金偉敏 黃雨茅 鄭戈 陳翔
選擇性頭部亞低溫療法聯(lián)合鼠神經(jīng)生長因子治療HIE的療效及機制研究
金偉敏 黃雨茅 鄭戈 陳翔
目的 觀察選擇性頭部亞低溫療法聯(lián)合鼠神經(jīng)生長因子治療新生兒缺氧缺血性腦?。℉IE)的療效及其對氧化應激水平和炎癥因子表達的影響。方法 選擇HIE患兒158例,采用隨機數(shù)字表法分為觀察組和對照組各79例。對照組患兒給予降顱內壓、抗驚厥等常規(guī)治療,同時給予選擇性頭部亞低溫療法;觀察組在對照組治療基礎上給予鼠神經(jīng)生長因子30μg,肌肉注射,1次/d,連續(xù)應用2周為1個療程。觀察并比較兩組患兒臨床癥狀改善情況、行為神經(jīng)評分(NBNA)、心理運動發(fā)育指數(shù)(PDI)、智力發(fā)育指數(shù)(MDI)、氧化應激指標、炎性細胞因子、神經(jīng)相關因子水平變化以及不良反應發(fā)生情況。結果 觀察組患兒意識、反射、肌張力、驚厥等臨床癥狀的改善時間均顯著短于對照組(均P<0.05)。治療后2周觀察組患兒NBNA、PDI、MDI、SOD和GSH-Px水平均顯著高于對照組,MDA、NO、IL-4、IL-6、hs-CRP、TNF-α和NSE水平均顯著低于對照組,差異均有統(tǒng)計學意義(均P<0.05)。治療后2周兩組患兒NBNA、PDI、MDI、SOD和GSH-Px水平均較治療前顯著增高,MDA、NO、IL-4、IL-6、hs-CRP、TNF-α和NSE水平均較治療前顯著降低,差異均有統(tǒng)計學意義(均P<0.05)。治療后2周觀察組NTF水平較治療前顯著增高,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05);但對照組治療前后NTF水平比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。兩組患兒治療過程中均無嚴重不良反應發(fā)生。結論 選擇性頭部亞低溫療法聯(lián)合鼠神經(jīng)生長因子治療HIE的療效確切,可顯著改善患兒臨床癥狀,降低腦組織氧化應激水平,減輕神經(jīng)炎性損傷,優(yōu)于單純選擇性頭部亞低溫療法。
亞低溫 缺氧缺血性腦病 新生兒 鼠神經(jīng)生長因子
新生兒缺氧缺血性腦?。╤ypoxic-ischemic encephalopathy,HIE)多發(fā)生在圍生期或新生兒期,主要由胎兒宮內窘迫或新生兒窒息等原因引起,臨床早期多出現(xiàn)一系列中樞神經(jīng)異常表現(xiàn)為主的急性腦損傷癥狀,若不及時治療,病死率較高,即使僥幸存活,遠期也會出現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育障礙,嚴重影響患兒日常生活質量。HIE的發(fā)病機制較為復雜,目前尚無有效治療手段,多以高壓氧[1]、干細胞移植[2]及頭部亞低溫療法等為主,其中亞低溫療法是近年兒科醫(yī)師較為推崇的治療手段。研究認為HIE的最佳治療時機應在患兒發(fā)生缺氧缺血后6h內[3]。神經(jīng)生長因子是一種神經(jīng)營養(yǎng)因子,具有促使中樞及周圍神經(jīng)元生長、發(fā)育以及修復再生的作用,被廣泛應用于神經(jīng)系統(tǒng)損傷性疾病的治療[4]。頭部亞低溫療法與鼠神經(jīng)生長因子的聯(lián)合應用可能為HIE的治療提供新的方向,可能使更多HIE患兒受益。本研究觀察了選擇性頭部亞低溫療法聯(lián)合鼠神經(jīng)生長因子治療HIE的療效,并評價其對氧化應激水平和炎癥因子表達的影響,旨在為HIE的治療提供更為有效的治療手段。
