重組人紅細胞生成素對早產(chǎn)兒腦白質(zhì)發(fā)育神經(jīng)保護機制分析*

韓亞梅， 吳潔， 陳靜， 張娟麗， 張亞婷， 張靜

蘭州大學第二醫(yī)院 1新生兒科， 2核磁共振科(甘肅蘭州 741003)

臨床婦產(chǎn)科中早產(chǎn)發(fā)生率較高，國外有研究顯示分娩總數(shù)中早產(chǎn)約占5%～15%[1]，國內(nèi)相關(guān)研究顯示，我國發(fā)生早產(chǎn)率約為8%[2]。目前，伴隨二孩政策開放，臨床中高齡產(chǎn)婦逐漸增多，早產(chǎn)兒發(fā)生率也逐年升高。伴隨醫(yī)學水平不斷提升，早產(chǎn)兒存活率得到顯著提升，但在存活的早產(chǎn)兒中，特別是超早、極早早產(chǎn)兒發(fā)生神經(jīng)系統(tǒng)后遺癥的比例仍較高，如視聽障礙、腦性癱瘓等，最多見類型為腦白質(zhì)損害，對早產(chǎn)兒生存質(zhì)量造成了嚴重影響。當前，臨床對早產(chǎn)兒的腦損害缺少有效的治療。最初人們常用促紅細胞生成素(EPO)對早產(chǎn)兒貧血進行防治，后來驗證其還具有神經(jīng)保護作用。磁共振彌散張量成像(DTI)能夠無創(chuàng)地對腦白質(zhì)發(fā)育和走行方面進行描述，多用于早產(chǎn)兒腦白質(zhì)細微結(jié)構(gòu)改變和腦白質(zhì)髓鞘化評估[3-4]。因此，本研究經(jīng)過分析重組人紅細胞生成素(rhEPO)對早產(chǎn)兒腦白質(zhì)發(fā)育神經(jīng)保護影響，為臨床患兒診療提供一些借鑒。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析2016年6月至2018年6月間在本院接受治療的早產(chǎn)兒160例，其出生體重低于2 000 g，胎齡低于34周，早產(chǎn)兒均在糾正胎齡35～37周完成DTI、彌散加權(quán)成像及頭部MRI等檢測，同時排除有驚厥、先天性發(fā)育異常、血小板減少癥、遺傳代謝性疾病、紅細胞增多癥及嚴重感染者。依據(jù)患兒住院號尾號單雙數(shù)將其分成觀察組(80例)與對照組(80例)，觀察組采取對癥治療，同時在出生72 h內(nèi)皮下注射劑量為300 IU/kg的rhEPO(1萬IU/支，沈陽三生制藥有限公司生產(chǎn))，3次/周，連續(xù)注射2周，其累積劑量為1 800 IU/kg；對照組則皮下注射0.2 mL的生理鹽水，3次/周，連續(xù)注射2周。

1.2 研究方法 (1)采集患兒臨床資料，包含機械通氣、性別、使用肺表面活性物質(zhì)高于1次、出生胎齡、1 min及5 min Apgar評分、出生體重和檢測時糾正體重及胎齡；(2)母孕期狀況，包含產(chǎn)前應(yīng)用激素、妊娠期高血壓、多胎妊娠、妊娠期糖尿病、剖宮產(chǎn)、胎膜早破、羊水異常及胎盤異常；(3)胎兒相關(guān)并發(fā)癥狀況，包含廣泛性腦白質(zhì)損傷(CWMD)、支氣管肺發(fā)育不良(BPD)、局灶性CWMD、新生兒壞死性小腸結(jié)腸炎(NEC)、腦室周圍白質(zhì)軟化(PVL)、早產(chǎn)兒視網(wǎng)膜病(ROP)、顱內(nèi)出血(ICH)、肺炎、新生兒膽汁淤積癥及敗血癥。

廣泛性CWMD為深層腦白質(zhì)受累或者病灶數(shù)高于3處，不伴隨皮層下白質(zhì)受累；局灶性CWMD為半卵圓中心白質(zhì)、側(cè)腦室前后角有2處或者1處局灶性受損；ROP、新生兒膽汁淤積癥、PVL、肺炎、ICH及NEC診斷依據(jù)《實用新生兒學》[5]；敗血癥診斷依據(jù)中華醫(yī)學會兒科分會于2003年所制定新生兒敗血癥診療指南[6]；BPD為出生后28 d依然有氧依賴。

1.3 患兒頭部MRI檢測和DTI圖像分析 患兒鎮(zhèn)靜入睡以后行DTI、DWI和頭顱MRI檢測，海綿墊固定頭部，棉球置入患兒外耳道，以降低掃描噪音。采用Siemens Verio 3.0T超導核磁共振掃描儀，Head20線圈，首先行常規(guī)MRI掃描，再進行DTI掃描，其中t1-mprage-sag掃描參數(shù)是采集次數(shù)為1，TR為2 000 ms，掃描時間4′40″，TE為2.32 ms，分辨率為256×256，層厚為0.9 mm，翻轉(zhuǎn)角為8°，F(xiàn)OV為240 mm。ep2d-diff-mddw掃描參數(shù)是激勵次數(shù)為1，TR為3 700 ms，掃描時間為4′39″，TE為92.0 ms，擴散敏感梯度場方向是20，B值是1 000 mm2/s與0 mm2/s，分辨率是128×128，層厚是4.0 mm，F(xiàn)OV為220 mm，間隔為0 mm，層數(shù)為25。

