热性惊厥患儿血清UCHL-1和AGE的表达水平及临床意义

刘 偲,程首超,龚育红

(咸宁市中心医院·湖北科技学院附属第一医院儿内科,湖北 咸宁 437100)

热性惊厥(febrile convulsion,FC)又称高热惊厥,6岁以下儿童由于脑部发育不成熟,在高热情况下容易引发惊厥[1]。FC具有发病急、反复发作、伴有意识丧失等特点,随着疾病的进展,容易诱发脑损伤、脑缺氧等并发症,严重影响患儿的预后[2]。因此,早期识别这类疾病的高危人群并进行预防,对改善患儿预后具有重要的作用。泛酸羟基末端水解酶L1(ubiquitin C-terminal hydrolase-L1,UCHL-1)又被称为蛋白基因9.5(protein gene product 9.5,PGP9.5),是一种主要分布在脑内的蛋白质水解酶,通过与泛素单体结合,从而抑制泛素单体的降解[3]。糖基化终末产物(advanced glycation end product,AGE)是指在非酶促条件下,蛋白质、氨基酸、脂类等大分子物质的游离氨基与还原糖的醛基经过缩合、重排、裂解、氧化修饰后产生的终末产物[4]。既往研究显示,FC患儿体内存在严重的炎性反应[5]。而UCHL-1与炎症反应之间存在密切的联系,能够参与神经元损伤后的发病机制,AGE能够与其受体结合,激活信号通路,从而增加炎性因子的表达水平[6]。目前关于血清UCHL-1、AGE在FC患儿中表达情况的相关报道较少,且与患儿病情的关系尚不明确。因此,本研究主要探讨FC患儿血清UCHL-1、AGE的表达水平及临床意义。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

选取2018年6月至2020年6月咸宁市中心医院·湖北科技学院附属第一医院收治并确诊的140例热性惊厥患儿为FC组,其中男性87例,女性53例;年龄为3个月～5岁,平均(2.58±1.25)岁;发热38.4℃～39.5℃,平均(38.50±1.25)℃;惊厥次数1～5次,平均(2.21±0.42)次。

纳入标准:①符合热性惊厥诊断标准[7];②年龄不超过6周岁;③患儿无发热惊厥史和癫痫病史;④家属知情同意。排除标准:①伴有严重心、肝、肾功能不全;②合并其他疾病引起的惊厥,包括脑炎、颅脑损伤、水电解质紊乱等;③合并恶性肿瘤;④入院前接受过其他治疗;⑤伴有其他感染性疾病;⑥癫痫患儿;⑦临床资料不完整。

选取同期98例上呼吸道感染引起发热无惊厥的患儿为发热组,其中男性46例,女性52例;年龄为3个月～5岁,平均(2.54±1.34)岁;发热38.4℃～39.5℃,平均(38.40±1.21)℃。另外选取同期来院进行体检的98例健康儿童为对照组,其中男性56例,女性42例;年龄为3个月～5岁,平均(2.46±1.31)岁,体检结果均正常。FC组、发热组和对照组的一般资料比较均无显著性差异(P>0.05)。

本研究已获得我院医学伦理委员会审核批准(伦审批号:20180522)。

1.2 方法

所有患儿入院后均给予相同的基础治疗,包括镇静、解痉、抗病毒、物理降温等。FC组和发热组患儿于入院后第2天,对照组于体检日,采集清晨空腹外周静脉血5mL。室温下静置30min,以3 000r/min离心15min,取上清液于-80℃冰箱内保存待检。采用酶联免疫吸附法检测患儿血清UCHL-1、AGE表达水平;采用化学免疫法检测血清白介素(interleukin,IL)-6、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)-α表达水平;利用全自动特定蛋白免疫分析仪(苏州赛普仪器有限公司)检测C-反应蛋白(C-reactive protein,CRP)表达水平。所有试剂盒均购于上海晶抗生物科技有限公司,均严格按照使用说明书进行操作。

1.3 统计学方法

2 结果

2.1 三组血清UCHL-1和AGE及炎性因子的表达水平

三组血清UCHL-1、AGE、IL-6、TNF-α、CRP表达水平比较差异均有统计学意义(P<0.05);FC组血清UCHL-1、AGE、IL-6、TNF-α、CRP表达水平分别明显高于发热组和对照组,差异均有统计学意义(P<0.05),发热组血清UCHL-1、AGE、IL-6、TNF-α、CRP表达水平均明显高于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05),见表1。

表1 三组血清UCHL-1和AGE及炎性因子表达水平的比较

2.2 FC组患儿血清UCHL-1和AGE表达水平与炎性因子的相关性

经Pearson相关性分析结果显示,FC组患儿血清UCHL-1和AGE表达水平与IL-6、TNF-α、CRP均呈正相关(P<0.05),见表2。

表2 FC组患儿血清UCHL-1和AGE表达水平与IL-6、TNF-α、CRP的相关性分析

2.3 FC组患儿不同临床特征血清UCHL-1和AGE的表达水平

FC组惊厥持续时间>15min患儿的血清UCHL-1、AGE表达水平均明显高于惊厥持续时间≤15min患儿,FC组惊厥类型为复杂性患儿的血清UCHL-1、AGE表达水平均明显高于惊厥类型为单纯性患儿,差异均有统计学意义(P<0.05),见表3。

表3 FC组患儿不同临床特征的血清UCHL-1和AGE表达水平的比较

2.4 血清UCHL-1和AGE对FC的诊断价值

经ROC曲线分析结果显示,血清UCHL-1诊断FC的最佳截断值为4.35ng/mL,曲线下面积(area under the curve,AUC)为0.796;血清AGE诊断FC的最佳截断值为354.86ng/L,AUC为0.821;与单项指标诊断FC相比,UCHL-1+AGE联合诊断FC的特异度和灵敏度均更高,AUC为0.889,见表4、图1。

