低氧诱导因子－1α、脑红蛋白与缺血性脑卒中严重程度及预后的相关性

低氧诱导因子-1α、脑红蛋白与缺血性脑卒中严重程度及预后的相关性

王媛媛窦志杰

(承德医学院附属医院，河北承德067000)

摘要〔〕目的观察缺血性脑卒中患者血浆低氧诱导因子(HIF)-1α及脑红蛋白(Ngb)的浓度，揭示HIF-1α、Ngb对缺血性脑卒中患者病情严重程度及预后的影响。方法选取2014年1~3月80例首次发病缺血性脑卒中患者作为研究对象，采用酶联免疫吸附法(ELISA)测定血浆HIF-1α和Ngb的浓度，然后在患者接受治疗的第1天及第14天分别进行NIHSS评分。结果血浆低HIF-1α组与高HIF-1α组患者相比，缺血性脑卒中严重程度轻、预后好(P<0.05)；血浆低Ngb组比高Ngb组患者缺血性脑卒中严重程度轻、预后好(P<0.05)。Logistic 回归分析显示血浆HIF-1α和Ngb水平影响缺血性脑卒中患者预后独立于年龄、血压、性别、血脂和血糖等危险因素(P<0.05)；缺血性脑卒中患者血浆HIF-1α与Ngb的浓度呈正相关。结论HIF-1α及Ngb可通过神经保护作用改善缺血性脑卒中的严重程度及预后；监测缺血性脑卒中患者血浆HIF-1α和Ngb的含量，可作为判断缺血性脑卒中严重程度、评价神经功能恢复情况、评估疾病预后的新的重要参考指标；HIF-1α与Ngb的表达具有相关性。

关键词〔〕低氧诱导因子-1α;脑红蛋白；缺血性脑卒中;神经功能缺损

中图分类号〔〕R743.32〔文献标识码〕A〔

通讯作者：窦志杰(1969-)，女，硕士，主任医师，教授，硕士生导师，主要从事脑血管病和神经电生理方面的研究。

第一作者：王媛媛(1989-)，女，在读硕士，主要从事脑血管病和神经电生理方面的研究。

低氧诱导因子(HIF)-1α 是在缺氧情况下，使组织细胞耐受缺氧、维持氧稳态的主要核转录因子。Higashida 等〔1〕发现HIF-1α通过调节下游一系列与缺氧相关的基因表达参与神经细胞损伤修复。脑红蛋白(Ngb)是2000年发现的一种在神经元中携氧、运氧的特异性球蛋白，脑缺血缺氧后表达升高，是一种研究价值很高的神经细胞损伤修复蛋白〔2〕。目前，关于Ngb及HIF-1α的研究还局限在动物实验阶段。本实验拟探讨Ngb及HIF-1α对缺血性脑卒中严重程度及预后的影响。

1资料与方法

1.1研究对象选取2014年1~3月承德医学院附属医院神经内科的80例首次发病缺血性脑卒中患者作为研究对象，男48例，女32例，平均年龄(60.31±13.37)岁。严格遵循缺血性脑卒中诊断标准，最后经CT扫描或磁共振成像确诊，并且患者都是在48 h内病发。排除冠心病、甲状腺疾病、胰腺病、血液病、严重的肝肾疾病、自身免疫性疾病、肿瘤外伤所致的缺血性脑卒中、慢性缺氧性疾病及妊娠患者。

1.2样本采集和测定所有患者入院后均给予活血化瘀、抗血小板聚集、脑保护等常规治疗。记录患者身高、体重、血压、体重指数(BMI)等。所有患者过夜禁食12～14 h于入院次日清晨肘部静脉采血9 ml，注入三个抗凝管中，一管混匀后以2 000 r/min离心15 min，分离的血浆标本冻存于-80℃冰箱，采用酶联免疫吸附法(ELISA)测定血浆中HIF-1α及Ngb的浓度。另两管血送检验科测定空腹血糖、血脂、凝血四项等影响缺血性脑卒中的常规指标。

