病毒性脑炎患儿血清高迁移率族蛋白-1与神经损伤和炎症反应的相关性研究*

许诣，秦建品，钱丹，沈文婷

[襄阳市中心医院（湖北文理学院附属医院）儿科，湖北 襄阳 441021]

病毒性脑炎是由柯萨奇病毒、EB 病毒、乙型脑炎病毒等引起的中枢系统感染性疾病，多发于儿童，临床主要表现为头痛、发热、抽搐等，具有病死率高、预后差的特点[1]。临床根据患儿神经系统损伤程度采取针对性治疗，多采用影像学检查评估患儿神经损伤情况，具有一定的主观性[2]。有研究发现，病毒性脑炎患儿受病毒侵袭，脑实质广泛性损伤，表现为神经细胞坏死及炎症细胞浸润，临床可通过检测脑脊液神经损伤指标和炎症因子评估患儿病情[3-4]。然而获取患儿脑脊液标本需要进行穿刺，具有一定的创伤性[5]。有研究报道，神经系统疾病患者血液中的炎性介质与神经损伤程度、机体炎症反应有关，可通过血液炎症因子反映患者神经损伤及炎症情况[6]。高迁移率族蛋白-1（high mobility group box-1,HMGB1）是一种重要的炎性介质，存在于真核细胞中，能够被免疫活性细胞和坏死细胞激活并释放到细胞外，参与炎症疾病的发生、发展，加剧机体炎症反应[7]。然而病毒性脑炎患儿血清HMGB1 水平与神经损伤和炎症反应的关系尚不清楚。鉴于此，本研究选取襄阳市中心医院收治的94 例病毒性脑炎患儿，探究血清HMGB1 水平与神经损伤、炎症反应的相关性。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2019 年10 月—2021 年10 月襄阳市中心医院收治的94 例病毒性脑炎患儿作为研究组。其中男性52 例，女性42 例；年龄1～13 岁，平均（5.81±0.95）岁。另取同期本院健康体检儿童86 例作为对照组。其中男性48 例，女性38 例；年龄1～12 岁，平均（5.69±0.87）岁。纳入标准：①符合《诸福棠实用儿科学（上册）》[8]病毒性脑炎诊断标准；②首次发病。排除标准：①颅脑手术史；②心肝肾功能障碍；③血液性系统疾病；④合并其他中枢神经感染；⑤合并脑脊髓炎；⑥合并其他系统或全身感染性疾病；⑦自身免疫性疾病。两组一般资料比较，差异无统计学意义（P>0.05），具有可比性。本研究经医院医学伦理委员会批准（No：襄医190017），患者家属均签署知情同意书。

1.2 方法

根据研究组神经损伤程度细分为轻度组37 例，中度组31 例，重度组26 例。神经损伤程度采用改良Rankin 评分量表评定，1～2 分为轻度，3～4 分为中度，5 分为重度[9]。

入院后清晨空腹采集患者静脉血3 mL，3 500 r/min 离心15 min，离心半径10 cm，采用酶联免疫吸附试验测定血清HMGB1、白细胞介素1β（Interleukin-1β,IL-1β）、肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α,TNF-α）水平，采用放射免疫法测定血清神经元特异性烯醇化酶（neuron-specific enolase,NSE）、髓鞘碱性蛋白（myelin basic protein,MBP）水平，试剂盒均购自上海博亚生物技术有限公司。

1.3 统计学方法

数据分析采用SPSS 22.0 统计软件。计量资料以均数±标准差（）表示，比较用t检验或方差分析，进一步两两比较用SNK-q检验；计数资料以构成比表示，比较用χ2检验；相关性分析用Pearson 法；绘制受试者工作特征（receiver operating characteristic,ROC）曲线。P<0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组血清HMGB1、NSE、MBP、IL-1β、TNF-α水平比较

研究组与对照组血清HMGB1、NSE、MBP、IL-1β、TNF-α 水平比较，经t检验，差异有统计学意义（P<0.05），研究组高于对照组。见表1。

表1 研究组与对照组血清HMGB1、NSE、MBP、IL-1β、TNF-α水平比较（）

表1 研究组与对照组血清HMGB1、NSE、MBP、IL-1β、TNF-α水平比较（）

2.2 不同严重程度患儿血清HMGB1、NSE、MBP、IL-1β、TNF-α水平比较

不同严重程度患儿血清HMGB1、NSE、MBP、IL-1β、TNF-α 水平比较，经单因素方差分析，差异有统计学意义（P<0.05），重度组高于中度组和轻度组（P<0.05），中度组高于轻度组（P<0.05）。见表2。

表2 不同严重程度患儿血清HMGB1、NSE、MBP、IL-1β、TNF-α水平比较（）

表2 不同严重程度患儿血清HMGB1、NSE、MBP、IL-1β、TNF-α水平比较（）

注：①与轻度组比较，P <0.05；②与中度组比较，P<0.05。

2.3 病毒性脑炎患儿血清HMGB1 水平与NSE、MBP、IL-1β、TNF-α水平的相关性

Pearson 相关性分析结果显示，病毒性脑炎患儿血清HMGB1 水平与NSE、MBP、IL-1β、TNF-α 水平呈正相关（r=0.445、0.391、0.354 和0.386，P=0.000、0.000、0.002 和0.000）。

