Sestrin2在新生儿缺氧缺血性脑病血清中的表达及与疾病严重程度的关系

李明珠; 温荣华; 岳青

doi:10.16766/j.cnki.issn.1674-4152.003759

Sestrin2在新生儿缺氧缺血性脑病血清中的表达及与疾病严重程度的关系

doi: 10.16766/j.cnki.issn.1674-4152.003759

1.
临汾市人民医院新生儿科，山西临汾 041000
2.
临汾市人民医院医学检验科

基金项目:

山西省卫生健康委员会科研课题 2020142

详细信息

通讯作者:
李明珠，E-mail: lmz1593536@163.com

中图分类号: R722 R446
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出版历程
- 收稿日期: 2023-12-25
- 网络出版日期: 2024-12-31

Expression of Sestrin2 in serum of neonatal hypoxic-ischemic encephalopathy and its correlation with disease severity

1.
Department of Neonatology, Linfen People's Hospital, Linfen, Shanxi 041000, China

摘要

摘要: 目的探讨新生儿缺氧缺血性脑病(HIE)血清Sestrin2的表达及临床意义，以期提高HIE的诊断准确率，改善预后。方法选取2020年6月—2023年4月临汾市人民医院收治的HIE患儿78例作为HIE组，并根据病情严重程度将其分为轻度HIE组(24例)、中度HIE组(32例)和重度HIE组(22例)。另选取同期在该院出生的正常新生儿30例作为对照组。统计所有新生儿的5 min Apgar评分、新生儿行为神经测定(NBNA)评分，检测血清超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、Sestrin2的水平。结果 HIE组的血清Sestrin2水平高于对照组(P＜0.05)；轻度HIE组、中度HIE组、重度HIE组的血清Sestrin2水平依次升高(P＜0.05)；Pearson相关分析显示，HIE患儿血清Sestrin2水平与血清MDA水平呈正相关关系，与5 min Apgar评分、NBNA评分以及血清SOD水平呈负相关关系(P＜0.05)；ROC曲线分析显示，血清Sestrin2对HIE有一定的辅助诊断价值，曲线下面积为0.818(95% CI：0.732~0.886)，取截断值8.25 ng/mL时，灵敏度为66.67%(52/78)，特异度为93.33%(28/30)，约登指数为0.600。结论 Sestrin2在新生儿HIE血清中呈异常高表达，与患儿病情严重程度和氧化应激程度密切相关，血清Sestrin2检测有助于HIE的辅助诊断。
- 缺氧缺血性脑病 /
- Sestrin2 /
- 氧化应激 /
- 诊断
Abstract: Objective To investigate the expression of serum Sestrin2 in neonates with hypoxic ischemic encephalopathy (HIE) and its clinical significance in order to improve the diagnostic accuracy and prognosis of HIE. Methods A total of 78 HIE children admitted to Linfen People's Hospital from June 2020 to April 2023 were selected as HIE group. They were divided into mild, moderate, and severe HIE subgroups according to the severity of the disease. Additionally, 30 healthy newborns born in our hospital during the same period were selected as the control group. The 5-min Apgar score and neonatal behavioral neurological assessment (NBNA) score of all newborns were recorded. Serum levels of superoxide dismutase (SOD), malondialdehyde (MDA), and Sestrin2 were detected in all newborns. Results The serum levels of Sestrin2 in the HIE group were higher than those in the control group (P < 0.05). Within the HIE group, the levels of serum Sestrin2 increased progressively from mild to severe HIE (P < 0.05). Pearson correlation analysis showed that serum Sestrin2 levels in HIE patients were positively correlated with serum MDA levels and negatively correlated with 5-minute Apgar score, NBNA score, and serum SOD level (P < 0.05). The receiver operating characteristic curve (ROC) analysis showed that serum Sestrin2 had a certain auxiliary diagnostic value for HIE, with an area under the curve of 0.818 (95% CI: 0.732-0.886). At a cut-off value of 8.25 ng/mL, the sensitivity was 66.67% (52/78), the specificity was 93.33% (28/30), and the Youden's J statistic was 0.600. Conclusion The expression of Sestrin2 in the serum of neonates with HIE is abnormally high and closely related to the severity of the disease and the degree of oxidative stress of the neonates. The detection of Sestrin2 in the serum is helpful for the auxiliary diagnosis of HIE.
- Hypoxic ischemic encephalopathy /
- Sestrin2 /
- Oxidative stress /
- Diagnosis

