血清HMGB1、IGF-1、ficolin-3在重症颅脑损伤患者中的表达及预后价值

洪明 赵蕾蕾 陈国金

近年来，随医疗救治水平提高，重症颅脑损伤急性期病死率呈降低趋势，但仍会引起颅内炎症反应，延迟神经元死亡，遗留认知功能障碍、情绪异常等永久性功能障碍[1-2]，数据统计，＞50.0%重症患者因长期认知功能障碍而预后不良[3]。研究表明，炎性反应在急性颅脑损伤后继发性颅脑损伤中具有促进作用，可分泌高迁移率族蛋白1（High mobility group box protein 1，HMGB1）、胰岛素样生长因子-1（Insulin-like growth factor-1，IGF-1）等细胞因子，导致细胞再生或死亡[4]。同时，文献还指出，ficolin介导补体凝集素途径激活，能促进大脑损伤炎症反应[5]。但临床尚缺乏血清HMGB1、IGF-1、纤维胶凝蛋白3（ficolin-3）水平与重症颅脑损伤预后关联性研究。基于此，本研究首次以血清HMGB1、IGF-1、ficolin-3水平为观察指标，旨在探讨其在重症颅脑损伤患者中的表达水平及预测预后价值，为临床治疗提供新方向。

1 资料和方法

1.1 一般资料

选取本院2017年6月至2019年6月收治的重症颅脑损伤患者62例作为观察组，另选取同期轻中度颅脑损伤患者65例作为对照组。两组基本资料（性别、年龄、受伤至就诊时间、受伤原因）均衡可比，差异无统计学意义（P＞0.05）见表1。本研究经本院医学伦理委员会批准。

表1 两组一般资料比较[n（%），（±s）]Table1 Comparison of general data between two groups[n（%），（±s）]

表1 两组一般资料比较[n（%），（±s）]Table1 Comparison of general data between two groups[n（%），（±s）]

一般资料性别（男/女）年龄（岁）受伤至就诊时间（h）受伤原因车祸伤打击伤高空坠落伤跌伤观察组（n=62）32/30（48.15±5.88）（5.89±0.48）40（64.52）5（8.06）10（16.13）7（11.29）对照组（n=65）33/32（47.96±6.34）（5.93±0.52）41（63.08）6（9.23）12（18.46）6（9.23）t/χ2 值0.0090.1750.4500.0290.0550.1210.147 P值0.9240.8610.6540.8660.8150.7280.702

1.2 选取标准

纳入标准：①均符合《2015成人颅脑损伤治疗指南》中颅脑损伤诊断标准[6]，并经头颅CT、磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）等影像学检查证实为颅脑损伤；②重症颅脑损伤格拉斯哥昏迷指数（GlasgowComa Scale，GCS）3～8分，轻中度颅脑损伤GCS评分＞8分；③家属知情并签署同意书。排除标准：①开放性颅脑损伤者；②合并脑出血、脑梗死、脑疝等原发性疾病者；③伴有复合伤或多发伤者；④合并失语症或精神行为异常者。

1.3 方法

1.3.1 检测及治疗方法

空腹取4mL外周静脉血，离心10min，4000r/min，分离取血清，置于-20℃下保存待检：①以化学发光法检测血清IGF-1水平，试剂盒购自上海晶抗生物工程有限公司；②以免疫放射分析法检测血清HMGB1水平，试剂盒购自北京博蕾德科技发展有限公司；③以酶联免疫吸附试验检测血清ficolin-3水平，试剂盒购自上海嵘崴达实业有限公司，上述操作均严格按照试剂盒说明书执行。62例重症颅脑损伤均接受开颅手术治疗。

1.4 观察指标

①对比两组治疗前血清HMGB1、IGF-1、ficolin-3水平。②随访28d，采用改良Rankin量表（Modified Rankin Scale，MRS）对比入院时、入院第3、5d不同神经功能恢复患者血清HMGB1、IGF-1、ficolin-3水平，其中MRS评分0～2分为神经功能恢复良好；MRS评分3～6分为神经功能恢复不良。③随访28 d，根据GOS对比入院时、入院第3、5d不同预后患者血清HMGB1、IGF-1、ficolin-3水平，其中预后不良：GOS为1～3级；预后良好：GOS为4～5级。④分析血清HMGB1、IGF-1、ficolin-3水平与MRS、GOS评分相关性。⑤分析血清HMGB1、IGF-1、ficolin-3预测预后价值及与预后关系。