1.1 對象 選擇2014年1月至2016年6月溫州醫(yī)科大學附屬第三醫(yī)院收治的HIE患兒158例,其中男89例,女69例。采用隨機數(shù)字表法將患兒分為觀察組和對照組各79例。觀察組男45例,女34例;胎齡36~41(37.93±1.67)周;體重2.09~4.68(2.61±0.67)kg。對照組男44例,女35例;胎齡36~41(38.97±1.49)周;體重2.23~4.33(2.59±0.43)kg。兩組患兒性別、胎齡及體重比較差異均無統(tǒng)計學意義(均P>0.05)。納入標準:(1)均參照2004年中華醫(yī)學會兒科分會制定的新生兒HIE診斷標準確診,且在出生后12h內進入溫州醫(yī)科大學附屬第三醫(yī)院治療;(2)胎齡均在36周以上,體重均>2.0kg;(3)根據(jù)Apgar評分進行患兒窒息情況評估,生后1min內Apgar評分≤3分,或生后5min內Apgar評分≤5分;(4)出生后給予動脈血氣分析檢測顯示:pH≤7.0或剩余堿=-16.0mmol/L;(5)生后6h出現(xiàn)驚厥、昏迷、肌張力增高等腦損傷表現(xiàn),且經(jīng)振幅整合腦電圖(aEEG)功能監(jiān)測顯示腦功能存在異常。排除標準:(1)經(jīng)aEEG功能監(jiān)測顯示腦功能正常患兒;(2)存在嚴重的先天畸形、顱內出血、顱骨骨折患兒;(3)先天性遺傳代謝性疾病患兒;(4)合并嚴重感染性疾病及嚴重貧血患兒;(5)母親既往存在吸毒史或曾行無痛分娩;(6)無法配合治療患兒。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準和患兒家屬知情同意。
1.2 方法 對照組患兒給予降顱內壓、抗驚厥、糾正低血壓和低氧血癥、維持酸堿平衡等常規(guī)治療,同時給予選擇性頭部亞低溫療法進行治療。采用Olympic C001-Cap 004204A冰帽系統(tǒng),將患兒安置于遠紅外輻射臺上,采用特制的降溫帽包裹患兒的頭部,并將溫度探頭固定于前額正中并開啟降溫儀,依據(jù)具體情況進行自動調節(jié)溫度,水溫控制在6~12℃,體表溫度維持在(33.5± 0.5)℃,直腸溫度控制在(34.0±0.2)℃。低溫治療持續(xù)72h,結束后遠紅外輻射自動進入復溫程序,調整復溫速度每小時增加0.5℃,低溫治療期間連續(xù)監(jiān)測體溫變化,30min/次,直至直腸溫度恢復至36℃以上。達到目標溫度1h后,可變?yōu)?h/次,復溫期間1h/次,并根據(jù)儀器電腦界面指導增加搶救臺溫度,治療期間密切觀察患兒反應,若出現(xiàn)煩躁、顫抖等表現(xiàn)時,應及時給予解救措施。觀察組在對照組治療基礎上給予鼠神經(jīng)生長因子30μg,肌肉注射,1次/d,連續(xù)應用2周為1個療程。
1.3 觀察指標
1.3.1 臨床癥狀改善情況 觀察并記錄治療過程中兩組患兒意識、反射、肌張力、驚厥等臨床癥狀的改善時間。
1.3.2 神經(jīng)行為學評分比較 分別于治療前和治療后2周采用新生兒20項行為神經(jīng)評分(NBNA)檢測兩組患兒的神經(jīng)行為改善情況,包括主動肌張力、行為能力、原始反射、被動肌張力、一般狀況等,每項計0~2分。得分越低,表示患兒的腦損傷程度越嚴重。同時進行心理運動發(fā)育指數(shù)(PDI)和智力發(fā)育指數(shù)(MDI)評價,患兒得分越高,表明治療后腦神經(jīng)功能恢復程度越好。
1.3.3 氧化應激水平比較 分別于治療前及治療后2周采集患兒靜脈血清,-4℃保存?zhèn)溆?,采用黃嘌呤氧化酶法檢測超氧化物歧化醇(SOD)水平,采用硫代巴比妥酸法檢測丙二醛(MDA)水平,采用硝酸還原酶法檢測一氧化氮(NO)水平,采用DTNB直接法檢測谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)水平。所有試劑盒均購自南京建成生物有限公司,操作時嚴格按照試劑盒說明書進行。
1.3.4 炎性細胞因子水平比較 采用ELISA法檢測兩組患兒IL-4、IL-6、超敏C反應蛋白(hs-CRP)及TNF-α水平。
1.3.5 神經(jīng)相關因子水平比較 采用ELISA法檢測兩組患兒神經(jīng)元特異性烯醇化酶(NSE)和神經(jīng)營養(yǎng)因子(NTF)水平。
1.3.6 不良反應比較 觀察并比較兩組患兒治療期間的不良反應發(fā)生情況。
1.4 統(tǒng)計學處理 采用SPSS 22.0統(tǒng)計軟件。計量資料以表示,組間比較采用兩獨立樣本t檢驗,組內干預前后比較采用配對t檢驗;計數(shù)資料組間比較采用χ2檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 兩組患兒臨床癥狀改善情況 觀察組患兒意識、反射、肌張力、驚厥等臨床癥狀的改善時間均顯著短于對照組,差異均有統(tǒng)計學意義(均P<0.05),見表1。
