新生儿缺氧缺血性脑病脑脊液和血浆IL-6水平的变化及临床意义
作者：刘晓红 黄静宁 刘皖君
单位：刘晓红(武汉市儿童医院内科 430016)；黄静宁(武汉市儿童医院内科 430016)；刘皖君(同济医科大学附属同济医院)
关键词：脑缺氧；脑缺血；婴儿；新生；白细胞介素6
中华儿科杂志000111 摘 要：目的 研究新生儿缺氧缺血性脑病(HIE)患儿脑脊液和血浆IL-6水平变化，探讨IL-6水平与HIE和脑损伤程度之间的关系。方法 采用ELISA法测定新生儿脑脊液和血浆IL-6水平(24例为HIE组，8例为无窒息、无严重感染及无神经系统疾病的新生儿作为对照组)。结果 重度HIE患儿急性期脑脊液IL-6水平中位数为13.6 ng/L，明显高于对照组的1.8 ng/L及轻、中度HIE组的2.1、3.6 ng/L；血浆IL-6水平各组间差异无显著性。结论 新生儿HIE脑脊液IL-6水平变化与HIE和脑损伤的严重程度有关，IL-6在新生儿缺氧缺血性脑损伤的发病机理中起重要作用。
, http://www.100md.com
Investigation of cerebrospinal fluid and plasma interleukin-6 levels in neonatal hypoxic-ischemic encephalopathy
LIU Xiaohong
(Department of Internal Medicine, Wuhan Children′s Hospital, Wuhan 430016, China)
HUANG Jingning
(Department of Internal Medicine, Wuhan Children′s Hospital, Wuhan 430016, China)
LIU Wanjun
, 百拇医药
(Department of Internal Medicine, Wuhan Children′s Hospital, Wuhan 430016, China)
Abstract：Objective To study the change of cerebrospinal fluid (CSF) and plasma interleukin-6 (IL-6) levels in neonatal hypoxic-ischemic encephalopathy (HIE), and explore the relationship between IL-6 levels and severity of brain damage. Methods IL-6 in CSF and plasma were measured in 24 neonates with HIE and 8 normal term neonates by enzyme-linked immunosorbent assay. Results CSF IL-6 level was much higher in acute stage of severe HIE with brain damage as compared with the control group and moderade, mild form of HIE. There were no significant differences between the four groups in plasma IL-6 levels. Conclusion The changes of CSF IL-6 level in neonates with HIE is related to the severity of HIE and brain damage. It is suggested that IL-6 might play a role in the pathogenesis of neonatal HIE.
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Key words：Cerebral anoxia; Cerebral ischemia; Infant, newborn; Interleukin-6▲
IL-6是一多功能细胞因子，在中枢神经系统调节机体抗损伤和防御中起着重要作用，参与缺氧缺血性脑损伤的病理过程[1]。但迄今有关新生儿缺氧缺血性脑病(HIE)脑脊液中IL-6水平的变化研究国内外报道不多。我们对24例新生儿HIE和8例对照组新生儿脑脊液和血浆IL-6水平变化进行观察，探讨脑脊液IL-6水平与新生儿HIE的严重程度、脑损伤程度之间的相互关系，为新生儿HIE的诊断及预后的判断提供新的理论基础。
