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(yī)院 新生兒科，海南 三亞572099）

我國是新生兒窒息（neonatal asphyxia,NA）高發(fā)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(fā)多種腦病[1]。迄今為止，NA 后腦損傷的發(fā)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(tài)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(jīng)系統(tǒng)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(jīng)元特異性烯醇化酶（neuron-specific enolase,NSE）在糖酵解過程中起著調節(jié)作用，主要分布在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)元及神經(jīng)內分泌細胞的胞漿中，存在高度神經(jīng)組織特異性，是一種可靠的成活體體內外成熟神經(jīng)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(jù)，現(xiàn)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(yī)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(jīng)本院醫(yī)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(lián)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(lián)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(wǎng)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(jīng)心理發(fā)育檢查結果進行評估：總分130分，80～130分記為發(fā)育正常，70～79 分記為發(fā)育偏低，＜70 分記為發(fā)育低下[9]。將發(fā)育正常以及發(fā)育偏低記作預后良好組（88 例），將發(fā)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(xù)治療10 d。

1.3 統(tǒng)計學方法

數(shù)據(jù)分析采用SPSS 22.0 統(tǒng)計軟件。計量資料以均數(shù)±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(tǒng)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(tǒng)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(jīng)方差分析，差異有統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)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(jīng)內分泌過程中的缺氧狀況密切相關，主要表現(xiàn)為呼吸循環(huán)障礙，從而導致低氧血癥與代謝性酸中毒等疾病的發(fā)生[10]。隨著病情的不斷進展，NA 患兒可能出現(xiàn)中樞神經(jīng)、心血管及胃腸道等多系統(tǒng)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(fā)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(fā)病時較為明確的細胞因子之一，腦組織一旦出現(xiàn)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(fā)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(fā)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(fā)病較為明確的細胞因子，參與了缺血缺氧腦疾病的發(fā)生、發(fā)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(jù)。

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(xiàn)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(jīng)組織受到損傷時，會促使受損腦神經(jīng)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(jīng)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(jīng)系統(tǒng)在缺氧缺血、創(chuàng)傷及應激狀態(tài)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(jīng)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(fā)現(xiàn)，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(jīng)Spearman 相關性分析發(fā)現(xiàn)，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(jīng)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(huán)，進一步促進NA 后腦損傷的發(fā)生[20-21]。該結果提示，IL-6、HMGB1、S100B 及NSE 可能在NA后腦損傷發(fā)生、發(fā)展過程中起著協(xié)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(lián)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。