短暂性脑缺血发作患者血清HIF-1α、VEGF 的表达及与ABCD2 评分的相关性

2015-01-22 11:46李运刚李建军周雪梅
中风与神经疾病杂志 2015年8期
关键词:低氧脑缺血脑组织

李运刚,李建军,周雪梅

短暂性脑缺血发作(transient ischemia attack,TIA)是因各种原因导致颈动脉或椎基底动脉系统局灶性缺血引发的短暂性、可逆性神经功能障碍。ABCD2 评分是一种简单、有效地预测TIA 患者短期脑梗死发生概率的方法[1,2]。由于该评分仅包括年龄、血压、主要症状及持续时间等临床资料,未涉及相关实验室检测指标,使其存在一定主观性。因此,探索TIA 特异性的生物指标,分析其与ABCD2 评分系统的相关性,对综合评估TIA 患者预后及脑梗死发生风险十分必要。低氧诱导因子-1α(hypoxia-inducible factor-1,HIF-1α)是低氧诱导因子家族中最先发现的蛋白因子,脑组织低氧时,HIF-1α 表达显著增加[3,4]。HIF-1α 主要通过调控下游靶基因参与潜在的脑保护作用。血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)是HIF-1α 的靶基因之一,是血管生成的关键性生物活性因子,可以通过促进血管再生、增加缺血脑组织的血流量发挥神经保护作用[5,6]。但关于TIA 患者血清HIF-1α 及VEGF 的表达及与ABCD2 评分的关系尚未见报道。据此,本文分析TIA 患者血清HIF-1α 及VEGF 表达的水平,探讨其与不同等级ABCD2 评分的关系,为TIA 患者的病情监测与评估提供新的途径与方法。

1 资料与方法

1.1 研究对象 收集2013 年11 月-2014 年12 月在我院神经内科住院并经头部MRI、CT、颈动脉血管彩色多普勒超声等检查确诊为TIA 的患者72 例,其中男43 例,女29 例,平均年龄(62.43 ±12.32)岁。所有患者均符合全国第四届脑血管病学术会议修订的诊断标准,且均排除经头部MRI 或CT 证实为新发梗死病灶或为颅内出血、感染、占位等其他神经系统疾病。TIA 组患者入院后计算ABCD2 评分,并进行危险分级。评分标准[1,2]:(1)年龄≥60 岁,1 分;(2)TIA 发生后首次测量血压的收缩压≥140 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)或舒张压≥90 mmHg,1 分;(3)单侧肢体无力,2 分;言语障碍而不伴单侧肢体无力,1 分;(4)TIA 症状持续时间≥60 min,2 分;持续时间为10~59 min,1 分;(5)糖尿病病史或入院后确诊为糖尿病,1 分。根据ABCD2 评分将TIA 组患者分为低危亚组(0~3 分)39例和高危亚组(4~7 分)33 例。低危亚组与高危亚组年龄、性别、吸烟、饮酒、并发高血压、糖尿病、冠心病等差异均无统计学意义(P >0.05)。对照组40例,其中男28 例,女12 例,平均年龄(61.56 ±12.46)岁,均为同期在我院体检中心的查体者。TIA 患者与对照组性别、年龄、并发高血压、糖尿病、冠心病等比较差异无显著性(P >0.05)。

1.2 检测方法 所有入选研究对象均空腹过夜后采集静脉血3~5 ml,血标本以3500 r/min 离心5 min,分离血清,-70℃保存待测。采用酶联免疫吸附法统一测定血清HIF-1α 及VEGF 水平。人HIF-1α、VEGF 试剂盒购自上海将来生物制品公司。具体操作步骤严格按照说明书。所有血液标本均在本人知情同意条件下获得,并得到医院医学伦理学委员会批准许可。

