癫痫患者血清HMGB1、TLR4_及IL-1β水平的变化及其对病情严重程度的评估价值

癫痫患者血清HMGB1、TLR4及IL-1β水平的变化及其
对病情严重程度的评估价值
李芳1，贾晶晶2，蒋建华3
1.武警陕西省总队医院检验科，陕西西安710054；
2.陕西省第二人民医院检验科，陕西西安710068；
3.陕西省森工医院神经内科，陕西西安710300
【摘要】目的观察癫痫患者血清高迁移率族蛋白B1(HMGB1)、Toll 样受体4(TLR4)及白介素1β(IL -1β)水
平的变化，并探讨其对患者病情严重程度的评估价值。

方法选取2019年6月至2022年6月武警陕西省总队医院收治的108例癫痫患者作为研究组，另选取同期健康体检无重大疾病的40例人群作为对照组，比较两组受检者的血清HMGB1、TLR4及IL -1β水平。

根据脑电图检查评估研究组患者的病情严重程度，将研究组患者进一步分为轻度组、中度组和重度组，比较不同病情程度患者的血清HMGB1、TLR4及IL -1β水平，并采用受试者工作特征曲线(ROC)分析血清HMGB1、TLR4联合IL -1β评估癫痫患者病情严重程度的临床价值。

结果研究组患者的血清HMGB1、TLR4及IL -1β水平分别为(8.86±1.47)ng/L 、(4.57±1.25)ng/L 、(3.69±1.04)ng/L ，明显高于对照组的(1.09±0.44)ng/L 、(0.82±0.31)ng/L 、(0.51±0.17)ng/L ，差异均有统计学意义(P <0.05)；重度组患者的血清HMGB1、TLR4及IL -1β水平最高，中度组次之，轻度组最低，其中重度组水平明显高于轻度组，差异有统计学意义(P <0.05)，但轻度组和中度组比较差异无统计学意义(P >0.05)；经ROC 分析结果显示，血清HMGB1评估重度癫痫患者的最佳截断值为9.560ng/L ，TLR4为4.725ng/L ，IL -1β为4.025ng/L ，3项指标联合评估重度癫痫患者的AUC 及敏感度均高于单一指标诊断(P <0.05)。

结论癫痫患者与健康人群比较，其血清HMGB1、TLR4及IL -1β水平更高，且重度癫痫患者各指标水平均高于轻度患者，血清HMGB1、TLR4联合IL -1β检测评估癫痫患者病情严重程度具有较高的临床价值。

【关键词】癫痫；高迁移率族蛋白B1；Toll 样受体4；白介素1β；病情严重程度【中图分类号】R742.1【文献标识码】A 【文章编号】1003—6350（2023）12—1749—04Changes of serum HMGB1,TLR4,and IL-1βlevels in epileptics and their correlation with disease severity.LI Fang 1,JIA Jing-jing 2,JIANG Jian-hua 3.1.Department of Laboratory Medicine,Shaanxi Provincial Corps Hospital of the Armed Police,Xi'an 710054,Shaanxi,CHINA;2.Department of Laboratory Medicine,Second People's Hospital of Shaanxi Province,Xi'an 710068,Shaanxi,CHINA;3.Department of Neurology,Sengong Hospital of Shaanxi Province,Xi'an 710300,Shaanxi,CHINA
【Abstract 】Objective To observe the changes of serum high mobility group box B1(HMGB1),Toll-like recep-tor 4(TLR4),and interleukin -1β(IL -1β)in epileptics and their correlation with disease severity.Methods A total of 108epileptics admitted to Shaanxi Provincial Corps Hospital of the Armed Police from June 2019to June 2022were se-lected as the study group.At the same time,40individuals without major diseases were selected as the control group.Se-rum HMGB1,TLR4,and IL -1βlevels were compared between the two groups.According to electroencephalogram ex-amination results,patients in the study group were divided into mild group,moderate group,and severe group.Serum HMGB1,TLR4,and IL -1βlevels in patients with different severity were observed.The clinical value of serum HMGB1and TLR4combined with IL -1βfor evaluating the severity of epilepsy was analyzed using the receiver operating charac-teristic curve (ROC).Results Serum HMGB1,TLR4,and IL -1βlevels in the study group were (8.86±1.47)ng/L,(4.57±1.25)ng/L,and (3.69±1.04)ng/L,significantly higher than (1.09±0.44)ng/L,(0.82±0.31)ng/L,and (0.51±0.17)ng/L in the control group (P <0.05).Serum HMGB1,TLR4,and IL -1βlevels decreased in order from the severe group,the moderate group to the mild group;there was statistically significant difference between the severe group and the mild group (P <0.05),but there was no statistically significant difference between the mild group and the moderate group (P >0.05).ROC curve analysis results showed that the best cut-off values of serum HMGB1,TLR4,and IL -1βfor evaluating severe epilepsy were 9.560ng/L,4.725ng/L,and 4.025ng/L,respectively.The AUC and sensitivity of combined evalua-tion with the three indicators were higher than those of single evaluation (P <0.05).Conclusion Compared with healthy people,serum HMGB1,TLR4,and IL -1βlevels are higher in epileptics.The levels in patients with severe epilepsy are higher than those in patients with mild epilepsy.Serum HMGB1and TLR4combined with IL -1βis of high value for evaluating the severity of epilepsy.
【Key words 】Epilepsy;High mobility group box B1;Toll-like receptor 4;Interleukin -1β;Disease severity
·论著·
doi:10.3969/j.issn.1003-6350.2023.12.018
基金项目：陕西省重点研发计划项目(编号：2017SF-180)。

