HIF-1α和α-生育酚对颅脑创伤患者神经功能的保护作用研究

韩繁龙，孙红星

创伤性颅脑损伤（TBI）主要是由于交通事故、打击、坠落等原因引起，是导致患者残疾和死亡的重要原因[1]。随着近年来交通事故的频发，TBI发病率逐年上升。目前临床上对于TBI主要采用手术治疗，但效果不一。TBI发生后，可造成短时间内神经细胞大量坏死和神经血管破裂，进而对中枢神经造成伤害，包括脑水肿、神经损害等，对患者生命安全造成威胁。研究发现，缺氧诱导因子-1α（HIF-1α）和α-生育酚在创伤性大鼠颅脑损伤中具有神经保护作用[2]，而在临床中的研究较少。

1 对象与方法

1.1 研究对象 选取医院2015～2017年收治的颅脑创伤患者84例，其中男47例，女37例；年龄22～58（43.32±6.35）岁；颅脑创伤至就诊时间 3.65～81.34（25.34±6.31）h；致伤原因：交通事故 26 例，坠落伤21例，打击伤9例，外科手术28例。按照颅脑创伤至就诊时间分为＜6 h、6～24 h、25 h～3 d 和＞3 d 组，每组21例。另选同期健康体检者21例为对照组，男 12 例，女 9 例；年龄 21～59（42.35±6.02）岁，其体检结果中各指标均在正常范围内。各组年龄、性别等比较无统计学差异（P＞0.05）。

1.2 血液样本采集 各患者于入院时、对照组于体检时采集静脉血4～6 ml，于EDTA管中室温静置20 min，4℃下3000 g离心15 min，分离血清待检。

1.3 检测指标

1.3.1 血清HIF-1α和α-生育酚水平 采用双抗体夹心酶联免疫吸附法检测HIF-1α水平，试剂盒为人HIF-1α，由上海西唐生物科技有限公司提供，均行双孔检测；采用高效液相色谱法（E2695型Waters高效液相色谱仪）测定α-生育酚含量。

1.3.2 脑水肿体积 患者入院后行头颅CT（Brilliance型，荷兰皇家飞利浦电子公司）扫描，根据多田公式（体积=π/6×长×宽×层面）计算脑水肿体积。

1.3.3 血清神经损伤相关指标 采用酶联免疫吸附试剂盒（上海西唐生物科技有限公司）测定血清神经元特异性烯醇化酶（NSE）、S100-β 蛋白（S100β）、泛黄羧基末端水解酶-L1（UCH-L1）和胶原纤维酸性蛋白（GFAP）含量。

1.4 统计学方法 应用SPSS 20.0统计软件分析，计量资料以±s表示，行方差分析和两两t检验；计数资料以例和百分率表示，行χ2检验；相关性采用Pearson分析，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 各组血清HIF-1α和α-生育酚水平及脑水肿体积比较 各组血清HIF-1α和α-生育酚水平及脑水肿体积比较均有显著差异（P＜0.05），患者组随损伤后的时间延长，血清HIF-1α和α-生育酚水平逐渐降低，而脑水肿体积逐渐增大。直到3 d后，血清HIF-1α和α-生育酚水平开始回升，脑水肿体积开始降低。见表1。

2.2 各组神经功能损伤相关指标比较 各组血清NSE、S100β、UCH-L1和GFAP水平比较均有显著差异（P＜0.05），患者组随损伤后的时间延长，血清NSE、S100β、UCH-L1和GFAP水平逐渐升高，直到3 d后开始降低。见表2。

表2 各组神经功能损伤相关指标比较(n=21)

2.3 HIF-1α和α-生育酚与脑水肿和神经功能相关指标的相关性分析Pearson相关结果显示，患者组的HIF-1α和α-生育酚与脑水肿、神经功能相关指标均呈显著负相关（表3）。

表3 各指标相关分析结果(n=21)

3 讨论

HIF-1α是低氧诱导细胞在低氧条件下产生的一种转录因子，可调节细胞适应不同的氧环境。在脑损伤后，HIF-1α可改善缺血后血液流动学、能量代谢障碍，促进促红细胞生成素（EPO）的蛋白表达等，从而发挥神经保护作用。近年来研究表明，抗自由基在改善TBI患者神经功能损伤方面具有重要作用[2]，α-生育酚可抑制并减少机体自由基的产生，从而减少对神经细胞的损害，起到神经保护作用。有研究表明，维生素E可有效预防水肿的发生，减少神经组织钙离子载体，有效减少神经元的线粒体肿胀[3]。NSE、S100β、UCH-L1 和 GFAP 是临床评估神经损伤的常用物质，对神经损伤的灵敏度较高。颅脑损伤患者的炎性及免疫应激较为明显，也是研究最多的领域。但对于神经功能的变化及HIF-1α和α-生育酚对神经功能保护作用的研究不足。

本研究结果显示，各组血清HIF-1α、α-生育酚、NSE、S100β、UCH-L1、GFAP 水平及脑水肿体积比较均有显著差异（P＜0.05），患者组中随损伤后的时间延长，血清HIF-1α和α-生育酚水平逐渐降低，直到3 d后开始回升，而脑水肿体积、NSE、S100β、UCH-L1、GFAP水平逐渐升高，直到3 d后开始降低。提示颅脑创伤初期患者的神经功能受损，NSE、S100β、UCH-L1、GFAP等水平升高，脑水肿体积增大，而此时患者的HIF-1α和α-生育酚水平降低，但3 d后，随着治疗后病情的缓解，各指标逐渐恢复。而且发现，HIF-1α和α-生育酚与脑水肿、神经功能损伤相关指标均呈显著负相关，表明HIF-1α和α-生育酚水平越高，脑水肿和神经功能损伤相关指标越低，神经功能受损程度越低，提示二者可能对于神经功能具有一定的保护作用。可能是由于HIF-1α可调节NO氧合酶的活性，抑制NO的生成，起到缺氧保护作用。另外，颅脑损伤后轻度缺氧时，HIF-1α产生缺氧耐受，可促进血管生成、红细胞增殖，抑制神经细胞凋亡，保护神经。α-生育酚通过抑制并减少机体自由基的产生保护神经，还能预防水肿的发生。HIF-1α和α-生育酚对的神经保护作用，使得患者神经功能损伤减轻，表现在患者NSE、S100β、UCH-L1和GFAP水平显著下降，但详细的作用机制尚待进一步研究。

总之，颅脑创伤患者的HIF-1α和α-生育酚水平与脑水肿、神经功能损伤相关指标呈显著负相关，提示HIF-1α和α-生育酚具有神经功能保护作用。