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目的:新生儿缺氧缺血性脑病(hypoxic ischemic encephalopathy,HIE)主要指围产期胎儿/新生儿窒息引起脑组织缺氧、缺血,导致脑组织损害,临床出现一系列脑病表现的疾病。新生儿HIE目前尚无公认的有效的治疗措施。针对HIE发生机制的药物治疗方法仍处在动物研究阶段,其效果和安全性均存在争议。非药物治疗方法主要为亚低温(mild hypothermia)治疗。近年来大量研究表明,亚低温对缺氧缺血性脑损伤(hypoxic ischaemic brain damage,HIBD)新生动物具有明显的神经保护作用,亚低温治疗是指采用人工诱导方法将体温下降2-6℃,以达到治疗目的。其机制主要有以下方面:降低脑细胞耗能和无氧代谢;减少兴奋性神经递质过量释放及其受体的激活;阻断细胞内钙离子积聚,抑制氧自由基和一氧化氮大量生成,减轻脑水肿,抑制少突胶质细胞活化,抗神经细胞凋亡等。目前,研究认为:脑细胞缺氧缺血后凋亡和炎症的过度激活在促进HIE恶化进展过程中发挥了非常重要的作用。天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶-3(caspase-3)是最重要的凋亡执行者之一,在凋亡的执行阶段,负责对全部或部分关键性蛋白的酶解(激活或灭活),被认为是细胞“杀手”,为中枢神经系统正常发育所必需,在病理情况下,则与缺氧、缺血再灌注等急性损伤关系密切。新生儿HIE均伴有炎症反应。白介素-18(Interleukin-18,IL-18)在缺氧缺血后分泌增加,是机体对缺氧缺血损伤产生免疫反应的结果。本实验通过在新生儿缺氧缺血性脑病中应用选择性头部亚低温治疗,并且观察在治疗中及恢复期caspase-3和IL-18的浓度,从而了解亚低温治疗缺氧缺血性脑病的神经脑保护机制,为其在临床治疗缺氧缺血性脑病提供实验室依据。方法:1、研究对象:2008年1月至12月入住河北省儿童医院新生儿科重症监护病房,出生在12小时以内的新生儿,胎龄≥37周,体重≥2500g,诊断标准及分度符合2004年11月中华医学会儿科学分会新生儿学组于长沙修订新生儿缺氧缺血性脑病诊断标准,随机分为亚低温治疗组和常规治疗组,所有患儿均给予常规对症支持治疗(维持正常的血压和动脉血气,维持酸碱平衡,限制液体入量,控制惊厥,降颅压及营养支持治疗,必要时给予呼吸支持)。选本院同期产的出生在12小时以内的12名健康足月新生儿作为正常对照组。2、分组:将诊断为缺氧缺血性脑病的患儿随机分为亚低温治疗组(A组)和常规治疗组(B组),健康足月新生儿作为正常对照组(C组)。2.1亚低温治疗组(A组)16例,平均日龄:8.95±3.28h胎龄39.92±1.55w,出生体重3.34±0.46kg (入选病例19例,其中1例放弃治疗退出试验,1例发生硬肿退出试验,1例因为标本溶血剔除);2.2常规治疗组(B组)16例,平均日龄:10.38±4.12h,胎龄39.14±1.67w,出生体重3.41±0.43kg, (入选病例21例,3例放弃治疗,2例因为标本不全或溶血原因剔除); 2.3正常对照组(C组)8例,平均日龄:10.04±4.14h,胎龄38.58±1.37w,出生体重3.20±0.51kg,为本院同期生后24小时内的足月健康新生儿,除外其母亲孕期感染,先天畸形、先天性代谢异常,宫内感染、高度疑似产前和产时感染,严重颅内出血、颅骨骨折。3、实验步骤:3.1亚低温治疗组和常规治疗组均接受常规治疗,提供足够的氧和葡萄糖,维持正常的血压和动脉血气,维持酸碱平衡,限制入液量,控制惊厥及降颅压治疗。全程观察患儿生命体征,监测患儿体温、呼吸、血压、尿量、血常规、凝血机制、抽搐情况及有无皮肤硬肿发生。3.2入院1小时内开始亚低温治疗。在应用亚低温治疗开始时(0h)及治疗后24小时(24h)、72小时(72h)、10天(10d)后取静脉血2ml。用3500r/min离心10min,提取血清置于-70℃冰箱保存备用。B组于以入院时间为起点开始计,在0时(0h)及24小时(24h)、72小时(72h)、10天(10d)分别取静脉血,提取血清后置于-70℃冰箱保存备用。C组于生后12小时内开始,取0时(0h),24小时(24h)、72小时(72h)、10天(10d)分别取静脉血2ml,提取血清后置于-70℃冰箱保存备用。4、试验方法应用酶联免疫吸附技术检测各组各个时间点血清中caspase-3和IL-18的浓度, caspase-3和IL-18酶联免疫试剂盒由美国Adlitteram Diagnostic Laboratories Inc提供,检测步骤及方法按药盒说明进行。5、统计学处理:采用SPSS13.0统计学软件进行统计学处理,检验水准定为0.05。结果:1、三组间胎龄、体重、日龄、分娩方式、性别比均无统计学差异,P>0.05。2、A组0h、24h、72h及10d时间点caspase-3和IL-18浓度的比较:24h时间点caspase-3和IL-18浓度较0h时间点升高,至72h浓度继续升高并达高峰,至10d时间点时,caspase-3和IL-18浓度下降,经统计学分析有统计学意义,P<0.05。3、B组0h、24h、72h及10d时间点caspase-3和IL-18浓度的比较:caspase-3和IL-18浓度在0h、24h、72h呈升高趋势,并在72h时间点时,caspase-3和IL-18浓度达高峰,至10d时间点时,caspase-3和IL-18浓度较72h下降,经统计学分析有统计学意义。4、C组0h、24h、72h及10d时间点caspase-3和IL-18浓度的比较:经统计学分析差异无显著性,P>0.05。5、A、B、C三组之间相同时间点caspase-3和IL-18浓度的比较: A组、B组在0h、24h、72h及10d时间点caspase-3和IL-18浓度均高于C组,有统计学差异P<0.05。在亚低温治疗0h,A组和B组caspase-3和IL-18浓度比较差异无统计学意义P>0.05,在24h、72h和10dA组各时间点的caspase-3和IL-18浓度均低于B组,而且caspase-3和IL-18浓度峰值也低于B组,差异具有统计学意义P<0.05。结论:1、亚低温可能通过抑制缺氧后细胞凋亡途径的激活,抑制caspase-3的释放,减轻细胞DNA的断裂,最终减轻迟发性神经元凋亡。2、亚低温对炎症因子IL-18的表达有下调作用,可能抑制小胶质细胞的增值,抑制创伤后IL-18的释放,抑制缺氧后炎症反应的过度激活,发挥其对机体炎症反应的调节功能,从而起到神经保护作用,避免炎症反应进一步加重和脑损伤的进一步加重。3、选择性头部亚低温对缺氧缺血性脑损伤具有保护作用。