第一作者：李芳(1983—)，女，主管检验师，主要研究方向：临床检验。

通讯作者：蒋建华(1966—)，男，副主任医师，主要研究方向：脑血管病、神经康复，E-mail：************************。

癫痫属于慢性神经系统疾病的范畴，表现为短暂性的脑功能失调，全球发病率在0.5%以上[1-2]。

癫痫的发作具有高度重复性，发作持续时间较为短暂，但难以预测其发作时间，且发作形式较多，对癫痫患者的生命安全及生活质量产生严重不良影响[3-4]。

若癫痫患者的病情长期得不到有效控制，患者脑神经损伤与死亡的风险则会显著增加，并会通过痫性放电的方式产生异常的波动从而破坏癫痫患者的大脑功能，引起患者身体机能失控、抽搐，甚至产生一系列的神经功能异常与障碍[5-6]。

癫痫患者的病情严重程度将直接影响患者的身心健康，目前临床上多采用脑电图等检查来对癫痫患者的病情严重程度进行评估，但操作较为复杂，对设备要求较高，同时脑电图检查往往无法准确检测到患者神经元异常放电的情况，因此其灵敏度较差[7]。

已有研究[8]表明炎症反应是反映癫痫患者发病的重要影响因素。

本研究旨在观察癫痫患者血清高迁移率族蛋白B1(high mobility group protein1，HMGB1)、Toll样受体4(toll like receptor4，TLR4)及白介素1β(interleukin-1β，IL-1β)水平的变化，并探讨其对患者病情严重程度的评估价值。

1资料与方法
1.1一般资料选取2019年6月至2022年6月武警陕西省总队医院收治的108例癫痫患者作为研究组。

纳入标准：(1)符合国际抗癫痫诊断标准[9]，并经临床及脑电图确诊；(2)年龄18~70岁；(3)确诊为原发性癫痫；(4)患者对本研究内容了解后签署相关同意书。

排除标准：(1)伴有其他精神疾病者；(2)伴有恶性肿瘤者；(3)近期内接受过手术治疗者。

另选取同期健康体检无重大疾病的40例人群作为对照组。

两组受检者的一般资料比较差异均无统计学意义(P>0.05)，具有可比性，见表1。

本研究经医院伦理委员会批准(伦理批号为2019-05)。

表1两组受检者的一般资料比较[例(%)，x
-±s]
Table1Comparison of general data between the two groups[n(%)，x-±s]
组别
对照组研究组χ2/t值P值例数
40
108
男性
21(52.5)
52(48.1)
女性
19(47.5)
56(51.2)
0.221
0.638
年龄(岁)
49.48±9.16
50.18±10.06
0.385
0.701
体质量指数(kg/m2)
21.18±2.09
20.84±2.14
0.864
0.389
基础疾病数(种)
0.98±0.75
1.06±0.58
0.686
0.494
性别
注：基础疾病包括高血压、糖尿病等疾病。

