血清親環素A、CD147與早產兒腦損傷的關系

方 芳 嚴彩霞 方成志 張丙宏

全球新生兒病死率最主要原因是早產兒并發癥，而早產兒腦損傷(brain injury in premature infants，BIPI)是新生兒危重并發癥之一，是影響早產兒早期存活及遠期預后的重要因素。BIPI多發生于胎齡小于34周或體重小于2000g的早產兒，其中最常見病變是腦室周圍白質軟化(periventricular leukomalacia，PVL)和腦室周圍-腦室內出血(periventricular hemorrhage-intraventricular hemorrhage，PVH-IVH)，分別為19.8%～34.1%和10.0%～20.0%，這些患兒隨著月齡的增長，腦損傷所致神經發育后遺癥改變愈發突出，包括腦癱、認知障礙、癲癇等。現階段，國內外主要通過影像學手段診斷新生兒腦損傷，但其存在一定的局限性，因而迫切需要尋找能夠反映顱內組織損傷的特異性標志物以便能夠早期識別嚴重的BIPI，進行早期及個性化干預治療來減少早產兒遠期不良神經發育結局。親環素A(cyclophilin A，CyPA)是具有肽基脯氨酰異構酶活性的高度保守和普遍存在的蛋白質，CyPA在神經元的表達最高，與免疫調節、細胞內信號轉導、轉錄調控和蛋白質運輸等生物學作用相關。CD147又稱細胞外基質金屬蛋白酶誘導因子(extracellular matrix metalloproteinase inducer，EMMPRIN)，是一種高度糖基化的跨膜糖蛋白，維護血腦屏障完整性，CD147表達增加與神經系統疾病、心血管疾病、癌癥等密切相關。研究證實，CD147是細胞外CyPA的細胞表面信號受體，CyPA/CD147相互作用參與炎癥、趨化、基質降解、細胞增殖與遷移、細胞凋亡等，與中樞神經系統疾病發生、發展密切相關。本研究通過檢測早產兒生后不同時間點CyPA、CD147水平，探討CyPA、CD147及其相互作用與BIPI及其嚴重程度的關系，旨在為BIPI的病情評估及干預提供良好的思路。

對象與方法

1.研究對象：選取2019年11月～2021年7月在武漢大學人民醫院出生并入住新生兒重癥監護室(NICU)的早產兒。納入標準：①胎齡≤34周早產兒;②出生0.5h內入院且住院時間>7天;③臨床資料完整者。排除標準：①先天性遺傳代謝性疾病;②母體產前存在惡性腫瘤等疾病;③神經系統畸形或嚴重合并癥;④自身免疫病;⑤因生后早期死亡或放棄治療無法進行顱腦檢查及拒絕做顱腦檢查者。本研究經武漢大學人民醫院醫學倫理學委員會批準(倫理審批號：WDRY2022-K133)，研究對象監護人均簽署知情同意書。

2.標本收集及檢測：所有患兒生后第1、3、7天采集靜脈血2ml，3000r/min離心15min，分離血清，收集上清液置于-80℃深低溫冰箱保存待測。采用酶聯免疫吸附法(ELISA)檢測血清CyPA、CD147含量(試劑盒購自武漢華美生物公司)，操作過程均嚴格按照試劑盒說明書進行。

3.PVH-IVH、PVL診斷及分度：所有對象出生3天內行首次頭顱超聲檢測，并每周復查1次，直至出院；出院前或糾正胎齡滿40周完成頭顱MRI檢測。(1)PVH-IVH診斷及分度：頭顱超聲中表現為室管膜下區和(或)腦室內強回聲。根據Papile分級法將PVH-IVH分為4級：Ⅰ級，室管膜下出血未突破室管膜；Ⅱ級，室管膜下出血突破室管膜致腦室出血，但腦室無增大；Ⅲ級，腦室出血伴腦室增大；Ⅳ級腦室出血并伴周圍組織出血性梗死。其中Ⅰ～Ⅱ級為輕度PVH-IVH組，Ⅲ～Ⅳ級為重度PVH-IVH組。(2)PVL診斷及分度：頭顱超聲中表現為白質回聲增強。輕度PVL組，頭顱B超早期提示白質回升增強，持續7天以上，數周后(最早在生后2周)白質回聲恢復正常；重度PVL組，頭顱B超早期發現雙側腦室周圍局部或廣泛強回聲，持續7天以上，數周后(最早在生后2周)腦室周圍和(或)皮質下出現局部或廣泛囊腔改變，或者頭顱MRI提示腦白質異常信號。合并PVH-IVH者亦納入PVL組。

結 果

1.一般資料比較：研究期間符合入組條件的早產兒共65例，男性38例，女性27例。3組早產兒性別比、胎齡、出生體重、生產方式、1min、5min Apgar評分比較，差異均無統計學意義(均>0.05，表1)。

2.無腦損傷組、PVH-IVH組、PVL組早產兒血清CyPA、CD147水平比較：生后第1、3、7天，PVL組、PVH-IVH組、無腦損傷組早產兒血清CyPA、CD147水平比較，差異均有統計學意義(均<0.05)，各時間點PVL組均最高，無腦損傷組最低，PVH-IVH組居中。PVH-IVH及無腦損傷組生后第1、3、7天，CyPA、CD147水平呈下降趨勢(<0.05)，PVL組CyPA、CD147水平生后第1天最高，第3天開始下降(<0.05)，第7天與第3天比較，差異無統計學意義(>0.05，表2)。

