【摘要】：研究背景全球每年約有1500萬早產(chǎn)兒出生,隨著醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展,早產(chǎn)兒尤其是極低、超低出生體重兒的存活率顯著增加,然而早產(chǎn)兒腦損傷和遠(yuǎn)期不良神經(jīng)預(yù)后如腦癱、智力低下、嚴(yán)重視聽障礙等的發(fā)病率也明顯增加,嚴(yán)重影響早產(chǎn)兒的生存質(zhì)量。早產(chǎn)兒腦損傷沒有特效的治療方法,早期診斷和早期干預(yù)顯得尤為重要。早產(chǎn)兒不良神經(jīng)預(yù)后的防治是目前新生兒醫(yī)學(xué)研究的重點(diǎn)。振幅整合腦電圖(a EEG)是一項(xiàng)近年來發(fā)展起來的新生兒腦電監(jiān)護(hù)技術(shù),具有操作簡單、受環(huán)境干擾少、判讀容易、可持續(xù)床旁動態(tài)監(jiān)測等特點(diǎn)。已證實(shí)生后早期的a EEG異常與足月新生兒缺氧缺血性腦病的臨床分度及神經(jīng)發(fā)育預(yù)后的相關(guān)性均強(qiáng)。但是,a EEG結(jié)果是否能夠早期預(yù)測早產(chǎn)兒腦損傷及遠(yuǎn)期不良神經(jīng)預(yù)后,目前尚不明確,且相關(guān)研究的樣本量有限。促紅細(xì)胞生成素(EPO)是一種在缺氧誘導(dǎo)下由腎臟產(chǎn)生的內(nèi)源性糖蛋白,EPO除了刺激紅細(xì)胞生成的作用外,在動物試驗(yàn)中還被證實(shí)具有神經(jīng)保護(hù)作用。已證實(shí)重組人促紅細(xì)胞生成素(rh EPO)治療足月兒輕度至中度缺氧缺血性腦病安全有效。雖然近年來的研究證實(shí)rh EPO對早產(chǎn)兒也有神經(jīng)保護(hù)作用,但應(yīng)用的時(shí)機(jī)、劑量、療程等均不明確,且遠(yuǎn)期隨訪資料有限,安全性尚不明確。已證實(shí)EPO能通過動物和人的血腦屏障進(jìn)入腦組織,但不同報(bào)道中神經(jīng)保護(hù)的有效濃度范圍相差很大,rh EPO在早產(chǎn)兒血液及腦脊液中的藥代動力學(xué)報(bào)道尚少。代謝組學(xué)(Metabolomics)是上世紀(jì)末興起的一門高通量地定量考察生物體系中小分子代謝物含量及其通路行為的學(xué)科,與基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)以及蛋白質(zhì)組學(xué)等一樣,是系統(tǒng)生物學(xué)的一個分支。在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,代謝組學(xué)主要應(yīng)用在兩個方面:1.研究藥物作用或疾病本身的機(jī)理;2.尋找可以用于診斷、預(yù)后以及藥效監(jiān)測的分子標(biāo)志物。目前應(yīng)用代謝組學(xué)已在癌癥、心血管病、糖尿病、精神分裂癥等疾病中發(fā)現(xiàn)重要的生物標(biāo)志物,加深了對疾病機(jī)理的理解,并成功用于疾病的診斷和分型。但是代謝組學(xué)在腦性癱瘓研究中的應(yīng)用尚未見報(bào)道。蛋白質(zhì)組學(xué)(Proteomics)是系統(tǒng)生物學(xué)的有機(jī)組成部分,其目的是從整體的角度分析細(xì)胞內(nèi)動態(tài)變化的蛋白質(zhì)組成成分、表達(dá)水平與修飾狀態(tài),了解蛋白質(zhì)之間的相互作用與聯(lián)系,揭示蛋白質(zhì)功能與細(xì)胞生命活動規(guī)律。蛋白質(zhì)組學(xué)是篩選疾病標(biāo)志物的有效手段。目前這種方法還沒有應(yīng)用在人類腦癱生物標(biāo)記物的研究中。結(jié)合上述研究現(xiàn)狀,本研究采用早期a EEG監(jiān)測、早期rh EPO治療,并基于代謝組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù),通過大樣本臨床試驗(yàn)和基礎(chǔ)試驗(yàn)相結(jié)合的方法,探索早產(chǎn)兒不良神經(jīng)預(yù)后的早期評估和防治手段。第一部分振幅整合腦電圖對極早早產(chǎn)兒腦損傷及不良神經(jīng)預(yù)后的早期評估價(jià)值目的本研究探討a EEG對極早早產(chǎn)兒腦損傷的早期評估和預(yù)測遠(yuǎn)期不良神經(jīng)預(yù)后的效果,并與頭顱超聲及MRI比較,探討較佳的早期評估方法,為早期干預(yù)提供依據(jù)。