石 超

(江苏省徐州市中心医院儿科， 江苏 徐州 221009)

头部亚低温治疗新生儿HIE对血浆ICAM-1 caspase-3水平及NBNA评分的影响研究*

石 超

(江苏省徐州市中心医院儿科， 江苏 徐州 221009)

目的：探讨头部亚低温治疗新生儿缺氧缺血性脑病(hypoxic-ischemic encephalopathy,HIE)对血浆细胞间黏附分子-1(intercellular adhesion moLecule-1,ICAM-1)、半胱氨酸蛋白酶-3(caspase-3)水平及新生儿行为神经(neonatal behavioral neurological assessment,NBNA)评分的影响。方法：选取自2014年6月至2016年6月我院重症监护室收治的80例HIE足月儿，按照随机数表法将其分为对照组和观察组，每组各40例，两组患儿出生6h内均给予常规治疗，观察组在此基础上再给予头部亚低温治疗。比较两组患儿治疗即刻(0h)及治疗后1d、2d、3d、7d时血浆ICAM-1、caspase-3水平变化情况，评价两组患儿出生后7d、14d、28d的NBNA评分并进行比较。结果：治疗后，对照组患儿血浆caspase-3浓度先升高，至2d升至最高，然后下降并趋于平稳，而血浆ICAM-1浓度则出现先降低后趋于平稳的改变，治疗后不同时间点比较差异有统计学意义(P<0.05)；观察组患儿血浆中caspase-3、ICAM-1浓度均呈现出降低的趋势，至2d caspase-3浓度降至最低，3d ICAM-1浓度降至最低，分别为(2.7±1.3)ng/mL、(23.8±18.5)ng/mL，再趋于稳定，不同时间点比较差异具有统计学意义(P<0.05)；观察组治疗后1d、2d、3d的血浆caspase-3、ICAM-1浓度均低于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)；观察组患儿出生后14d、28d的NBNA评分分别为(34.6±2.4)分、(36.8±2.0)分，均高于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。结论：头部亚低温治疗通过降低血浆caspase-3、ICAM-1浓度，从而改善HIE患儿的脑细胞凋亡及炎症反应情况，减少脑损伤，且对神经功能具有很好的保护作用，值得在临床上推广应用。

头部亚低温； 新生儿缺氧缺血性脑病； 细胞间黏附分子； 半胱氨酸蛋白酶

HIE是一种围产期胎儿或新生儿的脑组织损害，由各种围产期因素引起，可出现一系列因脑缺氧、缺血引起的脑病表现。HIE在临床上可分为轻、中、重度，病情越重患儿的神经系统损伤越严重，甚至可遗留神经系统后遗症[1]。目前，治疗HIE的有效措施尚存在较大争议，未得到公认，且HIE的药物治疗尚处于动物研究阶段，疗效及安全性尚未得出确切结论。近年来，多数研究中发现，非药物治疗方法亚低温治疗对新生儿HIE的疗效较好，安全性也较好，具有很好的应用前景[2]。针对HIE发病机制的研究显示，在脑缺氧缺血后HIE的进一步恶化发展中凋亡和炎症反应起着十分重要的作用，ICAM-1作为黏附因子的一种，能够介导缺氧缺血后的炎性反应，这一介导作用是通过促进炎性细胞黏附内皮细胞而实现的；caspase-3是参与脑损伤细胞凋亡的一种重要蛋白酶，能够激活或灭活关键性蛋白，扮演着凋亡执行者的重要角色[3]。正常生理情况下，中枢神经系统的正常发育需要caspase-3参与，而病理情况下，caspase-3又参与缺氧、缺血再灌注损伤机制[4]。本研究对HIE患儿采取头部亚低温治疗，并观察了治疗后不同时间血浆中ICAM-1、caspase-3水平变化情况及出生后不同阶段的NBNA评分，旨在探究亚低温治疗对HIE的疗效及其对神经系统的保护作用，现将结果报告如下：