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新生儿缺氧缺血性脑病(hypoxie ischemic encephalopathy，HIE)是全球范围内导致新生儿住院和死亡的重要原因之一，该疾病由各种因素导致新生儿脑组织出现缺氧状况而诱发，可对新生儿的神经发育产生影响，严重者会导致永久性神经功能缺损甚至死亡^[1-2]。HIE发生、发展的具体机制较为复杂，涉及炎症反应、神经系统兴奋性毒性、线粒体损伤、氧化应激等多个方面^[3]，尽管目前亚低温治疗方案被广泛应用且不断进行优化，但仍有部分HIE患儿发生不良结局^[4]，因此进一步探究HIE的相关发病机制，寻找新型治疗靶点具有重要的临床意义。Sestrin2是一种缺氧诱导因子，且具有强力的抗氧化作用，其在神经元损伤、急性ST段抬高型心肌梗死等与缺氧相关的疾病患者体内会应激性上调，通过其抗氧化能力发挥保护作用^[5-6]。SHI X D等^[7]通过基础研究发现，过表达Sestrin2可明显减轻HIE模型大鼠的梗死面积和脑萎缩，改善神经功能，提示Sestrin2在HIE中可能发挥着脑保护的作用。目前关于Sestrin2与HIE相关的临床研究鲜见。鉴于以上背景，本研究探讨了Sestrin2在新生儿HIE血清中的表达及其与机体氧化应激反应的关系，现报道如下。

1. 资料与方法

1.1 临床资料

选取2020年6月—2023年4月期间临汾市人民医院收治的HIE患儿78例作为HIE组，并根据病情严重程度将其分为轻度HIE组(24例)、中度HIE组(32例)和重度HIE组(22例)。纳入标准：(1)均依据中华医学会制定的《新生儿缺氧缺血性脑病诊断标准》相关标准进行诊断^[8]；(2)完成研究涉及的相关检测，临床资料完整。排除标准：(1)存在先天性心肺疾病、遗传代谢性疾病、先天发育畸形者；(2)胎龄＜36周的早产儿；(3)合并新生儿脓毒症等严重感染性疾病者；(4)存在染色体异常者；(5)合并自发性颅内出血者；(6)正在参与其他研究者。另选取同期在本院出生的正常新生儿30例作为对照组。本研究经临汾市人民医院伦理委员会批准(T20200408001)，患儿家长均知情同意。

1.2 观察指标

1.2.1 一般资料

收集所有新生儿的性别、胎龄、分娩方式、出生体重等一般资料。

1.2.2 神经功能以及5 min Apgar评分测定

根据新生儿的皮肤颜色、运动反射、心率、肌张力、呼吸这5个方面统计5 min Apgar评分。另采用新生儿行为神经测定(neonatal behavioral neurological assessment，NBNA)量表评估新生儿的行为神经功能，该评分量表主要从原始反射、行为能力、被动肌张力、主动肌张力、一般反应5个维度进行评分，满分为40分，得分越高代表行为神经功能越好，＜35分为行为神经功能异常^[9]。

1.2.3 血清指标检测

抽取所有新生儿的静脉血3 mL，室温3 000 r/min离心10 min(离心半径为8 cm)提取血清。血清超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)采用增强免疫透射比浊法进行检测，血清丙二醛(malondialdehyde，MDA)采用硫代巴比妥法进行检测，血清Sestrin2采用酶联免疫吸附法进行检测。

1.3 统计学方法

采用SPSS 22.0统计学软件对数据进行分析。计量资料以x±s表示，2组间比较采用成组t检验，多组间比较采用单因素方差分析，多组间两两比较采用LSD-t检验；计数资料以例(%)表示，比较采用χ²检验。采用Pearson相关分析研究HIE患儿血清Sestrin2与其他指标的相关性，采用ROC曲线分析血清Sestrin2对HIE的诊断价值。检验水准α=0.05。

2. 结果

2.1 对照组和HIE组血清Sestrin2及相关指标比较

对照组和HIE组的性别、胎龄、分娩方式、出生体重比较差异均无统计学意义(P>0.05)；HIE组的血清MDA、Sestrin2水平高于对照组，5 min Apgar评分、NBNA评分以及血清SOD水平均低于对照组(P＜0.05)，见表 1。

表 1 对照组和HIE组血清Sestrin2及相关指标比较

Table 1. Comparison of serum Sestrin2 and related indicators between the control group and the HIE group

