血清25-羟维生素D与儿童哮喘严重程度及气道炎性反应的相关性研究

牛锋　陈碧琴

(复旦大学附属金山医院康复科， 上海　201508)

·论著·

血清25-羟维生素D与儿童哮喘严重程度及气道炎性反应的相关性研究

牛锋陈碧琴

(复旦大学附属金山医院康复科， 上海201508)

摘要目的：分析哮喘患儿血清25羟维生素D3[25-(OH)D3]水平与病情严重程度及气道炎性反应之间的关联性。方法： 选择92例哮喘患儿(轻、中、重度各25、38、29例)和28例健康儿童，用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测入组儿童的血清25-(OH)D3水平。治疗1个月后采用儿童哮喘控制测试量表(C-ACT)评价患儿哮喘的控制情况，并用纤维支气管镜收集患儿肺泡灌洗液(BALF)，检测其中炎性因子和炎性细胞的分类和数量。结果：健康组以及轻、中、重度患儿组血清25-(OH)D3水平分别为43.5 nmol/L、34.5 nmol/L、31.6 nmol/L和22.3 nmol/L，组间差异有统计学意义(P<0.05)；血清25-(OH)D3水平在哮喘完全控制、部分控制、无法控制3组中分别为(32.5±5.34)、(22.2±3.92)、(18.1±4.33 ) nmol/L，且组间差异有统计学意义(P<0.05)。轻、中、重度哮喘患儿BALF上清液中中性粒细胞比例、嗜酸性粒细胞比例以及肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)、 IL-8浓度逐渐增加，组间比较差异有统计学意义(P<0.05)；但BALF上清液中淋巴细胞比例和血清25-(OH)D3水平逐渐降低，组间差异也有统计学意义(P<0.05)。结论：血清25-(OH)D3水平与哮喘患儿的病情严重程度、哮喘控制情况之间以及哮喘患儿的病情严重程度与慢性炎性反应之间均存在关联性。

关键词25-羟维生素D3；儿童哮喘；气道炎性反应

Correlations among Serum 25-Hydroxyvitamin D3, Severity of Childhood Asthma and Airway Inflammatory ResponseNIUFengCHENBiqinDepartmentofRehabilitation,JinshanHospital，FudanUniversity,Shanghai201508,China

AbstractObjective：To analyze the correlations among serum 25-hydroxyvitamin D3(25-(OH)D3) level, disease severity and airway inflammatory response of children with asthma. Methods:Ninety-two cases of mild, moderate, and severe asthma children and 28 healthy children were selected. The serum 25-(OH)D3levels of enrolled children were detected by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). The status of asthma control was determined by Childhood Asthma Control Test (C-ACT) in one month after therapy. And the bronchoalveolar lavage fluid(BALF) was collected by fiber bronchoscopy, so that the classification and quantity of inflammatory cytokines and inflammatory cells were detected. Results: The levels of serum 25-(OH)D3in control group, mild group, moderate group and severe group were 43.5 nmol/L, 34.5 nmol/L, 31.6 nmol/L, and 22.3 nmol/L, respectively. And there were significant differences among the groups (P<0.05). The serum 25-(OH)D3levels in full control group, part of control group, and out of control group were (32.5 ± 5.34) nmol/L, (22.2 ± 3.92) nmol/L, (18.1 ± 4.33) nmol/L, respectively. And there were significant differences among these groups (P<0.05). In accordance with the severity of disease, the proportions of neutrophil and eosinophil, and the concentrations of TNF-α, IL-6 and IL-8 increased gradually in BALF supernatants. And there were significant differences among the groups (P<0.05). However, the proportion of lymphocytes and the serum 25-(OH) D3level decreased gradually, and there were significant differences among the groups (P<0.05). Conclusions: The serum 25-(OH)D3level was significantly correlated with the severity of asthma, as well as the status of asthma control in children with asthma. And the disease severity is also correlated with chronic inflammatory response.

