熱性驚厥患兒血清UCHL-1和AGE的表達水平及臨床意義

劉 偲,程首超,龔育紅

(咸寧市中心醫院·湖北科技學院附屬第一醫院兒內科,湖北 咸寧 437100)

熱性驚厥(febrile convulsion,FC)又稱高熱驚厥,6歲以下兒童由于腦部發育不成熟,在高熱情況下容易引發驚厥[1]。FC具有發病急、反復發作、伴有意識喪失等特點,隨著疾病的進展,容易誘發腦損傷、腦缺氧等并發癥,嚴重影響患兒的預后[2]。因此,早期識別這類疾病的高危人群并進行預防,對改善患兒預后具有重要的作用。泛酸羥基末端水解酶L1(ubiquitin C-terminal hydrolase-L1,UCHL-1)又被稱為蛋白基因9.5(protein gene product 9.5,PGP9.5),是一種主要分布在腦內的蛋白質水解酶,通過與泛素單體結合,從而抑制泛素單體的降解[3]。糖基化終末產物(advanced glycation end product,AGE)是指在非酶促條件下,蛋白質、氨基酸、脂類等大分子物質的游離氨基與還原糖的醛基經過縮合、重排、裂解、氧化修飾后產生的終末產物[4]。既往研究顯示,FC患兒體內存在嚴重的炎性反應[5]。而UCHL-1與炎癥反應之間存在密切的聯系,能夠參與神經元損傷后的發病機制,AGE能夠與其受體結合,激活信號通路,從而增加炎性因子的表達水平[6]。目前關于血清UCHL-1、AGE在FC患兒中表達情況的相關報道較少,且與患兒病情的關系尚不明確。因此,本研究主要探討FC患兒血清UCHL-1、AGE的表達水平及臨床意義。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

選取2018年6月至2020年6月咸寧市中心醫院·湖北科技學院附屬第一醫院收治并確診的140例熱性驚厥患兒為FC組,其中男性87例,女性53例;年齡為3個月～5歲,平均(2.58±1.25)歲;發熱38.4℃～39.5℃,平均(38.50±1.25)℃;驚厥次數1～5次,平均(2.21±0.42)次。

納入標準:①符合熱性驚厥診斷標準[7];②年齡不超過6周歲;③患兒無發熱驚厥史和癲癇病史;④家屬知情同意。排除標準:①伴有嚴重心、肝、腎功能不全;②合并其他疾病引起的驚厥,包括腦炎、顱腦損傷、水電解質紊亂等;③合并惡性腫瘤;④入院前接受過其他治療;⑤伴有其他感染性疾病;⑥癲癇患兒;⑦臨床資料不完整。

選取同期98例上呼吸道感染引起發熱無驚厥的患兒為發熱組,其中男性46例,女性52例;年齡為3個月～5歲,平均(2.54±1.34)歲;發熱38.4℃～39.5℃,平均(38.40±1.21)℃。另外選取同期來院進行體檢的98例健康兒童為對照組,其中男性56例,女性42例;年齡為3個月～5歲,平均(2.46±1.31)歲,體檢結果均正常。FC組、發熱組和對照組的一般資料比較均無顯著性差異(P>0.05)。

本研究已獲得我院醫學倫理委員會審核批準(倫審批號:20180522)。

1.2 方法

所有患兒入院后均給予相同的基礎治療,包括鎮靜、解痙、抗病毒、物理降溫等。FC組和發熱組患兒于入院后第2天,對照組于體檢日,采集清晨空腹外周靜脈血5mL。室溫下靜置30min,以3 000r/min離心15min,取上清液于-80℃冰箱內保存待檢。采用酶聯免疫吸附法檢測患兒血清UCHL-1、AGE表達水平;采用化學免疫法檢測血清白介素(interleukin,IL)-6、腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor,TNF)-α表達水平;利用全自動特定蛋白免疫分析儀(蘇州賽普儀器有限公司)檢測C-反應蛋白(C-reactive protein,CRP)表達水平。所有試劑盒均購于上海晶抗生物科技有限公司,均嚴格按照使用說明書進行操作。