2.4 病毒性脑炎患儿血清HMGB1 水平对重度神经损伤的诊断效能

ROC 曲线分析结果显示，病毒性脑炎患儿血清HMGB1 水平评估重度神经损伤的最佳截断点为20.28 ng/mL，敏感性为88.46%（95% CI：0.698，0.976），特异性为94.12%（95% CI：0.856，0.984），AUC 为0.948（95% CI：0.882，0.983）。见图1。

图1 病毒性脑炎患儿血清HMGB1水平评估重度神经损伤的ROC曲线

3 讨论

病毒性脑炎是由各种病毒感染引起的炎症性脑病，病毒感染后可诱发免疫性脑损伤，病变影响大脑实质，进而破坏血脑屏障[10-11]。临床研究表明，神经系统损伤可导致神经元细胞发生炎症、坏死，多种炎症因子和酶释放进入血液，引发一系列病理改变[12-13]。病毒性脑炎患儿机体病毒与神经胶质细胞相互作用，诱导产生大量IL-1β、TNF-α 等炎症因子，使脑组织发生炎症改变[14]。此外，NSE、MBP 等神经损伤指标释放进入脑脊液和血液，可作为反映神经元受损的生化指标[15]。有研究指出，血清HMGB1 水平与神经系统损伤患者神经损伤指标及炎症因子水平有关，在神经系统损伤及炎症反应中发挥重要作用[16]。

HMGB1 作为炎性介质，通过与晚期糖基化终产物受体、Toll 样受体等细胞表面受体结合促进炎症因子产生，破坏血脑屏障，促进神经细胞坏死和凋亡[17]。HMGB1 具有广泛的生物活性，维持核小体结构，调节基因转录、参与DNA 重组等功能，脑组织炎症损伤后，HMGB1 可以快速转位到细胞质并释放，直接作用于神经元表面受体和胶质细胞表面受体，促进炎症因子释放[18]。动物实验研究发现，抑制HMGB1 活性或阻断相关炎症反应通路，可以减轻脑组织的炎症损伤[19]。NSE 存在于神经元、神经细胞及神经纤维中，能够与神经元特异结合，脑损伤时从胞浆中释放进入脑脊液；MBP 是中枢神经髓鞘膜中重要成分，具有神经组织特异性[20]。本研究中研究组血清HMGB1、NSE、MBP、IL-1β、TNF-α 水平高于对照组，说明病毒性脑炎患儿神经损伤及炎症反应导致血清HMGB1、NSE、MBP、IL-1β、TNF-α 水平异常升高。分析其原因为病毒侵袭直接导致病毒性脑炎患儿脑组织受损，由于患儿自身免疫功能较差，进而引起神经细胞炎症反应，多种炎症因子透过血脑屏障进入血液，神经系统组成物质NSE、MBP参与脑损伤病理过程，随着血脑屏障受损释放进入血液。HMGB1 通过多种通路参与机体炎症反应，与脑水肿、帕金森、癫痫等多种神经系统疾病的发生、发展密切相关[21-23]。HMGB1 在中枢神经系统中可以与其受体结合，进而调节炎症反应和血脑屏障通透性，将HMGB1 注入小鼠脑组织后，能够损伤脑血管内皮细胞，破坏血脑屏障，促进IL-1β、TNF-α 等炎症因子释放，加重脑神经系统损伤[24]。病毒性脑炎患儿神经元损伤、坏死，早期HMGB1 由神经元释放加剧脑损伤，随着病情进展，由星形胶质细胞释放诱导细胞毒性反应[25]。本研究中重度组血清HMGB1 高于中度组和轻度组，中度组血清HMGB1高于轻度组，说明病毒性脑炎患儿血清HMGB1 水平随着病情进展，其水平逐渐升高。Pearson 相关性分析结果显示，病毒性脑炎患儿血清HMGB1 水平与NSE、MBP、IL-1β、TNF-α 水平呈正相关，说明病毒性脑炎患儿血清HMGB1 水平与神经损伤和炎症反应密切相关。HMGB1 作为促炎因子，能够主动分泌或被动释放，通过与多种内源性分子结合，诱导炎症反应，随着炎症反应加剧，诱发神经元细胞凋亡，加剧中枢神经系统损伤[26]。HMGB1 能够维持并放大炎症反应，细胞因子、内毒素等感染因素，以及创伤、缺血等非感染因素均可促进HMGB1 释放，而HMGB1 进一步诱导多种促炎介质的表达和释放，进而活化蛋白激酶信号通路和核转录因子κB 的核移位[27]。ROC 曲线分析结果显示，病毒性脑炎患儿血清HMGB1 水平评估重度神经损伤的最佳截断点为20.28 ng/mL，AUC 为0.948，临床可通过动态监测病毒性脑炎患儿血清HMGB1 水平变化，了解神经损伤程度，对指导临床治疗具有重要参考价值。此外，血清学指标检测方便、快捷，可重复性强，且对患儿创伤较小[28]。

综上所述，病毒性脑炎患儿血清HMGB1 水平与神经损伤和炎症反应密切相关，血清HMGB1 水平可作为评估患儿神经损伤的敏感指标。然而，本研究纳入患儿有限，统计结果可能存在一定偏差，仍需扩大样本验证研究结果。