潰瘍性結(jié)腸炎患者血清低氧誘導(dǎo)因子-1α、CRP 的含量及其臨床意義

許春梅，劉 波，董衛(wèi)國

1.湖北省醫(yī)藥學(xué)院附屬襄陽醫(yī)院消化內(nèi)科，湖北 襄陽441000;2.武漢大學(xué)人民醫(yī)院消化內(nèi)科

潰瘍性結(jié)腸炎(ulcerative colitis，UC)是一種病因未明的慢性非特異性的結(jié)腸炎癥，其病因和發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，目前認(rèn)為是由多因素相互作用所致，主要包括環(huán)境、遺傳、免疫、感染和精神等因素［1-2］。此外UC 病情活動性、嚴(yán)重性的評估可以指導(dǎo)臨床治療，評價預(yù)后，具有重要的臨床意義。目前判斷UC 活動性最準(zhǔn)確的方法是進(jìn)行結(jié)腸鏡下活組織檢查，但屬于侵入性檢查，不是所有患者都能接受及滿足UC 需要動態(tài)觀察病情變化的需要，其他的客觀檢查方法主要有血沉、CRP和糞便a1 抗胰蛋白酶等，但這些指標(biāo)的敏感性和特異性尚不理想，單獨(dú)臨床應(yīng)用價值有限。

低氧誘導(dǎo)因子-1(hypoxia inducible factor-1，HIF-1)是由Semenza 和Wang 1992 年在低氧的肝細(xì)胞癌細(xì)胞株Hep3B 細(xì)胞核提取物中發(fā)現(xiàn)的一種蛋白特異性地結(jié)合于紅細(xì)胞生成素(EPO)基因增強(qiáng)子的寡核苷酸序列，命名為HIF-1。在缺氧條件下廣泛存在于哺乳動物和人體細(xì)胞中，由HIF-1α 和HIF-1β 亞單位構(gòu)成異二聚體，其中HIF-1α 是其主要的氧調(diào)節(jié)亞基和活性單位。HIF-1α 可與缺氧適應(yīng)有關(guān)基因的啟動子或增強(qiáng)子上的HIF-1 結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合，促進(jìn)這些基因的轉(zhuǎn)錄。HIF-1α 作為基因轉(zhuǎn)錄的核調(diào)節(jié)因子，是低氧適應(yīng)和病理反應(yīng)中的一個特異的中介因子。本研究旨在聯(lián)合檢測UC 者血清HIF-1α 及CRP 的含量，探討其在UC 發(fā)病機(jī)制中的調(diào)控作用及其與患者病情活動性和嚴(yán)重性的關(guān)系。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集湖北省醫(yī)藥學(xué)院附屬襄陽醫(yī)院2010 年1 月-2013 年9 月經(jīng)臨床確診的60 例UC 患者，診斷標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)2007 年我國IBD 診斷共識意見［3］，疾病活動性依據(jù)改良的Mayo 評分系統(tǒng)，UC 臨床嚴(yán)重程度分級根據(jù)Truelove-Witts 標(biāo)準(zhǔn)，內(nèi)鏡分級標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)Truelove 標(biāo)準(zhǔn)。其中活動期患者47 例，男28 例，女19例，年齡8 ～64 歲，平均年齡(36.47 ±13.89);緩解期患者13 例，男9 例，女4 例，年齡20 ～70 歲，平均年齡(39.54 ±15.47);10 例健康體檢者為正常對照組，男6 例，女4 例，年齡19 ～69 歲，平均年齡(44. 30 ±15.18)。正常對照組選用腸鏡及活檢均正常，肝腎功能、血常規(guī)、CRP、ESR 均正常，無嚴(yán)重心、肺、肝、胰、腎和神經(jīng)、精神疾病，近1 個月內(nèi)未曾應(yīng)用過糖皮質(zhì)激素和免疫抑制劑，并排除孕婦、藥癮者、長期使用非甾體抗炎藥及質(zhì)子泵抑制劑者、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎及系統(tǒng)性紅斑狼瘡患者、酗酒者等。

1.2 研究方法 清晨空腹清醒時抽取靜脈血，每次抽取4 ml，分離血清，采用ELISA 法測定血清HIF-1α 含量。ELISA 試劑盒購自武漢華美生物工程有限公司。CRP 留取血液標(biāo)本后立即送至本院檢驗(yàn)科進(jìn)行檢驗(yàn)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 應(yīng)用SPSS 14.0 版統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，統(tǒng)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行正態(tài)檢驗(yàn)和方差齊性檢驗(yàn)，計(jì)量資料以s 表示，多組間比較用單因素方差分析，組間比較用t 檢驗(yàn)，相關(guān)分析采用Pearson 線性及Spearman 等級相關(guān)，P ＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 血清HIF-1α 及CRP 含量 活動期UC 患者HIF-1α 含量顯著高于緩解期組和對照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P ＜0.05)，但緩解期組與對照組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P ＞0.05);活動期UC 患者血CRP 含量高于緩解期組和對照組(P ＜0.05)，但緩解期組與對照組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P ＞0.05，見表1)。

