低氧誘導因子－1α、腦紅蛋白與缺血性腦卒中嚴重程度及預后的相關性

低氧誘導因子-1α、腦紅蛋白與缺血性腦卒中嚴重程度及預后的相關性

王媛媛竇志杰

(承德醫學院附屬醫院，河北承德067000)

摘要〔〕目的觀察缺血性腦卒中患者血漿低氧誘導因子(HIF)-1α及腦紅蛋白(Ngb)的濃度，揭示HIF-1α、Ngb對缺血性腦卒中患者病情嚴重程度及預后的影響。方法選取2014年1~3月80例首次發病缺血性腦卒中患者作為研究對象，采用酶聯免疫吸附法(ELISA)測定血漿HIF-1α和Ngb的濃度，然后在患者接受治療的第1天及第14天分別進行NIHSS評分。結果血漿低HIF-1α組與高HIF-1α組患者相比，缺血性腦卒中嚴重程度輕、預后好(P<0.05)；血漿低Ngb組比高Ngb組患者缺血性腦卒中嚴重程度輕、預后好(P<0.05)。Logistic 回歸分析顯示血漿HIF-1α和Ngb水平影響缺血性腦卒中患者預后獨立于年齡、血壓、性別、血脂和血糖等危險因素(P<0.05)；缺血性腦卒中患者血漿HIF-1α與Ngb的濃度呈正相關。結論HIF-1α及Ngb可通過神經保護作用改善缺血性腦卒中的嚴重程度及預后；監測缺血性腦卒中患者血漿HIF-1α和Ngb的含量，可作為判斷缺血性腦卒中嚴重程度、評價神經功能恢復情況、評估疾病預后的新的重要參考指標；HIF-1α與Ngb的表達具有相關性。

關鍵詞〔〕低氧誘導因子-1α;腦紅蛋白；缺血性腦卒中;神經功能缺損

中圖分類號〔〕R743.32〔文獻標識碼〕A〔

通訊作者：竇志杰(1969-)，女，碩士，主任醫師，教授，碩士生導師，主要從事腦血管病和神經電生理方面的研究。

第一作者：王媛媛(1989-)，女，在讀碩士，主要從事腦血管病和神經電生理方面的研究。

低氧誘導因子(HIF)-1α 是在缺氧情況下，使組織細胞耐受缺氧、維持氧穩態的主要核轉錄因子。Higashida 等〔1〕發現HIF-1α通過調節下游一系列與缺氧相關的基因表達參與神經細胞損傷修復。腦紅蛋白(Ngb)是2000年發現的一種在神經元中攜氧、運氧的特異性球蛋白，腦缺血缺氧后表達升高，是一種研究價值很高的神經細胞損傷修復蛋白〔2〕。目前，關于Ngb及HIF-1α的研究還局限在動物實驗階段。本實驗擬探討Ngb及HIF-1α對缺血性腦卒中嚴重程度及預后的影響。

1資料與方法

1.1研究對象選取2014年1~3月承德醫學院附屬醫院神經內科的80例首次發病缺血性腦卒中患者作為研究對象，男48例，女32例，平均年齡(60.31±13.37)歲。嚴格遵循缺血性腦卒中診斷標準，最后經CT掃描或磁共振成像確診，并且患者都是在48 h內病發。排除冠心病、甲狀腺疾病、胰腺病、血液病、嚴重的肝腎疾病、自身免疫性疾病、腫瘤外傷所致的缺血性腦卒中、慢性缺氧性疾病及妊娠患者。

1.2樣本采集和測定所有患者入院后均給予活血化瘀、抗血小板聚集、腦保護等常規治療。記錄患者身高、體重、血壓、體重指數(BMI)等。所有患者過夜禁食12～14 h于入院次日清晨肘部靜脈采血9 ml，注入三個抗凝管中，一管混勻后以2 000 r/min離心15 min，分離的血漿標本凍存于-80℃冰箱，采用酶聯免疫吸附法(ELISA)測定血漿中HIF-1α及Ngb的濃度。另兩管血送檢驗科測定空腹血糖、血脂、凝血四項等影響缺血性腦卒中的常規指標。

