魏芳

急性腦梗死患者血清HIF-1α VEGF水平變化及臨床意義

魏芳

目的 探討低氧誘導(dǎo)因子-1（HIF-1α）、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（VEGF）在急性腦梗死患者血清中的變化及臨床意義。方法 急性腦梗死患者60例（觀察組）及健康體檢者60例（對(duì)照組），采用雙抗體夾心酶聯(lián)免疫吸附法（ELISA）測(cè)定不同時(shí)間點(diǎn)（發(fā)病后第12h、ld、3d、5d、7d、10d）受檢者血清HIF-1α、VEGF水平。分析血清 HIF-1α、VEGF水平與腦梗死病灶體積的相關(guān)性。結(jié)果 與對(duì)照組血清HIF-1α、VEGF水平比較，觀察組在入院12h、1d、3d、5d、7d、10d的不同時(shí)間血清HIF-1α、VEGF水平均升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；與小梗死組比較，中、大硬死組各時(shí)間點(diǎn)血清VEGF均升高（P<0.05）；與小、中梗死組比較，大梗死組各時(shí)間點(diǎn)血清HIF-1α均升高（P<0.05）。分別對(duì)腦梗死組發(fā)病第 1d 血清 HIF-1α、VEGF水平與腦梗死病灶體積進(jìn)行Spearman 相關(guān)性分析，兩者呈顯著相關(guān)性（P＜0.05）。觀察組患者發(fā)病后 12h、1d、3d、5d、7d、10d血清 HIF-1α 與VEGF水平變化進(jìn)行 Spearman 相關(guān)性分析，兩者呈正相關(guān)（P＜0.05）。結(jié)論 腦梗死組患者血清 HIF-1α 、VEGF水平的動(dòng)態(tài)變化，顯示其參與了急性腦梗死的發(fā)生與發(fā)展，與急性腦梗死后的內(nèi)源性保護(hù)機(jī)制密切相關(guān)。

急性腦梗死 低氧誘導(dǎo)因子-1 血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子

急性腦梗死是指由各種原因所導(dǎo)致局部或廣泛腦組織血流中斷及血液循環(huán)障礙，而引起腦組織缺血、缺氧導(dǎo)致軟化、壞死，并出現(xiàn)不同程度神經(jīng)功能缺損的疾病，是缺血性腦卒中最常見的類型，具有高發(fā)病率、高致殘率、高病死率的特點(diǎn)［1，2］。研究表明，低氧誘導(dǎo)因子-1α（HIF-1α）及其下游調(diào)控因子-血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（VEGF）在缺血性腦血管疾病中具有改善循環(huán)及抑制細(xì)胞凋亡從而發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)等生理功能［3，4］。本文探討血清 HIF-1α、VEGF在腦梗死急性期的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律及其與腦梗死病灶體積的相關(guān)性。

1 臨床資料

1.1 一般資料 選取2013年12月至2015年3月本院急性腦梗死患者60例（觀察組）及同期健康體檢者60例（對(duì)照組）。觀察組中男36例，女24例；年齡47～78歲，平均年齡（61.56±8.41）歲。對(duì)照組中男32例，女28例；年齡46～76歲，平均年齡（62.18±9.12）歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）年齡 32～81 歲，首次發(fā)病入院且入院時(shí)間 ＜12h。（2）疾病診斷符合第 4 次全國(guó)腦血管病會(huì)議急性腦梗死的臨床診斷標(biāo)準(zhǔn)［5］。（3）頭顱影像學(xué)（頭顱 CT 或頭顱 MRI）確診梗死病灶位于頸內(nèi)動(dòng)脈系統(tǒng)的腦梗死患者。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）近期經(jīng)歷急性腦卒中及重大手術(shù)、外傷史等。（2）既往有神經(jīng)系統(tǒng)器質(zhì)性疾病導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙。（3）合并急慢性感染性疾病及風(fēng)濕免疫性、血液系統(tǒng)疾病及其導(dǎo)致的腦梗死。（4）心、肺、肝、腎功能障礙。（5）罹患惡性腫瘤。兩組在性別、年齡、吸煙史、飲酒史、高血壓病史及生化指標(biāo)等方面，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），具有可比性。本項(xiàng)目經(jīng)本院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有受試者均簽署知情同意書。

