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新生儿窒息对铁代谢的影响
【摘要】 目的 探讨SF及NPBI与新生儿窒息后再灌注损伤的关系，为临床了解判断新生儿窒息情况提供一种客观的实验室依据，同时为窒息后脏器损伤抗自由基治疗提供有力依据。方法 窒息的住院新生儿43例，对照组为健康新生儿31例。取外周静脉血3ml，分别收集血清血浆，检测SF及NPBI。结果 正常和窒息新生儿血清SF的比较： 窒息患儿血清SF的浓度与正常组相比显着升高，差异有统计学意义()， 2. 正常和窒息新生儿血浆NPBI的比较：窒息组血浆NPBI检出率比正常组高，经行、列表的χ2检验及确切概率计算，窒息组检出率比对照组高，。结论 窒息患儿血清SF及血浆NPBI浓度均增高，窒息可以改变新生儿铁代谢，通过铁介导的氧自由基导致广泛的组织细胞损伤。
　　【关键词】新生儿 窒息 铁蛋白 非蛋白结合铁 争光霉素法
　　新生儿窒息是围产医学的重要课题，是产科常见的新生儿危象，也是新生儿的重要死亡原因之一，新生儿缺氧缺血性脑病(Hypoxic-ischemic encephalopathy, HIE)系新生儿窒息、缺氧所致的严重并发症，病情严重，病死率高，是引起新生儿死亡和神经系统发育障碍的主要原因之一。因此深入了解窒息发病机制并寻求更有效的治疗途径成为新生儿研究的热点之一。
　　正常情况下，大多数铁都是与铁结合蛋白结合的，周转于铁结合蛋白、线粒体等之间的铁称为非蛋白结合铁(nonprotein-bound iron, NPBI)，NPBI通过催化fenton反应产生高毒性的羟自由基(hydroxyl radical, OH-)，能损伤机体所有生物大分子如DNA、蛋白质、脂质等，故NPBI对机体是非常有害的。所幸的是，生理状况下，NPBI机体含量甚微，但某些病理情况异常增高。NPBI在氧自由基的形成中起着催化作用，而氧自由基产生增多在组织缺氧缺血后的再灌注损伤中占有重要地位［1,2］。
　　目前国内有关SF及NPBI与新生儿窒息的关系报道较少，本实验通过检测窒息与健康新生儿的血清SF和血浆NPBI水平，以探讨SF及NPBI与新生儿窒息后再灌注损伤的关系，为临床了解判断新生儿窒息情况提供一种客观的实验室依据，同时为窒息后脏器损伤抗自由基治疗提供有力依据。
　　1 资料与方法
　　研究对象 郑州市妇幼保健院新生儿科NICU室2005年1月至2007年8月确诊为窒息的住院新生儿(B组)43例，男20例，女23例，平均胎龄(±)周，平均出生体重(±)g，足月儿39例，早产儿4例。对照组(A组)为健康新生儿31例，生后1分钟Apgar评分8~10分，羊水、脐带、胎盘均无异常，其中男16例，女15例，平均胎龄(±)周，平均出生体重(±)g。两组新生儿的胎龄和出生体重差异均无显着性()，窒息组和对照组生后1分钟Apgar评分差异有显着性()，所有新生儿均排除先天畸形或遗传代谢性疾病，其母均排除与铁有关的疾病，在留取样本前均无感染或低血糖史。
　　新生儿窒息的诊断标准［3,4］ 新生儿窒息是指由于产前、产中或产后的各种病因引起的气体交换障碍，在出生后一分钟内无自主呼吸，或在数分钟后仍未建立规律呼吸，伴有低氧血症、高碳酸血症和酸中毒。窒息程度按包括心率、呼吸、肌张力、皮肤颜色及对刺激反应的Apgar评分标准进行，出生后1分钟评分0~3分为重度窒息，4~7分为轻度窒息；如1分钟评分正常，5分钟评分在7分或以下仍诊断为窒息，如5分钟评分为5分以下，则诊断为重度窒息。
　　标本收集 窒息患儿及正常新生儿分别于生后6h内取静脉血3ml，平均分装两管，干燥试管及肝素抗凝试管，均自然凝固3h，室温2000r/min离心10min，分别仔细收集血清及血浆，置-70℃冰箱保存待测，溶血标本及凝固标本弃去。
　　检测方法 (1)血清SF浓度检测：采用酶联免疫定量检测技术(2)血浆NPBI的测定：采用争光霉素法。
　　统计分析 采用国际通用软件进行统计分析，各组数据先进行正态性检验，数据采用表示，采用单因素方差分析、χ2检验、t检验等，多重比较采用SNK，均以α=作为检验水准。
　　2 结 果
　　一般临床资料情况 见表1。
　　正常和窒息新生儿血清SF的比较 窒息患儿血清SF的浓度ng/ml与正常组ng/ml相比显着升高，差异有统计学意义()，见表2。
