新生儿缺氧缺血性脑病(hypoxic-ischemic encephalopathy,HIE)是导致新生儿死亡和婴幼儿 神经系统功能障碍的主要原因之一。近年来,促 红细胞生成素(erythropoietin,EPO)被认为是最有 前途的防治新生儿脑损伤的药物之一[ 1 ],能促进 HIE 患儿神经功能的早期恢复[ 2 ],并可减少HIE 后遗症的发生[ 3 ]。但其作用机制尚不明确。神经元 特异性烯醇化酶(neuron-specific enolase,NSE)是 神经元的特异性生化标志物,S-100B 是神经胶质 细胞的标记蛋白,正常情况下,血中NSE 和S-100B 含量甚少,神经细胞损伤时含量增加,因此两者 变化能及时反映神经细胞的受损状态。那么EPO 对HIE 的作用是否与NSE 或S-100B 有关呢?目前 国内外未见有关报道。因此本研究拟通过检测HIE 患儿EPO 治疗前后血清中NSE、S-100B 的变化, 了解EPO 对HIE 的神经细胞是否有修复作用,探 讨EPO 治疗脑损伤的作用机制,为临床应用提供 依据。 1 资料与方法 1.1 研究对象
为2012 年5 月至2013 年8 月入住我院的HIE 患儿40 例,诊断及分度参照HIE 诊断标准和临床 分度标准[ 4 ]。纳入病例符合下列条件: (1)入院 日龄≤ 24 h,出生体重≥ 2 500 g 的足月新生儿; (2)无严重先天畸形,如膈疝、染色体异常或脑 发育不全;(3)无头部产伤或颅骨骨折导致的大 量颅内出血、无严重呼吸道阻塞性疾病、无贫血。 排除标准:疗程小于7 d 者,包括未开始治疗即死 亡或放弃治疗者。
40 例HIE 患儿随机分为两组:常规治疗组 和EPO 治疗组(各20 例)。另选择产科同期出生 1 d 的健康足月新生儿20 例作正常对照组。 1.2 治疗方法
两组患儿常规治疗均根据新生儿HIE 治疗方 案[ 5 ] 进行。EPO 治疗组于出生后第2 天给予EPO (雪达升重组人红细胞生成素注射液 3 000 IU/支, 西林瓶包装,哈药集团生物工程有限公司提供), 按每日200 IU/kg 静脉注入,连续用药7 d。 1.3 标本采集
两组HIE 患儿均于出生后第1 天和第9 天(即 EPO 治疗前和治疗后) 分别采集股静脉血3 mL, 同时采取正常对照组新生儿股静脉血3 mL, 置于无热原和内毒素的试管内,3 000 rpm 离心 10 min,分离血清,去除溶血标本,每份血清分为 两份,按组标记,-70℃冰箱保存待测。 1.4 血清NSE 和S-100B 检测
采用双抗体夹心ABC-ELISA 法进行血清NSE 和S100B 的检测。ELISA 试剂盒由上海恒远生物 科技有限公司提供。 1.5 统计学分析
应用SPSS 20.0 统计学软件进行统计学分析。
计数资料采用卡方检验。计量资料用均数± 标准
差(±s)表示,进行正态检验和方差齐性检验,
两组间比较采用配对设计的t 检验,多组间比较采
用单因素方差分析,均数的两两比较采用LSD 检
验。P<0.05 为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 3 组新生儿一般资料比较
常规治疗组20 例(轻度6 例,中度13 例, 重度1 例),EPO 治疗组20 例( 轻度7 例,中 度11 例,重度2 例),其中中重度HIE 患儿 为68%。两组患儿病情分度差异无统计学意义 (χ2=0.577,P=0.749);3 组新生儿的性别、年龄、 出生体重、胎龄、生产方式差异均无统计学意义 (P>0.05),见表 1。
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表 1 3 组新生儿一般资料比较 |
治疗前2 组HIE 患儿血清中NSE、S-100B 的 水平高于正常对照组;而2 组HIE 患儿之间血清 中NSE、S-100B 的水平差异无统计学意义。
对照组出生后第9 天NSE、S-100B 水平较第 1 天明显下降(P<0.01);2 组HIE 患儿第9 天血 清NSE、S-100B 水平也均低于第1 天,表明在正 常情况下和疾病状态下,NSE、S-100B 水平在新 生儿体内可能存在自然降低过程。
