒng)計學方法 應用SPSS17.0軟件，多組間比較采用單因素或兩因素設計的定量資料的方差分析。

2 結 果

2.1 腦梗死急性期血清HIF-1α水平的表達 血清中HIF-1α表達呈動態(tài)性變化規(guī)律，發(fā)病后1天達到高峰〔(2 163.12±1 058.83)pg/ml〕，之后呈現(xiàn)迅速下降趨勢，1 d、3 d〔(1 967.57±962.39)pg/ml〕、5 d〔(1 526.67±634.45)ng/ml〕、7 d〔(1 967.57±962.39)mg/ml〕與對照組〔(525.46±114.81)ng/ml〕比較有統(tǒng)計學差異(P<0.05，P<0.01)，14 d時雖沒達到顯著水平，但仍然高于對照組水平。

2.2 腦梗死不同體積組血清HIF-1α濃度的比較 大梗死灶在各個時間點血清HIF-1α濃度均高于小梗死灶(P<0.01)；中梗死灶各個時間點血清HIF-1α濃度與小梗死灶只有1 d達到顯著差異(P<0.05)，大梗死灶與中梗死灶各個時間點血清HIF-1α均達到顯著差異(P<0.05或P<0.01)。見表2。

時間小梗死組(n=17)中梗死組(n=12)大梗死組(n=6)1d1654.21±450.521798.84±902.821)3421.67±1511.211)2)3d1278.56±662.521509.67±640.432421.49±786.491)2)5d921.73±245.341211.43±438.461638.32±298.341)2)7d754.32±234.21790.46±246.671325.67±302.471)2)14d621.78±174.32638.31±189.49957.83±201.461)2)

與小梗死組相比:1)P<0.05；與中梗死組相比:2)P<0.05；下表同

2.3 腦梗死組與對照組5個時間點血清VEGF濃度比較 5個時間點的腦梗死組血清VEGF濃度〔1、3、5、7、14 d分別為(157.31±18.75)、(186.74±8.96)、(251.67±22.88)、(221.13±23.38)、(203.85±20.67)ng/ml〕與對照組〔(79.65±11.87)ng/ml〕比較均有統(tǒng)計學差異(P<0.01)，血清中VEGF濃度在發(fā)病后第5天達到高峰，在第14天仍然顯著高于對照組(P<0.01)。

2.4 不同體積腦梗死組在5個時間點血清VEGF濃度比較 大梗死灶和中梗死灶組在各個時間點血清VEGF濃度均高于小梗死灶(P<0.05)，大梗死灶與中梗死灶各個時間點血清VEGF濃度均未達到顯著差異(P>0.05)。見表3。

表3 不同體積梗死組5個時間點血清VEGF濃度比較

3 討 論

腦組織缺血缺氧性損傷是一個由多種因素相互作用的復雜的生理病理過程。腦梗死后，首選引起微循環(huán)障礙，啟動缺血瀑布，多重損傷機制相繼發(fā)生，最終導致腦組織中神經(jīng)元的損傷〔4，5〕。微循環(huán)在腦中可維持腦組織內環(huán)境的穩(wěn)定，隔斷一些有害物質進入腦組織對腦造成損傷。當微循環(huán)被破壞，可引起腦的梗死面積增大。因此，對腦組織保護，應從溶栓、建立側支循環(huán)，抑制炎癥發(fā)生入手。HIF-1α和VEGF作為重要的促血管生長因子，可促進新生血管生成，已得到廣大研究者的青睞。

HIF-1α由 α和β亞基組成，通過影響α亞基對HIF-1進行調節(jié)，當機體出現(xiàn)缺氧時，HIF-1的表達上升，在氧調控信號轉導通路中 HIF-1α起到重要的作用〔6〕。在疾病引起腦梗死后，HIF-1α有以下幾個方面的作用：(1)促進急性腦梗死后側支循環(huán)的生成；(2)改善能量代謝障礙；(3)促紅細胞生成，對腦組織進行保護(4)刺激神經(jīng)干細胞生成，從而對神經(jīng)進行保護〔7〕。有研究顯示，在對成年大鼠局部腦梗死灶治療時，HIF-1α能使腦梗死的面積減少，從而保護缺血半暗帶神經(jīng)元和治療急性腦梗死〔8〕。本研究顯示，HIF-1α對腦梗死具有重要作用，濃度越高，腦梗死的損傷程度越大，可能作為判斷病情輕重的判斷的一個指標。

VEGF是目前研究發(fā)現(xiàn)的在促血管內皮細胞的生長具有最強作用的一個因子，可通過特異性的膜受體介導發(fā)揮一系列的生物學效應〔9〕。目前發(fā)現(xiàn)的膜受體有VEGF-1、VEGF-2、VEGF-3、神經(jīng)纖維蛋白-1及神經(jīng)纖維蛋白-2。在生理狀態(tài)下，VEGF的作用是維持器官的原有血管密度，維持一定的細胞膜通透性，以保持機體所需的營養(yǎng)物質的輸出。但在比較成熟的器官、組織中VEGF表達量很低。VEGF受到多種因素的調控作用，但當機體缺氧時，VEGF的含量迅速上升。研究顯示，機體缺氧時，可促進VEGF的轉錄，血管內皮細胞的VEGF mRNA的穩(wěn)定性和蛋白質水平增高，從而提高VEGF的生物活性。當缺血導致腦組織損傷時，VEGF對內皮細胞和血管能起到保護作用〔10〕。有研究證實，在腦組織缺血的后期，VEGF對內皮細胞的增殖、遷移、側支循環(huán)的建立以及新生血管的形成起到促進作用〔11，12〕。說明VEGF的動態(tài)變化會隨著腦組織缺血缺氧的嚴重程度改變而改變。本研究發(fā)現(xiàn)，血清中VEGF的水平會隨著腦梗死病程呈現(xiàn)一個動態(tài)變化，缺氧時即可誘導VEGF的高表達。有研究者對急性腦梗死患者發(fā)病后4個時間點血清VEGF濃度檢測發(fā)現(xiàn)，4個時間點急性腦梗死患者血清VEGF濃度均明顯高于對照組，且大梗死灶者在各個時間點血清VEGF濃度均顯著高于小梗死灶〔13〕，這些前人的研究結果與本研究結果一致的。

綜上所述，HIF-1α和VEGF在腦梗死發(fā)揮重要作用，其濃度變化可作為判斷病情輕重的指標。

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〔2015-12-15修回〕

(編輯 袁左鳴)

湖北省自然科學基金(No.201282723hb)

王麗平(1981-)，女，主治醫(yī)師，主要從事腦血管疾病、帕金森病、阿爾茨海默病、周圍神經(jīng)病等研究。

廖 彬(1971-)，女，主治醫(yī)師，主要從事腦血管疾病、帕金森病、阿爾茨海默病、周圍神經(jīng)病等研究。

R743.33

A

1005-9202(2016)21-5277-03；

10.3969/j.issn.1005-9202.2016.21.028