　　正常和窒息新生儿血浆NPBI的比较 对照组(A组)31例新生儿有11例可检出NPBI，窒息组(B组)血浆NPBI检出率更高，有33例可检出，经行、列表的χ2检验及确切概率计算，B组检出率比A组高，差异有统计学意义()见表3。

　　3 讨论
　　新生儿窒息与铁介导氧自由基 在新生儿窒息所造成的缺血缺氧的过程中，恢复血流可避免细胞死亡和组织损伤，但在长时间严重缺血基础上恢复血流后会引起更剧烈的损伤，即再灌注损伤，近年来研究显示其机制主要为活性氧代谢产物即氧自由基产生增多和中性粒细胞的作用［1］。正常情况下，铁离子具有重要的生理功能，如氧的运输(血红蛋白)、线粒体呼吸及维持多种酶的正常功能，这些铁离子通常在血浆中与运铁蛋白，在细胞中与铁蛋白和其他蛋白结合存在，结合铁不会催化反应而产生自由基［14］，然而在窒息缺血缺氧时，血浆pH降低可使铁从运铁蛋白中释放出来并产生自由基［7］，铁启动自由基生成和促进氧化损伤的能力，它也可能成为脑组织的损害因素。这些自由基可进一步促使更多的铁从运铁蛋白中释放出来［8］，导致组织细胞损伤，损伤细胞则可进一步释放铁离子，通过这些机制大量铁呈瀑布样释放。氧自由基损伤学说虽已得到国内外学者的广泛认同，但是铁介导的OFR在新生儿HIE发生机制中的研究却少见报道，我们的研究为进一步探讨新生儿HIE的发生机制提供了科学。
　　氧自由基的损伤机理
　　对蛋白质的损伤 蛋白质是细胞中易被氧化剂损伤的成分之一。Stadtman认为，在蛋白质氧化损伤中被金属离子催化氧化(metal iron-catalyzed oxidation,MCO)的作用具有重要意义，其中蛋白质被MCO系统氧化的位置特异机理(site-specific mechanism of protein oxidant by MCO system)受到普遍重视。
　　对DNA的损伤 有人认为OH-很可能是机体内对DNA损伤的主要物质。如果有铁离子键合在DNA上，其邻近位置产生的OH-可以对DNA造成位置特异性损伤。
　　脂质过氧化 多不饱和脂肪酸LH转化为脂质氢过氧化物LOOH的过程称为脂质过氧化。Minotti G认为，当已存在的LOOH浓度低时，新的LOOH主要是通过Fenton反应产生的OH-参与形成的。脂质过氧化物的形成改变了膜的液态性，流动性，改变了膜的功能，使膜通透性增强。
　　血清铁蛋白(SF)与新生儿窒息 铁要在Haber-weiss反应中发挥作用就必须先从铁蛋白中释放出来并形成低相对分子量的鳌合物。氧化过程中形成的(O2-)能使铁从铁蛋白中释放，而(H2O2)可使铁从血红素中释放。来自溶血红细胞的血红素也可释放出铁，加重了氧化损害。
　　新生儿窒息时SF明显升高，其原因可能与以下因素有关：(1)铁是以铁蛋白和含铁血黄素的形式贮存在体内，而贮存铁又主要来自衰老红细胞的破坏。缺氧后红细胞加速破坏使SF增加［8］。(2)体内多余的铁是以铁蛋白和含铁血黄素的形式贮存于肝、脾、骨髓等器官的单核-吞噬细胞系统中。铁蛋白是以磷酸氧化高铁的形式存在，能溶于水，当身体需要增加时可再被动用。肝脏是合成转运铁蛋白的场所，缺氧后，肝脏对铁的吸收、转运都受到破坏，影响SF的浓度。(3)SF不仅反映贮铁量，而且还受组织破坏、炎症、溶血、代谢增高等因素影响［9］。
　　血浆非蛋白结合铁(NPBI)与新生儿窒息 正常情况下暂时不用的铁与铁结合蛋白紧密结合，对人体是安全的。当组织缺氧缺血，随着无氧代谢的增加，pH值下降，铁结合蛋白结合铁的能力下降，铁被释放成为NPBI，后者通过催化Fenton反应迅速产生大量的OH-，造成细胞的氧化损伤，生成的OFR进一步动员铁结合蛋白释放铁，损伤的细胞又将释放NPBI至组织，进入血循环增加血浆NPBI。NPBI通过催化Fenton反应可迅速产生大量高毒性的羟自由基而对机体十分有害，缺氧缺血时瀑布式的铁释放和OFR产生机制被启动，导致广泛的组织细胞损伤。这种释放铁的过程在各种组织细胞均能发生［10］，但脑组织更为易感，因为脑脊液中铜蓝蛋白含量低，对亚铁离子的氧化能力不足，而还原剂维生素C含量高，使得三价铁离子被还原为亚铁离子，从而导致存在更多的能催化Fenton型Haber-Weiss反应的亚铁离子［1］，同时脑组织富含脂质，又富含铁，对铁介导的自由基损伤尤其敏感［12］，因此认为血浆NPBI增高在新生儿窒息后的再灌注损伤，尤其是脑组织的损伤中起着重要作用。窒息可以影响新生儿铁代谢，使血浆NPBI增加，有人认为铁螯合剂可以减轻HIE［29］。