对象和方法
一、对象
1.HIE组：24例HIE患儿系我院1998年3月～6月的新生儿科住院患儿，其中轻度HIE 6例，中度HIE 7例，重度HIE 11例。符合1996年杭州会议制定的HIE临床诊断依据和临床分度标准[2]，于急性期(入院时)和恢复期(约起病后5～7 d)分别取脑脊液和静脉血待查。患儿入院后给予综合治疗，病情稳定后行头颅CT检查，根据上述标准将头颅CT结果分为轻度、中度和重度；其中头颅CT轻、中度改变为轻度脑损伤组12例，重度改变为重度脑损伤组9例，正常3例。
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2.对照组：同期住院新生儿8例，均无窒息史、严重感染及神经系统疾病。该组患儿胎龄及获取脑脊液时的日龄与HIE组比较，差异无显著性。
二、方法
1.标本采集：腰穿时留取脑脊液0.5 ml(血污染标本不要)立即置-20℃冰箱保存待查。腰穿同时采静脉血1 ml置抗凝管中混匀，4℃ 3000 r/min离心10 min，分离血浆，置-20℃保存待查。
2.IL-6的测定：采用ELISA法直接测定，药盒由美国Endogen公司提供，批内变异系数10%，批间变异系数10%。
3.统计学方法：数据以中位数(范围)表示，采用Wilcoxon检验和Spearman相关分析。
结果
一、新生儿HIE各组与对照组脑脊液IL-6水平比较(表1)
, 百拇医药
表1 各组新生儿脑脊液及血浆IL-6水平比较(ng/L) 组别
例数
脑脊液IL-6
M(范围)
血浆IL-6
M(范围)
P值
HIE组
重度
11
13.6 (10～16.2)
4.5 (2.9～5.8)
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中度
7
3.6 (3.2～4.8)
4.5 (3.1～6.2)
<0.01
轻度
6
2.1 (1.2～4.5)
2.4 (2.0～4.5)
<0.01
恢复期 (重度)
7
, 百拇医药
3.9 (3.8～4.8)
3.1 (1.7～4.4)
<0.01
对照组
8
1.8 (3.8～4.8)
3.0 (2.8～3.3)
<0.01
注：P值为各组脑脊液IL-6水平与重度HIE组比较
重度HIE组脑脊液IL-6水平较轻、中度HIE组及对照组明显升高，差异有非常显著性(P<0.01)，轻、中度HIE组及对照组间差异无显著性(P>0.05)。
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二、脑脊液与血浆IL-6水平比较(表1)
HIE各组新生儿脑脊液与血浆IL-6水平经直线相关分析无相关关系，各组血浆IL-6水平间差异无显著性(P>0.05)。
三、新生儿HIE组脑脊液IL-6水平与脑损伤程度的比较
重度脑损伤组脑脊液IL-6 水平较轻度脑损伤组明显升高，差异有非常显著性(P<0.01)。
四、新生儿HIE组脑脊液IL-6水平与1 min Apgar评分相关分析
HIE组脑脊液IL-6水平与1 min Apgar评分呈负相关(r=-0.49，P<0.05)。
讨论
一、IL-6与新生儿HIE的关系
, 百拇医药
IL-6是中枢神经系统调节机体抗损伤和防御的重要因子，影响神经细胞的分化，生长和生存。缺氧缺血性脑损伤时，颅内IL-6水平迅速增高，活性增强，导致脑细胞的水肿或坏死[1]。本研究显示，正常足月新生儿脑脊液中含一定浓度的IL-6，重度HIE患儿脑脊液IL- 6水平明显高于对照组，恢复期迅速下降。表明一定浓度的IL-6是维持神经细胞正常生长和生存的基础，IL-6水平的增加是机体调节免疫炎症反应的结果，在HIE 的发病机理中起着重要作用。本研究还表明，缺氧缺血性损伤时，升高的IL-6能刺激细胞间粘附分子-1的合成，减少其抗体的表达，使炎性细胞大量聚集在病变区域；增加中性粒细胞在化学趋化因子的刺激下，释放毒性氧基，与其他炎性细胞因协同发挥细胞毒性作用[3]。本组死亡的4例中，2例脑脊液IL-6水平明显增高，为对照组的10倍，下降缓慢，1例脑脊液IL-6水平临终前较急性期水平高1倍。提示IL-6极度增高，具有明显的细胞毒性。相反，它又具有神经保护性，在缺氧缺血模型中，IL-6能诱导星形细胞的分化增生及神经肽的合成，促进其神经营养因子的产生；减少兴奋性神经递质对纹状体和海马区神经元细胞的毒性，对中枢神经细胞具有明显的营养修复和保护作用。Tarkouski等[4]分析了急性期和恢复期中风患者脑脊液内IL-6水平变化，认为急性期脑脊液内IL-6水平明显升高与脑损伤程度相对应，而恢复期脑脊液内IL-6水平仍持续高于正常水平与IL-6神经修复作用有关。本研究发现，重度HIE患儿脑脊液IL-6水平在恢复期虽明显降低，但仍高于对照组，提示稍高浓度的IL-6可能在神经细胞的营养和修复过程中起一定作用。虽然中枢神经系统中IL-6发挥其神经毒性或神经保护性作用的确切浓度尚不清楚，但如何选择调节颅内 IL-6适当的水平，将是一新的研究课题[5]。
