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目的:新生儿缺氧缺血性脑损伤(hypoxic-ischemic brain damage,HIBD)是指在围产期缺氧窒息,导致脑的缺氧缺血性损害,包括特征性的神经病理及病理生理改变,并在临床上可能出现一系列脑病的表现,重度患儿可留有不可逆的神经系统后遗症。HIBD在围产期神经系统疾病中占有重要位置,多年来一直受到国内外学者的广泛关注。缺氧诱导因子-1α(hypoxia inducible factor1α,HIF-1α)是目前发现的唯一的特异性缺氧状态下发挥活性的转录因子,广泛参与哺乳动物细胞中缺氧诱导的特异应答反应。研究发现HIBD脑细胞内的HIF-1α被大量激活,参与启动脑缺血缺氧后的炎症反应,诱导靶基因表达上调,改善脑血流灌注、增强细胞对葡萄糖的摄取能力和无氧酵解能力以及促进红细胞增殖,提高血液携氧量,降低脑组织损伤。
脑内储存的糖原很少,通过血液供给葡萄糖和氧,以此维持脑细胞的能量代谢。大量实验证实,缺氧后无氧酵解增强,糖酵解成为脑产生ATP的唯一途径。如能量衰竭使脑细胞不能维持正常生理功能,其他病理生理过程“瀑布”般发生。脂肪酸结合蛋白(fatty acid-binding protein,FABP)是一组低分子量(14-15kD)的胞质蛋白,作为脂肪酸跨膜转运的受体,在脂肪酸的合成和分解代谢中起重要作用。脂肪细胞型脂肪酸结合蛋白(A-FABP),作为FABP家族的一员,不仅存在于脂肪细胞和巨噬细胞,血液中也可检测到。有报道A-FABP是肥胖、胰岛素抵抗及代谢综合征等疾病的重要调节因子,A-FABP基因敲除小鼠表现为脂肪增加,脂肪分解降低,肌肉有氧氧化增加和减轻胰岛素抵抗。PPPARγ激动剂、胰岛素、脂肪酸等可诱导A-FABP表达。HIBD状态血中A-FABP浓度的变化及意义未见报道。有研究证实HIBD患儿随缺氧缺血时间延长脑皮质中游离脂肪酸升高,由此我们假设HIBD患儿游离脂肪酸(Free fatty acid,FFA)中的长链脂肪酸可诱导A-FABP的表达,导致血清A-FABP含量增加。
本研究采用酶联免疫吸附测定法(ELISA)检测HIBD患儿血清中A—FABP含量,并与血清HIF-1α水平进行比较；同时测定同一患儿恢复期血清中A—FABP及HIF-1α含量的变化,观察损伤程度不同的患儿血清A-FABP、HIF-1α含量及恢复期上述指标含量的变化,旨在①探讨A-FABP在缺氧缺血性脑损伤发病中的变化及其与病情危重程度的关系,以期为缺氧缺血性脑损伤的诊断提供客观依据。②探讨A-FABP和HIF-1α在HIBD发病中的生物学机制及作用,从而为有效防止脂质代谢紊乱,合理用药,改善预后,提供新的思路和有效措施。
方法:
1.病例筛选及分组选择河北省南部两家三级甲等医院2009年1月-2010年1月收治的HIBD患儿42例。诊断及分度标准参照依据2005年中华医学会儿科学分会新生儿学组修订的新生儿缺氧缺血性脑病的诊断标准。其中轻度11例,中度16例,重度15例,所有病例组均未应用皮质激素治疗。患儿均于初诊72小时内(急性期)及出生7天后(恢复期)在无菌操作下,外周静脉取血、离心,留取血清储存至-20℃冰箱。正常对照组10例标本采集时间和方法同上。
2.检测急性期血常规和血清C反应蛋白含量:排除HIBD感染因素。
3.所有HIBD患儿和正常新生儿检测急性期血清A-FABP、HIF-1α(酶联免疫吸附测定法(ELISA))和FFA(铜显色法)水平,并与恢复期水平作比较。同时分别进行急性期和恢复期A-FABP与HIF-1α的相关分析。
4.检测急性期HIBD患儿和正常新生儿血脂及血糖水平。
所有资料用SPSS11.5统计学软件,采用t检验、方差分析、秩和、Spearman相关分析等统计学方法进行处理。
结果:
1.HIBD患儿总体急性期血清A-FABP含量21.61(14.96,37.67)ng/l显著高于正常对照组13.41(9.64,17.46)ng/l(P<0.05)。血清FFA含量(1521.57±605.63)umol/L显著高于正常对照组(838.24±294.22)umol/L(P<0.01)。血清HIF-1α含量亦明显增高(7.33±2.86ng/ml),与正常对照组(4.19±1.04ng/ml)相比,有显著性差异(P<0.01)。
2.急性期重度HIBD患儿血清A-FABP水平40.16(24.26,77.82)ng/l明显高于轻中度患儿15.39(10.44,28.91)ng/l、17.42(13.30,24.15)ng/l及正常对照组13.41(9.64,17.46)ng/l(P<0.05)。急性期轻、中、重度HIBD患儿血清FFA水平(1452.94±641.24)umol/L；(1515.37±417.73)umol/L；(1605.39±796.90)umol/L明显高正常对照组(838.24±294.22)umol/L(P<0.05)。
3.急性期中重度患儿血清HIF-1α水平(6.81±2.14ng/ml)、(9.56±2.58ng/ml)明显高于轻度患儿(5.06±1.98ng/ml)及正常对照组(4.19±1.04ng/ml)(P<0.01)。
4.HIBD患儿血清A-FABP含量在恢复期19.06(15.66,26.67)ng/l明显下降,其中,重度患儿24.00(18.01,28.54)ng/l下降最为明显(P<0.05)。
5.与急性期(7.33±2.86ng/ml)相比,同一HIBD患儿血清HIF-1α含量在恢复期(5.26±2.78ng/ml)明显下降(P<0.01)。
6.HIBD患儿急性期,恢复期血清A-FABP含量和HIF-1α含量均呈显著正相关,相关系数分别为r(急性期)=0.438(P<0.01)；r(恢复期)=0.308(P<0.05)。
结论:
1.与健康新生儿相比,急性期HIBD患儿血清A-FABP、FFA水平显著升高,重度HIBD患儿血清A-FABP水平明显高于轻中度。这一检测结果证实了我们的假设。
2.与健康新生儿相比,急性期HIBD患儿血清HIF-1α水平明显增高,中重度患儿血清HIF-1α水平明显高于轻度患儿及正常对照组。证实血清HIF-1α测定不仅可以作为诊断HIBD敏感的辅助指标之一,还可作为病情发展的监测指标。
3.恢复期患儿血清A-FABP、HIF-1α水平均较急性期明显下降,血清FFA水平呈下降趋势,提示血清A-FABP、HIF-1α水平可反映病情的发展状态,可能作为临床评价HIBD治疗效果的敏感指标。
4.无论急性期还是恢复期A-FABP与HIF-1α两者均存在显著正相关,提示两者协同应用为临床早期诊断和追踪HIBD预后提供依据。