1 资料与方法

1.1 一般资料：选取自2014年6月至2016年6月我院重症监护室收治的经头部CT或MRI确诊为中、重度HIE的80例足月儿作为研究对象，按照简单随机法随机分为对照组(常规治疗)和观察组(常规治疗+亚低温治疗)，每组各40例。纳入标准：所有患儿均符合中华医学会儿科学分会新生儿学组制定的新生儿HIE诊断及分级标准[5]，均于6h内入院接受治疗；均为足月产的正常(出生)体重患儿，胎龄在37周以上(大于等于37周)，出生时体重在2500g以上(大于等于2500g)；出生后的Apgar评分情况：1min时小于等于3分，5min时小于等于5分；出生后6h内，所有患儿均出现明显的神经系统症状，如肌张力异常、反射异常、惊厥、昏迷、呼吸不规则等。排除标准：排除存在先天性畸形、先天性代谢性疾病及遗传疾病的患儿，排除存在严重颅内出血及颅内骨折的患儿，排除出生前存在宫内感染、出生后存在出血倾向及贫血的患儿。对照组患儿中男23例，女17例，胎龄为37～40(38.4±2.5)周，出生体重为2.5～3.5(3.1±0.4)kg；HIE病情分级：中度27，重度13例；观察组患儿中男22例，女18例，胎龄为37～41(39.1±2.3)周，出生体重为2.5～3.4(3.1±0.5)kg；HIE病情分级：中度26，重度14例。本研究经医院伦理委员会认可，病人以及家属均事先知情并同意接受研究。两组患儿在性别、胎龄、出生体重等方面差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。

1.2 方法：对照组患儿出生后6h时给予常规治疗措施，包括维持内环定稳定、血压及血糖水平在正常范围内，改善患儿的通气，给予镇静、抗惊厥、降颅内压药物，以及保护脑功能等措施。观察组患儿在对照组常规治疗的基础上给予选择性头部亚低温治疗，采用雁科YJW608-04B 亚低温治疗仪( 湖南衡阳宏毅电子有限公司)对患儿进行头部亚低温治疗，将降温帽、水温分别控制在6～12℃、33～34℃之间，用降温帽将患儿的头部包裹住，在患儿的前额正中处固定皮肤温度探头，探头可检测出体表皮肤温度，维持体表皮肤温度、肛温分别为(33.5±0.5)℃、(34.0±0.5)℃，在此温度下持续治疗72h后停止亚低温治疗，等待患儿自然复温，若停止亚低温治疗6h后患儿仍未自然复温，可给予远红外辐射进行复温处理，将复温速度维持每h0.2～0.5℃，复温24h后，患儿的体表皮肤温度可恢复至36.5℃左右。在亚低温治疗的过程中，应对患儿的呼吸、心率、血压、血气及电解质等指标进行严密监测。

1.3 血浆ICAM-1、caspase-3浓度的检测：治疗即刻、治疗后1d、2d、3d、7d不同时间点，所有患儿均经静脉抽取2mL的外周血置于试管内，然后放入离心机中进行离心，离心机的转速为3500r/min，离心5min后收集试管内的上层血清，并将其置于-70℃的条件下进行冷冻保存，等待检测。采用酶联免疫吸附试验(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)对血清中ICAM-1、Caspase-3浓度进行检测，由美国 Adlit-teram Diagnostic Laboratories Inc 提供血浆ICAM-1、Caspase-3浓度检测所需的试剂盒，严格按照试剂盒上的检测方法及步骤进行操作。

1.4 观察指标:比较两组患儿治疗0h、1d、2d、3d、7d时的血浆ICAM-1、Caspase-3浓度检测情况。对两组患儿出生后7d、14d、28d的新生儿行为神经评分(NBNA)评分进行测定，由一名专业主治医师在室温、半暗的环境下测定患儿的NBNA评分，评分的测定以鲍秀兰[6]制定的20项新生儿行为神经测查法为标准，新生儿行为神经测查法共包括20项，其中6项为行为能力检查，4项为被动肌张力检查，4项为主动肌张力检查，3项为原始反射检查，每项检查的评分包括0、1、2 分三个等级，NBNA测查法的满分为40分，若20项检查的得分大于等于35分，即表示患儿的行为神经功能正常，若20项检查的得分小于35分，即表示新生儿的行为神经能力异常。比较两组患儿出生后7d、14d、28d的NBNA评分情况。

1.5 统计学方法:所有数据均用SPSS13.0统计学软件分析，计量资料用均数±标准差表示。用重复测量的方差分析进行两组间计量资料差异比较，以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 两组患儿治疗后不同时间点的血浆caspase-3浓度变化情况:对照组患儿血中caspase-3浓度在治疗后呈现出先升后降的趋势，在第2d血中caspase-3浓度达高峰，第7d血中caspase-3浓度开始趋于平稳，治疗后不同时间点的血浆caspase-3浓度变化存在较大差异(P<0.05)；观察组患儿血浆caspase-3浓度在治疗后呈现出先降低后趋于稳定的改变情况，第2d血中caspase-3浓度降至最低，不同时间点的浓度比较有较大差异(P<0.05)；治疗后1d、2d、3d，观察组患儿血浆caspase-3浓度低于对照组(P<0.05)，其他时间点比较差异无统计学意义(P>0.05)。详见表1