Note:Underlying diseases include hypertension,diabetes mellitus,etc.
1.2方法
1.2.1血清HMGB1、TLR4及IL-1β检测对照组受检者在体检当日进行空腹静脉采血，研究组患者在癫痫发作12h后进行空腹静脉采血，均静脉取血4mL，于室温下静止30min后对血液样品进行离心以分离血液中的血清，转速设为3500r/min，取上清液备用。

采用酶联免疫吸附法测定血清HMGB1、TLR4及IL-1β水平。

1.2.2癫痫患者病情严重程度评估针对研究组患者在癫痫发作12h后进行脑电图检测，检测时使用视频录像脑电图，描记24h。

根据检测结果，将患者的病情严重程度分为轻度组、中度组及重度组[10]，其中轻度组为枕区α或β的节律不规则；中度组为枕区α或β的节律左右不对称，或有局灶性δ波出现；重度组为出现广泛弥漫性慢波或呈现周期样放电情况。

1.3统计学方法应用SPSS18.0软件对数据进行分析。

计数资料比较采用χ2检验；计量资料以均数±标准差(x
-±s)表示，两组间比较采用t检验，多组间比较采用单因素方差分析，组间两两比较采用LSD-t检验；采用受试者工作特征曲线(ROC)分析血清HMGB1、TLR4及IL-1β评估癫痫患者病情严重程度的临床价值。

以P<0.05表示差异有统计学意义。

2结果
2.1两组受检者的血清HMGB1、TLR4及IL-1β水平比较研究组患者的血清HMGB1、TLR4及IL-1β水平明显高于对照组，差异均有统计学意义(P< 0.05)，见表2。

2.2不同病情严重程度癫痫患者的血清HMGB1、TLR4及IL-1β水平比较重度组患者的血清HMGB1、TLR4及IL-1β水平最高，中度组次之，轻度组最低，其中重度组患者的血清HMGB1、TLR4及IL-1β水平明显高于轻度组，差异均有统计学意义(P<0.05)，但轻表2两组受检者的血清HMGB1、TLR4及IL-1β水平比较(x
-±s，ng/L) Table2Comparison of serum HMGB1,TLR4,and IL-1βlevels between the two groups(x-±s,ng/L)
组别
对照组
研究组
t值
P值
例数
40
108
HMGB1
1.09±0.44
8.86±1.47
32.826
0.001
TLR4
0.82±0.31
4.57±1.25
18.724
0.001
IL-1β
0.51±0.17
3.69±1.04
19.204
0.001
度组和中度组比较差异均无统计学意义(P>0.05)，见表3。

2.3血清HMGB1、TLR4、IL-1β及联合3项指标评估癫痫患者病情严重程度的临床价值绘制ROC 特征曲线，结果显示，血清HMGB1评估重度癫痫患者的最佳截断值为9.560ng/L，TLR4最佳截断值为4.725ng/L，IL-1β最佳截断值为4.025ng/L，对评估癫痫患者病情严重程度均具有一定程度的临床价值。

3项指标联合(采用并联的方式)评估重度癫痫患者的AUC及敏感度均高于单一指标诊断(P<0.05)，见表4与图1。

表3不同病情严重程度癫痫患者的血清HMGB1、TLR4及IL-1β水平比较(x
-±s，ng/L)
Table3Comparison of serum HMGB1,TLR4,and IL-1βlevels among patients with different severity of epilepsy(x-±s,ng/L)
组别
轻度组
中度组
重度组
F值
P值
例数
48
34
26
HMGB1
8.44±1.14
8.82±1.05
9.68±1.86ab
7.421
0.001
TLR4
4.29±1.01
4.58±1.06
5.07±1.31a
4.213
0.017
IL-1β
3.48±0.72
3.71±0.98
4.06±1.15a
3.352
0.039注：与轻度组比较，a P<0.05；与中度组比较，b P<0.05。