1.2 方法 分別抽取對(duì)照組及觀察組患者發(fā)病12h、1d、3d、5d、7d、10d靜脈血3ml，抗凝處理，3000r/ min，離心10min，取血清，-20℃的冰箱中保存，備用待測(cè)。采用雙抗體一步夾心法酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)（ELISA）檢測(cè)血清HIF-1α、VEGF水平。操作嚴(yán)格按照試劑盒說明進(jìn)行。

1.3 腦梗死病灶體積計(jì)算 腦梗死病灶體積根據(jù)患者發(fā)病3d頭顱MRI結(jié)果計(jì)算；參考Pullicino的方法，腦梗死體積=a×b×c×層厚×π/6（a為梗死灶的最大長(zhǎng)徑，b為與長(zhǎng)徑相垂直的直徑，c為MRI掃描的陽(yáng)性層數(shù)，π為圓周率）［6，7］；根據(jù)腦梗死病灶體積大小分3組：小梗死組（≤ 4.0cm3）22例；中梗死組（4.1～10.0cm3）24例；大梗死組（≥ 10.0cm3）14例。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件。計(jì)量資料用（±s）表示，兩組間比較用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，相關(guān)性分析采用 Spearman 等級(jí)分析，以P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組血清HIF-1α水平變化比較 與對(duì)照組比較，觀察組患者入院12h、1d、3d、5d、7d、10d血清HIF-1α水平均升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），且觀察組血清HIF-1α水平在入院1d后達(dá)峰值，以后逐漸減低。見表1。

表1 兩組血清HIF-1α（ng/ml）水平變化（±s）

表1 兩組血清HIF-1α（ng/ml）水平變化（±s）

注：與對(duì)照組比較，* P＜0.05

時(shí)間點(diǎn)觀察組（n=60）對(duì)照組（n=60）12h1058.35±124.17*526.47±119.76 1d2231.48±1231.97* 3d1852.31±756.45* 5d1238.19±462.46* 7d931.62±328.21* 10d719.68±263.76*

2.2 腦梗死不同體積組人群血清 HIF-1α 水平變化比較 與小、中梗死組比較，大梗死組患者在各時(shí)間點(diǎn)的血清 HIF-1α水平均升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。腦梗死組發(fā)病第1天血清 HIF-1α 濃度與腦梗死病灶體積進(jìn)行 Spearman 相關(guān)性分析，兩者呈顯著相關(guān)性（P＜0.05）。見表3。

表2 腦梗死不同體積組血清 HIF-1α 水平變化比較（±s）

表2 腦梗死不同體積組血清 HIF-1α 水平變化比較（±s）

注：與小梗死組比較，*P＜0.05；與中梗死組比較# P＜0.05

時(shí)間點(diǎn)小梗死組（n=22）中梗死組（n=24）大梗死組（n=14）12h912.25±136.08925.19±117.531386.11±136.47*# 1d1612.74±366.511708.26±412.373297.56±986.65*# 3d1232.69±518.611368.76±545.262323.12±805.34*# 5d892.76±334.17987.12±204.581587.48±301.51*# 7d761.18±206.35801.29±211.241208.36±285.57*# 10d603.76±105.81618.14±138.42918.64±178.12*#

2.3 兩組人群血清VEGF水平變化比較 與對(duì)照組比較，觀察組患者在入院12h、1d、3d、5d、7d、10d的不同時(shí)間血清VEGF水平均升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），且觀察組人群血清VEGF水平在入院1d后達(dá)峰值，以后逐漸減低。見表3。

表3 兩組不同時(shí)間點(diǎn)血清VEGF（ng/ml）水平變化（±s）

表3 兩組不同時(shí)間點(diǎn)血清VEGF（ng/ml）水平變化（±s）

注：與對(duì)照組比較，*P＜0.05

時(shí)間點(diǎn)觀察組（n=60）對(duì)照組（n=60）12h171.19±22.86*82.56±11.21 1d235.14±11.25* 3d202.43±26.07* 5d194.36±12.58* 7d167.22±10.47* 10d145.31±13.06*

2.4 腦梗死不同體積組人群血清VEGF水平變化比較 與小梗死組比較，中梗死組、大梗死組在發(fā)病第12h、1d、3d、5d、7d、10d時(shí)的血清VEGF濃度升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。腦梗死組發(fā)病第1天血清 VEGF 濃度與腦梗死病灶體積進(jìn)行 Spearman 相關(guān)性分析，兩者呈顯著相關(guān)性（ P＜0.05）。見表4。

