高迁移率族蛋白1和星形胶质原性蛋白与新生儿窒息后脑损伤关系的研究

刘 巍,王智新,李茜娴

(贵州航天医院妇产科,贵州遵义 563003)

在我国，新生儿窒息的发生率明显高于发达国家[1]，是围产儿死亡的首要原因，窒息缺氧会严重损伤多脏器功能，导致约50%新生儿患有缺氧缺血性脑病(HIE)[2]。目前，窒息后导致脑损伤的机制尚不完全明了，可能与能量代谢衰竭、再灌注损伤、氧自由基、钙超载、兴奋性氨基酸的毒性作用等有关[3]。有研究表明，高迁移率族蛋白1(HMGB1)在病理情况下释放到胞外，作为炎症介质参与窒息后脑损伤[4]。星形胶质原性蛋白(S100B)高浓度特异性分布于中枢神经系统的胶质细胞中，当颅脑损伤，血脑屏障遭到破坏，其透过血脑屏障进入血液[5]。因此，S100B常作为早期诊断新生儿窒息后脑损伤及预后评估灵敏而特异的血清生化指标[6]。本文对新生儿出生时脐带血、生后静脉血中HMGB1和S100B变化水平进行观察研究，现报道如下。

1 资料与方法

1.1一般资料 选择2013年9月至2014年6月在本院新生儿科收治的窒息新生儿(窒息组)40例为研究组，按照我国第 4版《新生儿窒息复苏指南》流程进行复苏，复苏后既转入新生儿科。对照组为本院产科出生的健康新生儿40例。对照组为健康新生儿，生后无窒息并排除宫内感染，出生后7 d内无并发症，母亲孕期身体健康，分娩前无感染史。窒息组40例新生儿，孕周37～42周，体质量2 500～4 000 g。窒息组纳入标准：出生时1 min和 5 min Apgar评分均小于或等于7分，排除早产儿、感染、外伤、凝血障碍、遗传性疾病和先天性畸形等疾病。对照组为同期住院的无缺氧、感染、先天性疾病的足月正常新生儿40例，孕周37～42周，体质量2 500～4 000 g。两组新生儿性别、孕周、出生体质量等一般资料比较，差异无统计学意义(P>0.05)。

1.2方法

1.2.1检测方法 采用ELISA双抗体夹心法检测新生儿出生时脐带血、生后静脉血中HMGB1和S100B水平。实验原理：将标准品、待测样品加入到预先包被人HMGB1、S100B单克隆抗体透明酶标包被板中，充分温育，洗涤除去未结合的成分，再加入酶标工作液，温育足够时间后，洗涤除去未结合的成分。依次加入底物A、B，450 nm波长下测定OD值，根据标准品和样品的OD值，计算HMGB1、S100B水平。

1.2.2HIE诊断标准 HIE患儿分为轻、中、重三度，同时具备以下4条者即可确诊：(1) 有明确胎儿宫内窘迫的异常产科病史，以及严重的胎儿宫内窘迫表现(胎心率每分钟小于100次，持续5 min以上和(或羊水Ⅲ度污染)、或在分娩过程中有明确窒息史；(2) 出生时有重度窒息，Apgar评分1 min时小于或等于3分，并延续至5 min时仍小于或等于5分；或出生时动脉血气分析pH≤7；(3) 出生后不久出现神经系统症状，并持续24 h以上；(4) 排除电解质紊乱、颅内出血和产伤等原因引起的抽搐，以及宫内感染、遗传代谢性疾病和其他先天性疾病所引起的脑损伤。

2 结 果

2.1两组HMGB1和S100B水平比较 与正常组比较，窒息组HMGB1水平在0、12、24 h指标均升高，差异有统计学意义(t=10.39、14.99、21.13，均P<0.05)；与正常组比较，窒息组S100B水平在0、12、24 h均升高，差异有统计学意义(t=5.16、12.04、15.65，均P<0.05)，见表1。

表1 正常组与窒息组HMGB1和S100B水平

a：P<0.05，与正常组比较

2.2重复测量方差分析 窒息组S100B水平在0、12、24 h三个时间段测量数据做重复测量方差分析，其结果为(0.68±0.19)、(0.89±0.12)、(1.05±0.14)μg/L，差异有统计学意义(F=67.46，P<0.05)，见图1。窒息组S100B水平随着时间的推移而升高。窒息组HMGB1水平在0、12、24 h三个时间段测量数据做重复测量方差分析，其结果为(153.03±5.15)、(159.48±5.42)、(168.66±5.72)μg/L，差异有统计学意义(F=124.97，P<0.05)，窒息组HMGB1指标随着时间的推移而升高，见图2。

