神经元特异性烯醇化酶及乳酸水平与新生儿窒息心肌损伤严重程度的关系*
2024-05-27韩聪王娜
韩聪,王娜
(1.常州市妇幼保健院 儿科, 江苏 常州 213000; 2.常州市第四人民医院 儿科,江苏 常州 213001)
新生儿窒息是婴儿期最常见的紧急情况之一,其可能导致严重的心肌损伤,对新生儿的健康产生长期的负面影响[1-2]。临床评估和监测新生儿窒息后心肌损伤的严重程度对于指导治疗和预测预后至关重要[3]。然而,目前缺乏简便且有效的生物标志物来评估心肌损伤的严重程度。近年来,神经元特异性烯醇化酶(neuron-specific enolase, NSE)和乳酸在心脏病理生理学中的作用受到越来越多的关注[4]。NSE 作为一种存在于神经元和神经内分泌细胞中的酶,其在脑损伤和其他神经系统疾病中的水平变化已被广泛研究[5]。相比之下,对于NSE 在心肌损伤中的作用及其与乳酸水平关系的研究较为有限。乳酸作为代谢紊乱的一个关键指标,其在心肌缺氧和损伤中的水平上升可能反映细胞代谢状态和能量平衡的变化[6]。本研究旨在探讨NSE 和乳酸水平与新生儿窒息后心肌损伤严重程度的关系,期望能够提供更多关于这些生物标志物在新生儿心肌损伤评估中的潜在应用,为临床医师提供更为准确的工具来评估和管理新生儿窒息后的心脏健康状况。
1 资料与方法
1.1 研究对象
本研究选取2020 年10 月—2023 年10 月常州市妇幼保健院收治的120 例新生儿窒息合并心肌损伤的患儿作为研究对象。根据心肌损伤标志物心肌肌钙蛋白Ⅰ(cardiac Troponin Ⅰ, cTnⅠ)的水平,将患儿分为轻度组(79 例)和重度组(41 例)。同时,选取同期出生的60 例健康新生儿作为对照组。轻度组男性42 例(53.16%),女性37 例(46.84%);平均出生体重(2.81±0.39)kg;平均出生时长38 周。重度组男性22 例(53.66%),女性19 例(46.34%);平均出生体重(2.79±0.41)kg,平均出生时长37 周。对照组男性31 例(51.67%),女性29 例(48.33%);平均出生体重(3.03±0.49)kg,平均出生时长39 周。3 组的性别、年龄及其他一般资料比较,差异均无统计学意义(P>0.05),具有可比性。
1.2 纳入与排除标准
纳入标准:①根据临床和实验室标准,明确诊断为新生儿窒息。②通过cTnⅠ等心肌损伤生化标志物的升高来确认心肌损伤。③家长或法定监护人书面同意。排除标准:①有严重先天性心脏病、遗传性代谢疾病或其他重大系统性疾病的新生儿。②早产儿、极低体重儿或巨大儿。③母亲孕期有严重感染、药物滥用、慢性疾病(如高血压、糖尿病)等。④研究前接受过可能影响心肌损伤或神经元特异性烯醇化酶和乳酸水平的治疗。⑤无法获得完整的临床或实验室数据的患儿。
1.3 方法
1.3.1 酶联免疫吸附试验(enzyme linked immunosorbent assay, ELISA)检测cTnⅠ和NSE 水平诊断新生儿窒息合并心肌损伤后立即采集静脉血,并将血液样本置于含有抗凝剂的试管,3 000 r/min离心10 min 取血清。按照ELISA 试剂盒(德国Sigma-Aldrich 公司)的说明书准备所需试剂和样本。将血清样本和对应的标准品依次加入ELISA 板的孔中,加入检测抗体,与cTnⅠ或NSE 特异性结合的酶标记抗体,孵育1~2 h,使抗体与抗原充分结合,清洗ELISA 板去除未结合的物质,加入显色剂,该物质与酶标记抗体反应产生颜色变化,终止反应,并在微孔板阅读器中读取吸光度。根据标准曲线计算样本中的cTnⅠ和NSE 浓度[7]。