表4 腦梗死不同體積組血清VEGF水平變化情況（±s）

表4 腦梗死不同體積組血清VEGF水平變化情況（±s）

注：與小梗死組相比較，*P＜0.055

時(shí)間點(diǎn)小梗死組（n=22）中梗死組（n=24）大梗死組（n=14）12h142.16±13.67175.11±12.31*180.21±11.35* 1d168.26±17.43218.13±15.73*221.65±11.56* 3d182.75±14.13208.61±11.26*213.21±15.14* 5d185.45±12.76209.86±14.32*217.52±12.36* 7d151.42±16.17171.58±13.42*178.61±15.17* 10d133.086±15.29158.25±11.12*162.07±10.09*

2.5 觀察組患者血清HIF-1α 與VEGF水平相關(guān)性分析 觀察組患者發(fā)病后 12h、1d、3d、5d、7d、10d血清 HIF-1α 與VEGF的水平變化進(jìn)行 Spearman 相關(guān)性分析，結(jié)果顯示兩者呈正相關(guān)（r=0.368，P＜0.05）。

3 討論

急性腦梗死是一種嚴(yán)重威脅人類生命健康的腦血管疾病。研究表明，其由多種因素相互作用引起，且常伴隨腦組織缺血缺氧性損傷［8］。HIF-1是目前為止發(fā)現(xiàn)的唯一在特異性缺氧狀態(tài)下發(fā)揮活性的轉(zhuǎn)錄因子。其在缺氧誘導(dǎo)的基因表達(dá)調(diào)節(jié)中起著重要的作用［9］。研究證實(shí)，在組織缺氧條件的刺激下，較高水平的HIF-1與其亞單位結(jié)合，形成有活性的HIF-1α，激活后的 HIF-1α調(diào)節(jié)多種下游基因轉(zhuǎn)錄，如血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（VEGF）編碼基因，及其它相關(guān)基因誘導(dǎo)的蛋白表達(dá)，從而促進(jìn)機(jī)體紅細(xì)胞生成、血管構(gòu)架的形成以及維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境和pH值調(diào)節(jié)等以滿足缺氧細(xì)胞的基本代謝和生存需要［10～12］。本資料結(jié)果表明，與對(duì)照組患者血清HIF-1α水平比較，腦梗死組患者在發(fā)病 12h、1d、3d、5d、7d、10d后，血清HIF-1α水平增高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），可能的原因是與腦梗死急性發(fā)作期出現(xiàn)的腦組織缺血缺氧情況有關(guān)。正常腦細(xì)胞在低氧條件的刺激下，HIF-1因子 與細(xì)胞漿中穩(wěn)定表達(dá)的 HIF-1 結(jié)構(gòu)亞單位結(jié)合，形成有活性的 HIF-1α，從而使急性腦梗死患者血清 HIF-1α 水平升高［13］。李建軍［14］研究認(rèn)為，急性腦梗死患者血清HIF-1α水平在發(fā)病后的1d、3d、7d均較正常對(duì)照組升高。趙寧輝等［15］研究顯示，大鼠脊髓損傷組HIF-1α 蛋白表達(dá)量在12h～2d達(dá)到高峰，2d后開始下降，直到損傷后1周。這與本資料結(jié)果一致。

腦梗死病灶體積可能影響血清 HIF-1α的水平變化。本資料通過檢測(cè)6個(gè)不同時(shí)間點(diǎn)血清HIF-1α水平，與小、中梗死組比較，大梗死組患者在各時(shí)間點(diǎn)的血清HIF-1α水平均升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。對(duì)腦梗死組發(fā)病第 1d 血清 HIF-1α濃度與腦梗死病灶體積進(jìn)行Spearman 相關(guān)性分析，兩者有顯著相關(guān)性?？赡苁谴蠊Ｋ澜M病灶區(qū)腦細(xì)胞及周圍腦組織受壓水腫程度更嚴(yán)重所致［16］。

