新生儿败血症血清高迁移率族蛋白B1、线粒体偶联因子-6表达及其与炎症反应及心肌损害的关系
2021-07-28吕晓娟陈书平
吕晓娟，陈书平
新生儿败血症是新生儿期致病微生物导致的全身感染性疾病，由于新生儿免疫系统功能不完全，防御能力差，新生儿败血症常并发全身炎症反应综合征（SIRS）、多器官功能障碍（MODS）等严重并发症，病死率约2%～15%，预后较差。新生儿败血症的发生过程中，炎症细胞因子大量释放是导致病儿出现多器官功能损害的主要原因，尤其发生心肌损害时，往往引起病儿循环功能迅速衰竭，甚至导致病儿的临床死亡。新生儿败血症的临床表现多不典型，而且依靠病原学诊断具有滞后性，因此采用早期的血清学标志物对新生儿败血症的筛选及病情评估具有重要的临床意义。线粒体偶联因子-6（CF-6）是线粒体ATP 合酶主要组成部分，而线粒体是SIRS主要靶器官，线粒体损伤可直接导致外周血CF-6 水平异常；高迁移率族蛋白B1（HMGB1）主要参与DNA 修复、细胞分化、稳定核小体等生理过程但是近年发现其也是非特异性、高敏感性炎性标志物。为进一步探讨其对新生儿败血症诊断及病情评估的价值，现就新生儿败血症病儿血清HMGB1、CF-6 表达及与炎症反应及心肌损害的相关性进行研究，报告如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料
选取 2016 年 3 月至 2019 年 3 月洛阳市第一人民医院收治的新生儿败血症病儿94例，纳入标准：①符合新生儿败血症诊断标准；血培养阳性，有细菌、病毒感染临床表现，出现发热或低体温、少动、少哭、面色欠佳、四肢凉、黄疸等症状；②足月新生儿；出生时间＜28 d；③监护人对研究内容知情同意。排除标准：①出生时伴遗传代谢性疾病、窒息、免疫系统疾病、血液系统疾病、先天畸形等；②入组前已接受抗感染治疗；③有前驱病毒感染史，不能除外病毒性心肌炎可能。病儿入组后根据新生儿危重症评分结果分非危重组（39 例，＞90分）、危重组（26例，70～90分）、极危重组（29例，＜70分），三组性别、胎龄、日龄、体重等基线资料差异无统计学意义（P＞0.05），见表1。本研究经洛阳市第一人民医院医学伦理委员会审批通过（伦理编号：2016-009），符合医学伦理学要求。1.2 方法
病儿入组后以非抗凝真空管取静脉血3 mL，促凝，离心分离10 min（半径8 cm，转速3 500 r/min），取血清，酶联免疫法测HMGB1、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）；免疫透射比浊法测 C 反应蛋白（CRP）、心肌肌钙蛋白I（cTnI）、心型脂肪酸结合蛋白（H-FABP）；放射免疫法测CF-6 水平。试剂、试剂盒为上海西塘生物科技有限公司提供，检测过程严格按照试剂及仪器使用说明书进行。1.3 心肌损害的判断标准
心肌血清标志物出现高水平或阳性：cTnI＞0.1（ng/mL），H-FABP＞10（ng/mL）。
2 结果
2.1 三组一般资料比较
三组一般资料相比，差异无统计学意义（P
＞0.05）。见表1。
表1 新生儿败血症病儿94例一般资料比较
2.2 三组血清HMGB1、CF
-6、炎性因子、心肌损害标志物水平
三组血清HMGB1、CF-6、CRP、TNF-α、cTnI、H-FABP 水平相比，差异有统计学意义（P
＜0.05）。极危重组、危重组血清HMGB1、CF-6、CRP、TNF-α、cTnI、H-FABP 水平高于非危重组（P＜0.05），极危重组血清HMGB1、CF-6、CRP、TNF-α、cTnI、HFABP水平高于危重组（P
＜0.05）。见表2。
表2 新生儿败血症病儿94例血清HMGB1、CF-6、炎性因子、心肌损害标志物水平对比/
2.3 血清HMGB1、CF
-6 与各指标的相关分析结果
经Pearson 相关分析，新生儿败血症病儿血清HMGB1、CF-6 表达与 CRP、TNF-α、cTnI、H-FABP 水平呈正相关关系（P
＜0.05）。见表3。
表3 血清HMGB1、CF-6与各指标的相关分析结果
2.4 ROC 曲线分析血清
HMGB1、CF
-6 及各项指标对心肌损害预测价值
进一步探讨分析血清HMGB1、CF-6 对心肌损害的预测/诊断价值，同时也将2 个炎性因子和2 个心肌损害标志物纳入。使用样本为：符合心肌损害标准cTnI＞0.1 ng/mL，HFABP＞10 ng/mL）的样本为阳性样本，共54 例（主要来自危重组和极危重组），剩余40例为阴性样本。2.4.1