Note:Compared with mild group,a P<0.05;Compared with moderate group,b P<0.05.
表4血清HMGB1、TLR4、IL-1β及三者联合评估癫痫患者病情严重程度的临床价值
Table4Performance of serum HMGB1,TLR4,IL-1βalone and in combination to evaluate the severity of epilepsy
检测变量
HMGB1 TLR4
IL-1β
三者联合最佳截断点
9.560ng/L
4.725ng/L
4.025ng/L
-
AUC
0.788
0.620
0.607
0.888
标准误
0.060
0.068
0.070
0.048
渐进Sig
0.000
0.066
0.101
0.000
上限
0.905
0.753
0.745
0.982
下限
0.671
0.488
0.469
0.794
约登指数
0.581
0.262
0.303
0.824
特异性(%)
92.68
64.63
84.15
63.90
敏感度(%)
65.40
61.50
46.20
88.50
渐进95%置信区间
3讨论
癫痫是由于神经系统中神经元异常兴奋并放电所致，其发病不受年龄影响，近年来其发病率逐年上升[11]。

目前癫痫的致病机制尚不明晰，但已有研究证实癫痫发作与免疫反应密切相关[12-13]。

随着医学上对免疫学机制的深入探究，发现HMGB1、TLR4以及IL-1β等细胞因子在癫痫发病机制中占有重要地位[14-15]。

细胞因子对癫痫发作的影响过程在于其可以直接作用于中枢神经受体，使偶连的离子通道活性被改变，对中枢神经系统的兴奋过程造成影响[16]。

HMGB1是一种存在于真核细胞中的结合蛋白，广泛存在于人体中的心、肾、脾等重要器官中；TLR4作为HMGB1的主要受体，分布于人体组织器官中，与HMGB1结合后，引发炎症反应，进而参与癫痫的发作过程[17]。

IL-1β则是由单核巨噬细胞分泌的一种调节因子，一般在自身免疫性疾病中呈现高表达状态[15]。

本研究结果显示，与对照组比较，研究组患者的血清HMGB1、TLR4及IL-1β水平均较高(P<0.05)，说明癫痫患者与健康人群比较，其血清HMGB1、TLR4及IL-1β水平更高。

这与李婷婷等[18]的研究结果一致，主要原因在于癫痫发作时，会对患者脑组织中的星形胶质细胞等造成损伤，并使特定细胞被激活从而分泌出HMGB1，HMGB1释放后与TLR4结合，会继续激活相应的信号通路，促进相关炎症反应发生，因此癫痫患者体内的血清HMGB1、TLR4水平较正常人群高。

另外癫痫发作也可促进IL-1β产生，诱导IL-8的表达与分泌，导致免疫细胞进行累积并释放大量活性物质，导致癫痫患者体内的IL-1β水平也更高。

重度组患者的血清HMGB1、TLR4及IL-1β水平最高，中度组次之，轻度组最低，提示血清HMGB1、TLR4及IL-1β水平对癫痫患者的病情严重程度影响显著。

由于不同病情严重程度的癫痫患者，其脑组织会出现不同的病理变化，导致脑神经传导及相关脑组织功能障碍，这些变化能通过脑电图显示出来，体现为患者脑组织放电频率异常[19]。

本研究通过脑电图结果对研究组患者病情程度进行分类，进而比较三组血清HMGB1、TLR4及IL-1β水平，癫痫患者的病情越重，机体炎症反应也随之增加，导致血清HMGB1、TLR4及IL-1β水平升高。

另外，ROC结果显示血清HMGB1评估重度癫痫患者的最佳截断值为9.560ng/L，TLR4
最佳截断图1HMGB1、TLR4、IL-1β以及三者联合评估癫痫患者病情严重程
度的ROC
Figure1ROC of HMGB1,TLR4,IL-1βalone and in combination
to evaluate the severity of epilepsy
值为4.725ng/L，IL-1β最佳截断值为4.025ng/L，对评估癫痫患者病情严重程度均具有临床价值，3项指标联合评估重度癫痫患者的AUC及敏感度均高于单一指标诊断(P<0.05)，证实血清HMGB1、TLR4及IL-1β联合检测对评估癫痫患者病情严重程度具有较高的价值，建议临床密切监测上述指标变化，并及时给予针对性处理策略，以减轻癫痫患者的病情严重程度。

