病毒性腦炎患兒血清高遷移率族蛋白-1與神經損傷和炎癥反應的相關性研究*

許詣，秦建品，錢丹，沈文婷

[襄陽市中心醫院（湖北文理學院附屬醫院）兒科，湖北 襄陽 441021]

病毒性腦炎是由柯薩奇病毒、EB 病毒、乙型腦炎病毒等引起的中樞系統感染性疾病，多發于兒童，臨床主要表現為頭痛、發熱、抽搐等，具有病死率高、預后差的特點[1]。臨床根據患兒神經系統損傷程度采取針對性治療，多采用影像學檢查評估患兒神經損傷情況，具有一定的主觀性[2]。有研究發現，病毒性腦炎患兒受病毒侵襲，腦實質廣泛性損傷，表現為神經細胞壞死及炎癥細胞浸潤，臨床可通過檢測腦脊液神經損傷指標和炎癥因子評估患兒病情[3-4]。然而獲取患兒腦脊液標本需要進行穿刺，具有一定的創傷性[5]。有研究報道，神經系統疾病患者血液中的炎性介質與神經損傷程度、機體炎癥反應有關，可通過血液炎癥因子反映患者神經損傷及炎癥情況[6]。高遷移率族蛋白-1（high mobility group box-1,HMGB1）是一種重要的炎性介質，存在于真核細胞中，能夠被免疫活性細胞和壞死細胞激活并釋放到細胞外，參與炎癥疾病的發生、發展，加劇機體炎癥反應[7]。然而病毒性腦炎患兒血清HMGB1 水平與神經損傷和炎癥反應的關系尚不清楚。鑒于此，本研究選取襄陽市中心醫院收治的94 例病毒性腦炎患兒，探究血清HMGB1 水平與神經損傷、炎癥反應的相關性。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2019 年10 月—2021 年10 月襄陽市中心醫院收治的94 例病毒性腦炎患兒作為研究組。其中男性52 例，女性42 例；年齡1～13 歲，平均（5.81±0.95）歲。另取同期本院健康體檢兒童86 例作為對照組。其中男性48 例，女性38 例；年齡1～12 歲，平均（5.69±0.87）歲。納入標準：①符合《諸福棠實用兒科學（上冊）》[8]病毒性腦炎診斷標準；②首次發病。排除標準：①顱腦手術史；②心肝腎功能障礙；③血液性系統疾病；④合并其他中樞神經感染；⑤合并腦脊髓炎；⑥合并其他系統或全身感染性疾病；⑦自身免疫性疾病。兩組一般資料比較，差異無統計學意義（P>0.05），具有可比性。本研究經醫院醫學倫理委員會批準（No：襄醫190017），患者家屬均簽署知情同意書。

1.2 方法

根據研究組神經損傷程度細分為輕度組37 例，中度組31 例，重度組26 例。神經損傷程度采用改良Rankin 評分量表評定，1～2 分為輕度，3～4 分為中度，5 分為重度[9]。

入院后清晨空腹采集患者靜脈血3 mL，3 500 r/min 離心15 min，離心半徑10 cm，采用酶聯免疫吸附試驗測定血清HMGB1、白細胞介素1β（Interleukin-1β,IL-1β）、腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α,TNF-α）水平，采用放射免疫法測定血清神經元特異性烯醇化酶（neuron-specific enolase,NSE）、髓鞘堿性蛋白（myelin basic protein,MBP）水平，試劑盒均購自上海博亞生物技術有限公司。

1.3 統計學方法

數據分析采用SPSS 22.0 統計軟件。計量資料以均數±標準差（）表示，比較用t檢驗或方差分析，進一步兩兩比較用SNK-q檢驗；計數資料以構成比表示，比較用χ2檢驗；相關性分析用Pearson 法；繪制受試者工作特征（receiver operating characteristic,ROC）曲線。P<0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組血清HMGB1、NSE、MBP、IL-1β、TNF-α水平比較

研究組與對照組血清HMGB1、NSE、MBP、IL-1β、TNF-α 水平比較，經t檢驗，差異有統計學意義（P<0.05），研究組高于對照組。見表1。

表1 研究組與對照組血清HMGB1、NSE、MBP、IL-1β、TNF-α水平比較（）

表1 研究組與對照組血清HMGB1、NSE、MBP、IL-1β、TNF-α水平比較（）

2.2 不同嚴重程度患兒血清HMGB1、NSE、MBP、IL-1β、TNF-α水平比較

不同嚴重程度患兒血清HMGB1、NSE、MBP、IL-1β、TNF-α 水平比較，經單因素方差分析，差異有統計學意義（P<0.05），重度組高于中度組和輕度組（P<0.05），中度組高于輕度組（P<0.05）。見表2。

表2 不同嚴重程度患兒血清HMGB1、NSE、MBP、IL-1β、TNF-α水平比較（）

表2 不同嚴重程度患兒血清HMGB1、NSE、MBP、IL-1β、TNF-α水平比較（）

注：①與輕度組比較，P <0.05；②與中度組比較，P<0.05。

2.3 病毒性腦炎患兒血清HMGB1 水平與NSE、MBP、IL-1β、TNF-α水平的相關性

Pearson 相關性分析結果顯示，病毒性腦炎患兒血清HMGB1 水平與NSE、MBP、IL-1β、TNF-α 水平呈正相關（r=0.445、0.391、0.354 和0.386，P=0.000、0.000、0.002 和0.000）。