表1 兩組患兒臨床癥狀改善情況(d)
2.2 兩組患兒神經(jīng)行為學評分比較 治療前兩組患兒NBNA、PDI及MDI比較差異均無統(tǒng)計學意義(均P>0.05)。治療后2周觀察組NBNA、PDI及MDI均顯著高于對照組,差異均有統(tǒng)計學意義(均P<0.05)。治療后2周兩組患兒NBNA、PDI及MDI均較治療前顯著增高,差異均有統(tǒng)計學意義(均P<0.05),見表2。
表2 兩組患兒神經(jīng)行為學評分比較(分)
2.3 兩組患兒氧化應激水平比較 治療前兩組患兒SOD、MDA、NO和GSH-Px水平比較差異均無統(tǒng)計學意義(均P>0.05)。觀察組治療后2周SOD和GSH-Px水平均顯著高于對照組,MDA和NO水平均顯著低于對照組,差異均有統(tǒng)計學意義(均P<0.05)。治療后2周兩組患兒SOD和GSH-Px水平均較治療前顯著增高,MDA和NO水平均較治療前顯著降低,差異均有統(tǒng)計學意義(均P<0.05),見表3。
表3 兩組患兒氧化應激水平比較
2.4 兩組患兒炎性細胞因子水平比較 治療前兩組患兒IL-4、IL-6、hs-CRP及TNF-α水平比較差異均無統(tǒng)計學意義(均P>0.05)。治療后2周觀察組IL-4、IL-6、hs-CRP及TNF-α水平均顯著低于對照組,差異均有統(tǒng)計學意義(均P<0.05)。治療后2周兩組患兒IL-4、IL-6、hs-CRP及TNF-α水平均較治療前顯著降低,差異均有統(tǒng)計學意義(均P<0.05),見表4。
表4 兩組患兒炎性細胞因子水平比較
2.5 兩組患兒神經(jīng)相關因子水平比較 治療前兩組患兒NSE及NTF水平比較差異均無統(tǒng)計學意義(均P>0.05)。治療后2周觀察組NSE水平顯著低于對照組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);但兩組NTF水平比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。治療后2周兩組患兒NSE水平均較治療前顯著降低,觀察組NTF水平較治療前顯著增高,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05);但對照組治療前后NTF水平比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),見表5。
2.6 兩組患兒不良反應比較 兩組患兒治療過程中均無嚴重不良反應發(fā)生。
表5 兩組患兒神經(jīng)相關因子水平比較
目前,新生兒HIE的發(fā)病機制尚不明確,多認為與腦組織缺血再灌注后發(fā)生氧化應激損傷和炎癥反應有關[5]。當新生兒發(fā)生HIE時,腦組織可發(fā)生缺氧缺血,在最初的6~24h可發(fā)生腦血流再灌注,并持續(xù)一段時間,這一過程可導致線粒體發(fā)生氧化損傷,神經(jīng)元能量缺乏,自由基過量產(chǎn)生并導致細胞內Ca2+超載,導致腦組織應激損傷加劇,同時產(chǎn)生大量炎性細胞因子,介導炎癥反應的發(fā)生并逐級擴大,最終加重腦細胞缺氧缺血、變性、壞死。SOD、MDA、NO和GSH-Px是氧化應激反應過程中最常見的反應因子[6-7]。NO主要由腦組織中氧化氮合酶(NOS)產(chǎn)生,當腦組織能量代謝障礙時可激活NOS,大量合成NO,導致超氧氮自由基的產(chǎn)生,從而達到干擾代謝及三磷酸腺苷產(chǎn)生的目的。同時,在氧化應激反應過程中,脂質過氧化產(chǎn)物MDA水平可相應增加,而自由基清除劑SOD、GSH-Px水平可相應減少,提示機體清除氧自由基,保護細胞膜結構和功能的能力降低。在HIE發(fā)生時,IL-4、IL-6、hs-CRP及TNF-α等多種炎性細胞因子表達可顯著增高[8],參與了腦組織的炎性損傷過程,上述炎性細胞因子水平可作為評估HIE病情變化的關鍵指標。