1.5 统计学方法

采用SPSS 17.0软件分析处理数据，计量资料采用（±s）表示，t检验，采用Spearman等级相关分析相关性，采用受试者工作特征曲线（Receiver Operating Characteristic，ROC）分析预后预测价值，采用Kaplan进行生存曲线分析，P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组血清HMGB1、IGF-1、ficolin-3水平比较

观察组血清HMGB1水平高于对照组，IGF-1、ficolin-3水平低于对照组，具有统计学意义（P＜0.05），见表2。

表2 两组血清HMGB1、IGF-1、ficolin-3水平[n，（±s）]Table2 serum levels of HMGB1，IGF-1and ficolin-3in the two groups[n，（±s）]

表2 两组血清HMGB1、IGF-1、ficolin-3水平[n，（±s）]Table2 serum levels of HMGB1，IGF-1and ficolin-3in the two groups[n，（±s）]

组别观察组对照组t值P值n 6265HMGB1（mg/L）7.90±1.26 5.70±1.0310.795＜0.001IGF-1（nmol/L）29.34±7.18 38.47±8.526.515＜0.001ficolin-3（μg/mL）13.27±2.4116.86±3.057.337＜0.001

2.2 不同神经功能恢复患者各血清水平

随访28 d，神经功能恢复良好42例，神经功能恢复不良20例。入院第3、5d神经功能恢复良好者血清HMGB1水平低于神经功能恢复不良者，IGF-1、ficolin-3水平高于神经功能恢复不良者，差异具有统计学意义（P＜0.05），见表3。

表3 不同神经功能恢复血清HMGB1、IGF-1、ficolin-3水平[n，（±s）]Table3 Levels of HMGB1，IGF-1and ficolin-3in differentneurological recovery serum[n，（±s）]

表3 不同神经功能恢复血清HMGB1、IGF-1、ficolin-3水平[n，（±s）]Table3 Levels of HMGB1，IGF-1and ficolin-3in differentneurological recovery serum[n，（±s）]

时间入院时入院第3d入院第5d组别神经功能恢复良好者神经功能恢复不良者t值P值神经功能恢复良好者神经功能恢复不良者t值P值神经功能恢复良好者神经功能恢复不良者t值P值n 422042204220HMGB1（mg/L）7.82±1.178.07±1.330.7530.456 6.36±1.717.72±1.89 2.8300.006 5.38±1.727.49±2.34 4.160＜0.001IGF-1（nmol/L）28.75±6.9030.58±8.250.9160.36333.29±4.06 30.22±3.122.9830.00438.51±8.26 31.19±7.303.3810.001ficolin-3（μg/mL）13.31±2.3213.19±2.100.1960.84514.20±1.4713.15±1.24 2.7580.008 15.55±1.88 14.06±1.623.0440.004

2.3 不同预后各血清水平

随访28 d，预后良好者38例，预后不良者24例。入院第3、5d预后良好者血清HMGB 1水平低于预后不良者，IGF-1、ficolin-3水平高于预后不良者，差异具有统计学意义（P＜0.05），见表4。

表4 不同预后各血清水平[n，（±s）]Table4 serum levels in different prognos is[n，（±s）]

表4 不同预后各血清水平[n，（±s）]Table4 serum levels in different prognos is[n，（±s）]

时间入院时入院第3d入院第5d组别预后良好者预后不良者t值P值预后良好者预后不良者t值P值预后良好者预后不良者t值P值n 38 2438 2438 24 HMGB1（mg/L）7.79±1.69 8.07±2.000.5920.556 6.15±1.877.82±2.133.2450.0025.22±1.74 7.38±2.254.246＜0.001IGF-1（nmol/L）28.36±7.1130.89±8.08 1.2940.20133.10±3.1231.03±2.762.6580.01038.74±7.4532.05±7.043.5160.001ficolin-3（μg/mL）13.44±2.0513.00±1.920.8430.40214.29±1.4113.17±1.233.1970.00215.80±2.0213.91±1.843.7120.001

2.4 相关性

经Spea rman等级相关分析，血清HMGB 1与MRS评分呈正相关，与GOS评分呈负相关（P＜0.05）；血清IGF-1、ficolin-3与MRS呈负相关，与GOS评分呈正相关（P＜0.05），见表5。

表5 血清HMGB1、IGF-1、ficolin-3水平与MRS、GOS评分相关性Table5 Correlation between serum HMGB1，IGF-1，ficolin-3levelsand MRS，GOSscores