表1 两组患儿治疗后不同时间点的血浆caspase-3浓度变化情况(ng/mL)

2.2 两组患儿治疗后不同时间点的血浆ICAM-1浓度变化情况:两组患儿的血浆ICAM-1浓度均出现先降低，后趋向平稳的变化趋势，不同时间点血浆ICAM-1浓度的比较差异具有统计学意义(P<0.05)；观察组患儿治疗即刻(0h)的血浆ICAM-1浓度差异不大(P>0.05)；而治疗后1d、2d、3d、7d的血浆ICAM-1浓度均较对照组患儿低，组间比较差异具有统计学意义(P<0.05)。详见表2

表2 两组患儿治疗后不同时间点的血浆ICAM-1浓度变化情况(ng/mL)

组间、不同时间点F=4.356，P=0.031

2.3 两组患儿出生后不同时间段的新生儿行为神经评分(NBNA)情况比较:出生后7d，两组患儿的NBNA评分较为相近(P>0.05)；随着出生时间的延长，两组患儿的NBNA评分呈逐渐增长的趋势，不同时间段的NBNA评分比较存在较大差异(P<0.05)；出生后14d、28d，观察组患儿的NBNA评分明显高于对照组，组间比较差异具有统计学意义(P<0.05)。详见表3

表3 两组患儿出生后不同时间段的新生儿行为 神经评分(NBNA)情况比较(分)

3 讨 论

新生儿HIE的发生是由于脑部缺氧、缺血导致的，患儿的脑部功能严重受损，神经系统发育也受到严重的影响。HIE的进展及恶化是个渐进的过程，在缺氧缺血引起HIE发病后及继发性功能衰竭前存在一段较短的时期，在这个时期内可出现短暂的脑部功能恢复，这一功能恢复阶段为HIE的治疗提供了一个有效的时间窗[7]。在这个时间窗内对患儿进行亚低温治疗，可对患儿的神经系统功能产生很好的保护作用。头部亚低温治疗方法是人为的对患儿的体温进行控制，在人工诱导方法下，可使患儿的体温下降2～5℃。亚低温治疗的作用机制主要以降低脑细胞代谢、耗能，降低脑细胞无氧酵解导致的乳酸堆积及ATP降解，在这一作用机制下，新生儿的继发性功能衰竭得到有效的预防或延缓，细胞毒作用大大降低，细胞调亡也明显减轻或延缓，利于对神经功能的保护[8]。大量文献报道，亚低温治疗还能使兴奋性神经递质的释放减少，对细胞内钙离子的聚集起到很好的阻断，从而对神经细胞的凋亡起到对抗作用，并抑制过激的炎症反应。国内外多数学者的研究发现，亚低温治疗的最佳治疗时间窗是缺氧缺血后6h内，且亚低温治疗持续72h时的脑保护作用最好[9]。

在HIE的发病过程中，凋亡是迟发性神经损伤的主要死亡形式。凋亡过程中有较多生化事件的发生，其中至关重要的是caspase-3的激活，在细胞凋亡的信号转导通路中处于核心位置的是caspase-3，在caspase级联反应中十分关键[10]。发生HIE的新生儿，其体内caspase-3 mRNA的表达水平可出现明显升高，对这类患儿采取亚低温治疗可保护凋亡通路上的线粒体功能，使体内表达的caspase-3 mRNA水平明显下降，从而减轻HIE导致的神经细胞凋亡。国外学者Xu[11]等人的研究中充分证实了这一点。本研究中对HIE患儿采取亚低温治疗后不同时间点的血浆caspase-3浓度进行检测比较，结果显示，常规治疗组患儿在治疗后2d血中caspase-3浓度达高峰，治疗后3d开始下降并趋于平稳，而亚低温治疗组患儿的血浆caspase-3浓度在接受治疗后2d降至最低，并逐渐趋于平稳，且亚低温治疗组治疗后1d、2d的血浆caspase-3浓度低于常规治疗组，表明HIE患儿接受治疗后其病情均有所恢复，但亚低温治疗对HIE发病后细胞凋亡的抑制效果更佳，更加利于病情的改善，这与国内外相关文献报道[12]一致。