3.輕度PVH-IVH組和重度PVH-IVH組早產兒血清CyPA、CD147水平比較：生后第1、3、7天，重度PVH-IVH組血清CyPA、CD147水平均明顯高于輕度PVH-IVH組(均<0.05，表3)。

4.輕度PVL組和重度PVL組早產兒血清CyPA、CD147水平比較：生后第1、3、7天，重度PVL組血清CyPA、CD147水平均明顯高于輕度PVL組(均<0.05，表4)。

5.血清CyPA與CD147相關性分析：CyPA與CD147呈正相關(表5)。

討 論

早產兒腦損傷是指由于產前、產時和(或)出生后的各種病理因素導致早產兒不同程度的腦缺血和(或)出血性損害。早產兒由于各器官發育不成熟，機體調節能力弱，對缺血、缺氧、感染等不良因素的敏感度高，極易引發一系列的多器官功能障礙，甚至導致神經功能的永久性損傷。顱腦超聲是目前診斷BIPI的首選檢查，但漏診率較高，并且患兒早期行MRI檢查存在一定的風險和困難。事實上，在腦損傷出現影像學改變之前，神經細胞的急性損傷已經發生，因此尋找特異性血清標志物檢測將有助于BIPI的早期診斷及病情評估。

CyPA是親環素家族中含量最多、細胞內分布最廣的蛋白質，在免疫反應、炎癥、神經元功能調節等過程中發揮重要功能，CyPA水平的增加會損害幼齡小鼠的認知能力。CD147作為免疫球蛋白超家族的Ⅰ型跨膜糖蛋白，在腦毛細血管內皮細胞和星型膠質細胞中高度表達。Kyng等利用新生豬仔制備缺氧缺血性腦損傷模型，發現腦損傷后CyPA在血漿和腦脊液中均升高，可作為有希望的候選生物學標志物。腦卒中患者24h后的高水平血清CD147提示預后不良，并可作為缺血性腦卒中新的臨床靶點。但目前尚未有CyPA、CD147與BIPI相關的深入研究。

本研究發現，PVL組早產兒血清CyPA、CD147水平在出生后1、3、7天明顯高于無腦損傷組和PVH-IVH組，PVH-IVH組高于無腦損傷組，表明CyPA、CD147與BIPI的發生、發展有關。BIPI機制尚未完全闡明，目前多認為與早產兒腦發育成熟度、缺氧、缺血、炎癥等相關，急性腦損傷后血-腦脊液屏障通透性升高，CyPA、CD147從損傷組織中釋放入血。CyPA、CD147參與BIPI病理過程考慮為：①CyPA/CD147通路激活，可誘導基質金屬蛋白酶產生，破壞血-腦脊液屏障間的緊密連接;②CyPA、CD147參與免疫介導的神經炎癥;③CyPA與細胞凋亡誘導因子(AIF)結合致線粒體功能障礙，CyPA/CD147還參與并激活多種神經元細胞凋亡途徑。表明檢測血清CyPA、CD147能在一定程度上反映早產兒腦損傷。

本研究還發現PVH-IVH組和無腦損傷組CyPA、CD147水平在生后第1、3、7天呈下降趨勢，PVL組CyPA、CD147水平生后第1天最高，第3天開始下降，第7天與第3天比較，差異無統計學意義。提示血清CyPA、CD147在生后第1天達到峰值，第3天開始下降，而發生PVL的患兒在生后7天仍處于一定的高水平。本研究還顯示，PVL組CyPA、CD147水平在各時間點均顯著高于無腦損傷組和PVH-IVH組，提示CyPA、CD147水平與腦損傷類型有關。少突膠質細胞前體細胞(oligodendrocyte precursor cells，OPC)受損和髓鞘形成不足是PVL標志性特征。ROS可誘導小膠質細胞過度激活致神經細胞死亡，若OPC沒能進行增殖或遷移補充，使成熟少突膠質細胞缺乏和腦髓鞘形成不足，最終導致腦白質損傷。研究表明，CyPA是分泌性ROS主要誘導因子，抑制CD147可促進OPCs增殖，增加成熟少突膠質細胞生成，促進白質修復。表明CyPA、CD147參與PVL的病理機制，可作為BIPI的生物學標志物，并對區分PVL與其他腦損傷提供一定參考價值。

既往研究表明，CyPA在急性腦損傷后表達升高，與嚴重程度和預后高度相關，急性腦梗死患者血漿CD147升高水平與神經功能缺損程度呈正相關。本研究顯示，重度腦損傷患兒生后1、3、7天表達水平均高于輕度腦損傷組，提示CyPA、CD147能反映腦損傷嚴重程度，CyPA、CD147可作為判斷BIPI病情的潛在標志物。CyPA與CD147呈顯著正相關，CyPA/CD147或可成為BIPI干預治療的新靶點。

綜上所述，BIPI發生后導致血清CyPA、CD147水平升高，可作為早期預測BIPI及評估病情嚴重程度的生物學標志物。CyPA生物學作用遠多于CD147，CyPA與CD147的下游信號通路及在新生兒腦損傷中的作用機制仍需開展進一步研究予以證實。