2.5 预后预测价值

ROC曲线分析显示，血清HMGB1、IGF-1、ficolin-3水平ROC曲线下的面积（Area Under Curve，AUC）大于入院第3d。见图1～2。

图1 入院第3d各血清ROC曲线Figure1 ROC curve of each serum on the 3rd day afteradmission

图2 入院第5d各血清ROC曲线Figure2 ROC curve of each serum on the 5th day afteradmission

2.6 生存分析

随访28d，以ROC曲线最佳截断值分为低危组、高危组，KM曲线分析显示，血清HMGB1、IGF-、ficolin-3高危组、低危组生存曲线对比，差异有统计学意义（χ2=4.533，9.626，6.345；P=0.033，0.002，0.012）。见图3，图4，图5。

图3 KM生存曲线（HMGB1）Figure3 KMsurvival curve（HMGB1）

图4 KM生存曲线（IGF-1）Figure4 KMsurvival curve（IGF-1）

图5 KM生存曲线（ficolin-3）Figure5 KMsurvival curve（ficolin-3）

3 讨论

据统计，我国每年颅脑损伤人数＞100万，病死率高达58.0%，可减少脑血流量，诱导脑细胞死亡，危及生命安全[7]。研究认为，炎症反应介导脑缺血再灌注损伤是重症颅脑损伤患者脑缺血缺氧原因之一[8]。因此监测炎症因子水平变化，了解其在重症颅脑损伤中作用机制，有助于评估脑损害程度，判断预后效果。

HMGB1可作用于Toll样受体2、TLR4激活核因子κB，参与颅脑损伤发生、发展。本研究结果显示，血清HMGB1水平在重症颅脑损伤患者中呈异常高表达状态，从而说明重症颅脑损伤患者发生脑组织破坏、细胞坏死、凋亡等病理变化时，可上调HMGB1水平，引发TLR4、TLR9等介导病原分子模式，加重炎症反应损伤，引发脑组织二次损伤。进一步经相关性分析显示，血清HMGB1与MRS评分存在正相关关系，与GOS评分存在负相关关系。Xia P等[9]研究通过给脑损伤模型小鼠注射HMGB1抗体推测HMGB 1可通过激活神经胶质细胞，加重神经细胞损伤，促进神经细胞凋亡，影响预后改善。

郭义君等[10]通过研究86例急性颅脑损伤患者IGF-1水平也发现，在发病后1、3、5d血清IGF-1水平均呈低表达状态，可见重症颅脑损伤能损伤下丘脑-垂体轴及其相关结构，减少生长激素水平，降低外周血IGF-1含量。本研究数据显示，血清IGF-1水平在入院第3、5d神经功能恢复良好者中呈高表达状态，并与GOS评分密切相关，与Kostereva NV等[11]研究相似。分析发现IGF-1高表达水平能减轻血管阻力，减少神经细胞继发性损伤，抑制细胞凋亡[12]。本研究进一步经ROC曲线分析显示，入院第5d血清IGF-1水平AUC为0.794，高于其他血清指标，说明通过测定患者IGF-1水平变化可对预后效果进行预测，提示IGF-1为重症颅脑损伤预后的潜在预测指标。

研究证实，血清ficolin-3水平在严重颅脑损伤患者中呈异常低表达状态，并与GCS呈负相关关系，原因分析，激活ficolin介导的补体凝集素途径一定程度可促进颅脑损伤补体依赖性炎症过程，调节机体天然免疫[13]。杨永康等[14]通过对67例创伤性脑损伤患者血清ficolin-3水平检测发现，预后良好者发病后24、48、72、120h血清ficolin-3水平出现上升趋势，进一步经ROC曲线分析发现，血清ficolin-3水平诊断敏感度、特异度分别为82.19%、60.036%，与本研究观点一致，说明血清ficolin-3水平在评估重症颅脑损伤预后具有一定预测价值。

基于上述研究进一步经KM曲线分析发现，血清HMGB1、IGF-1、ficolin-3异常表达可增加重症颅脑损伤患者死亡风险，应及时予以患者针对性治疗方案。

综上可知，血清HMGB1、IGF-1、ficolin-3水平在重症颅脑损伤中呈异常表达状态，并与神经功能损伤密切相关，动态监测上述血清水平，可为临床评估脑损伤程度、判断预后提供科学指导。