本研究局限性在于样本量较少，且癫痫患者的病情严重程度可能还受到其他因素的影响，相关结论有待进一步论证。

综上所述，癫痫患者与健康人群比较，其血清HMGB1、TLR4及IL-1β水平更高，且重度癫痫患者各指标水平均高于轻度患者，血清HMGB1、TLR4联合IL-1β检测评估癫痫患者病情严重程度具有较高的价值。

参考文献
[1]Bernasconi N,Wang I.Emerging trends in neuroimaging of epilepsy
[J].Epilepsy Curr,2021,21(2):79-82.
[2]Ji TY,Wang RF,Liu QZ,et al.Analysis of surgical prognosis and re-
lated prognostic factors of drug-refractory epileptic spasms of focal onset[J].Chinese Journal of Applied Clinical Pediatrics,2021,36
(17):1333-1337.
季涛云,王若凡,刘庆祝,等.局灶起源的药物难治性癫痫性痉挛的手术预后及相关预后因素分析[J].中华实用儿科临床杂志,2021, 36(17):1333-1337.
[3]Kotulska K,Kwiatkowski DJ,Curatolo P,et al.Prevention of epilep-
sy in infants with tuberous sclerosis complex in the EPISTOP trial [J].Ann Neurol,2021,89(2):304-314.
[4]Labiner DM.Accreditation of epilepsy centers[J].Epilepsy Curr,
2021,21(2):132-133.
[5]Wickström R,Ygberg S,Lindefeldt M,et al.Altered cytokine levels
in cerebrospinal fluid following ketogenic diet of children with re-fractory epilepsy[J].Epilepsy Res,2021,177:106775.
[6]Duan ZH,Zhu ZX,Li J,et al.Influencing factors of valproic acid
concentration below the standard concentration in epileptic patients and risk prediction model[J].The Chinese Journal of Clinical Phar-macology,2020,36(12):1628-1630.
段自皞,朱枝祥,李晶,等.癫痫患者丙戊酸血药浓度低于达标浓度的影响因素及风险预测模型[J].中国临床药理学杂志,2020,36
(12):1628-1630.
[7]Liang SL,Liu TH.High frequency oscillatory electroencephalogram
in epilepsy surgery[J].Chinese Journal of Neuromedicine,2020,19
(7):649-653.
梁树立,刘婷红.高频振荡脑电图在癫痫外科中的应用[J].中华神经医学杂志,2020,19(7):649-653.
[8]Jiang W.Effect of hydrogen sulfide on EEG changes and inflammato-
ry factors in epileptic rats[J].Genomics and Applied Biology,2020, 39(7):3299-3305.
江卫.硫化氢对癫痫大鼠脑电图改变和炎症因子的影响[J].基因组学与应用生物学,2020,39(7):3299-3305.
[9]Li M,Xia F,Wang XL,et al.Interpretation of diagnostic criteria relat-
ed to epilepsy and migraine[J].Chinese Journal of Neurology,2022, 55(1):84-87.
李敏,夏峰,王晓丽,等.癫痫及偏头痛相关诊断标准解读[J].中华神经科杂志,2022,55(1):84-87.
[10]Li XX,Sun HG,Zheng Q,et al.Analysis of clinical-encephalogram
characteristics of134MRI-negative adult epilepsy[J].Journal of Ap-oplexy and Nervous Diseases,2020,37(9):809-812.
李鑫鑫,孙浩罡,郑庆,等.134例MRI阴性成人癫痫患者临床-脑电图特征分析[J].中风与神经疾病杂志,2020,37(9):809-812. [11]Cen QJ,Zhao KY,Li HB,et al.Correlation analysis of seizures after
early cranioplasty for craniocerebral injury[J].Guangdong Medical Journal,2020,41(14):1485-1488.
岑庆君,赵昆玉,黎海滨,等.颅脑损伤后行早期颅骨修补术与癫痫发作的相关性[J].广东医学,2020,41(14):1485-1488.