图1 窒息组HMGB1指标随时间变化折线图

图2 窒息组S100B指标随时间变化折线图

3 讨 论

新生儿窒息是胎儿在宫内或在娩出过程中发生缺氧，导致呼吸循环障碍，继而引起的低氧血症、高碳酸血症和代谢性酸中毒的过程。严重的低氧血症、酸中毒等常导致中枢神经系统、心血管、肾脏、胃肠道等多系统脏器的功能损害[7]，是新生儿最常见的症状之一，也是导致围生期死亡的主要原因之一。根据有关数据显示，新生儿窒息的发生率也呈逐年增高的趋势，目前在我国新生儿窒息的发生率高达4.7%～8.9%。新生儿窒息可导致脑、心、肾等多脏器缺氧缺血性损害，细胞能量代谢衰竭，乳酸大量积聚，引起细胞内酸中毒和细胞离子泵功能受损，而引起大量钙离子内流；此外，还会生成大量氧自由基，使细胞膜、核酸和蛋白质受损，最终导致细胞的结构和功能破坏，出现多脏器功能受损。目前新生儿窒息对多器官功能造成损伤已被国内外学者所共识，特别是在脑损伤方面的研究越来越受到重视[8]。新生儿窒息导致多器官损害中，HIE 、颅内出血等最易发生。新生儿窒息容易导致死亡、HIE、颅内出血、儿童脑瘫、智力障碍等，可能与氧自由基、缺血再灌注损伤、能量代谢障碍、钙超载等因素有关。早期诊断与正确评估新生儿窒息脑损伤的严重程度及预后是降低新生儿死亡、减少窒息新生儿后遗症的重要举措之一。目前的诊断还主要依靠患儿的临床表现、影像学检查，其主观性强、表现延迟，往往不能满足早期诊断的客观需要。目前，国内外学者围绕新生儿窒息后脑损伤特异的血液生化指标开展了相应的研究，包括血清神经元特异性烯醇化酶(NSE)、S100B、白细胞介素-6(IL-6) 、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、胰岛素样生长因子(IGF)、HMGB1等[9-11]。

HMGB1生物功能多样，细胞内参与遗传物质的复制、转录、重组和修复；细胞外参与修复组织、激活免疫反应，但同时也会引发炎症，促进肿瘤生长[12-13]。在哺乳动物中，序列高度保守的HMGB1具有99%的同源特质[14]，其由3个区域组成：2个含正电荷区域(A盒和B盒)和1个呈负电荷的羧基端；其中B盒具有细胞因子样活性，可诱导巨噬细胞分泌其他炎症因子[15]。在未收到外源入侵或组织损伤时，HMGB1位于细胞核及细胞质内，或穿行两者；在外源入侵或组织损伤时HMGB1主动或被动分泌至细胞外。组织损伤坏死，细胞核内的HMGB1被动分泌至细胞外，细胞核崩解，HMGB1与染色体分离释放到细胞外[16]。因此，HMGB1被视为组织坏死的标志物。新生儿围产期重症窒息对于新生儿各组织与器官会产生严重的损害，而且这些伤害多是不可逆的，其中最常见的是脑部缺氧缺血，其与脑部细胞发生炎症有关。HMGB1 为一种重要的炎症介质，与炎性反应密切相关，从而引发缺血再灌注损伤[17]。脑组织缺血再灌注后早期即出现神经细胞的 HMGB1 核浆转移，并因 HMGB1 的细胞外释放而出现于脑脊液中。有研究表明，HMGB1抗体对于脑缺血所致的脑梗死有明显改善作用[18]。因此，HMGB1可能在新生儿窒息脑组织缺血损伤或缺血再灌注损伤中具有重要作用，并可能成为防治窒息后脑损伤的作用靶点。

脑组织中大量存在S100B，其是一种脑特异性钙黏合蛋白，由神经胶质细胞合成，对脑组织具有高度特异性[19]。S100B生物功能多种多样，参与细胞增殖、分化、凋亡及基因作用等。脑细胞受到外界损伤与侵害时，S100B进入脑脊液，跨越血脑屏障进入血液，随之血清中浓度水平增加。因此，血清S100B水平可反映中枢神经细胞损伤情况，是脑损伤较敏感而特异的生化标志物[20]，从而S100B可用来判断窒息后损伤程度。有研究发现，S100B水平不能预测窒息新生儿窒息后 24 h预后，因此需要联合其他蛋白生化指标检测中枢神经系统损伤[21-22]。

总之，检测新生儿窒息生后静脉血中HMGB1和S100B相关变化，有助于早期诊断窒息新生儿脑损伤、降低新生儿病死率。

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