组别	例数	性别(男/女，例)	胎龄(x±s，月)	分娩方式(阴道分娩/剖宫产，例)	出生体重(x±s，kg)	5 min Apgar评分(x±s，分)	NBNA评分(x±s，分)	SOD(x±s，U/L)	MDA(x±s，nmol/mL)	Sestrin2(x±s，ng/mL)
对照组	30	16/14	39.32±0.92	22/8	3.14±0.63	8.91±0.84	37.89±1.25	98.36±12.33	3.64±1.05	6.87±2.03
HIE组	78	42/36	38.98±0.96	52/26	3.06±0.72	3.62±1.23	32.63±2.42	87.25±11.36	5.42±1.28	10.52±3.13
统计量		0.002^a	1.667^b	0.446^a	0.535^b	21.663^b	11.316^b	4.445^b	6.784^b	5.917^b
P值		0.962	0.098	0.504	0.594	＜0.001	＜0.001	＜0.001	＜0.001	＜0.001
注：^a为χ²值，^b为t值。

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2.2 不同病情严重程度HIE患者血清Sestrin2及相关指标比较

轻度HIE组、中度HIE组和重度HIE组的性别、胎龄、分娩方式、出生体重比较差异均无统计学意义(P>0.05)；轻度HIE组、中度HIE组、重度HIE组的血清MDA、Sestrin2水平依次升高，5 min Apgar评分、NBNA评分以及血清SOD水平依次降低(P＜0.05), 见表 2。

表 2 轻度HIE组、中度HIE组和重度HIE组的血清Sestrin2及相关指标比较

Table 2. Comparison of serum Sestrin2 and related indicators among mild, moderate, and severe HIE group

组别	例数	性别(男/女，例)	胎龄(x±s，月)	分娩方式(阴道分娩/剖宫产，例)	出生体重(x±s，kg)	5 min Apgar评分(x±s，分)	NBNA评分(x±s，分)	SOD(x±s，U/L)	MDA(x±s，nmol/mL)	Sestrin2(x±s，ng/mL)
轻度HIE组	24	14/10	39.04±0.94	17/7	3.08±0.64	4.25±0.52	35.23±2.18	93.11±10.29	4.36±1.12	8.63±2.42
中度HIE组	32	17/15	38.97±0.96	23/9	3.05±0.73	3.68±1.03^c	32.51±2.36^c	87.30±10.79^c	5.58±1.25^c	10.49±3.03^c
重度HIE组	22	11/11	38.93±0.93	12/10	3.05±0.75	2.85±1.01^cd	29.97±2.31^cd	80.78±10.39^cd	6.34±1.29^cd	12.63±3.15^cd
统计量		0.332^a	0.133^b	2.033^a	0.015^b	14.054^b	29.620^b	7.821^b	15.505^b	10.809^b
P值		0.847	0.875	0.362	0.985	＜0.001	＜0.001	＜0.001	＜0.001	＜0.001
注：^a为χ²值，^b为F值；与轻度HIE组比较，^cP＜0.05；与中度HIE组比较，^dP＜0.05。

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2.3 HIE患儿血清Sestrin2与其他指标的相关性

Pearson相关分析显示，HIE患儿血清Sestrin2水平与血清MDA水平呈正相关关系，与5 min Apgar评分、NBNA评分以及血清SOD水平呈负相关关系(P＜0.05)，见表 3。

表 3 HIE患儿血清Sestrin2与其他指标的相关性

Table 3. Correlation between serum Sestrin2 and other indicators in HIE children

项目	r值	P值
5 min Apgar评分	-0.312	0.009
NBNA评分	-0.363	＜0.001
SOD	-0.486	＜0.001
MDA	0.512	＜0.001

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2.4 血清Sestrin2对HIE的诊断价值分析

ROC曲线显示，血清Sestrin2对HIE有一定的辅助诊断价值，曲线下面积为0.818(95% CI：0.732~0.886)，在0.7以上，取截断值8.25 ng/mL时，灵敏度为66.67%(52/78)，特异度为93.33%(28/30)，约登指数为0.600，见图 1。

