血清IL-18、Caspase-3和S-100B蛋白水平与新生儿缺氧缺血性脑病的相关性研究

摘要

目的：新生儿缺氧缺血性脑病是新生儿期常见病，主要是指围生期窒息导致的缺氧缺血性脑损伤，其病情重、病死率高，已成为新生儿期危害最大的常见病之一。HIE的发病过程十分复杂，是包括脑血流动力学变化、脑细胞能量代谢衰竭、迟发性神经元死亡、兴奋性氨基酸的神经毒性作用、再灌注损伤与氧自由基的作用等诸多因素参与的病理生理过程。目前有关HIE脑损伤的发病机制尚未完全明了。研究表明，一些生物分子参与了缺氧缺血性脑损伤的病理过程，如与细胞凋亡有关的半胱氨酸蛋白酶家族分子、神经营养因子、免疫应答和炎症反应过程中产生的多种细胞因子等对HIE的发生和发展均起着促进或抑制作用。由于目前对HIE的诊断主要依靠病史及临床表现，没有一个定量的指标，不利于客观的判断病情、动态监测病情变化、提供及时治疗及判断预后。如能够寻找到能反映颅内组织病理损伤的一些特征性指标，将有利于及时判断病情和预后，对HIE的治疗具有重要的实用意义。本文拟选择参与炎症反应的细胞因子白介素-18、凋亡家族的关键成员半胱氨酸蛋白酶-3和神经组织特异性蛋白S-100B蛋白作为检测指标，在不同患病程度HIE患儿的不同发病阶段：出生后1d、3d、7d，观察其血清中IL-18、Caspase-3和S-100B蛋白水平的动态变化，探讨这三种因子与HIE的发病及病程的关系，借以了解其对HIE的诊断、病情监测及判断预后的意义。
　　 方法：
　　 1、实验对象随机选择48例来自河北省儿童医院新生儿科病房经临床确诊的HIE患儿，其中轻度组16名、中度组16名，重度组16名。诊断和临床分度均符合中华医学会儿科学会新生儿学组修订的新生儿缺氧缺血性脑病的诊断标准。选择20例健康足月新生儿作为正常对照，平均胎龄38.9周。本实验经河北省儿童医院医学伦理委员会批准，并有家长知情同意书。
　　 2、实验方法分别在出生后1d、3d、7d采集各组HIE患儿及对照组新生儿外周静脉血3ml，将分离的血清于-7℃保存备用。应用酶联免疫吸附试验在相同实验条件下分别测定对照组出生1d、3d、7d和各组HIE患儿出生1d、3d和7d血清中IL-18、Caspase-3和S-100B蛋白水平。
　　 3、统计学方法采用SPSS13.0统计学软件进行处理，对资料进行正态性检验和方差齐性检验。数据以均数±标准差表示，统计方法采用重复测量的方差分析，相关性采用直线相关分析。检验水准定为0.05，P<0.05有统计学意义。
　　 结果：
　　 1、血清IL-18的水平：
　　 正常对照组IL-18的水平为1d、3d、7d；轻度HIE患儿组IL-18的水平为1d、3d、7d；中度HIE患儿组IL-18的水平为1d、3d、7d；重度HIE患儿组IL-18的水平为1d、3d、7d。
　　 经统计学分析：（1）细胞因子IL-18与HIE的发病机制的关系：轻度组HIE患儿血清IL-18水平与对照组比较无差别，中度组和重度组HIE患儿血清IL-18水平均高于对照组，有统计学意义。（2）IL-18与HIE病情的关系：病情较重的重度组HIE患儿血清中IL-18水平在各时期均高于病情相对轻的中度组，也高于轻度组，有统计学意义。中度组HIE患儿血清中IL-18水平在各时期均高于轻度组，有统计学意义。（3）IL-18与HIE病程的关系：对照组血清IL-18水平在各时相比较，均无统计学意义。轻度组IL-18随HIE病情有所变化：急性期较1d时升高，有统计学意义，恢复期较急性期下降，无统计学意义。中、重度各组HIE患儿急性期时血清IL-18水平升至最高，与出生1d时血清IL-18水平比较，有统计学意义。恢复期水平较急性期下降，有统计学意义。
　　 2、血清Caspase-3的水平：
　　 正常对照组新生儿出生1d时血清Caspase-3水平为（2.84±0.52ng/ml）、3d（2.98±0.53ng/ml）、7d（2.87±0.52ng/ml）；轻度HIE患儿组血清Caspase-3水平为：1d（2.96±0.29ng/ml）、3d（3.35±0.36 ng/ml）、7d（3.04±0.43 ng/ml）；中度HIE患儿组Caspase-3水平为1d（5.34±0.70ng/ml）、3d（7.03±1.01 ng/ml）、7d（3.624±0.51 ng/ml）；重度HIE患儿组Caspase-3水平为1d（6.88±1.17ng/ml）、3d（9.33±1.31ng/ml）、7d（5.154±0.65 ng/ml）。