治疗后(生后第9 天),HIE 常规治疗组和 EPO 治疗组血清中NSE、S-100B 水平仍高于正常 对照组(P<0.05),其中EPO 治疗组血清中NSE、 S-100B 水平低于常规治疗组(P<0.05),见表 2。
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表 2 3 3 组新生儿血清NSE 和S-100B 水平的比较 |
NSE是胞浆内糖酵解烯醇化酶神经元的形态, 生物半衰期约24 h[ 6 ],主要存在于神经元和神经内 分泌细胞中,正常血液中NSE 含量甚微,波动范 围小,相对稳定,脑损伤后神经细胞受损,血脑 屏障破坏,NSE 释放入脑脊液及血液。研究表明, NSE 可以作为早期判断神经细胞损伤的灵敏指标, 且与HIE 病情严重程度成正相关,可随HIE 病程 的延长,病情的好转而逐渐降低[ 7 ]。血清NSE 的 水平可用来评估HIE 的严重程度[ 8 ]。S-100B 是一 种酸性钙结合蛋白,生物半衰期为0.5 h,被认为 是神经胶质细胞的特异性标志物。正常情况下血 清中含量甚微,研究显示,血清S-100B 蛋白水 平首先取决于脑损伤的范围和严重程度[ 9 ];血清 S-100B 水平可以作为脑损伤的敏感性和特异性标 记物[ 10, 11 ]。本研究结果显示,HIE 患儿经历了缺 氧缺血以后,血清中NSE、S-100B 水平均显著升 高,表明HIE 患儿的神经元及神经胶质细胞均受 到损伤。由此可见,临床上遇有缺氧缺血病史并 有神经系统症状和体征的患儿,同时检测外周血 中NSE、S-100B 水平的变化,有助于了解患儿有 无神经元及神经胶质细胞损伤。
研究发现,中枢神经系统有EPO 及其受体 (EPO-R)的表达,在缺氧缺血刺激下表达增加, 并证实EPO 具有神经营养及神经保护作用[ 12 ];动 物研究发现,EPO 可以减少神经细胞凋亡,改善 脑功能障碍[ 13 ],外源性EPO 可抑制细胞死亡途径 的激活,促进神经细胞和血管的再生,对多种脑 损伤动物模型具有神经保护作用[ 14, 15, 16, 17 ],国内外研 究表明,EPO 在治疗HIE 时,可以保护因缺氧缺 血损害的神经细胞,可以促进HIE 患儿的神经行 为发育,改善HIE 的预后,减少后遗症的发生[ 18, 19, 20 ]。
本研究结果显示,健康新生儿和两组HIE 患 儿第9 天血清NSE、S-100B 水平均低于第1 天 水平,表明在正常情况下和疾病状态下,NSE、 S-100B水平在新生儿体内可能存在自然降低过程。 目前国内尚未见文献报道这一现象。新生儿从宫 内到外界环境中,经历了分娩这一特殊过程,体 内多种生化指标可随日龄的增加而变化(如白细 胞、心肌酶、胆红素等)。因此,要把新生儿血 清NSE、S-100B 水平的变化作为判断神经元和神 经胶质细胞损伤及其损伤程度的指标时,应当考 虑新生儿日龄因素对其造成的影响。本研究结果 显示,治疗后(生后第9 天)HIE 患儿常规治疗组 和EPO 治疗组血清中NSE、S-100B 水平仍高于正 常对照组,表明经过7 d 治疗后神经元和神经胶质 细胞尚未完全恢复,仍需继续治疗。可能是因为 本研究选择的HIE 患儿中重度的比例(68%)较大, 脑损伤的恢复需要较长时间所致。
本研究结果显示,生后第9 天EPO 治疗组 血清中NSE、S-100B 水平低于常规治疗组,提示 EPO 对神经元及神经胶质细胞均有修复作用。其 修复机制可能为:在HIE 患儿中,缺氧使血脑屏 障的通透性增加,也使神经元和星形胶质细胞转 录EPO-R 增加,外源性的EPO 通过血脑屏障进入 脑脊液,与EPO-R 结合,使EPO 受体蛋白,信号 蛋白Janus 家族酪氨酸蛋白激酶2(JAK-2)构象 发生变化,诱导EPO 受体和JAK-2 的磷酸化,从 而起到抗凋亡和对脑白质的保护作用[ 12 ];EPO 直 接调节神经元祖细胞和干细胞的增殖和分化,增 强神经祖细胞的产生,促进生产神经前体细胞, 从而达到对神经元及神经胶质细胞的再生和修复 作用。EPO 对HIE 患儿脑损伤的具体修复机制以 及EPO 在临床应用时的疗程和剂量及其不良反应 还有待进一步研究。
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