方法從2012年1月至2013年1月,共346例胎齡小于32周、生后2小時(shí)內(nèi)入住新生兒重癥監(jiān)護(hù)病房的早產(chǎn)兒,排除先天性顱腦畸形、染色體病、遺傳性及代謝性疾病后納入本研究。a EEG于出生后72h內(nèi)監(jiān)測;頭顱超聲于生后3天內(nèi)進(jìn)行第1次檢查,以后每周復(fù)查1次直至生后4周;頭顱MRI于糾正胎齡40周時(shí)檢查。早產(chǎn)兒管理按照診療常規(guī)進(jìn)行。出院隨訪至糾正胎齡18個月,運(yùn)用Bayley嬰幼兒發(fā)展量表評價(jià)認(rèn)知及運(yùn)動發(fā)育,記錄有無腦癱、嚴(yán)重視力或聽力障礙、智力低下、死亡等不良神經(jīng)預(yù)后。結(jié)果出生后72h內(nèi)a EEG重度異常(p=0.000)及a EEG評分5分(p=0.006)均與早產(chǎn)兒腦白質(zhì)損傷呈正相關(guān),但a EEG異常與顱內(nèi)出血無關(guān)(p=0.186)。a EEG、頭顱超聲、頭顱MRI重度異常均與糾正胎齡18個月時(shí)的不良神經(jīng)預(yù)后呈正相關(guān)。a EEG和MRI聯(lián)合對不良神經(jīng)預(yù)后的預(yù)測效果與三項(xiàng)檢查聯(lián)合的預(yù)測效果相同,即敏感性52.4%、特異性96.2%、陽性預(yù)測值78.6%、陰性預(yù)測值88.4%,且均優(yōu)于單項(xiàng)檢查。結(jié)論出生后72h內(nèi)a EEG重度異�？梢栽缙陬A(yù)測極早早產(chǎn)兒腦白質(zhì)損傷和遠(yuǎn)期不良神經(jīng)預(yù)后的發(fā)生。因此,a EEG可作為新生兒重癥監(jiān)護(hù)病房監(jiān)測極早早產(chǎn)兒腦功能的早期指標(biāo)。第二部分促紅細(xì)胞生成素對極早早產(chǎn)兒不良神經(jīng)預(yù)后的防治效果目的本研究旨在探討早期反復(fù)小劑量rh EPO對極早早產(chǎn)兒遠(yuǎn)期不良神經(jīng)預(yù)后的防治作用及其安全性,并觀察rh EPO在血液及腦脊液中的藥代動力學(xué)。方法采用前瞻性隨機(jī)對照的試驗(yàn)方法,從2009年1月至2013年6月,共800例胎齡≤32周、生后72小時(shí)內(nèi)入住新生兒重癥監(jiān)護(hù)病房的早產(chǎn)兒,排除先天顱腦畸形、染色體病、遺傳代謝病、Ⅲ-Ⅳ級顱內(nèi)出血(隨機(jī)分組前)、紅細(xì)胞增多癥、嚴(yán)重感染、生命體征不穩(wěn)定后納入本研究,并隨機(jī)分成rh EPO組和對照組。rh EPO組于生后72小時(shí)內(nèi)靜脈注射rh EPO 500u/Kg,隔日一次,共2周;對照組給予等體積的生理鹽水,療程同rh EPO組。出院隨訪至糾正胎齡18個月,主要觀察指標(biāo)為死亡及中重度神經(jīng)功能障礙的發(fā)病率。在rh EPO組隨機(jī)選擇60例胎齡29-30周的早產(chǎn)兒并隨機(jī)分成6組,每組各10例。在rh EPO初次給藥前(0h)及給藥后3h,6h,12h,24h,48h分別采集靜脈血和腦脊液,采用酶聯(lián)免疫吸附法批量測定血清、腦脊液中EPO的濃度。結(jié)果糾正胎齡18個月時(shí),rh EPO組早產(chǎn)兒死亡和中重度神經(jīng)功能障礙的發(fā)病率(43/330,13%)顯著低于對照組(91/338,26.9%)(OR=0.40[95%CI=0.27 0.59],p0.001)。亞組分析顯示rh EPO治療對不同胎齡(28w,28 296/7w,30 32w)、不同出生體重(1000g,1000-1499g,≥1500g)、不同性別的早產(chǎn)兒均具有神經(jīng)保護(hù)作用(p0.001)。rh EPO組早產(chǎn)兒早期并發(fā)癥如III IV級顱內(nèi)出血(OR=0.38[95%CI=0.23 0.62],p=0.000)、腦室周圍白質(zhì)軟化(OR=0.52,[95%CI=0.35 0.79],p=0.002)、壞死性小腸結(jié)腸炎(OR=0.44[95%CI=0.27 0.73],p=0.001)、敗血癥(OR=0.65,[95%CI=0.46 0.92],p=0.015)的發(fā)病率顯著低于對照組,且未見其他副作用發(fā)生。