高原紅細(xì)胞增多癥患者發(fā)病因素及其血清炎癥細(xì)胞因子的探索研究.pdf

1、目的：
　　隨著全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展繁榮及交通網(wǎng)絡(luò)的日趨完善，高原流動人群日益繁多，移居高原的人口也越來越多，高原人口結(jié)構(gòu)隨之發(fā)生了明顯變化，罹患高原紅細(xì)胞增多癥(highaltitude polycythemia，HAPC)者亦相應(yīng)的增多。HAPC是一種嚴(yán)重危害高原人群健康的重大疾病和常見疾病。該病患者因高原低氧所引起的紅細(xì)胞過度增多，可使其血液粘稠度明顯增加、血流阻力增大，并導(dǎo)致其血氧含量進(jìn)一步降低，臨床多表現(xiàn)為頭痛、頭昏、心悸、胃腸

2、不適、胸悶、記憶力減退及感覺異常等癥狀及體征，并可引發(fā)高原肺動脈高壓、高原心臟病及血栓形成等其他慢性高原病(chronic mountain sickness，CMS)嚴(yán)重并發(fā)癥的可能性，嚴(yán)重影響了患者的生活質(zhì)量及工作效率，并由于其較高的發(fā)病率也嚴(yán)重影響了高原部隊?wèi)?zhàn)斗力及高原地區(qū)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的進(jìn)程。因此，探尋與HAPC發(fā)病相關(guān)的因素，并進(jìn)而探討其可能的發(fā)病機(jī)制，對指導(dǎo)慢性高原病的防治研究將具有重要的理論價值和實(shí)踐的意義。
　　高原低氧

3、環(huán)境引發(fā)的血液紅細(xì)胞過度增多是HAPC的根本原因，但其病理生理變化的機(jī)制目前尚不明確。研究證實(shí)低氧誘導(dǎo)因子-1α（hypoxia inducible factor-1α，HIF-1α）作為重要的轉(zhuǎn)錄因子，在HAPC患者中表達(dá)明顯增高，并進(jìn)而調(diào)控下游多個細(xì)胞因子的表達(dá)水平，包括促紅細(xì)胞生成素(Erythropoietin，EPO)分泌增加，進(jìn)而引起紅細(xì)胞過度增生，最終導(dǎo)致HAPC的發(fā)生和發(fā)展，出現(xiàn)血液粘滯、血流阻力增大等病理變化，進(jìn)一步加

4、重了缺氧。機(jī)體組織器官長期處于缺氧狀態(tài)，其能量代謝發(fā)生障礙促使細(xì)胞內(nèi)氧自由基生成增加，可使細(xì)胞內(nèi)超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)活性增加，以及乳酸(LA)、過氧化氫(H2O2)水平升高，破壞機(jī)體內(nèi)微環(huán)境平衡，引發(fā)或加重了細(xì)胞炎癥反應(yīng)，使紅細(xì)胞發(fā)生水腫、變性、溶解、凋亡等炎癥反應(yīng)。因此目前的研究提示炎癥細(xì)胞因子在HAPC的發(fā)生和發(fā)展中可能起到了重要的作用。
　　炎癥細(xì)胞因子是指炎癥反應(yīng)過程中由細(xì)胞釋放或產(chǎn)生的一類細(xì)胞因

5、子。蛋白芯片技術(shù)是通過具有編碼的微量探針捕捉固相載體特異性蛋白分子的特性，并將其進(jìn)行生物信息確認(rèn)和生化分析的一種工具，具有高靈敏度、高通量測定蛋白信息的功能。本實(shí)驗研究在研究HAPC發(fā)病因素及查閱相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，遴選相關(guān)的炎癥細(xì)胞因子，以蛋白芯片技術(shù)檢測和分析這些炎癥細(xì)胞因子在HAPC患者血清中的表達(dá)變化，并應(yīng)用蛋白質(zhì)組學(xué)的方法探索這些差異表達(dá)的炎癥細(xì)胞因子與EPO、HIF-1α、雄激素受體(Androgenreceptor，AR)等