1.3分组及观察指标将所有研究对象按血浆HIF-1α及Ngb的平均浓度分组，高HIF-1α组血浆HIF-1α>645.73 pg/ml，低HIF-1α组血浆HIF-1α<645.73 pg/ml；高Ngb组血浆Ngb>108.47 ng/ml，低Ngb组血Ngb<108.47 ng/ml。按NIHSS评分量表对所有研究对象在接受治疗的第1天及第14天分别进行神经功能缺损评分，按首次评分结果把患者分为轻、中、重度缺血性脑卒中，其中0～7分为轻度，8～13分为中度，≥14分为重度〔3〕。按两次NIHSS评分变化把疾病预后分为六类：基本痊愈：在观察时间内NIHSS评分下降91%~100%；显著进步：得分下降46%~90%；进步：得分下降18%～45%；无变化：得分下降或上升17%以内；恶化：得分上升18%以上；死亡；其中基本痊愈、显著进步、进步视为预后良，无变化、恶化、死亡视为预后差。

1.4统计学分析采用SPSS17.0软件。等级强度的比较用秩转换的非参数检验，计数资料的比较用χ2检验，控制可能影响观察结果的因素用Logistic回归分析。

2结果

2.1低HIF-1α组与高HIF-1α组缺血性脑卒中患者发病严重程度的比较低HIF-1α组缺血性脑卒中患者病情轻度27例(54.0%)，中度18例(36.0%)，重度5例(10.0%)，高HIF-1α组患者病情轻、中、重度分别为10例(33.3%)、12例(40.0%)、8例(26.7%)。经秩转换的非参数检验，两组患者缺血性脑卒中严重程度的差别有统计学意义(Z=2.131，P=0.033)，因为低HIF-1α组患者NIHSS评分的中位数(6分)低于高HIF-1α组NIHSS评分的中位数(9分)，所以血浆低HIF-1α组患者缺血性脑卒中的严重程度轻于高HIF-1α组。

2.2低HIF-1α组与高HIF-1α组患者预后比较低HIF-1α组缺血性脑卒中患者经治疗基本痊愈、显著进步、进步分别为4、20、11例，无变化、恶化分别为14、1例，预后良好患者占70%。高HIF-1α组基本痊愈、显著进步、进步分别为2、4、6例，无变化、恶化、死亡分别为15、1、2例，预后良好患者占40%。血浆低HIF-1α组患者预后比高HIF-1α组好(χ2=6.963，P=0.008)。

2.3HIF-1α影响预后的Logistic回归分析将80例缺血性脑卒中患者HIF-1α、年龄、性别、血压、血糖、血脂、凝血等影响缺血性脑卒中患者预后的因素进行Logistic 回归分析，预后做应变量。只有HIF-1α、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)两个因素被引入回归方程，表明患者血浆HIF-1α水平影响缺血性脑卒中预后独立于年龄、血压、血脂和血糖等危险因素，见表1。

表1　影响缺血性脑卒中预后的Logistic回归分析

2.4低Ngb组与高Ngb组缺血性脑卒中患者发病严重程度的比较低Ngb组缺血性脑卒中患者病情轻度32例(53.3%)，中度21例(35.0%)，重度7例(11.7%)；高Ngb组患者病情轻、中、重度分别为5例(25.0%)、9例(45.0%)、6例(30.0%)。经秩转换的非参数检验，两组患者缺血性脑卒中严重程度的差别有统计学意义(Z=2.437，P=0.015)，因为低Ngb组患者NIHSS评分的中位数(6分)低于高Ngb组(9.5分)，所以血浆低Ngb组患者缺血性脑卒中的严重程度轻于高Ngb组。

2.5低Ngb组与高Ngb组患者预后的比较低Ngb组基本痊愈、显著进步、进步分别为5、22、12例，无变化、恶化分别为19、2例，预后良好患者占65%。 高Ngb组基本痊愈、显著进步、进步分别为1、2、5例，无变化、死亡分别为10、2例，预后良好患者占40%。因此低Ngb组患者预后比高Ngb组好(χ2=3.868，P=0.049)。

2.6Ngb影响预后的Logistic回归分析将80例缺血性脑卒中患者Ngb、年龄、性别、血压、血糖、血脂、凝血等影响脑梗死患者预后的因素进行logistic 回归分析，预后做应变量。只有Ngb、BMI、HDL-C三个因素引入回归方程，表明患者血浆Ngb水平影响缺血性脑卒中的预后独立于年龄、血压、血脂和血糖等危险因素，见表2。

