HIF-1α、Bax联合Bcl-2在脑梗死肺部感染患者中的表达水平及其与红细胞免疫、炎症反应的关系*

闫龙龙,王俊燕,高 蒙,董远峰,方 乐

1.兵器工业五二一医院检验科,陕西西安 710065;2.空军军医大学第二附属医院核医学科,陕西西安 710038;3.兵器工业五二一医院质量管理处,陕西西安 710065

脑梗死是临床常见的神经系统疾病,病理特征以脑血液循环障碍、脑组织局部缺血性坏死或软化为主,发病群体以中老年人为主,近年来随着人们生活方式的转变,该疾病发病趋向年轻化[1]。肺部感染是脑梗死患者常见并发症,主要是因为神经功能损伤导致其排痰能力下降、吞咽功能障碍等因素诱发其肺部感染,加上脑梗死患者合并基础疾病较多,机体抵抗力较差,因而肺部感染发生风险增大[2-3]。目前,主要通过肺部CT和实验室病原体培养对肺部感染进行确诊[4-5]。但是对于发病初期的肺部感染患者而言,肺部CT诊断的灵敏度和特异度较差,而实验室病原体培养的时间较长,不利于患者早期治疗开展。生物学指标检测是近年来肺部感染诊断的新热点,检测速度较快,且大部分指标在疾病诊断方面具有较高的灵敏度和特异度[6]。有研究表明,缺氧诱导因子1α(HIF-1α)、B淋巴细胞瘤-2相关X蛋白(Bax)联合B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)在肺部感染中有特异性变化[7-8]。基于此,本研究选择脑梗死患者作为研究对象,对HIF-1α、Bax、Bcl-2在并发肺部感染患者中的表达情况进行了分析,并从红细胞免疫、炎症反应角度分析了HIF-1α、Bax、Bcl-2水平变化机制,现报道如下。

1 资料与方法

1.1一般资料 选择2021年6月至2022年7月兵器工业五二一医院收治的脑梗死患者98例作为研究对象,根据是否发生肺部感染分为对照组(无肺部感染)和观察组(有肺部感染),每组49例。对照组男32例,女17例;年龄41～85岁,平均(64.29±10.37)岁;脑梗死类型:部分前循环梗死15例,后循环梗死13例,腔隙性梗死12例,全部前循环梗死9例。观察组男33例,女16例;年龄42～86岁,平均(65.42±11.06)岁;脑梗死类型:部分前循环梗死16例,后循环梗死13例,腔隙性梗死13例,全部前循环梗死7例。两组一般资料比较,差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。纳入标准:(1)经颅脑CT、磁共振成像等影像学检查确诊为脑梗死;(2)发病至抢救时间≤6 h;(3)无其他感染性疾病;(4)无血液系统疾病和凝血功能障碍。排除标准:(1)合并脑出血、硬膜下血肿、蛛网膜下腔出血等出血性颅脑疾病;(2)合并恶性肿瘤、颅内占位性病变、自身免疫系统疾病等;(3)存在心、肝、肾等重要脏器功能不全;(4)入院前有肺部感染性疾病史;(5)有肺部手术史;(6)有慢性炎症疾病史。所有患者均对本研究知情并同意参与。本研究经兵器工业五二一医院医学伦理委员会审批。

1.2方法

1.2.1HIF-1α、Bax、Bcl-2水平检测 经肘静脉采集两组患者3 mL外周静脉血,无需进行抗凝处理,置于普通无菌采血管内在4 ℃条件下保存待测,若当日不能进行检测需要放置在-20 ℃条件下保存。检测前对血液标本进行离心处理,3 500 r/min离心10 min,离心半径15 cm,结束后应用移液器分离上层血清进行检测,检测仪器为全自动酶联免疫分析仪(山东莱博生物科技有限公司,鲁械注准20222220186,型号:E-1080),检测方法为酶联免疫吸附试验,试剂盒购自上海科培瑞生物科技有限公司(生产批号:KPR-E11302)。