, 百拇医药
体外实验发现，鼠和人星形细胞在缺血再灌注刺激下可产生大量的IL-6[6]。有学者比较了中风患者脑脊液及血浆IL-6水平，发现血浆IL-6水平明显低于脑脊液[4]。本研究结果也表明，重度HIE患儿血浆IL-6水平明显低于脑脊液(P<0.05)，提示缺氧缺血性脑损伤时，脑脊液中IL-6主要来源于颅内的神经胶质细胞。
二、脑脊液IL-6水平与脑损伤程度
本研究表明，CT显示重度脑损伤组患儿脑脊液IL-6水平明显高于轻度脑损伤组患儿，相关因素分析表明，脑脊液IL-6水平与1 min Apgar评分呈负相关，说明脑脊液IL-6水平反映了缺氧缺血严重程度和脑损伤程度。临床实验表明，脑脊液IL-6水平升高在急性缺氧缺血性脑损伤时，与损伤的面积大小呈正比，其出现时间早于影像学检查发现病变时间[4]。提出急性期HIE患儿脑脊液IL-6水平是早期诊断缺氧缺血性脑损伤，评价病变程度，判断其预后的重要指标。
, 百拇医药
近年研究发现，缺氧缺血性神经细胞死亡可发生在两个不同阶段，即神经细胞的坏死阶段和神经元细胞的凋亡阶段，后者亦称为迟发性细胞死亡[7]。本研究发现轻、中度脑损伤患儿脑脊液IL-6水平正常，重度脑损伤患儿脑脊液IL-6水平明显增加支持了这一观点。细胞凋亡是一种基因控制的自主性死亡过程，受多种因素的调控，IL-6在细胞凋亡的调控中具有双重性，它可作为诱导凋亡因子，与肿瘤坏死因子一起诱导细胞的凋亡，也可通过抑制细胞的凋亡而对靶细胞发挥增殖作用。迄今为止，如何将IL-6调控的双重性导向有利于机体修复和保护的一面，是一个值得进一步探讨的课题。
参考文献：
[1]Hagberg H, Gilland E, Bona E, et al. Enhanced expression of interleukin (IL)-1 and IL-6 messenger RNA and bioactive protein after hypoxia-ischemia in neonatal rats. Pediatr Res, 1996 ,40:603-609.
, http://www.100md.com
[2]韩玉昆，整理. 新生儿缺氧缺血性脑病诊断依据和临床分度. 中华儿科杂志，1997，35：99-100.
[3]Youker K, Smith W, Anderson DC, et al. Neutrophil adherence to isolated adult cardiac myocytes. J Clin Inves, 1992, 89:602-609.
[4]Tarkouski E, Rosengren L, Blomstrand C, et al. Early intrathecal production of interleukin-6 predicts the size of brain lesion in stroke. Stroke, 1995,26:1393-1398.
[5]Martin-Ancel A, Garcia AA, Pascual-Salcedo D, et al. Interleukin-6 in the cerebrospinal fluid after perinatal asphyxia is related to early and late neurological manifestations. Pediatrics, 1997,100:789-794.
, 百拇医药
[6]Maeda Y, Matsumoto M, Hori O, et al. Hypoxia/reoxygenation-mediated induction of astrocyte interleukin-6:a paracrine mechanism potentially enhancing neuron survival. J Exp Med, 1994, 180:2297-2308.
[7]Rosenbaum DM, Michaelson M, Batter DK, et al. Evidence for hypoxia-induced, programmed cell death of cultured neurons. Ann Neurol, 1994, 36: 864-870.