1.3 統計學方法

2 結果

2.1 三組血清UCHL-1和AGE及炎性因子的表達水平

三組血清UCHL-1、AGE、IL-6、TNF-α、CRP表達水平比較差異均有統計學意義(P<0.05);FC組血清UCHL-1、AGE、IL-6、TNF-α、CRP表達水平分別明顯高于發熱組和對照組,差異均有統計學意義(P<0.05),發熱組血清UCHL-1、AGE、IL-6、TNF-α、CRP表達水平均明顯高于對照組,差異均有統計學意義(P<0.05),見表1。

表1 三組血清UCHL-1和AGE及炎性因子表達水平的比較

2.2 FC組患兒血清UCHL-1和AGE表達水平與炎性因子的相關性

經Pearson相關性分析結果顯示,FC組患兒血清UCHL-1和AGE表達水平與IL-6、TNF-α、CRP均呈正相關(P<0.05),見表2。

表2 FC組患兒血清UCHL-1和AGE表達水平與IL-6、TNF-α、CRP的相關性分析

2.3 FC組患兒不同臨床特征血清UCHL-1和AGE的表達水平

FC組驚厥持續時間>15min患兒的血清UCHL-1、AGE表達水平均明顯高于驚厥持續時間≤15min患兒,FC組驚厥類型為復雜性患兒的血清UCHL-1、AGE表達水平均明顯高于驚厥類型為單純性患兒,差異均有統計學意義(P<0.05),見表3。

表3 FC組患兒不同臨床特征的血清UCHL-1和AGE表達水平的比較

2.4 血清UCHL-1和AGE對FC的診斷價值

經ROC曲線分析結果顯示,血清UCHL-1診斷FC的最佳截斷值為4.35ng/mL,曲線下面積(area under the curve,AUC)為0.796;血清AGE診斷FC的最佳截斷值為354.86ng/L,AUC為0.821;與單項指標診斷FC相比,UCHL-1+AGE聯合診斷FC的特異度和靈敏度均更高,AUC為0.889,見表4、圖1。

圖1 血清UCHL-1和AGE對FC診斷的ROC曲線

表4 血清UCHL-1和AGE對FC的診斷價值分析

3 討論

3.1 FC的背景研究

FC是一種最常見的小兒神經系統疾病,其發病機制較為復雜,與感染、發熱、遺傳易感性等多種因素有關,多表現為陣攣性抽搐、肌強直、意識障礙等癥狀[8]。大部分FC患兒經過規律治療后預后良好,但是部分病情嚴重者會造成腦部不可逆的損傷,嚴重影響患兒的身心健康[9]。目前臨床上主要采取腦電圖、頭顱CT等影像學檢查對FC患兒的病情進行判斷,但其對病情嚴重程度的預判性差,存在一定的局限性[10]。因此尋找合適的實驗室指標用于判斷FC患兒的病情程度,能夠為臨床治療提供參考依據,對改善患兒預后具有重要的臨床意義。

3.2 血清UCHL-1水平變化與FC的關系

UCHL-1是去泛素化酶家族的重要成員,廣泛表達于腦組織樹突和海馬神經元胞體中,具有泛素連接酶和泛素水解酶的活性,并且能夠穩定泛素單體,可通過參與神經元前體細胞的增殖與分化,來維持正常的突觸結構和功能[11]。UCHL-1作為一種半胱氨酸蛋白水解酶,分子質量約為24.8kD,容易穿過受損的血腦屏障或神經元細胞膜進入血液循環[12]。魏超平等[13]對新生兒窒息后腦損傷患兒的血清UCHL-1表達水平進行了研究,發現腦損傷患兒的血清UCHL-1表達水平明顯高于健康兒童,并且與疾病嚴重程度呈正相關。本研究顯示,FC組血清UCHL-1表達水平均明顯高于發熱組和對照組,發熱組患兒血清UCHL-1表達水平高于對照組,表明血清UCHL-1表達水平在FC患兒體內升高,并且與FC發病密切相關。分析其原因,FC患兒的高熱容易導致中樞神經系統過度興奮,機體的氧化應激反應劇烈,造成腦組織受損,血腦屏障的通透性增加,使神經元細胞分泌的UCHL-1通過血腦屏障進入血液循環,進而導致血清UCHL-1表達水平升高。

