溃疡性结肠炎患者血清低氧诱导因子-1α、CRP 的含量及其临床意义

许春梅，刘 波，董卫国

1.湖北省医药学院附属襄阳医院消化内科，湖北 襄阳441000;2.武汉大学人民医院消化内科

溃疡性结肠炎(ulcerative colitis，UC)是一种病因未明的慢性非特异性的结肠炎症，其病因和发病机制复杂，目前认为是由多因素相互作用所致，主要包括环境、遗传、免疫、感染和精神等因素［1-2］。此外UC 病情活动性、严重性的评估可以指导临床治疗，评价预后，具有重要的临床意义。目前判断UC 活动性最准确的方法是进行结肠镜下活组织检查，但属于侵入性检查，不是所有患者都能接受及满足UC 需要动态观察病情变化的需要，其他的客观检查方法主要有血沉、CRP和粪便a1 抗胰蛋白酶等，但这些指标的敏感性和特异性尚不理想，单独临床应用价值有限。

低氧诱导因子-1(hypoxia inducible factor-1，HIF-1)是由Semenza 和Wang 1992 年在低氧的肝细胞癌细胞株Hep3B 细胞核提取物中发现的一种蛋白特异性地结合于红细胞生成素(EPO)基因增强子的寡核苷酸序列，命名为HIF-1。在缺氧条件下广泛存在于哺乳动物和人体细胞中，由HIF-1α 和HIF-1β 亚单位构成异二聚体，其中HIF-1α 是其主要的氧调节亚基和活性单位。HIF-1α 可与缺氧适应有关基因的启动子或增强子上的HIF-1 结合位点结合，促进这些基因的转录。HIF-1α 作为基因转录的核调节因子，是低氧适应和病理反应中的一个特异的中介因子。本研究旨在联合检测UC 者血清HIF-1α 及CRP 的含量，探讨其在UC 发病机制中的调控作用及其与患者病情活动性和严重性的关系。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集湖北省医药学院附属襄阳医院2010 年1 月-2013 年9 月经临床确诊的60 例UC 患者，诊断标准依据2007 年我国IBD 诊断共识意见［3］，疾病活动性依据改良的Mayo 评分系统，UC 临床严重程度分级根据Truelove-Witts 标准，内镜分级标准依据Truelove 标准。其中活动期患者47 例，男28 例，女19例，年龄8 ～64 岁，平均年龄(36.47 ±13.89);缓解期患者13 例，男9 例，女4 例，年龄20 ～70 岁，平均年龄(39.54 ±15.47);10 例健康体检者为正常对照组，男6 例，女4 例，年龄19 ～69 岁，平均年龄(44. 30 ±15.18)。正常对照组选用肠镜及活检均正常，肝肾功能、血常规、CRP、ESR 均正常，无严重心、肺、肝、胰、肾和神经、精神疾病，近1 个月内未曾应用过糖皮质激素和免疫抑制剂，并排除孕妇、药瘾者、长期使用非甾体抗炎药及质子泵抑制剂者、类风湿性关节炎及系统性红斑狼疮患者、酗酒者等。

1.2 研究方法 清晨空腹清醒时抽取静脉血，每次抽取4 ml，分离血清，采用ELISA 法测定血清HIF-1α 含量。ELISA 试剂盒购自武汉华美生物工程有限公司。CRP 留取血液标本后立即送至本院检验科进行检验。

1.3 统计学处理 应用SPSS 14.0 版统计软件进行数据处理，统计指标进行正态检验和方差齐性检验，计量资料以s 表示，多组间比较用单因素方差分析，组间比较用t 检验，相关分析采用Pearson 线性及Spearman 等级相关，P ＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 血清HIF-1α 及CRP 含量 活动期UC 患者HIF-1α 含量显著高于缓解期组和对照组，差异有统计学意义(P ＜0.05)，但缓解期组与对照组比较差异无统计学意义(P ＞0.05);活动期UC 患者血CRP 含量高于缓解期组和对照组(P ＜0.05)，但缓解期组与对照组比较差异无统计学意义(P ＞0.05，见表1)。