收稿日期：1998-12-10, 百拇医药
单位：刘晓红(武汉市儿童医院内科 430016)；黄静宁(武汉市儿童医院内科 430016)；刘皖君(同济医科大学附属同济医院)
关键词：脑缺氧；脑缺血；婴儿；新生；白细胞介素6
中华儿科杂志000111 摘 要：目的 研究新生儿缺氧缺血性脑病(HIE)患儿脑脊液和血浆IL-6水平变化，探讨IL-6水平与HIE和脑损伤程度之间的关系。方法 采用ELISA法测定新生儿脑脊液和血浆IL-6水平(24例为HIE组，8例为无窒息、无严重感染及无神经系统疾病的新生儿作为对照组)。结果 重度HIE患儿急性期脑脊液IL-6水平中位数为13.6 ng/L，明显高于对照组的1.8 ng/L及轻、中度HIE组的2.1、3.6 ng/L；血浆IL-6水平各组间差异无显著性。结论 新生儿HIE脑脊液IL-6水平变化与HIE和脑损伤的严重程度有关，IL-6在新生儿缺氧缺血性脑损伤的发病机理中起重要作用。
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Investigation of cerebrospinal fluid and plasma interleukin-6 levels in neonatal hypoxic-ischemic encephalopathy
LIU Xiaohong
(Department of Internal Medicine, Wuhan Children′s Hospital, Wuhan 430016, China)
HUANG Jingning
(Department of Internal Medicine, Wuhan Children′s Hospital, Wuhan 430016, China)
LIU Wanjun
, 百拇医药
(Department of Internal Medicine, Wuhan Children′s Hospital, Wuhan 430016, China)
Abstract：Objective To study the change of cerebrospinal fluid (CSF) and plasma interleukin-6 (IL-6) levels in neonatal hypoxic-ischemic encephalopathy (HIE), and explore the relationship between IL-6 levels and severity of brain damage. Methods IL-6 in CSF and plasma were measured in 24 neonates with HIE and 8 normal term neonates by enzyme-linked immunosorbent assay. Results CSF IL-6 level was much higher in acute stage of severe HIE with brain damage as compared with the control group and moderade, mild form of HIE. There were no significant differences between the four groups in plasma IL-6 levels. Conclusion The changes of CSF IL-6 level in neonates with HIE is related to the severity of HIE and brain damage. It is suggested that IL-6 might play a role in the pathogenesis of neonatal HIE.
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Key words：Cerebral anoxia; Cerebral ischemia; Infant, newborn; Interleukin-6▲
IL-6是一多功能细胞因子，在中枢神经系统调节机体抗损伤和防御中起着重要作用，参与缺氧缺血性脑损伤的病理过程[1]。但迄今有关新生儿缺氧缺血性脑病(HIE)脑脊液中IL-6水平的变化研究国内外报道不多。我们对24例新生儿HIE和8例对照组新生儿脑脊液和血浆IL-6水平变化进行观察，探讨脑脊液IL-6水平与新生儿HIE的严重程度、脑损伤程度之间的相互关系，为新生儿HIE的诊断及预后的判断提供新的理论基础。
对象和方法
一、对象