1.3 统计学分析 用SPSS 17.0 软件进行,计量资料以均数±标准差()表示,组间比较采用t检验。运用线性相关统计学方法进行相关性分析,以P <0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 TIA 组与健康对照组血清HIF-1α、VEGF水平的比较 与健康人对照组比较,TIA 患者血清HIF-1α、VEGF 水平[(457.87 ±99.68)、(876.32 ±297.45)pg/ml]明显高于健康对照组[(160.46 ±76.28)、(313.64 ±218.47)pg/ml],差异有统计学意义(P <0.01)。

2.2 TIA 患者低危亚组和高危亚组血清HIF-1α、VEGF 水平的比较 TIA 患者高危亚组血清HIF-1α、VEGF 水平[(582.69 ±139.52)、(1037.32±348.75)pg/ml]明显高于低危亚组[(363.82 ±98.85)、(709.37 ±289.83)pg/ml],经统计学处理差异显著(P <0.01)。

2.3 TIA 患者血清HIF-1α、VEGF 水平与ABCD2 评分的关系 相关性分析表明,TIA 患者血清HIF-1α、VEGF 水平与ABCD2 评分成正相关(r=0.675,0.593,P 均<0.01)。

3 讨论

HIF-1α 是低氧诱导因子家族中最先发现的蛋白因子,组织低氧时,HIF-1α 表达显著增加。HIF-1α 是蛋白HIF-1 亚基,受细胞内氧分压精细调节,因此HIF-1α 的含量能精确反映细胞内氧分压水平。HIF-1α 主要通过调控下游靶基因参与潜在的脑保护作用,可能和启动低氧诱导下游元素基因的转录有关,其中就与促红细胞生成素(EPO)和VEGF、血红素氧化酶-1(HO-1)、转铁蛋白、一氧化氮合成酶(NOS)和 集 中 糖 酵 解 酶 基 因 的 活 化 有 关[3,7]。VEGF 是HIF-1α 的靶基因之一,是血管生成的关键性生物活性因子,可以通过促进血管再生、增加缺血脑组织的血流量发挥神经保护作用。HIF-1α 不仅能促进VEGF 的转录活性,还能增加VEGF mRNA的稳定性。由于HIF-1α 在正常脑组织不表达,当脑缺血时机体通过上调HIF-1α 的表达来实现自我保护,而HIF-1α 是对缺氧缺血刺激反应的基因,可作为脑组织对缺血缺氧反应的重要信号来调控VEGF的表达。

研究表明HIF-1α、VEGF 显著减少脑梗死体积、修复和保护缺血半暗带神经元,在缺血性脑血管病中起到神经保护作用[3,4]。在TIA 患者中关于血清HIF-1α 及VEGF 水平表达的研究较少。本研究发现TIA 组患者血清HIF-1α、VEGF 水平明显高于健康对照组,差异显著(P <0.01)。ABCD2 评分>3分组的血清HIF-1α、VEGF 水平高于ABCD2 评分≤3 分组,并且TIA 患者血清HIF-1α、VEGF 水平与ABCD2 评分呈现正相关。TIA 发作时脑组织处于急性缺血缺氧状态,为适应脑部的缺血缺氧,HIF-1α 表达明显增加,同时HIF-1α 水平显著升高时作用于VEGF 基因,并且HIF-1α 可加强VEGF 的mRNA 的稳定性从而VEGF 表达明显上升。ABCD2 评分简单、易行,能较为全面、科学地评估TIA 患者发生脑梗死的风险。因此通过检测TIA 患者血清HIF-1α、VEGF 水平的变化,可以预估TIA 患者发生脑梗死的风险。文献报道[3,7],HIF-1α 很可能在脑缺血耐受中发挥了重要作用,目前认为,HIF-1α 主要通过调控下游靶基因参与脑缺血的产生保护作用。VEGF 是HIF-1α 的靶基因之一,是血管生成的关键性生物活性因子,可以通过促进血管再生、增加缺血脑组织的血流量发挥神经保护作用。HIF-1α可能是适应脑缺血缺氧而产生的缺血预适应的标志物,起到脑保护性作用。在低氧状态下,HIF-1α 可激活促红细胞生成素(EPO)、VEGF、糖酵解酶等多种基因的转录,增加供氧,使机体耐受缺氧。在短暂性脑缺血预处理诱导的脑缺血耐受大鼠脑组织中发现,VEGF 水平明显增高,提示VEGF 对脑缺血耐受的产生具有重要作用[8,9]。但由于HIF-1α 基因调节的下游因子种类繁多,功能复杂,具体是通过哪些信号通路产生保护作用,仍有待于研究。