張繪宇等[9]研究表明腦組織本身無法進行能量儲備,主要依賴于葡萄糖及血液供氧進行能量供給,當發(fā)生HIE時,腦組織可發(fā)生缺血再灌注,腦細胞能量供給顯著降低,主要通過無氧酵解進行能量代謝,細胞能量供應嚴重缺乏。若不及時治療,在發(fā)生窒息的6~15h內,患兒神經(jīng)細胞可嚴重缺氧而發(fā)生衰亡,導致遲發(fā)性驚厥的產(chǎn)生和神經(jīng)元死亡。因此,再灌注損傷的黃金治療時間為發(fā)生HIE的6h以內。金怡汶[10]研究顯示在發(fā)生HIE時,立即給予亞低溫療法可保護神經(jīng)細胞功能,機體體溫每降低1℃,腦部代謝率可降低6.7%,當機體體溫達到33℃左右時,腦細胞耗氧量可降低約1/3。因此,亞低溫療法可有效減少機體腦細胞能量耗損,減輕腦組織缺血缺氧狀態(tài),延緩神經(jīng)細胞凋亡的發(fā)生,從而抑制炎性介質的釋放,減輕炎癥反應過程,保護神經(jīng)細胞功能。本研究結果顯示對照組給予選擇性頭部亞低溫療法進行治療2周后,患兒NBNA、PDI、MDI、SOD和GSH-Px水平較治療前均顯著增高,MDA、NO、IL-4、IL-6、hs-CRP、TNF-α和NSE水平均治療前顯著降低,說明選擇性頭部亞低溫療法有效抑制脂質過氧化產(chǎn)物的產(chǎn)生,抑制了氧化應激反應,降低了氧自由基的生成,同時,抑制了IL-4、IL-6、hs-CRP及TNF-α等炎性介質的釋放,減輕腦組織的炎性損傷,保護腦神經(jīng)功能。
由于亞低溫療法僅為外部療法,雖具有良好的神經(jīng)保護作用,但對于已損失的神經(jīng)細胞無法進行恢復,因此,仍需聯(lián)合一定的藥物治療以達到更佳的療效。神經(jīng)生長因子是目前研究的熱點。作為一種神經(jīng)細胞生長調節(jié)因子,它具有神經(jīng)元營養(yǎng)作用和促進突起生長的雙重生物學功能,可促進中樞及周圍神經(jīng)元的發(fā)育、分化及修復,促進受損神經(jīng)纖維的生長,向靶細胞定位并逐漸形成功能性連接,提高受損神經(jīng)細胞的存活率,同時還可通過激活多種信號轉導途徑,調節(jié)神經(jīng)細胞的基因轉錄,發(fā)揮其生物活性。鼠神經(jīng)生長因子是從小鼠頜下腺中提取純化而來的,其生物活性與人類的神經(jīng)生長因子的同源性超過90%,具有良好的神經(jīng)細胞營養(yǎng)作用[11],促進神經(jīng)細胞生存,修復受傷神經(jīng)的功能,被廣泛應用于各種神經(jīng)系統(tǒng)疾病中。
本研究觀察組在選擇性頭部亞低溫療法基礎上給予鼠神經(jīng)生長因子治療,結果顯示,觀察組患兒意識、反射、肌張力、驚厥等臨床癥狀的改善時間顯著短于對照組。治療后2周觀察組患兒NBNA、PDI、MDI、SOD和GSH-Px水平均顯著高于對照組,MDA、NO、IL-4、IL-6、hs-CRP、TNF-α和NSE水平均顯著低于對照組,說明選擇性頭部亞低溫療法聯(lián)合鼠神經(jīng)生長因子治療HIE的療效優(yōu)于單純選擇性頭部亞低溫療法,這可能與鼠神經(jīng)生長因子降低神經(jīng)元細胞的凋亡,抑制腦組織氧化應激反應,減輕炎癥反應的過度激活及良好的神經(jīng)修復功能有關。
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Efficacy of selective head hypothermia combined w ith murine nerve grow th factor in treatment of neonatal hypoxic-ischemic encephalopathy
Mild hypotherm ia Hypoxic-ischem ic encephalopathy Neonatal Ratnerve g row th factor