1.HIE组：24例HIE患儿系我院1998年3月～6月的新生儿科住院患儿，其中轻度HIE 6例，中度HIE 7例，重度HIE 11例。符合1996年杭州会议制定的HIE临床诊断依据和临床分度标准[2]，于急性期(入院时)和恢复期(约起病后5～7 d)分别取脑脊液和静脉血待查。患儿入院后给予综合治疗，病情稳定后行头颅CT检查，根据上述标准将头颅CT结果分为轻度、中度和重度；其中头颅CT轻、中度改变为轻度脑损伤组12例，重度改变为重度脑损伤组9例，正常3例。
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2.对照组：同期住院新生儿8例，均无窒息史、严重感染及神经系统疾病。该组患儿胎龄及获取脑脊液时的日龄与HIE组比较，差异无显著性。
二、方法
1.标本采集：腰穿时留取脑脊液0.5 ml(血污染标本不要)立即置-20℃冰箱保存待查。腰穿同时采静脉血1 ml置抗凝管中混匀，4℃ 3000 r/min离心10 min，分离血浆，置-20℃保存待查。
2.IL-6的测定：采用ELISA法直接测定，药盒由美国Endogen公司提供，批内变异系数10%，批间变异系数10%。
3.统计学方法：数据以中位数(范围)表示，采用Wilcoxon检验和Spearman相关分析。
结果
一、新生儿HIE各组与对照组脑脊液IL-6水平比较(表1)
, 百拇医药
表1 各组新生儿脑脊液及血浆IL-6水平比较(ng/L) 组别
例数
脑脊液IL-6
M(范围)
血浆IL-6
M(范围)
P值
HIE组
重度
11
13.6 (10～16.2)
4.5 (2.9～5.8)
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中度
7
3.6 (3.2～4.8)
4.5 (3.1～6.2)
<0.01
轻度
6
2.1 (1.2～4.5)
2.4 (2.0～4.5)
<0.01
恢复期 (重度)
7
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3.9 (3.8～4.8)
3.1 (1.7～4.4)
<0.01
对照组
8
1.8 (3.8～4.8)
3.0 (2.8～3.3)
<0.01
注：P值为各组脑脊液IL-6水平与重度HIE组比较
重度HIE组脑脊液IL-6水平较轻、中度HIE组及对照组明显升高，差异有非常显著性(P<0.01)，轻、中度HIE组及对照组间差异无显著性(P>0.05)。
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二、脑脊液与血浆IL-6水平比较(表1)
HIE各组新生儿脑脊液与血浆IL-6水平经直线相关分析无相关关系，各组血浆IL-6水平间差异无显著性(P>0.05)。
三、新生儿HIE组脑脊液IL-6水平与脑损伤程度的比较
重度脑损伤组脑脊液IL-6 水平较轻度脑损伤组明显升高，差异有非常显著性(P<0.01)。
四、新生儿HIE组脑脊液IL-6水平与1 min Apgar评分相关分析
HIE组脑脊液IL-6水平与1 min Apgar评分呈负相关(r=-0.49，P<0.05)。
讨论
一、IL-6与新生儿HIE的关系
, 百拇医药
IL-6是中枢神经系统调节机体抗损伤和防御的重要因子，影响神经细胞的分化，生长和生存。缺氧缺血性脑损伤时，颅内IL-6水平迅速增高，活性增强，导致脑细胞的水肿或坏死[1]。本研究显示，正常足月新生儿脑脊液中含一定浓度的IL-6，重度HIE患儿脑脊液IL- 6水平明显高于对照组，恢复期迅速下降。表明一定浓度的IL-6是维持神经细胞正常生长和生存的基础，IL-6水平的增加是机体调节免疫炎症反应的结果，在HIE 的发病机理中起着重要作用。本研究还表明，缺氧缺血性损伤时，升高的IL-6能刺激细胞间粘附分子-1的合成，减少其抗体的表达，使炎性细胞大量聚集在病变区域；增加中性粒细胞在化学趋化因子的刺激下，释放毒性氧基，与其他炎性细胞因协同发挥细胞毒性作用[3]。本组死亡的4例中，2例脑脊液IL-6水平明显增高，为对照组的10倍，下降缓慢，1例脑脊液IL-6水平临终前较急性期水平高1倍。提示IL-6极度增高，具有明显的细胞毒性。相反，它又具有神经保护性，在缺氧缺血模型中，IL-6能诱导星形细胞的分化增生及神经肽的合成，促进其神经营养因子的产生；减少兴奋性神经递质对纹状体和海马区神经元细胞的毒性，对中枢神经细胞具有明显的营养修复和保护作用。Tarkouski等[4]分析了急性期和恢复期中风患者脑脊液内IL-6水平变化，认为急性期脑脊液内IL-6水平明显升高与脑损伤程度相对应，而恢复期脑脊液内IL-6水平仍持续高于正常水平与IL-6神经修复作用有关。本研究发现，重度HIE患儿脑脊液IL-6水平在恢复期虽明显降低，但仍高于对照组，提示稍高浓度的IL-6可能在神经细胞的营养和修复过程中起一定作用。虽然中枢神经系统中IL-6发挥其神经毒性或神经保护性作用的确切浓度尚不清楚，但如何选择调节颅内 IL-6适当的水平，将是一新的研究课题[5]。