Key Words25-hydroxyvitamin D3；Childhood asthma；Airway inflammatory response

哮喘是全球范围内最常见的呼吸系统慢性炎性疾病之一。2012年世界卫生组织调查显示，全球范围内约有3亿哮喘患者，预测到2025年可能增加至4亿[1]。目前，哮喘已经成为危害儿童健康最严重的呼吸道疾病之一，但儿童哮喘的发病机制尚未完全明确，临床治疗仍以控制症状和发病次数为主[2]。维生素D在哮喘的免疫调节中发挥重要作用，包括调控免疫细胞的平衡及免疫抗体的浓度。25-羟维生素D3[25-(OH)D3]是维生素D在人体内稳定的代谢形态，已被用作人体内维生素D含量的检测指标[3-4]。本研究通过检测不同严重程度哮喘患儿与健康儿童血清中的25-(OH)D3浓度，分析其与患儿哮喘严重程度、哮喘控制情况及气道炎性反应的相关性，以明确维生素D在儿童哮喘诊疗中的价值。

1资料和方法

1.1一般资料选择2011年1月—2014年1月本院收治的哮喘患儿92例，其中男性48例，女性44例；年龄6~12岁，平均(8.5±2.9)岁。患儿哮喘的诊断及病情分级参照中华医学会儿科学分会呼吸学组 2008 年修订的《儿童支气管哮喘诊断与防治指南》[5]。将92例哮喘患儿分为轻度组(25例)、中度组(38例)和重度组(29例)。将28例同期体检的健康儿童(排除有喘息史、佝偻病史、过敏性疾病史、1个月内感染性疾病史)作为健康组，年龄6~12岁，平均(8.2±2.5)岁；其中男性16例，女性12例。各组儿童的性别和年龄差异无统计学意义。所有入组的研究对象均按时复诊，接受纤维支气管镜检查的患儿家属签署知情同意书。

1.2用药方案及疗效判断各组哮喘患儿均吸入二丙酸倍氯米松和口服孟鲁司特钠，根据情况口服硫酸沙丁胺醇溶液；对于有感染症状的患儿给予抗生素治疗。治疗1个月后，采用儿童哮喘控制测试量表(childhood asthma control test， C-ACT)评价患儿的哮喘控制情况[6]。该问卷共7个问题，其中1~4题由患儿回答，必要时医护人员解释问题；5~7题由家长回答。满分为27分，得分23分及以上认为是完全控制，19~22分为部分控制，低于19分为无法控制。

1.325-(OH)D3检测健康组儿童在晨8∶00空腹状态下抽取静脉血2 mL，哮喘患儿在治疗前空腹采集静脉血 2 mL。所有血样以2 000 r/min离心10 min，分离血清后置于-20℃ 冰箱保存待测。用酶联免疫吸附试验(ELISA)试剂盒(英国IDS公司)检测血清样品中25-(OH)D3的浓度，按照说明书操作。

1.4肺泡灌洗液(BALF)的收集和检测各组患儿在行纤维支气管镜(日本Olympus 公司生产，型号：BFXP40 、BF3C30 、BFP40；根据患儿年龄选用相应型号)检查前进行心电图、肝功能及出凝血检查，确保无禁忌证。本研究中轻度组10例、中度组16例、重度组11例患儿接受纤维支气管镜检查。麻醉前禁食禁水6 h；支气管肺泡灌洗术前10 min，用2%利多卡因喷洒鼻腔及咽喉部，以防止鼻腔出血；局部表面麻醉后，将纤维支气管镜经鼻腔、咽喉和声门插入气道。操作者根据胸部CT检查结果，先检查病变较轻侧，再检查病变较重侧，灌洗并观察各叶、段支气管开口状态。检查过程中如发现痰栓等异物堵塞气管腔，使用活检用带孔硅胶管连接20 mL无菌注射器快速注入常温灭菌0.9%氯化钠液进行冲洗(每次1 mL/kg，总量不超过 150 mL)，然后用负压回收灌洗液，回收率应达40%~60%。支气管肺泡灌洗术全程给予患儿鼻导管氧吸入，同时进行氧饱和度监测与心肺监护，观察患儿的呼吸和心率。将收集到的BALF用双层无菌纱布过滤，取少量置于血细胞计数板，进行总细胞计数。用ELISA试剂盒检测离心得到的BALF上清液中肿瘤坏死因子(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)、IL-8的浓度；离心得到的沉淀经瑞氏染色后进行细胞计数。

2结果

2.1血清25-(OH)D3水平与哮喘患儿病情严重程度的关系健康组血清25-(OH)D3水平为43.5(36.8~52.6) nmol/L，轻度组为34.5(20.0~40.7)nmol/L，中度组为31.6(23.7~36.1)nmol/L，重度组为22.3(17.8~28.1)nmol/L。各哮喘组患儿血清25-(OH)D3水平均低于健康组(P<0.05)；中度组和重度组患儿的血清25-(OH)D3水平低于轻度组(P<0.05)；重度组血清25-(OH)D3水平又低于中度组(P<0.05)。见图1。