3.3 血清AGE水平變化與FC的關系

AGE是由蛋白質和脂類非酶糖基化反應啟動后生成的產物,正常情況下會保持動態平衡,而氧化應激、胰島素抵抗、炎性反應等因素會導致AGE在體內堆積,進而引起一系列的病理生理變化[6]。研究發現,AGE能夠與表面受體結合,誘導蛋白激酶、細胞外調節蛋白激酶(extracellular signal-regulated protein kinase 1/2,ERK1/2)的活化,激活下游核因子κB(nuclear factor-kappa B,NF-κB)信號通路,促使IL-6、TNF-α等多種炎性因子釋放入血,參與機體的炎性反應[14]。研究發現,AGE能夠降低一氧化氮的活性,增加氧化的低密度脂蛋白和活性氧的產生,進而增加機體的氧化應激反應程度[15]。本研究顯示,FC組血清AGE表達水平均明顯高于發熱組和對照組,發熱組患兒血清AGE表達水平高于對照組,表明血清AGE表達水平在FC患兒體內升高,可能參與了FC發生過程。分析其原因,FC的發生與炎性反應密切相關,而AGE能夠激活相關信號通路,促使多種炎性因子釋放入血,加劇了炎性反應程度,血清AGE表達水平越高,炎性反應越劇烈,發生FC的風險越高。

3.4 FC患兒炎癥因子水平與血清UCHL-1、AGE的相關性

IL-6、TNF-α、CRP是機體重要的炎性因子,在機體發生細菌入侵、組織損傷等情況時,其血清表達水平升高,能夠反映機體的炎性反應程度[16]。FC患兒體內的感染較為嚴重,容易使外周血巨噬細胞活化,刺激環氧化酶2/前列腺素E2途徑活化,導致IL-6、TNF-α、CRP等炎性因子釋放增加,進而引起發熱[17]。本研究顯示,FC組患兒血清IL-6、TNF-α、CRP表達水平均明顯高于發熱組和對照組,發熱組患兒血清IL-6、TNF-α、CRP表達水平均高于對照組,且FC組患兒血清UCHL-1和AGE表達水平與IL-6、TNF-α、CRP均呈正相關,表明血清UCHL-1、AGE能夠用于評價FC患兒體內炎性反應程度。本研究顯示,不同驚厥持續時間、不同驚厥類型患兒的血清UCHL-1和AGE表達水平差異均有統計學意義,表明血清UCHL-1、AGE與患兒腦損傷程度存在關聯性,但作用機制有待進一步研究探討。本研究顯示,血清UCHL-1、AGE診斷FC的AUC分別為0.796、0.821,兩者聯合診斷的AUC為0.889,說明早期檢測血清UCHL-1、AGE表達水平對診斷FC具有一定的價值,可為指導治療提供依據,有利于改善疾病預后。

綜上所述,FC患兒的血清UCHL-1、AGE表達水平均明顯增高,并且與FC發病、疾病嚴重程度密切相關,能夠作為早期評價FC的實驗室指標,有臨床推廣應用的價值。本研究為橫斷面研究,無法反映血清UCHL-1和AGE表達水平是否隨病情、病期而發生動態變化,且研究對象來源于單中心,樣本代表性存在一定的局限性,未來可開展大樣本、多中心的縱向研究,進一步探討血清UCHL-1和AGE表達水平與FC的關系。