表1 各组中血清HIF-1α 及CRP 含量比较(s)Tab 1 Comparison of HIF-1α and CRP content in each group (s)

表1 各组中血清HIF-1α 及CRP 含量比较(s)Tab 1 Comparison of HIF-1α and CRP content in each group (s)

组别 例数 Mayo 评分 HIF-1α(ng/L) CRP(mg/L)10 - 42.83 ±15.49 3.10 ±2.18缓解期组 13 0.54 ±0.66 44.54 ±14.75 3.28 ±2.18活动期组对照组47 6.11 ±2.50 73.21 ±28.65 13.17 ±9.38

2.2 相关性分析 在缓解期组，血清HIF-1α 的含量与Mayo 评分无相关性(r =0.139，P ＞0.05)，在活动期组，血清中HIF-1α 的含量与Mayo 评分呈显著正相关(r=0.699，P ＜0.05)，活动期UC 患者血清HIF-1α的含量与临床病情分型及内镜表现分级均呈显著正相关(P ＜0.001);在缓解期患者组，血清中CRP 的含量与Mayo 评分无相关性(r =0.097，P ＞0.05);在活动期患者组，血CRP 含量与Mayo 评分呈显著相关性(r=0.715，P ＜0.05)，活动期UC 患者血CRP 与临床病情分型及内镜表现分级均呈中度正相关(P ＜0.001);血清HIF-1α 的含量与CRP 的含量也呈显著正相关(r=0.881，P ＜0.01，见表2 ～3)。

表2 活动期患者血清HIF-1α 含量与病情严重性、内镜表现分级的相关性(ng/L，s)Tab 2 The correlation of HIF-1α content in serum with disease severity and endoscopic grading(ng/L，s)

表2 活动期患者血清HIF-1α 含量与病情严重性、内镜表现分级的相关性(ng/L，s)Tab 2 The correlation of HIF-1α content in serum with disease severity and endoscopic grading(ng/L，s)

临床病情轻型 23 56.60 ±17.96中型 16 73.61 ±18.14 0.696 P ＜0.01重型 8 120.16 ±15.81内镜表现Ⅰ18 55.65 ±19.94Ⅱ22 72.28 ±18.99 0.674 P ＜0.01Ⅲ7 121.29 ±16.73

表3 活动期患者血CRP 含量与病情严重性、内镜表现分级的相关性(mg/L，s)Tab 3 The correlation of CRP contert in serum with disease severity and endoscopic grading(mg/L，s)

表3 活动期患者血CRP 含量与病情严重性、内镜表现分级的相关性(mg/L，s)Tab 3 The correlation of CRP contert in serum with disease severity and endoscopic grading(mg/L，s)

因素 例数 CRP r 值 P值临床病情轻型 23 8.57 ±4.37中型 16 12.40 ±6.05 0.554 P ＜0.01重型 8 27.91 ±10.96内镜表现Ⅰ18 7.99 ±4.54Ⅱ22 12.85 ±6.72 0.562 P ＜0.01Ⅲ7 27.46 ±11.76

3 讨论

氧对于细胞的代谢活动及生存是必需的。在缺氧状态下，细胞许多基因的转录、表达发生变化，对缺氧作出应激反应，同时也可导致代谢紊乱，功能失调，出现各种各样的病理生理变化，导致疾病发生。

在UC 患者中，肠上皮细胞的凋亡和再生、血管增生、淋巴细胞的增生和细胞代谢的增加、血小板被大量激活等，都可能给组织造成一个整体和局部的低氧的微环境;在实验小鼠模型和人类炎症性肠病患者的肠黏膜上均可见不同程度的缺氧，氧供给和氧消耗之间的平衡受到破坏，一些低氧诱导因子，如HIF-1α 能够通过不同的调解机制调控不同的病理生理反应［4-5］。HIF-1α 发现于肿瘤细胞，与机体许多重大缺血缺氧性疾病及肿瘤的病理生理有关，并与肠黏膜屏障功能的修复和维持关系密切。HIF-1α 可调节多种靶基因如VEGF、EPO、GAPDH、iNOS、COX-2、IGF-2、ET-1、转铁HIF-1α 蛋白、糖酵解酶类等的表达，这些靶基因的产物涉及细胞的能量代谢、离子代谢、儿茶酚胺代谢、血管生成、细胞增殖和细胞存活等生理病理过程，它们或能增加缺氧组织的氧供应，或能降低细胞耗氧量，从而缓解氧供求之间的矛盾，以维持内环境的稳定，使机体组织对缺氧产生耐受与适应，对组织形成一种保护作用。