表2　影响缺血性脑卒中预后的Logistic回归分析

2.7血浆HIF-1α与Ngb的相关性分析Spearman秩相关分析显示，HIF-1α与Ngb呈正相关(r=0.675，P<0.000 1)。

3讨论

正常情况下，HIF-1α在血浆中含量很低，而在脑组织缺血、缺氧时，神经细胞内HIF-1 α的转录及表达增多，同时降解HIF-1 α的脯氨酰羟化酶及泛素-蛋白酶体系统被抑制〔4〕，再加上缺血缺氧损伤造成神经细胞完整性破坏，血脑屏障通透性增加，HIF-1α漏出，使其在血浆中含量增加。所以考虑本实验结果可能与低HIF-1α组脑组织的病理损伤轻有关〔5〕。脑血栓形成使脑组织局灶性缺血缺氧，神经细胞HIF-1α表达增加。近年来有研究〔6，7〕发现HIF-1α可以对多个与缺氧相关的基因如血管内皮生长因子、葡萄糖转运蛋白、促红细胞生成素、诱导型一氧化氮合酶、B-细胞淋巴瘤基因2、半胱天冬酶、腺病毒干扰蛋白3、Ngb、热休克蛋白70等进行调节，而这些基因通过促进无氧代谢增加ATP的释放，促进微循环的重建和血管扩张，促进红细胞生成、提高携氧量，减少神经细胞凋亡等作用，减轻缺血性脑卒中后的脑组织损伤。然而，也有研究提出在严重持续缺血、缺氧的脑组织中HIF-1α过度表达，可以激活p53、Notch-1等基因促进细胞凋亡，激活大量炎症细胞(中性粒细胞和巨噬细胞)和炎症介质(NF-xB、COX-2)，增加脑组织水肿和血脑屏障通透性，反而敲除HIF-1α基因或抑制HIF-1α的表达，可以减轻缺血性脑卒中后的脑组织损伤，促进神经功能恢复〔8〕。因此，鉴于HIF-1α在不同时期的不同作用，我们在应用HIF-1α治疗缺血性脑卒中时，必须严格控制治疗时间窗及药物的剂量，让HIF-1α的神经保护作用发挥主导，尽可能降低其神经损伤功能，从而更好地治疗缺血性脑卒中。

缺血性脑卒中患者血浆Ngb浓度越低、患者病情越轻，预后越好，且血浆Ngb水平影响缺血性脑卒中预后独立于年龄、血压、血脂和血糖等危险因素。分析原因：(1)一般情况下Ngb在血浆中含量很低，而在脑组织缺血、缺氧时，神经元内Ngb表达升高，细胞完整性破坏，与应激相关的物质增多，增加血脑屏障通透性，Ngb等大分子蛋白漏出，进入脑脊液从而进入血浆，使其在血浆中明显升高。所以考虑本实验结果可能与血浆低Ngb组，神经元内Ngb过度表达，脑组织的病理损伤轻有关〔9〕。脑血栓形成使脑组织局灶性缺血缺氧，神经细胞Ngb表达增加，它通过参与神经组织对氧的摄取、运输，协助氧向线粒体扩散提高氧的利用率，清除氧化应激反应中产生的活性氧和活性氮，调节Na+-K+-ATP酶活性维持细胞内稳态，作为鸟嘌呤核苷酸解离抑制剂促进细胞存活，抑制细胞凋亡等方面抵抗缺血缺氧对脑组织的损伤，保护神经细胞，促进神经功能恢复〔10，11〕，改善缺血性脑卒中患者预后。

本文发现HIF-1α与Ngb的表达呈正相关。这与Haines等〔12〕提出敲除HIF-1α基因可使Ngb表达下降的结论相符。但由于HIF-1α调控的基因启动子区域都有HIF-1结合低氧反应元件，而在Ngb中并没有发现该反应元件。所以，具体这两种神经保护因子如何相互作用目前尚不明确，还需进一步研究。

综上所述，如果在脑梗死发生的一定时间内，通过一系列干预措施人为地调控HIF-1α及Ngb的表达，就可以挽救缺血半暗带区可逆性损伤的神经细胞，促进神经功能恢复，减轻脑组织损伤，从而更好地治疗缺血性脑卒中。另外，监测缺血性脑卒中患者血浆HIF-1α和Ngb的含量，可作为判断缺血性脑卒中严重程度、评价神经功能恢复情况、评估疾病预后的新的重要的参考指标。

4参考文献

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〔2014-05-07修回〕

(编辑李相军)