　　 分析显示：（1）Caspase-3与HIE发病机制的关系：轻度组HIE患儿血清Caspase-3水平与对照组比较无差别，无统计学意义，中度组和重度组HIE患儿血清Caspase-3水平均高于对照组，有统计学意义。（2）Caspase-3与HIE病情的关系：病情较重的重度组HIE患儿血清中Caspase-3水平在各时期均高于病情相对轻的中度组，更高于轻度组，有统计学意义。中度组HIE患儿血清中Caspase-3水平在各时期均高于轻度组，有统计学意义。（3）Caspase-3与HIE病程的关系：对照组血清Caspase-3水平在各时相比较，均无统计学意义。轻、中、重度各组HIE患儿急性期（3d）时血清Caspase-3水平较出生1d时血清Caspase-3水平增高，有统计学意义。恢复期水平较急性期下降，有统计学意义。
　　 3、血清S-100B蛋白的水平：正常对照组新生儿在出生1d时血清S-100B蛋白水平为（1.50±0.25ng/ml）、3d（1.62±0.30ng/ml）、7d（1.534±0.29ng/ml）；轻度HIE患儿组血清S-100B蛋白水平为1d（3.574±0.39ng/ml）、3d（5.784±0.68 ng/ml）、70（6.624±0.66 ng/ml）；中度组HIE患儿血清 S-100B蛋白水平为1d（6.604±0.59ng/ml）、3d（9.77±1.47ng/ml）、7d（10.494±1.88 ng/ml）；重度组HIE患儿血清S-100B蛋白水平为1d（8.84±0.28ng/ml）、3d（12.21±0.95ng/ml）、7d（13.86±0.81 ng/ml）。
　　 分析表明：（1）神经组织特异性蛋白S-100B蛋白与HIE的发病机制的关系：轻、中、重度各组HIE患儿血清S-100B蛋白水平与对照组比较都增高，有统计学意义。（2）S-100B蛋白与HIE病情的关系：病情较重的重度组HIE患儿血清中S-100B蛋白水平在各时期均高于病情相对轻的中度组，更高于轻度组，有统计学意义。中度组HIE患儿血清中S-100B蛋白水平在各时期均高于轻度组，有统计学意义。（3）S-100B蛋白与HIE病程的关系：对照组新生儿血清S-100B蛋白水平在各时相比较，均无差异，无统计学意义。轻、中、重度各组HIE患儿急性期（3d）时血清S-100B蛋白水平较出生1d时血清S-100B蛋白水平增高，有统计学意义。恢复期水平较急性期增高，有统计学意义。
　　 4、急性期各组HIE患儿血清IL-18、Caspase-3和S-100B蛋白三者间的相关性：
　　 （1）轻度组HIE患儿血清IL-18与Caspase-3水平的相关系数为-0.151（r=-0.151，P>0.05），IL-18与S-100B蛋白水平相关系数为-0.438（r=-0.438，P>0.05），Caspase-3与S-100B蛋白的相关系数为-0.097（r=-0.097，P>0.05）；
　　 （2）中度组HIE患儿血清IL-18与Caspase-3水平的相关系数为-0.189（r=-0.189，P>0.05），IL-18与S-100B蛋白水平相关系数为-0.431（r=-0.431，P>0.05），Caspase-3与S-100B蛋白的相关系数为0.186（r=0.186，P>0.05）；
　　 （3）重度组HIE患儿血清IL-18与Caspase-3水平的相关系数为0.494（r=0.494，P>0.05），IL-18与S-100B蛋白水平相关系数为0.034（r=0.034，P>0.05），Caspase-3与S-100B蛋白的相关系数为0.171（r=0.171，P>0.05）。
　　 结论：
　　 1、IL-18、Caspase-3和S-100B蛋白均参与了新生儿缺氧缺血性脑病（HIE）的病理生理过程。
　　 2、血清IL-18、Caspase-3和S-100B蛋白的水平与HIE患儿病情的轻重密切相关，病情越重IL-18、Caspase-3和S-100B蛋白的水平越高。
　　 3、血清IL-18、Caspase-3和S-100B蛋白的水平随着HIE病程变化而改变。其中，IL-18和Caspase-3与HIE病程密切相关：急性期增至高峰，恢复期较急性期下降。而S-100B蛋白水平随着HIE病程的延长一直增高，恢复期仍高于急性期，可能与HIE时存在进行性继发性脑损害有关。
　　 4、在HIE患儿发病的急性期，血清IL-18、Caspase-3和S-100B蛋白水平三者间两两无相关性。
　　 5、Caspase-3作为凋亡因子不只存在于细胞中，在新生儿期也可释放入血，应用ELISA方法能够检测到。
　　 6、动态观测三者变化趋势及与HIE病程与病情的关系，将有助于HIE的早期辅助诊断、病情监测及判断预后。

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结果

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结论

参考文献

综述 缺氧缺血性脑损伤分子机制的研究进展

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