综上所述,HIF-1α 在机体缺氧条件下发生的病理生理反应起核心调控作用,本研究发现TIA 患者血清HIF-1α 水平升高,可通过作用于VEGF 及其受体使其表达上调,血清HIF-1α、VEGF 水平与ABCD2 评分密切相关,可能成为评估TIA 患者病情风险的实验室指标。

[1]Yang J,Fu JH,Chen XY,et al.Validation of the ABCD2score to identify the patients with high risk of late stroke after a transient ischemic attack or minor ischemic stroke[J].Stroke,2010,41(6):1298-1300.

[2]Johnston SC,Rothwell PM,Nguyen-Huynh MN,et al.Validation and refinement of scores to predict very early stroke risk after transient ischemic attack[J].Lancet,2007,369(9558):283-292.

[3]Zhu T,Zhan L,Liang D,et al.Hypoxia-inducible factor 1α mediates neuroprotection of hypoxic postconditioning against global cerebral ischemia[J].J Neuropathol Exp Neurol,2014,73(10):975-986.

[4]Huang T,Huang W,Zhang Z,et al.Hypoxia-inducible factor-1α upregulation in microglia following hypoxia protects against ischemia-induced cerebral infarction[J].Neuroreport,2014,25(14):1122-1128.

[5]Kang J,Gong P,Ren YB,et al.Effect of β-sodium aescinate on hypoxia-inducible factor-1α expression in rat brain cortex after cardiopulmonary resuscitation[J].World J Emerg Med,2013,4(1):63-68.

[6]Kunze R,Zhou W,Veltkamp R,et al.Neuron-specific prolyl-4-hydroxylase domain 2 knockout reduces brain injury after transient cerebral ischemia[J].Stroke,2012,43(10):2748-2756.

[7]Chen C,Ostrowski RP,Zhou C,et al.Suppression of hypoxia-inducible factor-1alpha and its downstream genes reduces acute hyperglycemia-enhanced hemorrhagic transformation in a rat model of cerebral ischemia[J].J Neurosci Res,2010,88(9):2046-2055.

[8]Lee JH,Cui HS,Shin SK,et al.Effect of propofol post-treatment on blood-brain barrier integrity and cerebral edema after transient cerebral ischemia in rats[J].Neurochem Res,2013,38(11):2276-2286.

[9]尉 娜,王建平,申小龙,等.腺苷预处理对大鼠脑缺血再灌注损伤后HIF-1α 表达的影响[J].中风与神经疾病杂志,2013,30(12):1071-1073.

猜你喜欢
低氧脑缺血脑组织
低氧阈刺激促进神经干细胞增殖分化
间歇性低氧干预对脑缺血大鼠神经功能恢复的影响
胆绿素改善大鼠脑缺血再灌注损伤的作用机制
低氧燃烧工况下锅炉水冷壁管高温腐蚀行为分析
长爪沙鼠全脑缺血再灌注损伤后半胱氨酰白三烯受体表达变化的研究
芒果苷对自发性高血压大鼠脑组织炎症损伤的保护作用
山楂叶总黄酮对大鼠缺血脑组织p38蛋白表达的影响
山楂叶总黄酮对2型糖尿病大鼠脑组织的保护作用
低氧运动对SD大鼠骨骼肌超微结构与LPO水平的影响
2,4-二氯苯氧乙酸对子代大鼠发育及脑组织的氧化损伤作用