图1 血清UCHL-1和AGE对FC诊断的ROC曲线

表4 血清UCHL-1和AGE对FC的诊断价值分析

3 讨论

3.1 FC的背景研究

FC是一种最常见的小儿神经系统疾病,其发病机制较为复杂,与感染、发热、遗传易感性等多种因素有关,多表现为阵挛性抽搐、肌强直、意识障碍等症状[8]。大部分FC患儿经过规律治疗后预后良好,但是部分病情严重者会造成脑部不可逆的损伤,严重影响患儿的身心健康[9]。目前临床上主要采取脑电图、头颅CT等影像学检查对FC患儿的病情进行判断,但其对病情严重程度的预判性差,存在一定的局限性[10]。因此寻找合适的实验室指标用于判断FC患儿的病情程度,能够为临床治疗提供参考依据,对改善患儿预后具有重要的临床意义。

3.2 血清UCHL-1水平变化与FC的关系

UCHL-1是去泛素化酶家族的重要成员,广泛表达于脑组织树突和海马神经元胞体中,具有泛素连接酶和泛素水解酶的活性,并且能够稳定泛素单体,可通过参与神经元前体细胞的增殖与分化,来维持正常的突触结构和功能[11]。UCHL-1作为一种半胱氨酸蛋白水解酶,分子质量约为24.8kD,容易穿过受损的血脑屏障或神经元细胞膜进入血液循环[12]。魏超平等[13]对新生儿窒息后脑损伤患儿的血清UCHL-1表达水平进行了研究,发现脑损伤患儿的血清UCHL-1表达水平明显高于健康儿童,并且与疾病严重程度呈正相关。本研究显示,FC组血清UCHL-1表达水平均明显高于发热组和对照组,发热组患儿血清UCHL-1表达水平高于对照组,表明血清UCHL-1表达水平在FC患儿体内升高,并且与FC发病密切相关。分析其原因,FC患儿的高热容易导致中枢神经系统过度兴奋,机体的氧化应激反应剧烈,造成脑组织受损,血脑屏障的通透性增加,使神经元细胞分泌的UCHL-1通过血脑屏障进入血液循环,进而导致血清UCHL-1表达水平升高。

3.3 血清AGE水平变化与FC的关系

AGE是由蛋白质和脂类非酶糖基化反应启动后生成的产物,正常情况下会保持动态平衡,而氧化应激、胰岛素抵抗、炎性反应等因素会导致AGE在体内堆积,进而引起一系列的病理生理变化[6]。研究发现,AGE能够与表面受体结合,诱导蛋白激酶、细胞外调节蛋白激酶(extracellular signal-regulated protein kinase 1/2,ERK1/2)的活化,激活下游核因子κB(nuclear factor-kappa B,NF-κB)信号通路,促使IL-6、TNF-α等多种炎性因子释放入血,参与机体的炎性反应[14]。研究发现,AGE能够降低一氧化氮的活性,增加氧化的低密度脂蛋白和活性氧的产生,进而增加机体的氧化应激反应程度[15]。本研究显示,FC组血清AGE表达水平均明显高于发热组和对照组,发热组患儿血清AGE表达水平高于对照组,表明血清AGE表达水平在FC患儿体内升高,可能参与了FC发生过程。分析其原因,FC的发生与炎性反应密切相关,而AGE能够激活相关信号通路,促使多种炎性因子释放入血,加剧了炎性反应程度,血清AGE表达水平越高,炎性反应越剧烈,发生FC的风险越高。

3.4 FC患儿炎症因子水平与血清UCHL-1、AGE的相关性

IL-6、TNF-α、CRP是机体重要的炎性因子,在机体发生细菌入侵、组织损伤等情况时,其血清表达水平升高,能够反映机体的炎性反应程度[16]。FC患儿体内的感染较为严重,容易使外周血巨噬细胞活化,刺激环氧化酶2/前列腺素E2途径活化,导致IL-6、TNF-α、CRP等炎性因子释放增加,进而引起发热[17]。本研究显示,FC组患儿血清IL-6、TNF-α、CRP表达水平均明显高于发热组和对照组,发热组患儿血清IL-6、TNF-α、CRP表达水平均高于对照组,且FC组患儿血清UCHL-1和AGE表达水平与IL-6、TNF-α、CRP均呈正相关,表明血清UCHL-1、AGE能够用于评价FC患儿体内炎性反应程度。本研究显示,不同惊厥持续时间、不同惊厥类型患儿的血清UCHL-1和AGE表达水平差异均有统计学意义,表明血清UCHL-1、AGE与患儿脑损伤程度存在关联性,但作用机制有待进一步研究探讨。本研究显示,血清UCHL-1、AGE诊断FC的AUC分别为0.796、0.821,两者联合诊断的AUC为0.889,说明早期检测血清UCHL-1、AGE表达水平对诊断FC具有一定的价值,可为指导治疗提供依据,有利于改善疾病预后。

综上所述,FC患儿的血清UCHL-1、AGE表达水平均明显增高,并且与FC发病、疾病严重程度密切相关,能够作为早期评价FC的实验室指标,有临床推广应用的价值。本研究为横断面研究,无法反映血清UCHL-1和AGE表达水平是否随病情、病期而发生动态变化,且研究对象来源于单中心,样本代表性存在一定的局限性,未来可开展大样本、多中心的纵向研究,进一步探讨血清UCHL-1和AGE表达水平与FC的关系。