1.3.2 酶动力学法检测乳酸和乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase, LDH)水平 诊断新生儿窒息合并心肌损伤后采集新生儿静脉血,3 000 r/min 离心10 min取血清。使用自动生化分析仪[WD-480,维尔医疗技术(云南)有限公司],准备反应混合物,将血清样本加入反应混合物中,在分析仪器中进行温度控制和时间监控的反应,通过测定反应混合物的光密度变化来确定乳酸和LDH 浓度[8]。
1.3.3 化学发光免疫分析法检测脑钠肽(brain natriuretic peptide, BNP) 诊断新生儿窒息合并心肌损伤后采集新生儿静脉血,3 000 r/min 离心10 min取血清。根据化学发光免疫分析仪器(德国西门子公司,IMMULITE 2000 Xpi)的说明书准备试剂和样本,将血清样本加入含有BNP 特异性抗体的反应管中,加入带有化学发光标记的二次抗体,孵育,允许抗原-抗体复合物形成。使用化学发光仪器检测并记录发光强度[9]。
1.4 评价指标及作用
①cTnⅠ,作为心肌损伤的主要生化标志物,用于区分心肌损伤的严重程度。②血清NSE,作为神经损伤的指标,评估其与心肌损伤之间的相关性。③血清乳酸,反映组织缺氧程度,与新生儿窒息后心肌损伤严重程度有关。④血清脑钠肽,作为心脏应激和心脏功能不全的生化指标,用于评估心肌损伤。⑤血清LDH,作为细胞损伤的通用指标,用于评估心肌细胞的损伤程度。
1.5 统计学方法
数据分析采用SPSS 26.0 统计软件。计数资料以构成比(%)表示,比较用χ²检验;计量资料以均数±标准差(±s)表示,比较用方差分析,两两比较用LSD-t检验;相关性分析采用Spearman 法;绘制受试者工作特征(receiver operating characteristic, ROC)曲线。P<0.05 为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 各组NSE及乳酸水平比较
各组NSE、乳酸水平比较,经方差分析,差异均有统计学意义(P<0.05)。重度组NSE、乳酸水平均高于轻度组和对照组(P<0.05),轻度组NSE、乳酸水平均高于对照组(P<0.05)。见表1。
表1 各组NSE及乳酸水平比较 (±s)
表1 各组NSE及乳酸水平比较 (±s)
注 : ①与对照组比较,P <0.05;②与轻度组比较,P <0.05。
组别对照组轻度组重度组F 值P 值n 60 79 41 NSE/(μg/L)0.37±0.10 1.39±1.10①4.02±1.73①②137.659 0.000乳酸/(mmol/L)4.71±0.66 6.28±0.81①9.07±1.28①②288.829 0.000
2.2 各组cTnⅠ、脑钠肽及LDH水平比较
各组cTnⅠ、脑钠肽、LDH 水平比较,经方差分析,差异均有统计学意义(P<0.05)。重度组的cTnⅠ、脑钠肽、LDH 水平均高于轻度组和对照组(P<0.05),轻度组的cTnⅠ、脑钠肽、LDH 水平均高于对照组(P<0.05)。见表2。
表2 各组cTnⅠ、脑钠肽及LDH水平比较 (±s)
表2 各组cTnⅠ、脑钠肽及LDH水平比较 (±s)
注 : ①与对照组比较,P <0.05; ②与轻度组比较,P <0.05。
组别对照组轻度组重度组F 值P 值n 60 79 41 cTnⅠ/(pg/mL)71.57±3.88 104.78±9.48①163.49±12.99①②1 247.900 0.000脑钠肽/(ng/L)30.45±5.10 51.39±6.04①84.02±9.73①②757.727 0.000 LDH/(ng/L)174.71±19.66 416.28±20.81①549.07±22.28①②4 364.090 0.000
2.3 NSE及乳酸与新生儿窒息心肌损伤严重程度的相关性
NSE 与cTnⅠ、脑钠肽及LDH 均呈正相关(P<0.05),乳酸与cTnⅠ、脑钠肽及LDH 均呈正相关(P<0.05)。见表3。
