急性脑梗死患者血清低氧诱导因子-1α与血管内皮生长因子水平及意义

廖 彬 王丽平 徐沙丽 李中明 李 丹

(华中科技大学同济医学院附属梨园医院神经内科，湖北 武汉 430062)



急性脑梗死患者血清低氧诱导因子-1α与血管内皮生长因子水平及意义

廖 彬 王丽平 徐沙丽 李中明 李 丹

(华中科技大学同济医学院附属梨园医院神经内科，湖北 武汉 430062)

目的 探讨低氧诱导因子(HIF)-1α与血管内皮生长因子(VEGF)在急性脑梗死患者血清中的水平变化及临床意义。方法 将脑梗死患者根据脑梗死灶面积分为大梗死灶、中梗死灶和小梗死灶，采用ELISA检测脑梗死血清HIF-1α与VEGF蛋白浓度，分析脑梗死急性期血清中HIF-1α和VEGF浓度在1、3、5、7、14 d动态变化水平，比较脑梗死不同体积组血清HIF-1α和VEGF的浓度。结果 血清中HIF-1α浓度表达呈现动态变化规律，发病后1天达到高峰，之后呈现迅速下降趋势，1、3、5、7 d与对照组比较差异显著，14 d时虽没达到显著水平，但仍然高于对照组水平；不同体积脑梗死血清HIF-1α浓度比较，发现大梗死灶在各个时间点血清HIF-1α浓度均显著高于中梗死灶和小梗死灶，中梗死灶各个时间点平均血清HIF-1α浓度与小梗死灶只有1 d达到显著差异(P<0.05或P<0.01)；脑梗死组血清VEGF浓度在5个时间点与对照组比较差异显著(P<0.01)，血清中VEGF浓度在发病后第5天达到高峰，在第14天仍然显著高于对照组(P<0.01)，大梗死灶和中梗死灶组在各个时间点血清VEGF浓度均显著高于小梗死灶(P<0.05)，大梗死灶与中梗死灶各个时间点血清VEGF浓度均未达到显著差异(P>0.05)。结论 血清HIF-1α和VEGF浓度在1、3、5、7 d与对照组比较差异显著，14 d时仍高于对照组，大梗死灶和中梗死灶组在各个时间点血清VEGF浓度均显著高于小梗死灶。

急性脑梗死；低氧诱导因子1α；血管内皮生长因子

低氧诱导因子(HIF)-1α和血管内皮生长因子(VEGF)可在脑梗死后受损脑组织中发挥复杂的生物学作用。HIF-1α在哺乳动物低氧的情况下出现，通过对靶基因的诱导表达，能使细胞或组织在缺氧的状态下保持一定的氧浓度，从而使机体能够耐受低氧。当脑部出现缺血时，HIF-1α诱导基因的表达，进而对神经元起到保护作用〔1〕。VEGF是人体内刺激血管内皮细胞形成的重要因子，作用受到HIF-1α的调控，通过刺激内皮细胞的增生，从而加速侧支循环的形成〔2〕。本研究进一步探讨HIF-1α、VEGF与急性脑梗死的关系。

1 材料和方法

1.1 主要材料 HIF-1α、酶联免疫吸附试验(ELISA)检测试剂盒和VEGF试剂盒购自上海金穗生物科技有限公司进口分装。主要仪器:-80℃冰箱购自北京天地精仪有限责任公司；离心管、试管、容量瓶和pH试纸购自上海生工生物科技有限公司；Thermo全功能酶标仪，购自美国Thermo Fisher仪器有限公司。