1.2.2红细胞免疫指标水平检测 取患者静脉血,血液标本无需进行离心处理,置于流式细胞仪(苏州赛景生物科技有限公司,规格型号:XTG-1600)进行红细胞C3b花环率(RBC-C3bRR)、红细胞免疫黏附促进率(RIAER)、红细胞免疫黏附抑制率(RFIR)、红细胞免疫复合物花环率(RBC-ICR)水平检测。

1.2.3炎症指标水平检测 经肘静脉采集两组患者3 mL外周静脉血2管,1管血液标本无需进行抗凝处理,1管需置于含有肝素的采血管内,2管血液标本均置于普通无菌采血管内在4 ℃条件下保存待测,若当日不能进行检测需要放置在-20 ℃条件下保存。未抗凝处理的血液标本以2 000 r/min离心20 min,离心半径10 cm,然后用移液器分离上层血清进行C反应蛋白(CRP)、血清淀粉样蛋白A(SAA)水平检测,CRP应用颗粒增强免疫比浊法,检测仪器选择深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司生产的BS-200全自动生化分析仪,试剂盒购自烟台澳斯邦生物工程有限公司;SAA应用酶标免疫法,检测仪器选择深圳雷杜生命科学股份有限公司生产的RT-6900酶标分析仪(粤械注准20172221284),试剂盒购自广州奥瑞达生物科技有限公司(生产批号:ARD40365)。肝素管血液标本应用上海光电医用电子仪器有限公司生产的全自动血细胞分析仪(型号:MEK-6400P)进行白细胞计数(WBC)、降钙素原(PCT)水平检测,检测前无需对血液标本进行离心处理。

1.3观察指标 比较两组患者HIF-1α、Bax、Bcl-2、红细胞免疫指标(RBC-C3bRR、RIAER、RFIR和RBC-ICR)和炎症反应指标(WBC、PCT、CRP和SAA)水平,并分析HIF-1α、Bax、Bcl-2水平与红细胞免疫和炎症反应指标水平的相关性。

2 结 果

2.1两组患者HIF-1α、Bax、Bcl-2水平比较 观察组患者HIF-1α、Bax水平均高于对照组,Bcl-2水平低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 两组患者HIF-1α、Bax、Bcl-2水平比较

2.2两组患者红细胞免疫指标水平比较 观察组患者RBC-C3bRR、RIAER水平均低于对照组,RFIR、RBC-ICR水平均高于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 两组患者红细胞免疫指标水平比较

2.3两组患者炎症反应指标水平比较 观察组患者WBC、PCT、CRP、SAA水平均高于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。见表3。

表3 两组患者炎症反应指标水平比较

2.4HIF-1α、Bax、Bcl-2水平与红细胞免疫和炎症反应指标水平的相关性 HIF-1α和Bax水平与RBC-C3bRR和RIAER水平均呈负相关(P<0.05),与RFIR、RBC-ICR、WBC、PCT、CRP和SAA水平均呈正相关(P<0.05);Bcl-2水平与RBC-C3bRR和RIAER水平均呈正相关(P<0.05),与RFIR、RBC-ICR、WBC、PCT、CRP和SAA水平均呈负相关(P<0.05)。见表4。

表4 HIF-1α、Bax、Bcl-2水平与红细胞免疫和炎症反应指标水平的相关性

3 讨 论

肺部感染是脑梗死患者常见并发症,据统计,肺部感染发病率在脑梗死并发症发生率中占7%～22%,是导致脑梗死患者预后差的危险因素之一[9]。脑梗死并发肺部感染主要是因为神经、体液调节机制紊乱,导致患者的通气、换气功能降低,肺间质出现水肿情况,加上神经损伤导致的吞咽功能障碍和咳嗽反射能力减退,导致其肺部分泌物不能及时排出,进而恶化为肺部感染[10]。相关研究表明,及早对合并肺部感染的脑梗死患者进行针对性治疗是降低其病死率的关键。但是由于肺部感染具有一定的隐匿性,早期难以通过肺部CT等影像学手段检出,而采取呼吸道分泌物进行实验室培养的时间较长,容易导致患者延误最佳治疗时间,因而需要寻求更有效的诊断方式[11]。