表3 NSE及乳酸与新生儿窒息心肌损伤严重程度的相关性
2.4 NSE及乳酸诊断新生儿窒息心肌损伤严重程度的价值
NSE 诊断新生儿窒息心肌损伤严重程度的敏感性为63.4%,特异性为92.4%,曲线下面积为0.821;乳酸诊断新生儿窒息心肌损伤严重程度的敏感性为85.4%,特异性为84.8%,曲线下面积为0.884;两者联合的敏感性为95.1%,特异性为93.7%,曲线下面积为0.977。见表4 和图1。
图1 NSE、乳酸及其联合诊断新生儿窒息心肌损伤严重程度的ROC曲线
表4 NSE及乳酸诊断新生儿窒息心肌损伤严重程度的效能分析
3 讨论
新生儿窒息是指新生儿在出生过程中或出生后立刻出现的严重呼吸障碍,导致血氧饱和度降低和二氧化碳积聚,这种情况可能引起多器官,包括心脏的损伤[10-12]。心肌损伤是窒息的重要临床后果之一,可能导致短期和长期的心脏问题,甚至在严重情况下导致新生儿死亡[13-14]。NSE 是一种主要在神经细胞中发现的酶,通常用作神经系统损伤的生化标志物。在新生儿窒息情况下,NSE 水平的升高可能反映由缺氧导致的脑损伤程度,同时也可能与其他器官(如心脏)的损伤相关[15-16]。乳酸是细胞代谢过程中的产物,尤其是在缺氧条件下。在新生儿窒息的情况下,组织缺氧导致乳酸水平升高,其反映了全身的代谢应激状态[17]。乳酸水平的测定有助于评估新生儿的代谢状态和窒息的严重程度。研究NSE 和乳酸水平与新生儿窒息心肌损伤之间的关系对于理解窒息的生物学机制至关重要。通过监测这些生物标志物,医生可能能够更准确地评估窒息的严重程度,预测心肌损伤的风险,从而提前采取适当的治疗措施。此外,这些标志物也可能帮助在临床上对窒息新生儿的治疗效果进行监测和评估。
本研究结果发现,重度组患者cTnⅠ、脑钠肽、LDH 水平均高于轻度组和对照组;而轻度组患者的上述指标也均高于对照组。从而证实了其作为评估心肌损伤严重程度的生物标志物的潜力。孔凡玲等[18]研究发现,新生儿窒息会导致心肌损伤标志物显著升高,窒息程度越重,心肌损伤也越严重。早期给予磷酸肌酸钠干预治疗可以有效降低心肌损伤标志物水平,改善心电图异常,显示出其对心肌的保护作用。冯祖章等[19]发现,新生儿窒息会导致心肌损伤,且重度窒息造成的心肌损伤更加严重。血乳酸和心肌酶水平的检测有助于临床诊断新生儿窒息和判断其严重程度。NSE 和乳酸水平与cTnⅠ、脑钠肽及LDH 等心肌损伤标志物呈正相关。这进一步支持了NSE 和乳酸在心肌损伤评估中的重要性。在新生儿窒息期间,脑缺氧缺血情况导致脑细胞,特别是神经细胞的损伤,从而导致NSE 释放入血液循环[20-22]。NSE 水平的升高反映了脑细胞的损伤程度,这与心肌损伤相关,因为心脏和大脑在氧气需求方面相似,都对缺氧极为敏感。新生儿窒息导致全身组织和器官,包括心脏和大脑,经历缺氧状态,这促进了无氧代谢,进而导致乳酸水平升高[23]。乳酸水平的升高反映了组织缺氧的严重程度,而心肌作为高度依赖氧气的组织,对缺氧特别敏感,因此乳酸水平可以间接反映心肌损伤的程度[24]。新生儿窒息导致的脑缺氧也伴随着全身其他重要器官(如心脏)的缺氧。心肌细胞在缺氧条件下不能有效进行氧气代谢,从而导致心肌细胞损伤或死亡,释放心肌损伤相关的酶和蛋白[25]。ROC 曲线分析显示,NSE和乳酸联合使用在诊断新生儿窒息后心肌损伤严重程度时具有较高的敏感性和特异性,这表明在临床实践中,NSE 和乳酸可以作为有效的标志物来辅助诊断和评估窒息新生儿的心肌损伤程度。NSE和乳酸水平的测定对于新生儿窒息后心肌损伤的早期诊断和风险评估具有重要的临床意义,可能改善患儿预后。
综上所述,NSE 和乳酸作为评估新生儿窒息后心肌损伤严重程度的生物标志物,具有显著的临床应用价值。NSE 和乳酸不仅能够帮助临床医师早期诊断心肌损伤,而且还有助于对病情严重程度的评估,为制订合适的治疗策略提供重要依据。