[12]Lan CW,Liu T,Zhu Y,et al.Clinical characteristics of12cases of au-
toimmune encephalitis with epilepsy[J].Journal of Apoplexy and Nervous Diseases,2021,38(8):728-729.
兰春伟,刘涛,朱勇,等.伴癫痫发作的自身免疫性脑炎12例临床特点分析[J].中风与神经疾病杂志,2021,38(8):728-729.
[13]Huang XL,Long YQ,Yu B.Clinical efficacy of ditantang on pediat-
ric epilepsy with phlegm and stasis-type tonic-clonic seizure and its effect on immunoglobulin,peripheral blood Th17cells and relevant factors[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical For-mulae,2020,26(12):114-120.
黄晓利,龙易勤,余宾.涤痰汤对痰浊阻窍型强直-阵孪性发作小儿癫痫的临床疗效及对免疫球蛋白、外周血Th17细胞及相关因子的影响[J].中国实验方剂学杂志,2020,26(12):114-120.
[14]Zhang YY,Shan HJ,Lou YJ,et al.Kangxianzengzhi Granules regu-
late the TLR4/HMGB1/p-IκB-αsignaling pathway to protect hippo-campal neurons in juvenile epileptic rats[J].Chinese Journal of Com-parative Medicine,2020,30(10):92-98.
张英英,单海军,娄元俊,等.抗痫增智颗粒调控TLR4/HMGB1/p-I κB-α信号通路保护癫痫幼鼠海马神经元的分析[J].中国比较医学杂志,2020,30(10):92-98.
[15]Cui Y.Effects of hyperbaric oxygen therapy on serum IL-1β,IL-2,
IL-8,TNF-αlevels and expression of Bax and Bcl-2in hippocam-pal neurons in epileptic rats[J].Chinese Journal of Anatomy,2021, 44(3):204-208.
崔阳.高压氧治疗对癫痫大鼠血清白细胞介素1β、白细胞介素2、白细胞介素8、肿瘤坏死因子α水平及海马神经元Bax及Bcl-2表达的影响[J].解剖学杂志,2021,44(3):204-208.
[16]Peng Q,Yang P,Huang HX,et al.Effects of vagus nerve stimulation
on serum cytokines and neurotransmitters in epilepsy patients with depression[J].Journal of Chinese Physician,2020,22(7):1005-1008.
彭琼,杨萍,黄红星,等.迷走神经刺激对癫痫合并抑郁患者血清细胞因子及神经递质的影响[J].中国医师杂志,2020,22(7):1005-1008. [17]Wang S,Guan YG.Recent advance in HMGB1-TLR pathway in epi-
leptogenesis and epilepsy treatment[J].Chinese Journal of Neuro-medicine,2021,20(8):833-838.
王澍,关宇光.HMGB1-TLR信号通路在癫痫发生及治疗中的研究进展[J].中华神经医学杂志,2021,20(8):833-838.
[18]Li TT,Chen FM,Ren CM,et al.Relationship between serum high
mobility group box1level and febrile convulsion in children and epi-leptic seizures in the future[J].Chinese Journal of Applied Clinical Pediatrics,2020,35(3):215-220.
李婷婷,陈凤民,任纯明,等.血清高迁移族蛋白盒1水平与小儿热性惊厥及日后癫痫发作的关系[J].中华实用儿科临床杂志,2020, 35(3):215-220.
[19]Wang SG,Y u Q,Li HX,et al.Effect of modified Chaihu Shugan De-
coction on regulating miR-204on AKT/mTOR/P70S6K pathway and EEG in hippocampus of mice with acute epilepsy[J].Lishizhen Medicine and Materia Medica Research,2020,31(2):273-276.
汪顺贵,玉倩,李华霞,等.加味柴胡疏肝汤调控miR-204对急性癫痫小鼠海马AKT/mTOR/P70S6K通路和脑电图的影响[J].时珍国医国药,2020,31(2):273-276.
(收稿日期：2022-10-14)。