血清(480.32±7.97 m IU/ml)及腦脊液(42.77±8.42 m IU/ml)中的EPO水平均于初次給藥后3h達(dá)峰值,且兩者呈正相關(guān)(相關(guān)系數(shù)r為0.881,p0.05)。結(jié)論1.早期反復(fù)小劑量rh EPO治療能降低極早早產(chǎn)兒發(fā)生遠(yuǎn)期不良神經(jīng)預(yù)后的風(fēng)險(xiǎn),且無明顯副作用。2.EPO能通過早產(chǎn)兒的血腦屏障。第三部分代謝組學(xué)在早產(chǎn)兒腦性癱瘓研究中的應(yīng)用目的本研究運(yùn)用代謝組學(xué)的方法鑒定早產(chǎn)兒腦性癱瘓的代謝物特征,探索腦癱的發(fā)病機(jī)理,尋找可用于診斷的生物標(biāo)志物。方法疾病組選擇年齡在12-36個月之間的早產(chǎn)腦性癱瘓兒童,出生胎齡37周,且均患有腦室周圍白質(zhì)軟化;正常組選擇相同年齡階段的無神經(jīng)系統(tǒng)疾病的早產(chǎn)兒童,采用基于GC-TOF-MS平臺的非靶向代謝組學(xué)方法,觀察兩組兒童的血液代謝物,通過單變量分析、多變量分析和生物信息學(xué)富集分析,鑒定早產(chǎn)兒腦性癱瘓的代謝物變化。結(jié)果我們采集到11例早產(chǎn)腦癱兒童和11例早產(chǎn)正常兒童,一共檢測到177種差異代謝物,最終用于生物信息學(xué)分析的代謝物共42種。與正常早產(chǎn)兒童相比,早產(chǎn)腦性癱瘓兒童的血液中肌苷和能量代謝通路出現(xiàn)了異常,表現(xiàn)為肌苷的含量明顯降低,烏頭酸的含量明顯增加,三羧酸循環(huán)功能受損,磷酸戊糖通路及半乳糖代謝通路活化。OPLS-DA分析一共得到1+3個主成分,第一主成分能夠?qū)⒃绠a(chǎn)腦癱兒童與早產(chǎn)正常兒童清晰地區(qū)分開來,代表預(yù)測能力的Q2值為0.66,成功建立定量診斷模型。結(jié)論代謝組學(xué)方法加深了我們對早產(chǎn)兒腦性癱瘓?jiān)谀芰亢臀镔|(zhì)代謝方面的了解,有助于我們對其發(fā)病機(jī)制的理解。定量診斷模型的建立為早期評估早產(chǎn)兒腦性癱瘓?zhí)峁┮罁?jù)。第四部分蛋白質(zhì)組學(xué)在早產(chǎn)兒腦性癱瘓研究中的應(yīng)用目的采用蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)鑒定早產(chǎn)兒腦性癱瘓的差異表達(dá)蛋白質(zhì),探索腦癱的發(fā)病機(jī)理及早期診斷生物標(biāo)志物。方法疾病組選擇年齡在12-36個月之間的早產(chǎn)腦性癱瘓兒童,出生胎齡37周,且均患有腦室周圍白質(zhì)軟化;正常組選擇相同年齡階段的無神經(jīng)系統(tǒng)疾病的早產(chǎn)兒童,采用基于i TRAQ技術(shù)的蛋白質(zhì)組學(xué)平臺,鑒定兩組兒童血漿中的差異蛋白質(zhì),通過GO注釋和富集分析,進(jìn)一步理解差異蛋白質(zhì)的功能和相關(guān)通路。結(jié)果我們采集到11例早產(chǎn)腦癱兒童和11例早產(chǎn)正常兒童,共鑒定了819個差異表達(dá)蛋白質(zhì),并得到66個顯著差異蛋白質(zhì)。GO功能分析結(jié)果顯示,差異蛋白質(zhì)主要參與抗氧化、催化活動、轉(zhuǎn)運(yùn)、受體、細(xì)胞粘附、細(xì)胞周期、生長發(fā)育、免疫、代謝等生物學(xué)過程。通路富集分析顯示差異蛋白質(zhì)與整合素信號通路、細(xì)胞骨架調(diào)節(jié)通路、趨化因子和細(xì)胞因子介導(dǎo)的炎癥信號通路有關(guān),這些通路可能參與了早產(chǎn)兒腦癱的發(fā)病過程。結(jié)論差異蛋白相關(guān)信號通路加深了我們對腦癱發(fā)病機(jī)理的理解,這些差異蛋白有助于提高腦性癱瘓?jiān)缙谠\斷準(zhǔn)確性,并可能成為治療的潛在靶點(diǎn)。
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【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：R722.6
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本文編號：2169214