VEGF是一類可通過特異性膜受體介導(dǎo)而發(fā)揮一系列的生物學(xué)效應(yīng)，具有強(qiáng)烈的促血管內(nèi)皮細(xì)胞的生長(zhǎng)因子。研究證實(shí)，VEGF因子對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖、遷移有明顯的促進(jìn)作用，還能誘導(dǎo)新生血管生成等［17，18］。研究表明，VEGF因子在腦組織缺血后期，可促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞增殖、遷移，促進(jìn)側(cè)支循環(huán)建立，參與新生血管生成，從而保證腦組織的血液供應(yīng)，而當(dāng)血供恢復(fù)后VEGF表達(dá)就會(huì)緩慢減少，這提示VEGF動(dòng)態(tài)變化是隨著腦組織缺血缺氧的嚴(yán)重程度而發(fā)生改變，當(dāng)局部受損腦組織血供改善后，其該因子含量會(huì)顯著下降［19］。本資料結(jié)果表明，與對(duì)照組人群比較，急性腦梗死患者在發(fā)病后12h、1d、3d、5d、7d、10d的血清平均VEGF水平均有不同程度的增高，表明血清VEGF在腦梗死急性期隨病程呈動(dòng)態(tài)變化，腦缺血發(fā)生后，低氧可誘導(dǎo)VEGF及VEGFR呈高表達(dá)，認(rèn)為可能是急性期的自我保護(hù)機(jī)制。腦梗死后1 d 是血管增長(zhǎng)最活躍的時(shí)期，VEGF 表達(dá)顯著升高。VEGF 在腦缺血缺氧損傷后作為修復(fù)血管的因子，在缺血性腦血管病中起神經(jīng)保護(hù)作用［20］。

此外，本資料還發(fā)現(xiàn)，梗死灶體積越大，血清VEGF濃度越高，與小梗死組腦梗死不同體積組患者血清VEGF水平比較，中梗死組、大梗死組患者在發(fā)病第 12h、1d、3d、5d、7d、10d時(shí)血清VEGF濃度升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；而中梗死組與大梗死組患者間血清VEGF水平在各時(shí)間點(diǎn)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。對(duì)腦梗死組發(fā)病第 1d 血清 VEGF 濃度與腦梗死病灶體積進(jìn)行 Spearman 相關(guān)性分析，兩者有顯著相關(guān)性。Yang等［21］利用VEGF拮抗劑阻斷大鼠缺血區(qū)腦組織VEGF的表達(dá)，結(jié)果梗死灶體積增大，神經(jīng)細(xì)胞損傷明顯加重，由此認(rèn)為VEGF可抗細(xì)胞凋亡，具有神經(jīng)保護(hù)作用。本資料結(jié)果顯示，急性腦梗死患者在發(fā)病后12h、1d、3d、5d、7d、10d的各個(gè)時(shí)間點(diǎn)血清HIF-1a與VEGF水平變化呈正相關(guān)。HIF-1α 水平顯著升高時(shí)作用于VEGF 基因，并通過加強(qiáng)VEGF mRNA的穩(wěn)定性從而使VEGF 表達(dá)上升，HIF-1α 還可使VEGF 受體Flt-1 轉(zhuǎn)錄上調(diào)，使VEGF 作用明顯加強(qiáng)。

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Objective To discuss the clinical significance and change of serum Hypoxia inducible factor-1α，vascular endothelial growth factor level in the patients with acute cerebral infarction. Methods We selected 60 cases patients with acute cerebral infarction and 60 cases healthy control in the research from Dec，2013 to March，2015. Then adopting the ELISA method to determine the serum HIF-1α，VEGF levels of study Objective s at 12h，ld，3d，5d，7d，10d and Correlation analysis of HIF-1alpha，serum VEGF levels and cerebral infarction lesions volume. Results Compared to control's serum HIF-1α，VEGF levels，experimental people serum HIF-1α，VEGF levels increased at 12h，ld，3d，5d，7d，10d （P＜0.05）；compared to small infarction group's serum HIF-1α，VEGF levels，medium and large infarction group's serum HIF-1α，VEGF levels increased （P＜0.05），however small and medium，medium and large infarction group present no signifi cant difference （P＞0.05）. Spearman correlation analysis showed that cerebro vascular infarction group serum HIF-1α and VEGF levels had signifi cant correlation respectively at 1d（P＜0.05） and both presented positive correlation（P＜0.05）at 12h，ld，3d，5d，7d，10d （P＜0.05）. Conclusion Dynamic changes of serum levels of HIF-1alpha and VEGF，indicating that the factors involved in the occurrence and development of acute cerebral infarction，cerebral infarction after a series of hypoxia response play important roles.

Acute cerebral infarction Hypoxia inducible factor-1α Vascular endothelial growth factor

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