表1 各組中血清HIF-1α 及CRP 含量比較(s)Tab 1 Comparison of HIF-1α and CRP content in each group (s)

表1 各組中血清HIF-1α 及CRP 含量比較(s)Tab 1 Comparison of HIF-1α and CRP content in each group (s)

組別 例數(shù) Mayo 評分 HIF-1α(ng/L) CRP(mg/L)10 - 42.83 ±15.49 3.10 ±2.18緩解期組 13 0.54 ±0.66 44.54 ±14.75 3.28 ±2.18活動期組對照組47 6.11 ±2.50 73.21 ±28.65 13.17 ±9.38

2.2 相關(guān)性分析 在緩解期組，血清HIF-1α 的含量與Mayo 評分無相關(guān)性(r =0.139，P ＞0.05)，在活動期組，血清中HIF-1α 的含量與Mayo 評分呈顯著正相關(guān)(r=0.699，P ＜0.05)，活動期UC 患者血清HIF-1α的含量與臨床病情分型及內(nèi)鏡表現(xiàn)分級均呈顯著正相關(guān)(P ＜0.001);在緩解期患者組，血清中CRP 的含量與Mayo 評分無相關(guān)性(r =0.097，P ＞0.05);在活動期患者組，血CRP 含量與Mayo 評分呈顯著相關(guān)性(r=0.715，P ＜0.05)，活動期UC 患者血CRP 與臨床病情分型及內(nèi)鏡表現(xiàn)分級均呈中度正相關(guān)(P ＜0.001);血清HIF-1α 的含量與CRP 的含量也呈顯著正相關(guān)(r=0.881，P ＜0.01，見表2 ～3)。

表2 活動期患者血清HIF-1α 含量與病情嚴(yán)重性、內(nèi)鏡表現(xiàn)分級的相關(guān)性(ng/L，s)Tab 2 The correlation of HIF-1α content in serum with disease severity and endoscopic grading(ng/L，s)

表2 活動期患者血清HIF-1α 含量與病情嚴(yán)重性、內(nèi)鏡表現(xiàn)分級的相關(guān)性(ng/L，s)Tab 2 The correlation of HIF-1α content in serum with disease severity and endoscopic grading(ng/L，s)

臨床病情輕型 23 56.60 ±17.96中型 16 73.61 ±18.14 0.696 P ＜0.01重型 8 120.16 ±15.81內(nèi)鏡表現(xiàn)Ⅰ18 55.65 ±19.94Ⅱ22 72.28 ±18.99 0.674 P ＜0.01Ⅲ7 121.29 ±16.73

表3 活動期患者血CRP 含量與病情嚴(yán)重性、內(nèi)鏡表現(xiàn)分級的相關(guān)性(mg/L，s)Tab 3 The correlation of CRP contert in serum with disease severity and endoscopic grading(mg/L，s)

表3 活動期患者血CRP 含量與病情嚴(yán)重性、內(nèi)鏡表現(xiàn)分級的相關(guān)性(mg/L，s)Tab 3 The correlation of CRP contert in serum with disease severity and endoscopic grading(mg/L，s)

因素 例數(shù) CRP r 值 P值臨床病情輕型 23 8.57 ±4.37中型 16 12.40 ±6.05 0.554 P ＜0.01重型 8 27.91 ±10.96內(nèi)鏡表現(xiàn)Ⅰ18 7.99 ±4.54Ⅱ22 12.85 ±6.72 0.562 P ＜0.01Ⅲ7 27.46 ±11.76

3 討論

氧對于細(xì)胞的代謝活動及生存是必需的。在缺氧狀態(tài)下，細(xì)胞許多基因的轉(zhuǎn)錄、表達(dá)發(fā)生變化，對缺氧作出應(yīng)激反應(yīng)，同時也可導(dǎo)致代謝紊亂，功能失調(diào)，出現(xiàn)各種各樣的病理生理變化，導(dǎo)致疾病發(fā)生。

在UC 患者中，腸上皮細(xì)胞的凋亡和再生、血管增生、淋巴細(xì)胞的增生和細(xì)胞代謝的增加、血小板被大量激活等，都可能給組織造成一個整體和局部的低氧的微環(huán)境;在實(shí)驗(yàn)小鼠模型和人類炎癥性腸病患者的腸黏膜上均可見不同程度的缺氧，氧供給和氧消耗之間的平衡受到破壞，一些低氧誘導(dǎo)因子，如HIF-1α 能夠通過不同的調(diào)解機(jī)制調(diào)控不同的病理生理反應(yīng)［4-5］。HIF-1α 發(fā)現(xiàn)于腫瘤細(xì)胞，與機(jī)體許多重大缺血缺氧性疾病及腫瘤的病理生理有關(guān)，并與腸黏膜屏障功能的修復(fù)和維持關(guān)系密切。HIF-1α 可調(diào)節(jié)多種靶基因如VEGF、EPO、GAPDH、iNOS、COX-2、IGF-2、ET-1、轉(zhuǎn)鐵HIF-1α 蛋白、糖酵解酶類等的表達(dá)，這些靶基因的產(chǎn)物涉及細(xì)胞的能量代謝、離子代謝、兒茶酚胺代謝、血管生成、細(xì)胞增殖和細(xì)胞存活等生理病理過程，它們或能增加缺氧組織的氧供應(yīng)，或能降低細(xì)胞耗氧量，從而緩解氧供求之間的矛盾，以維持內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定，使機(jī)體組織對缺氧產(chǎn)生耐受與適應(yīng)，對組織形成一種保護(hù)作用。