HMGB1、CF-6 及各项指标的单独应用 将各指标水平划分成7～10个组段，建立受试者工作特征曲线（receiver operation characteristic，ROC）诊断分析模型。经ROC 分析知：各指标均具有一定的对心肌损害的预测/诊断价值，ROC-AUC 均在0.72 以上。在其理论阈值点处，敏感度和特异度均高于0.7。其中CF-6 指标敏感度最高（0.922），HMGB1 的特异度最高（0.869）。2.4.2
各指标的联合应用 采用SPSS 软件的联合应用ROC分析之LogP模式：纳入各单独应用指标进行logistic 综合回归，再依据所得参数B，归一化加权计算并对应处理各样本资料，并据其进行联合应用的ROC 分析。结果：各指标联合应用对心肌损害的预测/诊断价值：AUC 为0.929，灵敏度和特异度分别为0.944 和0.925。显然该联合模式，其诊断效能均比单一指标均有明显提高。见表4。
表4 ROC分析结果
3 讨论
新生儿败血症是新生儿群体常见严重感染性疾病，其以诱导大量生成炎性因子，并继发心肌等器官组织损害为主要特征。目前新生儿败血症诊断多依赖临床症状、病史中高危因素及外周血象改变，确诊则依靠病原菌检出，但疾病发展早期缺乏特异性症状，严重感染时血常规中白细胞计数往往与感染的严重程并不一致度，病原菌培养耗时久，不利于疾病的早期确诊及病情的评估。血清CRP、TNF-α 等炎性细胞因子与机体的炎症反应状态密切相关，但缺乏特异性，在本组资料中，CRP、TNF-α 表达随病情加重呈升高趋势，提示炎症反应参与新生儿败血症病情进展过程。
HMGB1是一种新发现炎性标志物，主要由可活化的单核巨噬细胞分泌或坏死细胞被动释放，大量研究显示，释放至外周血系统的HMGB1 具有显著促炎活性。叶樱泽等研究显示，HMGB1 能通过结合高级糖基化终末产物受体发挥促炎反应，而HMGB1 敲除细胞促发炎症反应能力显著降低。为探究新生儿败血症高炎症反应病理机制，本研究检测新生儿败血症病儿外周血HMGB1 表达发现，病儿血清HMGB1 高表达（基础值≤2.28 ng/mL）。王静等发现，HMGB1在重症急性胰腺炎大鼠模型外周血内高表达，胰腺组织内靶向注射重组HMGBl蛋白能活化TLR4/NF-KB 信号通路，诱导胰腺病理损伤，但TLR4敲除小鼠则能降低HMGBl生物学效应。本研究结果显示，血清HMGB1 表达随病情加重呈升高趋势（P
＜0.05）。为进一步验证 HMGB1 介导TLR4/NF-KB 信号通路在炎症因子释放中的生物学效应，本研究通过检测血清CRP、TNF-α炎症因子发现，新生儿败血症病儿血清HMGB1 表达与血清CRP、TNF-α 水平呈正相关（P
＜0.05）。推测，新生儿败血症发病后炎性损害细胞被动释放HMGB1 至外周血系统，并通过TLR4/NF-KB 信号通路介导大量生成炎性因子，形成恶性循环，而炎症因子及诱发新生儿败血症的病原体对心肌组织细胞具有特殊亲和力，随HMGB1释放增多会不断加重心肌损害。CF-6 是Osanai 等在1998 年首次经高血压大鼠组织提取纯化的一种线粒体ATP 合酶单位，主要参与能量转运过程。本研究结果显示，随新生儿败血症病情加重，血清CF-6 水平呈升高趋势（P
＜0.05），与学者刘雨等研究结果一致。另外，报道中也表明，冠心病、心力衰竭患者血清CF-6高表达，与其发病发展关系密切。线粒体广泛分布于体内各组织细胞中，且以心肌组织含量最为丰富，新生儿败血症时存在的心肌缺血损害会致细胞内CF-6 释放入血，其机制是随病情进展HMGB1、CRP、TNF-α 等炎性因子持续介导心肌等组织细胞损伤、凋亡，并通过炎症应答、氧化应激等病理生理过程增加线粒体膜通透性，释放CF-6 入血。本研究结果还显示，新生儿败血症病儿血清CF-6 表达与炎性因子、心肌损害指标表达呈正相关（P
＜0.05），说明CF-6 表达与炎症反应及心肌损害关系密切。但有研究指出，败血症继发多器官功能障碍综合征（MODS）时血清CF-6 表达并未继续升高。这可能是败血症早期，线粒体损害致CF-6 释放入血，晚期线粒体功能已严重损伤，其结构、相关酶完全释放入血，因此继发MODS 时血清CF-6 表达不再升高，基于此，本研究推测血清CF-6 可反映早期新生儿败血症病情程度。本研究进一步进行ROC 曲线分析知，血清CF-6预测心肌损害的敏感度CF-6 指标敏感度很高（0.922），HMGB1的特异度最高（0.869），若与炎性因子和心肌损害标志物进行联合应用，其诊断效能将有进一步提高，灵敏度和特异度分别可达0.944（51/54）和0.925（37/40）。
综上可知，新生儿败血症病儿存在血清HMGB1、CF-6 表达异常升高情况，且与病儿炎症反应、心肌损害严重程度关系密切，可能参与新生儿败血症的发生发展过程，可作为心肌损害预测因子为临床合理制定治疗方案、评估预后提供参考数据。