1.3分組及觀察指標將所有研究對象按血漿HIF-1α及Ngb的平均濃度分組，高HIF-1α組血漿HIF-1α>645.73 pg/ml，低HIF-1α組血漿HIF-1α<645.73 pg/ml；高Ngb組血漿Ngb>108.47 ng/ml，低Ngb組血Ngb<108.47 ng/ml。按NIHSS評分量表對所有研究對象在接受治療的第1天及第14天分別進行神經功能缺損評分，按首次評分結果把患者分為輕、中、重度缺血性腦卒中，其中0～7分為輕度，8～13分為中度，≥14分為重度〔3〕。按兩次NIHSS評分變化把疾病預后分為六類：基本痊愈：在觀察時間內NIHSS評分下降91%~100%；顯著進步：得分下降46%~90%；進步：得分下降18%～45%；無變化：得分下降或上升17%以內；惡化：得分上升18%以上；死亡；其中基本痊愈、顯著進步、進步視為預后良，無變化、惡化、死亡視為預后差。

1.4統計學分析采用SPSS17.0軟件。等級強度的比較用秩轉換的非參數檢驗，計數資料的比較用χ2檢驗，控制可能影響觀察結果的因素用Logistic回歸分析。

2結果

2.1低HIF-1α組與高HIF-1α組缺血性腦卒中患者發病嚴重程度的比較低HIF-1α組缺血性腦卒中患者病情輕度27例(54.0%)，中度18例(36.0%)，重度5例(10.0%)，高HIF-1α組患者病情輕、中、重度分別為10例(33.3%)、12例(40.0%)、8例(26.7%)。經秩轉換的非參數檢驗，兩組患者缺血性腦卒中嚴重程度的差別有統計學意義(Z=2.131，P=0.033)，因為低HIF-1α組患者NIHSS評分的中位數(6分)低于高HIF-1α組NIHSS評分的中位數(9分)，所以血漿低HIF-1α組患者缺血性腦卒中的嚴重程度輕于高HIF-1α組。

2.2低HIF-1α組與高HIF-1α組患者預后比較低HIF-1α組缺血性腦卒中患者經治療基本痊愈、顯著進步、進步分別為4、20、11例，無變化、惡化分別為14、1例，預后良好患者占70%。高HIF-1α組基本痊愈、顯著進步、進步分別為2、4、6例，無變化、惡化、死亡分別為15、1、2例，預后良好患者占40%。血漿低HIF-1α組患者預后比高HIF-1α組好(χ2=6.963，P=0.008)。

2.3HIF-1α影響預后的Logistic回歸分析將80例缺血性腦卒中患者HIF-1α、年齡、性別、血壓、血糖、血脂、凝血等影響缺血性腦卒中患者預后的因素進行Logistic 回歸分析，預后做應變量。只有HIF-1α、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)兩個因素被引入回歸方程，表明患者血漿HIF-1α水平影響缺血性腦卒中預后獨立于年齡、血壓、血脂和血糖等危險因素，見表1。

表1　影響缺血性腦卒中預后的Logistic回歸分析

2.4低Ngb組與高Ngb組缺血性腦卒中患者發病嚴重程度的比較低Ngb組缺血性腦卒中患者病情輕度32例(53.3%)，中度21例(35.0%)，重度7例(11.7%)；高Ngb組患者病情輕、中、重度分別為5例(25.0%)、9例(45.0%)、6例(30.0%)。經秩轉換的非參數檢驗，兩組患者缺血性腦卒中嚴重程度的差別有統計學意義(Z=2.437，P=0.015)，因為低Ngb組患者NIHSS評分的中位數(6分)低于高Ngb組(9.5分)，所以血漿低Ngb組患者缺血性腦卒中的嚴重程度輕于高Ngb組。

2.5低Ngb組與高Ngb組患者預后的比較低Ngb組基本痊愈、顯著進步、進步分別為5、22、12例，無變化、惡化分別為19、2例，預后良好患者占65%。 高Ngb組基本痊愈、顯著進步、進步分別為1、2、5例，無變化、死亡分別為10、2例，預后良好患者占40%。因此低Ngb組患者預后比高Ngb組好(χ2=3.868，P=0.049)。

2.6Ngb影響預后的Logistic回歸分析將80例缺血性腦卒中患者Ngb、年齡、性別、血壓、血糖、血脂、凝血等影響腦梗死患者預后的因素進行logistic 回歸分析，預后做應變量。只有Ngb、BMI、HDL-C三個因素引入回歸方程，表明患者血漿Ngb水平影響缺血性腦卒中的預后獨立于年齡、血壓、血脂和血糖等危險因素，見表2。