1.2 对象 脑梗死组为2015年6～10月我院神经内科治疗的急性脑梗死患者(35例)。男20例，女15例，平均年龄(62.47±8.22)岁。入选病例全部经CT扫描确诊，合并心脏、肝脏、肾脏、肿瘤以及造血系统疾病。正常对照组为同一时期在我院进行健康体检者或者是志愿者，共35例；男18例，女17例，平均年龄(59.49±6.42)岁，无高血压、糖尿病以及其他器质性疾病。根据我院提供的生化指标结果，脑梗死组和正常对照组性别、年龄、吸烟、饮酒、高血压患病率以及一些血液生化指标均无统计学差异(P>0.05)，见表1。

1.3 血液标本的采集 对照组于清晨空腹自肘静脉采血2.5 ml。脑梗死患者分别在发病后1、3、5、7、14 d空腹自肘静脉采血2.5 ml。室温放置1 h后，3 000 r/min离心10 min，分离血清，-80℃冰箱保存备用。

表1 两组一般临床资料比较

1.4 脑梗死患者的评分标准及分组 所有急性脑梗死患者分别在入院后1、3、5、7、14 d，由神经科医师通过脑卒中量表进行功能缺损评分。35例脑梗死患者均在发病后2～3 d内进行头部CT检查，根据多田公式(脑梗死面积=π/6×长×宽×CT阳性扫描层数)计算梗死灶面积，>10 cm3为大梗死灶，6例；4～10 cm3为中梗死灶，12例；<4 cm3为小梗死灶，17例。

1.5 HIF-1α与VEGF蛋白浓度的测定 采用ELISA〔3〕检测血清HIF-1α与VEGF蛋白浓度。

1.6 统计学方法 应用SPSS17.0软件，多组间比较采用单因素或两因素设计的定量资料的方差分析。

2 结 果

2.1 脑梗死急性期血清HIF-1α水平的表达 血清中HIF-1α表达呈动态性变化规律，发病后1天达到高峰〔(2 163.12±1 058.83)pg/ml〕，之后呈现迅速下降趋势，1 d、3 d〔(1 967.57±962.39)pg/ml〕、5 d〔(1 526.67±634.45)ng/ml〕、7 d〔(1 967.57±962.39)mg/ml〕与对照组〔(525.46±114.81)ng/ml〕比较有统计学差异(P<0.05，P<0.01)，14 d时虽没达到显著水平，但仍然高于对照组水平。

2.2 脑梗死不同体积组血清HIF-1α浓度的比较 大梗死灶在各个时间点血清HIF-1α浓度均高于小梗死灶(P<0.01)；中梗死灶各个时间点血清HIF-1α浓度与小梗死灶只有1 d达到显著差异(P<0.05)，大梗死灶与中梗死灶各个时间点血清HIF-1α均达到显著差异(P<0.05或P<0.01)。见表2。

时间小梗死组(n=17)中梗死组(n=12)大梗死组(n=6)1d1654.21±450.521798.84±902.821)3421.67±1511.211)2)3d1278.56±662.521509.67±640.432421.49±786.491)2)5d921.73±245.341211.43±438.461638.32±298.341)2)7d754.32±234.21790.46±246.671325.67±302.471)2)14d621.78±174.32638.31±189.49957.83±201.461)2)

与小梗死组相比:1)P<0.05；与中梗死组相比:2)P<0.05；下表同

2.3 脑梗死组与对照组5个时间点血清VEGF浓度比较 5个时间点的脑梗死组血清VEGF浓度〔1、3、5、7、14 d分别为(157.31±18.75)、(186.74±8.96)、(251.67±22.88)、(221.13±23.38)、(203.85±20.67)ng/ml〕与对照组〔(79.65±11.87)ng/ml〕比较均有统计学差异(P<0.01)，血清中VEGF浓度在发病后第5天达到高峰，在第14天仍然显著高于对照组(P<0.01)。

2.4 不同体积脑梗死组在5个时间点血清VEGF浓度比较 大梗死灶和中梗死灶组在各个时间点血清VEGF浓度均高于小梗死灶(P<0.05)，大梗死灶与中梗死灶各个时间点血清VEGF浓度均未达到显著差异(P>0.05)。见表3。