完成掃描以后將圖像資料導入至Siemens Verio.via處理站，形成FA圖。選取同一層面內(nèi)相對解剖結(jié)構(gòu)當做感興趣區(qū)(ROI)，避免影響到鄰近組織，ROI比分析解剖結(jié)構(gòu)小，包含尾狀核、內(nèi)囊后肢、豆狀核、胼胝體壓部、丘腦、額葉白質(zhì)、枕葉白質(zhì)及頂葉白質(zhì)，上述ROI手動描繪，ROI(10±2)mm2，放置在解剖部位中央。

2 結(jié)果

2.1 兩組患兒臨床資料情況 兩組患兒臨床資料差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，見表1。

2.2 兩組患兒母孕期狀況 兩組患兒母孕期狀況差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，見表2。

表1 患兒臨床資料對比

表1 患兒臨床資料對比

項目觀察組(n=80)對照組(n=80)出生體重(g)1289±381292±40性別(例) 男4341 女3739出生胎齡(周)29.75±1.1429.59±1.08檢測時體重(g)2018±46 2020±45 檢測時胎齡(周)35.74±0.6935.72±0.63機械通氣時間(d)5.02±2.165.28±2.09應(yīng)用肺表面活性物質(zhì)高于1次(例)2422機械通氣(例)2119Apgar評分(5min)8.39±1.058.36±1.08Apgar評分(1min)7.37±1.167.45±1.10

表2 兩組患兒母孕期狀況對比 例(%)

2.3 兩組患兒相關(guān)并發(fā)癥狀況 兩組患兒新生兒膽汁淤積癥、BPD、敗血癥、NEC、肺炎及ROP等并發(fā)癥發(fā)生率差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，見表3。

表3 兩組患兒相關(guān)并發(fā)癥狀況對比 例(%)

2.4 兩組患兒頭部DWI與MRI序列檢測狀況 兩組患兒出現(xiàn)廣泛性CWMD、ICH、局灶性CWMD及PVL等腦受損概率差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，見表4。

2.5 兩組患兒ROI區(qū)域內(nèi)FA數(shù)值狀況 觀察組患兒枕葉白質(zhì)、內(nèi)囊后肢、額葉白質(zhì)及胼胝體壓部FA數(shù)值均高于對照組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，見表5。

表4 兩組患兒頭部DWI與MRI序列檢測狀況對比例(%)

表5兩組患兒ROI區(qū)域內(nèi)FA數(shù)值狀況對比

項目 觀察組對照組尾狀核0.06±0.020.05±0.02內(nèi)囊后肢0.55±0.03?0.48±0.04豆狀核0.10±0.030.11±0.03胼胝體壓部0.59±0.04?0.50±0.03丘腦0.16±0.040.17±0.03額葉白質(zhì)0.09±0.02?0.05±0.02枕葉白質(zhì)0.15±0.02?0.11±0.03頂葉白質(zhì)0.10±0.020.09±0.03

*與對照組比較P<0.05

3 討論

早產(chǎn)兒腦部損傷的主要表征是ICH和CDWD，而CDWD為早產(chǎn)兒腦部受損最多見類型。新生兒腦受損是造成新生兒神經(jīng)系統(tǒng)后遺癥及死亡的主要因素，其發(fā)病機制還未完全明確，遺傳因素、缺氧缺血、免疫反應(yīng)、感染/炎癥及未成熟腦自身特征等都是早產(chǎn)兒腦部受損的影響因素，除保持各項生理指標穩(wěn)定而行支持治療外，當前仍然缺少一些有效的干預(yù)療法[7]。對于近足月或者足月腦受損的患兒可在出生后6 h內(nèi)行特異性亞低溫治療，但此療法對早產(chǎn)兒腦受損不適用。EPO最早被當做一種造血細胞因子在防治早產(chǎn)兒貧血中應(yīng)用，可降低輸血次數(shù)且不良反應(yīng)不會增大。促紅細胞生成素受體(EPOR)為含有507個氨基酸跨膜糖蛋白，EPO與EPOR均能夠在腦組織(如中腦、海馬、內(nèi)囊、皮質(zhì))和內(nèi)皮細胞、神經(jīng)元及神經(jīng)膠質(zhì)細胞內(nèi)表達，在胚胎發(fā)育內(nèi)參加神經(jīng)發(fā)育和生成血管，同時在發(fā)生腦受損時表達升高可發(fā)揮出神經(jīng)保護影響。EPO對于少突膠質(zhì)細胞與神經(jīng)元有抗凋亡、抗炎、抗氧化及抗興奮氨基酸毒性作用，對于神經(jīng)正常發(fā)育和受損修復(fù)有重要影響。EPO為缺氧下誘使腎臟形成的內(nèi)源性糖蛋白，可對骨髓內(nèi)紅系造血祖細胞起作用，加速其分化與增殖[8-9]。rhEPO早期多用來防治早產(chǎn)兒貧血。近年來有研究顯示，rhEPO可經(jīng)過促血管生長、抗氧化、促干細胞遷移、抗凋亡及抗炎等保護腦受損。另外，rhEPO還可加速神經(jīng)的修復(fù)與再生，保護少突膠質(zhì)細胞[10-12]。