　　治疗前景 新生儿缺氧缺血性脑病(hypoxic-ischemicen cephalopathy，HIE)是围生期窒息导致新生儿缺氧缺血而引起的脑部病变，目前尚无特效疗法，氧自由基氧化损伤在HIE发病中起重要作用。Caroline等［12］对不同窒息程度的渐生儿的研究发现，新生儿窒息时血浆NPBI检出率和NPBI浓度增加，出生后8h内血浆NPBI检出率与HIE患者的预后有关。新近研究发现，去铁胺具有清除脑组织氧自由基和激活缺氧反应基因等作用，能减轻新生大鼠HIE模型早期缺氧缺血脑组织水肿和病理改变，在后期能显着减轻脑萎缩程度，具有神经保护作用。去铁胺(deferoxamine，DFO)是一种铁离子鳌合剂，可显着减轻缺氧缺血性脑损伤程度。
　　参 考 文 献
　　1 Fellman V, Raivio KO. Reperfusion injury as the mechanism of brain damage after perinatal asphysia［J］.Pediatr Res,1997,41(5):599-606.
　　2 Saugstad OD. Role of xanthine oxide and its inhibitor in hypoxia:reoxigenation injury. Pediatrics,1996,98(1):103-107.
　　3 乐 杰. 妇产科学［J］.第6版. 北京:人民卫生出版社, 2004:143~145.
　　4 李 巨. 产科理论与手术. 沈阳:辽宁科学技术出版社, 1998:551~556.
　　5 乐 杰,谢 幸,丰有吉. 妇产科学［M］. 第6版. 北京:人民卫生出版社,2004:78.
　　6 Siesjo BK. Acidosis and ischemic brain damage［J］. Neurochem Pathol,1988, 9:31-88.
　　7 Biemond P,Swaak AJG,Beindorff CM,et al. Superoxide-dependen and independent mechanisms of iron mobilisation from ferritin by xan thine oxidase［J］. Biochem J, 1986,239:169-173.
　　8 Bracci R, Perrone S, Buonocore G. Red blood cell involvement in fetal/neonatal hypoxia［J］.Biol Neonate,2001,79(3-4):210-212.
　　9 冯玲玲. 配对观察母婴间铁蛋白关系的研究:附108例对照分析［J］. 临床儿科杂志,1990,8:95.
　　10 McCord J. Oxygen-derived free radical in postischemic tissue injury［J］. N Engl J Med, 1985,312:159-163.
　　11 Gutteridge JMC. Ferrous irons detected in cerebrospinal fluid by using bleomycin andDNA　Sci,1992,82:315-320.
　　12 Dorrepaal CA,Berger HM,Benders MJ,et al. Nonprotein-bound iron in postas phyxial reperfusion injury of the newborn［J］. Pediatrics,1996,98:883-889.
　　13 Palmer C,Roberts RL,Bero C. Deferoxamine posttreatment reduces ischemi brain injury in neonatal rats［J］.Stroke,1994,25(5):1039-1045.
　　14 Halliwell B. Reactive oxygen species and central nervous system［J］.Neurochem, 1992,59:1609-1623.