2.4 病毒性腦炎患兒血清HMGB1 水平對重度神經損傷的診斷效能

ROC 曲線分析結果顯示，病毒性腦炎患兒血清HMGB1 水平評估重度神經損傷的最佳截斷點為20.28 ng/mL，敏感性為88.46%（95% CI：0.698，0.976），特異性為94.12%（95% CI：0.856，0.984），AUC 為0.948（95% CI：0.882，0.983）。見圖1。

圖1 病毒性腦炎患兒血清HMGB1水平評估重度神經損傷的ROC曲線

3 討論

病毒性腦炎是由各種病毒感染引起的炎癥性腦病，病毒感染后可誘發免疫性腦損傷，病變影響大腦實質，進而破壞血腦屏障[10-11]。臨床研究表明，神經系統損傷可導致神經元細胞發生炎癥、壞死，多種炎癥因子和酶釋放進入血液，引發一系列病理改變[12-13]。病毒性腦炎患兒機體病毒與神經膠質細胞相互作用，誘導產生大量IL-1β、TNF-α 等炎癥因子，使腦組織發生炎癥改變[14]。此外，NSE、MBP 等神經損傷指標釋放進入腦脊液和血液，可作為反映神經元受損的生化指標[15]。有研究指出，血清HMGB1 水平與神經系統損傷患者神經損傷指標及炎癥因子水平有關，在神經系統損傷及炎癥反應中發揮重要作用[16]。

HMGB1 作為炎性介質，通過與晚期糖基化終產物受體、Toll 樣受體等細胞表面受體結合促進炎癥因子產生，破壞血腦屏障，促進神經細胞壞死和凋亡[17]。HMGB1 具有廣泛的生物活性，維持核小體結構，調節基因轉錄、參與DNA 重組等功能，腦組織炎癥損傷后，HMGB1 可以快速轉位到細胞質并釋放，直接作用于神經元表面受體和膠質細胞表面受體，促進炎癥因子釋放[18]。動物實驗研究發現，抑制HMGB1 活性或阻斷相關炎癥反應通路，可以減輕腦組織的炎癥損傷[19]。NSE 存在于神經元、神經細胞及神經纖維中，能夠與神經元特異結合，腦損傷時從胞漿中釋放進入腦脊液；MBP 是中樞神經髓鞘膜中重要成分，具有神經組織特異性[20]。本研究中研究組血清HMGB1、NSE、MBP、IL-1β、TNF-α 水平高于對照組，說明病毒性腦炎患兒神經損傷及炎癥反應導致血清HMGB1、NSE、MBP、IL-1β、TNF-α 水平異常升高。分析其原因為病毒侵襲直接導致病毒性腦炎患兒腦組織受損，由于患兒自身免疫功能較差，進而引起神經細胞炎癥反應，多種炎癥因子透過血腦屏障進入血液，神經系統組成物質NSE、MBP參與腦損傷病理過程，隨著血腦屏障受損釋放進入血液。HMGB1 通過多種通路參與機體炎癥反應，與腦水腫、帕金森、癲癇等多種神經系統疾病的發生、發展密切相關[21-23]。HMGB1 在中樞神經系統中可以與其受體結合，進而調節炎癥反應和血腦屏障通透性，將HMGB1 注入小鼠腦組織后，能夠損傷腦血管內皮細胞，破壞血腦屏障，促進IL-1β、TNF-α 等炎癥因子釋放，加重腦神經系統損傷[24]。病毒性腦炎患兒神經元損傷、壞死，早期HMGB1 由神經元釋放加劇腦損傷，隨著病情進展，由星形膠質細胞釋放誘導細胞毒性反應[25]。本研究中重度組血清HMGB1 高于中度組和輕度組，中度組血清HMGB1高于輕度組，說明病毒性腦炎患兒血清HMGB1 水平隨著病情進展，其水平逐漸升高。Pearson 相關性分析結果顯示，病毒性腦炎患兒血清HMGB1 水平與NSE、MBP、IL-1β、TNF-α 水平呈正相關，說明病毒性腦炎患兒血清HMGB1 水平與神經損傷和炎癥反應密切相關。HMGB1 作為促炎因子，能夠主動分泌或被動釋放，通過與多種內源性分子結合，誘導炎癥反應，隨著炎癥反應加劇，誘發神經元細胞凋亡，加劇中樞神經系統損傷[26]。HMGB1 能夠維持并放大炎癥反應，細胞因子、內毒素等感染因素，以及創傷、缺血等非感染因素均可促進HMGB1 釋放，而HMGB1 進一步誘導多種促炎介質的表達和釋放，進而活化蛋白激酶信號通路和核轉錄因子κB 的核移位[27]。ROC 曲線分析結果顯示，病毒性腦炎患兒血清HMGB1 水平評估重度神經損傷的最佳截斷點為20.28 ng/mL，AUC 為0.948，臨床可通過動態監測病毒性腦炎患兒血清HMGB1 水平變化，了解神經損傷程度，對指導臨床治療具有重要參考價值。此外，血清學指標檢測方便、快捷，可重復性強，且對患兒創傷較小[28]。

綜上所述，病毒性腦炎患兒血清HMGB1 水平與神經損傷和炎癥反應密切相關，血清HMGB1 水平可作為評估患兒神經損傷的敏感指標。然而，本研究納入患兒有限，統計結果可能存在一定偏差，仍需擴大樣本驗證研究結果。