DTI為磁共振擴散成像內(nèi)發(fā)展的對分子擴散性研究的影像學方法，同時也為當前可察看髓鞘發(fā)育狀況、活體組織結(jié)構(gòu)唯一無創(chuàng)性的檢測方法，其常用參數(shù)為表觀彌散系數(shù)與FA，其中FA為評價腦白質(zhì)纖維束的主要參數(shù)，F(xiàn)A數(shù)值改變和軸突完整性及髓鞘成熟度有聯(lián)系。腦部受損時FA數(shù)值會下降，伴隨早產(chǎn)兒胎齡變大而逐步上升，可評估腦白質(zhì)髓鞘化的程度[13-16]。彌散系數(shù)則主要由組織含水量決定，反映水分子彌散能力，正常腦白質(zhì)發(fā)育中其含水量可逐步降低，彌散系數(shù)可伴隨胎齡增大而下降，但降低程度不如FA數(shù)值明顯增大。腦受損前期由于細胞發(fā)生水腫，其水分子可擴散受限，彌散系數(shù)可喜愛昂，伴隨進展成血管源性水腫，其細胞發(fā)生破裂，水分子的彌散變快，彌散系數(shù)會上升。彌散系數(shù)在缺氧后的前期腦部受損診斷中有重要的價值，但在急性期以后開始為假性正?；?。在評價其腦白質(zhì)受損方面，F(xiàn)A要比表觀彌散系數(shù)更加準確[17-18]。多數(shù)情況下，髓鞘成熟度、軸突完整性和FA數(shù)值改變有聯(lián)系，早產(chǎn)兒腦受損時其FA數(shù)值下降，伴隨患兒胎齡增大，反映腦白質(zhì)髓鞘化的程度。采用DTI不但可察看髓鞘成熟以后腦結(jié)構(gòu)，還可定量評價髓鞘化之前的腦部結(jié)構(gòu)情況。所以，在反映患兒腦內(nèi)髓鞘化程度和神經(jīng)纖維走形方面DTI優(yōu)勢顯著，經(jīng)過FA數(shù)值可對腦白質(zhì)纖維受損及髓鞘發(fā)育進行定量評估。早產(chǎn)兒腦白質(zhì)為神經(jīng)元軸突和少突膠質(zhì)前體細胞所組成，后者參加產(chǎn)生白質(zhì)軸突髓鞘，同時也為腦白質(zhì)受損的主要靶細胞。少突膠質(zhì)細胞易損有成熟依賴性，早產(chǎn)兒腦白質(zhì)內(nèi)少突膠質(zhì)前體細胞比較多，在受損后可造成髓鞘化不良，導致腦室增大和白質(zhì)降低[19-20]。本研究結(jié)果顯示，兩組患兒廣泛性CWMD、ICH、局灶性CWMD及PVL差異無統(tǒng)計學意義，但觀察組枕葉白質(zhì)、內(nèi)囊后肢、額葉白質(zhì)及胼胝體壓部FA數(shù)值均高于對照組，說明觀察組患兒腦白質(zhì)的髓鞘化程度比較高，rhEPO可加速患兒產(chǎn)生腦白質(zhì)髓鞘。也有研究顯示，對早產(chǎn)兒采用大劑量的rhEPO，而后經(jīng)過基于纖維束示蹤空間統(tǒng)計學與彌散張量成像分析，對早產(chǎn)兒前期采用rhEPO可加速其腦白質(zhì)發(fā)育，但對患兒隨訪到2歲結(jié)果顯示其神經(jīng)發(fā)育狀況沒有顯著差異。所以，下一步還需對患兒長期隨訪以驗證rhEPO對患兒后期神經(jīng)預(yù)后的影響情況。尾狀核、豆狀核及丘腦都為灰質(zhì)核團，由血管與神經(jīng)元所組成，纖維與軸突髓鞘含量比較少，本研究顯示兩組患兒尾狀核、豆狀核及丘腦內(nèi)FA數(shù)值無顯著差異，這可能因為rhEPO對于灰質(zhì)的發(fā)育作用不大。

綜上所述，經(jīng)過彌散張量成像FA檢測顯示早產(chǎn)兒采用rhEPO可保護其腦白質(zhì)發(fā)育，可能和對少突膠質(zhì)細胞保護及加速其成熟有聯(lián)系。