在HIE的病理过程中，炎症反应也起着十分关键的作用，HIE患儿的中枢神经系统出现明显的病理改变，导致脑组织局部的炎症反应和免疫损伤过度激活。ICAM-1作为人体内一种重要的细胞间黏附分子在正常情况下表达较少，甚至不表达，一旦出现缺氧-缺血再灌注损伤、应激反应以及多种炎性介质和细胞因子等刺激，ICAM-1的表达水平可出现明显上调，在炎症细胞黏附过程中起到很好的介导作用[13]。本研究中对比了采取常规治疗和亚低温治疗的HIE患者血浆ICAM-1浓度不同时间点的变化情况，结果显示，接受治疗后，两组患儿ICAM-1的血浆浓度均明显降低并趋向稳定，且不同时间点亚低温治疗组患儿的血浆ICAM-1浓度均较对照组患儿低，表明亚低温治疗通过下调ICAM-1水平可改善HIE病理过程中的炎症反应。

HIE患儿的脑细胞及神经元损伤较为严重，神经系统功能大大降低。在新生儿HIE早期脑损伤的检查及后遗症的预测中，NBNA评分是一项有效的敏感指标，其对脑损伤的早期诊断具有很好的敏感性及特异性，这种神经功能评分方法不仅使用简单，而且评价全面、可信度高。本研究中对比了常规治疗组和亚低温治疗组患儿出生后不同时间点的NBNA评分情况，结果显示，亚低温组患儿出生后14d、28d的NBNA评分均明显高于常规治疗组，提示亚低温治疗对HIE患儿的神经保护作用更为显著，可促进脑功能的恢复。

综上所述，亚低温治疗HIE患儿的效果显著，可抑制脑细胞缺氧缺血后细胞凋亡的启动和过度激活的炎症反应，使血浆caspase-3、ICAM-1水平下调，减轻或避免脑损伤的加重，且对神经的保护作用较好，有利于脑功能的恢复。

[1] 史学凯,崔其亮,吴时光,等.头部亚低温不同治疗时间对新生儿中重度缺氧缺血性脑病的疗效观察[J].中国新生儿科杂志,2013,13(4):221～224.

[2] 崔彦存,刘翠青,夏耀方,等.头部亚低温对新生儿缺氧缺血性脑病血浆非蛋白结合铁和神经行为评分的影响[J].中国新生儿科杂志,2013,12(5):292～295.

[3] 袁玉肖.选择性头部亚低温治疗新生儿缺氧缺血性脑病caspase-3的IL-18的变化[D].河北医科大学,2009.

[4] 崔彦存,刘翠青,李莉,等.头部亚低温对新生儿缺氧缺血性脑病氧化应激损伤和行为神经评分的影响[J].中国新生儿科杂志,2012,16(3):153～156.

[5] 孙明昌,李利.选择性头部亚低温治疗新生儿缺氧缺血性脑病对血清NSE及NBNA评分影响[J].中国妇幼卫生杂志,2014,9(1):23～24,26.

[6] 陈浪辉.头部亚低温不同治疗时间窗对新生儿中重度缺氧缺血性脑病疗效观察[J].儿科药学杂志,2014,18(5):28～31.

[7] 张学艳,王桂敏.中药对脑缺血损伤时细胞凋亡相关基因调控的作用研究进展[J].医学综述,2007,13(2):145～147.

[8] 孙媛娇,王佳敏.脑出血后血肿周围炎症与自由基损伤机制[J].医学综述志,2008,14(1):40～42.

[9] 王来栓,程国强,周文浩,等.亚低温治疗>35周龄新生儿缺氧缺血性病效果及安全性的荟萃分析[J].中华医学杂志,2012,92(20):1400～1404

[10] Kim JJ,Buchbinder N,Ammanuel S,et al.Cost-effective therapeutic hypothermia treatment device for hypoxic ischemic encephalopathy[J].Med Devices(Auckl),2013,12(6):1～10.

[11] Simbruner G,Mittal RA,Rohlmann F,et al.Systemic hypothermia after neonatal encephalopathy:outcomes of neo.nEURO.network RCT[J].Pediatrics,2010,185(126):771～778.

[12] Shah PS.Hypothermia:a systematic review and meta-analysis of clinical trials[J].Semin Fetal Neonatal Med,2010,15(5):238～246.

[13] Mondal N,Bhat BV,Banupriya C,et al.Oxidative stress in perinatal asphyxia in relation to outcome[J].Indian Pediatr,2010,84(77):515～517.

江苏省卫生厅资助基金项目，(编号：2013010265)

1006-6233(2017)08-1319-05

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10.3969/j.issn.1006-6233.2017.08.024