表3 不同体积梗死组5个时间点血清VEGF浓度比较

3 讨 论

脑组织缺血缺氧性损伤是一个由多种因素相互作用的复杂的生理病理过程。脑梗死后，首选引起微循环障碍，启动缺血瀑布，多重损伤机制相继发生，最终导致脑组织中神经元的损伤〔4，5〕。微循环在脑中可维持脑组织内环境的稳定，隔断一些有害物质进入脑组织对脑造成损伤。当微循环被破坏，可引起脑的梗死面积增大。因此，对脑组织保护，应从溶栓、建立侧支循环，抑制炎症发生入手。HIF-1α和VEGF作为重要的促血管生长因子，可促进新生血管生成，已得到广大研究者的青睐。

HIF-1α由 α和β亚基组成，通过影响α亚基对HIF-1进行调节，当机体出现缺氧时，HIF-1的表达上升，在氧调控信号转导通路中 HIF-1α起到重要的作用〔6〕。在疾病引起脑梗死后，HIF-1α有以下几个方面的作用：(1)促进急性脑梗死后侧支循环的生成；(2)改善能量代谢障碍；(3)促红细胞生成，对脑组织进行保护(4)刺激神经干细胞生成，从而对神经进行保护〔7〕。有研究显示，在对成年大鼠局部脑梗死灶治疗时，HIF-1α能使脑梗死的面积减少，从而保护缺血半暗带神经元和治疗急性脑梗死〔8〕。本研究显示，HIF-1α对脑梗死具有重要作用，浓度越高，脑梗死的损伤程度越大，可能作为判断病情轻重的判断的一个指标。

VEGF是目前研究发现的在促血管内皮细胞的生长具有最强作用的一个因子，可通过特异性的膜受体介导发挥一系列的生物学效应〔9〕。目前发现的膜受体有VEGF-1、VEGF-2、VEGF-3、神经纤维蛋白-1及神经纤维蛋白-2。在生理状态下，VEGF的作用是维持器官的原有血管密度，维持一定的细胞膜通透性，以保持机体所需的营养物质的输出。但在比较成熟的器官、组织中VEGF表达量很低。VEGF受到多种因素的调控作用，但当机体缺氧时，VEGF的含量迅速上升。研究显示，机体缺氧时，可促进VEGF的转录，血管内皮细胞的VEGF mRNA的稳定性和蛋白质水平增高，从而提高VEGF的生物活性。当缺血导致脑组织损伤时，VEGF对内皮细胞和血管能起到保护作用〔10〕。有研究证实，在脑组织缺血的后期，VEGF对内皮细胞的增殖、迁移、侧支循环的建立以及新生血管的形成起到促进作用〔11，12〕。说明VEGF的动态变化会随着脑组织缺血缺氧的严重程度改变而改变。本研究发现，血清中VEGF的水平会随着脑梗死病程呈现一个动态变化，缺氧时即可诱导VEGF的高表达。有研究者对急性脑梗死患者发病后4个时间点血清VEGF浓度检测发现，4个时间点急性脑梗死患者血清VEGF浓度均明显高于对照组，且大梗死灶者在各个时间点血清VEGF浓度均显著高于小梗死灶〔13〕，这些前人的研究结果与本研究结果一致的。

综上所述，HIF-1α和VEGF在脑梗死发挥重要作用，其浓度变化可作为判断病情轻重的指标。

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〔2015-12-15修回〕

(编辑 袁左鸣)

湖北省自然科学基金(No.201282723hb)

王丽平(1981-)，女，主治医师，主要从事脑血管疾病、帕金森病、阿尔茨海默病、周围神经病等研究。

廖 彬(1971-)，女，主治医师，主要从事脑血管疾病、帕金森病、阿尔茨海默病、周围神经病等研究。

R743.33

A

1005-9202(2016)21-5277-03；

10.3969/j.issn.1005-9202.2016.21.028