routine treatment and selective head hypotherm ia therapy,patients in study group received add itional30μg murine nerve g row th factor i.m,g.d for 2 weeks.The changes of c linical sym p toms,neurobehavioralscores(NBNA),psychomotive development index(PDI),mentaldevelopment index(MDI),oxidative stress index,inflammatory cytokines,neurocognitive factors and adverse reactions were observed and com pared between two groups. Results The time for imp rovement of consciousness,reflex,musc le tension and convulsion in study group was significantly shorter than that in the controlg roup(all P<0.05).The NBNA,PDI,MDI,SOD and GSH-Px levels were significantly increased and MDA,NO,IL-4,IL-6,hs-CRP,TNF-αand NSE levels were significantly decreased after two weeks of treatment compared to those before treatment in both groups(all P<0.05).The NBNA,PDI,MDI,SOD and GSH-Px in study g roup were significantly higher and the MDA,NO,IL-4,IL-6,hs-CRP,TNF-αand NSE levels were significantly lower than those in control group 2 weeks after the treatment(all P<0.05).The level of NTF in the study group was significantly higher than that before treatment(P<0.05),but there was no significant difference in NTF level in controlgroup before and after treatment(P>0.05).Nosevere adverse reactions occurred in the two g roups during the treatment. Conclusion Selective head m ild hypotherm ia therapy combined w ith nerve grow th factor can significantly im p rove the c linicalsym p tom s,reduce the levelof oxidative stress and neurological inflammatory injury in the treatmentofneonate HIE.
:1858-1861.
10.3760/cma.j.issn.2095-428 X.2014.24. 005.
2017-03-04)
(本文編輯:陳麗)
【 Abstract】 Objective To assess the efficacy of selective head m ild hypotherm ia combined w ith murine nerve g row th factor in treatmentofneonatalhypoxic-ischem ic encephalopathy(HIE)and its effecton oxidative stress and inflammatory factor exp ression. Methods One hund red and fifty eight neonates w ith HIE adm itted from January 2014 to June 2016 were random ly assigned to two g roups w ith 79 cases in each g roup.All patients