表2　影響缺血性腦卒中預后的Logistic回歸分析

2.7血漿HIF-1α與Ngb的相關性分析Spearman秩相關分析顯示，HIF-1α與Ngb呈正相關(r=0.675，P<0.000 1)。

3討論

正常情況下，HIF-1α在血漿中含量很低，而在腦組織缺血、缺氧時，神經細胞內HIF-1 α的轉錄及表達增多，同時降解HIF-1 α的脯氨酰羥化酶及泛素-蛋白酶體系統被抑制〔4〕，再加上缺血缺氧損傷造成神經細胞完整性破壞，血腦屏障通透性增加，HIF-1α漏出，使其在血漿中含量增加。所以考慮本實驗結果可能與低HIF-1α組腦組織的病理損傷輕有關〔5〕。腦血栓形成使腦組織局灶性缺血缺氧，神經細胞HIF-1α表達增加。近年來有研究〔6，7〕發現HIF-1α可以對多個與缺氧相關的基因如血管內皮生長因子、葡萄糖轉運蛋白、促紅細胞生成素、誘導型一氧化氮合酶、B-細胞淋巴瘤基因2、半胱天冬酶、腺病毒干擾蛋白3、Ngb、熱休克蛋白70等進行調節，而這些基因通過促進無氧代謝增加ATP的釋放，促進微循環的重建和血管擴張，促進紅細胞生成、提高攜氧量，減少神經細胞凋亡等作用，減輕缺血性腦卒中后的腦組織損傷。然而，也有研究提出在嚴重持續缺血、缺氧的腦組織中HIF-1α過度表達，可以激活p53、Notch-1等基因促進細胞凋亡，激活大量炎癥細胞(中性粒細胞和巨噬細胞)和炎癥介質(NF-xB、COX-2)，增加腦組織水腫和血腦屏障通透性，反而敲除HIF-1α基因或抑制HIF-1α的表達，可以減輕缺血性腦卒中后的腦組織損傷，促進神經功能恢復〔8〕。因此，鑒于HIF-1α在不同時期的不同作用，我們在應用HIF-1α治療缺血性腦卒中時，必須嚴格控制治療時間窗及藥物的劑量，讓HIF-1α的神經保護作用發揮主導，盡可能降低其神經損傷功能，從而更好地治療缺血性腦卒中。

缺血性腦卒中患者血漿Ngb濃度越低、患者病情越輕，預后越好，且血漿Ngb水平影響缺血性腦卒中預后獨立于年齡、血壓、血脂和血糖等危險因素。分析原因：(1)一般情況下Ngb在血漿中含量很低，而在腦組織缺血、缺氧時，神經元內Ngb表達升高，細胞完整性破壞，與應激相關的物質增多，增加血腦屏障通透性，Ngb等大分子蛋白漏出，進入腦脊液從而進入血漿，使其在血漿中明顯升高。所以考慮本實驗結果可能與血漿低Ngb組，神經元內Ngb過度表達，腦組織的病理損傷輕有關〔9〕。腦血栓形成使腦組織局灶性缺血缺氧，神經細胞Ngb表達增加，它通過參與神經組織對氧的攝取、運輸，協助氧向線粒體擴散提高氧的利用率，清除氧化應激反應中產生的活性氧和活性氮，調節Na+-K+-ATP酶活性維持細胞內穩態，作為鳥嘌呤核苷酸解離抑制劑促進細胞存活，抑制細胞凋亡等方面抵抗缺血缺氧對腦組織的損傷，保護神經細胞，促進神經功能恢復〔10，11〕，改善缺血性腦卒中患者預后。

本文發現HIF-1α與Ngb的表達呈正相關。這與Haines等〔12〕提出敲除HIF-1α基因可使Ngb表達下降的結論相符。但由于HIF-1α調控的基因啟動子區域都有HIF-1結合低氧反應元件，而在Ngb中并沒有發現該反應元件。所以，具體這兩種神經保護因子如何相互作用目前尚不明確，還需進一步研究。

綜上所述，如果在腦梗死發生的一定時間內，通過一系列干預措施人為地調控HIF-1α及Ngb的表達，就可以挽救缺血半暗帶區可逆性損傷的神經細胞，促進神經功能恢復，減輕腦組織損傷，從而更好地治療缺血性腦卒中。另外，監測缺血性腦卒中患者血漿HIF-1α和Ngb的含量，可作為判斷缺血性腦卒中嚴重程度、評價神經功能恢復情況、評估疾病預后的新的重要的參考指標。

4參考文獻

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〔2014-05-07修回〕

(編輯李相軍)