图 1 血清Sestrin2诊断HIE的ROC曲线

Figure 1. ROC curve of serum Sestrin2 for the diagnosis of HIE

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3. 讨论

HIE是导致新生儿出现神经系统后遗症的主要原因之一，有观点认为HIE在疾病进展过程中存在二次能量衰竭，当发生迟发性能量衰竭后将对神经元细胞造成严重损伤，因此在迟发性能量衰竭到来之前进行干预可较大程度地减轻患儿的神经功能损伤^[10]。我国的《亚低温治疗新生儿缺氧缺血性脑病专家共识(2022)》中将亚低温的治疗时间窗设为6 h内，且越早启动收效越佳，这个时间窗也是基于二次能量衰竭的时间间隔制定的^[11]。然而目前临床诊断HIE尚存在难点，重度患儿临床症状明显，较好诊断，而缺乏特异性临床症状的轻、中度患儿则存在漏诊、误诊的可能。影像学检查存在一定的滞后性，通常需要48~72 h后才能显现出脑水肿等病理变化，因此寻找新型的生物标志物用于辅助临床诊断具有重要的意义^[12]。氧化应激是HIE疾病进展的重要机制之一，与氧化应激相关的指标或对疾病的发生、发展有一定的影响，可能对疾病的严重程度及诊断等方面有一定的辅助评估价值^[13]，因此本研究从该方向出发探究HIE的新型生物标志物。

Sestrin2是Sestrins蛋白家族中一员，与该蛋白家族的其他2个亚型Sestrin1、Sestrin3相比，Sestrin2的抗氧化能力更强，可通过多个途径减轻机体的氧化应激反应，如Sestrin2可促进内源性抗氧化酶血红素加氧酶-1的分泌，另一方面Sestrin2的N末端结构域可直接抑制活性氧产生^[14]。Sestrin2可视为一种氧化诱导蛋白，机体缺氧状况下易导致氧化-抗氧化失衡，这时Sestrin2会应激性分泌，通过其抗氧化作用减少氧自由基的积累，进而降低机体的氧化应激损伤，这可能是机体应对过氧化反应的一种应激性反应^[15]。相关研究^[16]显示，Sestrin2在急性脑梗死患者血清中异常高表达，且其表达水平升高与氧化应激反应增加相关。另有基础研究^[17]显示，Sestrin2在缺氧心肌细胞以及缺氧后复氧心肌细胞中表达异常升高，且转染siRNA抑制Sestrin2的表达将促进心肌细胞凋亡，这提示在缺氧环境下应激性分泌的Sestrin2具有保护心肌细胞的作用。本研究结果显示，HIE组的血清Sestrin2水平高于对照组，且轻度HIE组、中度HIE组、重度HIE组的血清Sestrin2水平依次升高，这提示Sestrin2在HIE患儿血清中异常高表达，且其表达水平与病情严重程度有关。分析其中原因，HIE是一种缺氧性疾病，且患儿体内存在明显的氧化应激反应，这种环境导致Sestrin2应激性分泌，这可能是HIE患儿血清Sestrin2水平升高的主要原因，另一方面，疾病越严重的患儿缺氧程度越明显，这也导致了Sestrin2分泌增多。5 min Apgar评分、NBNA评分均是反映HIE病情的常用指标^[18-19]，而MDA是常见的脂质过氧化产物，SOD则是体内重要的内源性抗氧化酶^[20]。本研究结果显示，HIE患儿血清Sestrin2水平与血清MDA水平呈正相关关系，与5 min Apgar评分、NBNA评分以及血清SOD水平呈负相关关系，这进一步提示HIE患儿血清Sestrin2的表达水平与病情和氧化应激程度有关。通过ROC曲线分析发现，血清Sestrin2诊断HIE的曲线下面积为0.818(95% CI：0.732~0.886)，在0.7以上，提示血清Sestrin2检测对HIE的诊断有一定的辅助价值，尤其是其特异度较高，可作为排除疑似病例的可靠手段。Sestrin2具备了成为心脑血管疾病治疗新靶点的潜力，但具体的干预手段以及干预效果还有待相关研究进行探讨。此外，目前的研究多集中在Sestrin2的抗氧化能力方面，其能否通过其他途径影响心脑血管疾病的发生、发展也值得进一步研究。

综上所述，Sestrin2在新生儿HIE血清中异常高表达，其表达水平与患儿病情严重程度和氧化应激程度密切相关，可能是通过调节氧化应激反应干预疾病的进展，且血清Sestrin2对HIE的诊断有一定的辅助价值。然而本研究纳入的病例数不多，尤其是HIE患儿分为3个亚组后每个组别的病例数较少，并且未进行多中心的病例选取，以上不足之处将在以后的研究中加以完善。