当然HIF-1α 及其某些靶基因产物如iNOS、COX-2、IL-6、IL-8［6］等也可能参与了UC 的病理损伤过程如炎症、免疫及凋亡的调节等。研究显示HIF-1α 表达的活化与炎症之间有联系，如细菌代谢产物脂多糖(LPS)能强烈地诱导巨噬细胞中HIF-1α 的表达。炎症模型中敲除表达HIF-1 的基因可以抑制嗜中性粒细胞和巨噬细胞在低氧环境下发挥引起炎症反应的能力，从而防止炎症的发生［7］，这表明HIF-1 可促使炎症的发生。HIF-1α 在类风湿性关节炎、慢性支气管炎、慢性阻塞性肺疾病、急性胰腺炎、牙周炎及牙周病、慢性肝炎、慢性肾炎、疣状胃炎等疾病中均有研究证实其参与了炎症反应。HIF-1α 是调解氧稳态的核心转录因子，已有大量研究表明，氧浓度并非是调解HIF-1α的唯一因素，在炎症环境下某些炎性介质、细胞因子等对HIF-1α 诱导、DNA 结合活性以及下游基因的表达有重要的调节作用，如炎症相关细胞因子白介素-1β(IL-1β)、IL-6、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、NO 对HIF-1α 的蛋白聚集、DNA 结合活性以及下游因子的表达有重要的调解作用［8］，而IL-1β、IL-6、TNF-α、NO 等炎症相关细胞因子在UC 炎症过程中起重要作用［9］，使已存在的炎症反应放大和持久化。本人在之前的研究中已发现HIF-1α 及其调控的COX-2 及iNOS 在正常的肠道黏膜中不表达或表达很低，而在UC 患者病变组织中表达明显增加［10-13］，在本次试验中活动期组血清HIF-1α 含量显著高于缓解期组及对照组，而缓解期与对照组比较差异无统计学意义，这说明UC 中存在着缺氧，并且HIF-1α 可能在UC 的发病机制中发挥着重要的调控作用。在本试验中缓解期组，血清HIF-1α含量与Mayo 评分无相关性;在活动期组，血清HIF-1α含量与Mayo 评分呈显著相关性;活动期UC 患者血清HIF-1α 含量与临床病情分型及内镜表现分级均呈显著正相关，提示HIF-1α 有可能作为评价UC 患者病情活动性及严重程度的良好指标。

CRP 是当组织发生炎症或损伤时由巨噬细胞释放IL-1、TNF-α 等白介素刺激肝脏合成的维生素K 依耐性蛋白，具有调理炎症部位反应，抗凝及促纤溶等作用，是临床常用的指标［14］。本研究显示活动期溃疡性结肠炎血清CRP 含量高于缓解期组和对照组，缓解期组与对照组比较差异无统计学意义，在活动期组，血清CRP 含量与Mayo 评分呈显著相关性，活动期UC 患者血清CRP 含量与临床病情分型及内镜表现分级均呈中度正相关，与HIF-1α 相比，相关性稍差，可能与CRP影响因素较多有关。

与结肠镜检查相比，从患者血液中检测HIF-1α 及CRP 这两种指标比较简便可行，费用低，容易被患者接受，可以反复多次进行，量化的化验指标可以客观而连续的反应炎症、病情严重性及病情变化情况，且从本实验中提示血清HIF-1α 含量与CRP 含量也呈显著正相关，故联合检测两种指标可以弥补临床上的不足，能更好的评价UC 患者病情活动性及严重程度。

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