當(dāng)然HIF-1α 及其某些靶基因產(chǎn)物如iNOS、COX-2、IL-6、IL-8［6］等也可能參與了UC 的病理損傷過程如炎癥、免疫及凋亡的調(diào)節(jié)等。研究顯示HIF-1α 表達(dá)的活化與炎癥之間有聯(lián)系，如細(xì)菌代謝產(chǎn)物脂多糖(LPS)能強(qiáng)烈地誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞中HIF-1α 的表達(dá)。炎癥模型中敲除表達(dá)HIF-1 的基因可以抑制嗜中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞在低氧環(huán)境下發(fā)揮引起炎癥反應(yīng)的能力，從而防止炎癥的發(fā)生［7］，這表明HIF-1 可促使炎癥的發(fā)生。HIF-1α 在類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、慢性支氣管炎、慢性阻塞性肺疾病、急性胰腺炎、牙周炎及牙周病、慢性肝炎、慢性腎炎、疣狀胃炎等疾病中均有研究證實(shí)其參與了炎癥反應(yīng)。HIF-1α 是調(diào)解氧穩(wěn)態(tài)的核心轉(zhuǎn)錄因子，已有大量研究表明，氧濃度并非是調(diào)解HIF-1α的唯一因素，在炎癥環(huán)境下某些炎性介質(zhì)、細(xì)胞因子等對HIF-1α 誘導(dǎo)、DNA 結(jié)合活性以及下游基因的表達(dá)有重要的調(diào)節(jié)作用，如炎癥相關(guān)細(xì)胞因子白介素-1β(IL-1β)、IL-6、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、NO 對HIF-1α 的蛋白聚集、DNA 結(jié)合活性以及下游因子的表達(dá)有重要的調(diào)解作用［8］，而IL-1β、IL-6、TNF-α、NO 等炎癥相關(guān)細(xì)胞因子在UC 炎癥過程中起重要作用［9］，使已存在的炎癥反應(yīng)放大和持久化。本人在之前的研究中已發(fā)現(xiàn)HIF-1α 及其調(diào)控的COX-2 及iNOS 在正常的腸道黏膜中不表達(dá)或表達(dá)很低，而在UC 患者病變組織中表達(dá)明顯增加［10-13］，在本次試驗(yàn)中活動期組血清HIF-1α 含量顯著高于緩解期組及對照組，而緩解期與對照組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，這說明UC 中存在著缺氧，并且HIF-1α 可能在UC 的發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮著重要的調(diào)控作用。在本試驗(yàn)中緩解期組，血清HIF-1α含量與Mayo 評分無相關(guān)性;在活動期組，血清HIF-1α含量與Mayo 評分呈顯著相關(guān)性;活動期UC 患者血清HIF-1α 含量與臨床病情分型及內(nèi)鏡表現(xiàn)分級均呈顯著正相關(guān)，提示HIF-1α 有可能作為評價UC 患者病情活動性及嚴(yán)重程度的良好指標(biāo)。

CRP 是當(dāng)組織發(fā)生炎癥或損傷時由巨噬細(xì)胞釋放IL-1、TNF-α 等白介素刺激肝臟合成的維生素K 依耐性蛋白，具有調(diào)理炎癥部位反應(yīng)，抗凝及促纖溶等作用，是臨床常用的指標(biāo)［14］。本研究顯示活動期潰瘍性結(jié)腸炎血清CRP 含量高于緩解期組和對照組，緩解期組與對照組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，在活動期組，血清CRP 含量與Mayo 評分呈顯著相關(guān)性，活動期UC 患者血清CRP 含量與臨床病情分型及內(nèi)鏡表現(xiàn)分級均呈中度正相關(guān)，與HIF-1α 相比，相關(guān)性稍差，可能與CRP影響因素較多有關(guān)。

與結(jié)腸鏡檢查相比，從患者血液中檢測HIF-1α 及CRP 這兩種指標(biāo)比較簡便可行，費(fèi)用低，容易被患者接受，可以反復(fù)多次進(jìn)行，量化的化驗(yàn)指標(biāo)可以客觀而連續(xù)的反應(yīng)炎癥、病情嚴(yán)重性及病情變化情況，且從本實(shí)驗(yàn)中提示血清HIF-1α 含量與CRP 含量也呈顯著正相關(guān)，故聯(lián)合檢測兩種指標(biāo)可以彌補(bǔ)臨床上的不足，能更好的評價UC 患者病情活動性及嚴(yán)重程度。

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