图 1 血清Sestrin2诊断HIE的ROC曲线

Figure 1. ROC curve of serum Sestrin2 for the diagnosis of HIE

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表 1 对照组和HIE组血清Sestrin2及相关指标比较

Table 1. Comparison of serum Sestrin2 and related indicators between the control group and the HIE group

组别	例数	性别(男/女，例)	胎龄(x±s，月)	分娩方式(阴道分娩/剖宫产，例)	出生体重(x±s，kg)	5 min Apgar评分(x±s，分)	NBNA评分(x±s，分)	SOD(x±s，U/L)	MDA(x±s，nmol/mL)	Sestrin2(x±s，ng/mL)
对照组	30	16/14	39.32±0.92	22/8	3.14±0.63	8.91±0.84	37.89±1.25	98.36±12.33	3.64±1.05	6.87±2.03
HIE组	78	42/36	38.98±0.96	52/26	3.06±0.72	3.62±1.23	32.63±2.42	87.25±11.36	5.42±1.28	10.52±3.13
统计量		0.002^a	1.667^b	0.446^a	0.535^b	21.663^b	11.316^b	4.445^b	6.784^b	5.917^b
P值		0.962	0.098	0.504	0.594	＜0.001	＜0.001	＜0.001	＜0.001	＜0.001
注：^a为χ²值，^b为t值。

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表 2 轻度HIE组、中度HIE组和重度HIE组的血清Sestrin2及相关指标比较

Table 2. Comparison of serum Sestrin2 and related indicators among mild, moderate, and severe HIE group

组别	例数	性别(男/女，例)	胎龄(x±s，月)	分娩方式(阴道分娩/剖宫产，例)	出生体重(x±s，kg)	5 min Apgar评分(x±s，分)	NBNA评分(x±s，分)	SOD(x±s，U/L)	MDA(x±s，nmol/mL)	Sestrin2(x±s，ng/mL)
轻度HIE组	24	14/10	39.04±0.94	17/7	3.08±0.64	4.25±0.52	35.23±2.18	93.11±10.29	4.36±1.12	8.63±2.42
中度HIE组	32	17/15	38.97±0.96	23/9	3.05±0.73	3.68±1.03^c	32.51±2.36^c	87.30±10.79^c	5.58±1.25^c	10.49±3.03^c
重度HIE组	22	11/11	38.93±0.93	12/10	3.05±0.75	2.85±1.01^cd	29.97±2.31^cd	80.78±10.39^cd	6.34±1.29^cd	12.63±3.15^cd
统计量		0.332^a	0.133^b	2.033^a	0.015^b	14.054^b	29.620^b	7.821^b	15.505^b	10.809^b
P值		0.847	0.875	0.362	0.985	＜0.001	＜0.001	＜0.001	＜0.001	＜0.001
注：^a为χ²值，^b为F值；与轻度HIE组比较，^cP＜0.05；与中度HIE组比较，^dP＜0.05。

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表 3 HIE患儿血清Sestrin2与其他指标的相关性

Table 3. Correlation between serum Sestrin2 and other indicators in HIE children

项目	r值	P值
5 min Apgar评分	-0.312	0.009
NBNA评分	-0.363	＜0.001
SOD	-0.486	＜0.001
MDA	0.512	＜0.001

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1. 资料与方法
1.1 临床资料
1.2 观察指标
1.3 统计学方法
2. 结果
2.1 对照组和HIE组血清Sestrin2及相关指标比较
2.2 不同病情严重程度HIE患者血清Sestrin2及相关指标比较
2.3 HIE患儿血清Sestrin2与其他指标的相关性
2.4 血清Sestrin2对HIE的诊断价值分析
3. 讨论

1. 资料与方法
1.1 临床资料
1.2 观察指标
1.3 统计学方法
2. 结果
2.1 对照组和HIE组血清Sestrin2及相关指标比较
2.2 不同病情严重程度HIE患者血清Sestrin2及相关指标比较
2.3 HIE患儿血清Sestrin2与其他指标的相关性
2.4 血清Sestrin2对HIE的诊断价值分析
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Sestrin2在新生儿缺氧缺血性脑病血清中的表达及与疾病严重程度的关系

doi: 10.16766/j.cnki.issn.1674-4152.003759

通讯作者:
李明珠，E-mail: lmz1593536@163.com

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