对此,本研究从近年来临床感染性疾病关注的热点生物学指标,如HIF-1α、Bax、Bcl-2进行分析,就3项指标在脑梗死肺部感染患者中表达水平进行分析,结果显示,合并肺部感染的脑梗死患者HIF-1α、Bax水平高于未感染患者,而Bcl-2水平低于未感染患者,差异均有统计学意义(P<0.05),由此可见,HIF-1α、Bax、Bcl-2水平在合并肺部感染脑梗死患者中有特异性表现。分析原因为缺氧是肺部感染病理表现之一,主要是因为肺实质出现炎性损伤,导致肺通气功能下降出现缺氧情况,而HIF-1α的信号级联反应会受氧气的影响,当肺部缺氧时会激活HIF-1α相关途径,导致HIF-1α大量分泌,因而肺部感染患者该指标水平会明显升高[12]。Bax和Bcl-2是人体重要的凋亡基因[13]。肺部感染会导致机体出现炎症反应,引起细胞凋亡,使机体细胞损伤加重,进而使Bax水平上升,而Bax会与Bcl-2形成异二聚体,抑制Bcl-2的分泌。因此,当Bax水平上升时Bcl-2会降低。WBC、PCT、CRP和SAA是临床感染性疾病诊断和监测常用的炎症细胞因子指标,可反映机体是否存在炎症反应[14-15]。本研究通过对脑梗死肺部感染患者HIF-1α、Bax、Bcl-2与WBC、PCT、CRP和SAA等指标水平进行相关性分析发现,HIF-1α、Bax水平与WBC、PCT、CRP和SAA水平为正相关关系,Bcl-2水平与WBC、PCT、CRP和SAA水平为负相关关系,进一步论证了HIF-1α、Bax、Bcl-2与炎症反应的相关性,表明脑梗死肺部感染患者的炎症反应是导致机体缺氧和细胞凋亡加重的因素之一。

本研究还对HIF-1α、Bax、Bcl-2水平与红细胞免疫指标水平的相关性进行了分析。红细胞免疫是机体防御机制之一,红细胞具有免疫黏附功能,其表面的补体受体蛋白质可以附着在免疫复合物上,将其运输到肝、脾内进行清除,进而发挥免疫功能。RBC-C3bRR、RIAER、RFIR和RBC-ICR是红细胞免疫常规检测的生物学指标,本研究通过比较合并和未合并肺部感染脑梗死患者的RBC-C3bRR、RIAER、RFIR和RBC-ICR水平发现,感染患者RBC-C3bRR、RIAER水平均降低,RFIR、RBC-ICR水平均升高。分析原因为脑梗死患者并发肺部感染后会诱发机体细胞免疫功能紊乱,对其红细胞免疫功能产生抑制作用。RBC-C3bRR和RIAER反映的是红细胞的免疫黏附功能,而RFIR和RBC-ICR反映的是对红细胞免黏附功能的抑制作用,因此,当肺部感染时会刺激RFIR和RBC-ICR大量分泌,抑制红细胞免疫黏附功能,导致RBC-C3bRR和RIAER水平均降低。本研究通过分析HIF-1α、Bax、Bcl-2水平与RBC-C3bRR、RIAER、RFIR和RBC-ICR水平的相关性发现,HIF-1α、Bax、Bcl-2水平与红细胞免疫指标水平密切相关。究其原因为HIF-1α可反映机体的缺氧情况,肺部感染后导致机体组织局部缺氧造成红细胞生成异常,红细胞合成减少,使红细胞免疫功能紊乱。Bax、Bcl-2反映的是机体细胞凋亡情况,肺部感染后会造成红细胞凋亡,并对红细胞生成进行抑制,从而导致红细胞免疫功能紊乱。

综上所述,合并肺部感染的脑梗死患者HIF-1α、Bax水平均升高,Bcl-2水平降低,且HIF-1α、Bax、Bcl-2水平与红细胞免疫和炎症反应指标水平密切相关。