6、與HAPC發(fā)病相關(guān)細(xì)胞因子之間的相互作用關(guān)系，期望得到與HAPC臨床診斷及防治研究相關(guān)的分子標(biāo)志物，可能為HAPC的早期診斷及探索靶向防治藥物提供一定的理論基礎(chǔ)。
　　方法：
　　1.結(jié)合2010年05月至2013年03月青藏高原駐兵部隊體檢，收集連續(xù)居住10個月以上的移居漢族青年男性體檢報告，并同時進(jìn)行臨床癥狀及體征調(diào)查統(tǒng)計，分析HAPC發(fā)病因素及規(guī)律。
　　2.以連續(xù)居住在西藏山南地區(qū)（海拔3500m-5300m）

7、1年以上漢族青年男性，對有意參與蛋白芯片檢測實(shí)驗的進(jìn)行第2次體檢，符合HAPC青海診斷標(biāo)準(zhǔn)（須具備HGB≥210 g/L，無其他相關(guān)疾?。╇S機(jī)選取10例為HAPC組，達(dá)不到診斷標(biāo)準(zhǔn)且150≤HGB＜190g/L的隨機(jī)選取10例為高原正常人組，采集外周血血清為蛋白芯片實(shí)驗標(biāo)本。
　　3.蛋白芯片選擇:選擇能盡量包含與CMS密切相關(guān)的40種炎癥細(xì)胞因子作為檢測指標(biāo);對10例HAPC患者和10例高原正常人（對照組）的血清標(biāo)本進(jìn)行檢測。<

8、br>　　4.結(jié)合蛋白芯片檢測出有的差異性炎癥細(xì)胞因子與EPO、HIF-1α、AR置入STRING9.1數(shù)據(jù)庫，構(gòu)建蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)圖，對其進(jìn)行預(yù)測分析，深入探索研究細(xì)胞因子在HAPC發(fā)生、發(fā)展中的作用機(jī)制。
　　結(jié)果：
　　1.研究移居高原漢族青年男性546人，罹患HAPC的105例，HAPC發(fā)病率為19.2％。單因素分析顯示，海拔高度、居住時間、吸煙與HAPC發(fā)病率成正相關(guān)性(P＜0.05)，當(dāng)年齡≥34歲、BMI指數(shù)

9、在非標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)其發(fā)病率顯著增高(P＜0.05)。
　　2.計量資料對比，HAPC患者的HGB濃度、居住時間、BMI指數(shù)、臨床癥狀評分等均明顯高于高原正常人(P＜0.05)，而SpO2則顯著地低于高原正常人(P＜0.01)，年齡、心率、收縮壓、舒張壓無統(tǒng)計學(xué)意義。經(jīng)Logistic回歸模型多因素分析，移居高原漢族青年男性罹患HAPC的危險因素依次是吸煙、海拔、居住時間、BMI指數(shù)(P＜0.05)。
　　3.蛋白膜芯片檢測實(shí)驗顯

10、示，與高原正常人對比，HAPC患者血清中有7種炎癥細(xì)胞因子（IL-1β、IL-2、IL-3、IL-15、IL-16、MCP-1/CCL2、TNF-α/LTA）高表達(dá)(P＜0.05)，余33種炎癥細(xì)胞因子無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。
　　4.將蛋白膜芯片檢測7種差異性炎癥細(xì)胞因子與AR、EPO、HIF-1a及置入STRING9.1數(shù)據(jù)庫，得出此10種細(xì)胞因子進(jìn)化樹及預(yù)測蛋白質(zhì)相互作用的網(wǎng)絡(luò)圖。
　　結(jié)論：
　　1.移居

11、高原漢族青年男性HAPC的發(fā)生、發(fā)展與海拔高度、連續(xù)居住時間、BMI指數(shù)、吸煙、SpO2水平等密切相關(guān)。
　　2.蛋白膜芯片檢測提示，IL-1β、IL-2、IL-3、IL-15、IL-16、MCP-1/CCL2、TNF-α/LTA參與了HAPC發(fā)生、發(fā)展過程的炎癥反應(yīng)。
　　3.預(yù)測蛋白質(zhì)相互作用的網(wǎng)絡(luò)圖揭示了HAPC發(fā)生發(fā)展過程中AR、EPO、HIF-1a與MCP-1、TNF-α、IL-1β、IL-2、IL-3、IL-15