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体外实验发现，鼠和人星形细胞在缺血再灌注刺激下可产生大量的IL-6[6]。有学者比较了中风患者脑脊液及血浆IL-6水平，发现血浆IL-6水平明显低于脑脊液[4]。本研究结果也表明，重度HIE患儿血浆IL-6水平明显低于脑脊液(P<0.05)，提示缺氧缺血性脑损伤时，脑脊液中IL-6主要来源于颅内的神经胶质细胞。
二、脑脊液IL-6水平与脑损伤程度
本研究表明，CT显示重度脑损伤组患儿脑脊液IL-6水平明显高于轻度脑损伤组患儿，相关因素分析表明，脑脊液IL-6水平与1 min Apgar评分呈负相关，说明脑脊液IL-6水平反映了缺氧缺血严重程度和脑损伤程度。临床实验表明，脑脊液IL-6水平升高在急性缺氧缺血性脑损伤时，与损伤的面积大小呈正比，其出现时间早于影像学检查发现病变时间[4]。提出急性期HIE患儿脑脊液IL-6水平是早期诊断缺氧缺血性脑损伤，评价病变程度，判断其预后的重要指标。
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近年研究发现，缺氧缺血性神经细胞死亡可发生在两个不同阶段，即神经细胞的坏死阶段和神经元细胞的凋亡阶段，后者亦称为迟发性细胞死亡[7]。本研究发现轻、中度脑损伤患儿脑脊液IL-6水平正常，重度脑损伤患儿脑脊液IL-6水平明显增加支持了这一观点。细胞凋亡是一种基因控制的自主性死亡过程，受多种因素的调控，IL-6在细胞凋亡的调控中具有双重性，它可作为诱导凋亡因子，与肿瘤坏死因子一起诱导细胞的凋亡，也可通过抑制细胞的凋亡而对靶细胞发挥增殖作用。迄今为止，如何将IL-6调控的双重性导向有利于机体修复和保护的一面，是一个值得进一步探讨的课题。
参考文献：
[1]Hagberg H, Gilland E, Bona E, et al. Enhanced expression of interleukin (IL)-1 and IL-6 messenger RNA and bioactive protein after hypoxia-ischemia in neonatal rats. Pediatr Res, 1996 ,40:603-609.
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[2]韩玉昆，整理. 新生儿缺氧缺血性脑病诊断依据和临床分度. 中华儿科杂志，1997，35：99-100.
[3]Youker K, Smith W, Anderson DC, et al. Neutrophil adherence to isolated adult cardiac myocytes. J Clin Inves, 1992, 89:602-609.
[4]Tarkouski E, Rosengren L, Blomstrand C, et al. Early intrathecal production of interleukin-6 predicts the size of brain lesion in stroke. Stroke, 1995,26:1393-1398.
[5]Martin-Ancel A, Garcia AA, Pascual-Salcedo D, et al. Interleukin-6 in the cerebrospinal fluid after perinatal asphyxia is related to early and late neurological manifestations. Pediatrics, 1997,100:789-794.
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[6]Maeda Y, Matsumoto M, Hori O, et al. Hypoxia/reoxygenation-mediated induction of astrocyte interleukin-6:a paracrine mechanism potentially enhancing neuron survival. J Exp Med, 1994, 180:2297-2308.
[7]Rosenbaum DM, Michaelson M, Batter DK, et al. Evidence for hypoxia-induced, programmed cell death of cultured neurons. Ann Neurol, 1994, 36: 864-870.
收稿日期：1998-12-10, 百拇医药