2.2血清25-(OH)D3水平与哮喘患儿病情控制程度的关系C-ACT评价结果显示，在92例哮喘患儿中，完全控制31例、部分控制38例、无法控制23例。秩和检验分析显示，患儿血清25-(OH)D3水平在完全控制、部分控制和无法控制患者间依次降低，且组间差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。

注：组间比较，*P<0.05，**P<0.01，***P<0.001

图1　各组儿童血清25-(OH)D3水平的比较

注：与无法控制组相比，*P<0.05；与部分控制组相比，#P<0.05

2.3各哮喘组病情不同控制程度患儿的血清25-(OH)D3水平哮喘完全控制、部分控制和无法控制的患儿在轻度组中分别为10例、9例和6例，在中度组中分别为13例、18例和7例，在重度组中分别为8例、11例和10例。在完全控制的患儿中，轻度组、中度组、重度组血清25-(OH)D3水平依次减低，差异有统计学意义(P<0.05)；在部分控制的患儿中，中度组与重度组患儿血清25-(OH)D3水平低于轻度组(P<0.05)，而中度组与重度组间差异无统计学意义(P>0.05)；在无法控制的患儿中，重度组患儿血清25-(OH)D3水平低于轻度组与中度组(P<0.05)，而中度组与轻度组差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。

表2　各哮喘组病情不同控制程度患儿的血清

注：与轻度组相比，*P<0.05；与中度组相比，#P<0.05

2.4血清25-(OH)D3水平与患儿气道炎性反应的关系BALF上清液中，中性粒细胞、嗜酸性粒细胞和淋巴细胞百分比，TNF-α、IL-6、IL-8浓度，以及血清25-(OH)D3水平在轻度组、中度组和重度组患儿间差异有统计学意义(P<0.05)。其中,中性粒细胞和嗜酸性粒细胞百分比以及TNF-α、IL-6和IL-8浓度随着患儿哮喘程度的加重而增加；而淋巴细胞百分比和血清25-(OH)D3浓度则随着患儿哮喘程度的加重而降低。见表3。

表3　不同严重程度的哮喘患儿BALF上清液中炎性细胞总数及分类百分比、炎性因子及血清25-(OH)D3水平

注：与轻度组相比，*P<0.05；与中度组相比，#P<0.05

3讨论

哮喘已经成为严重危害公众健康的疾病之一。儿童是哮喘的常见发病人群。哮喘易反复发作，难以根治，会损害患儿的肺功能，影响其健康成长和生活质量[7]。哮喘是由多基因调控的慢性气道炎性疾病，临床上以气道炎性反应、气道高反应性和气道重塑为特征，其病理进程涉及多种免疫细胞、炎性因子和信号通路[8]。维生素D在人体过敏反应的免疫应答中有重要的作用，包括调节Th1/Th2细胞平衡、调控单核细胞/巨噬细胞比例和调控炎性因子分泌等。流行病学调查[9-11]证实，哮喘患儿普遍缺乏维生素D，补充维生素D能够缓解哮喘症状，表明维生素D与哮喘的发病有密切关系。

维生素D有5种形式，其中D2(麦角钙化醇)、D3(胆钙化醇)与健康关系最密切。在维生素D的3种代谢产物中，以25-(OH)D3在血液中的浓度最高、形式最稳定，故其被用作检测人体维生素D的指标[12]。在本研究中，我们检测了健康儿童与病情不同严重程度的92例哮喘患儿的血清25-(OH)D3水平，发现25-(OH)D3在轻度、中度和重度哮喘患儿血清中的水平依次降低，提示血清25-(OH)D3水平与哮喘严重程度相关。本研究采用C-ACT评价维生素D水平与哮喘患儿病情控制情况的关系，结果显示，患儿血清25-(OH)D3水平越低，哮喘控制程度越低。

在维生素D调控哮喘的基础研究[13]中发现，25-(OH)D3能够降低甲状旁腺素的分泌，调控免疫细胞增殖、促进胰岛素分泌、刺激免疫细胞分化等。研究[14]显示，糖皮质激素与维生素D联用能显著改善哮喘患者的气道高反应性和气道炎性反应，包括降低血清IgE水平、促进Th2分泌细胞因子IL-10、抑制炎性细胞浸润。研究[15-16]证实，25-(OH)D3能够抑制Th2细胞激活，而Th2细胞是特异性IgE和多种炎性因子的重要来源，因此，25-(OH)D3可能通过调控多种炎性细胞的激活而在哮喘的气道炎性反应中发挥抑制作用。本研究结果显示，BALF上清液中中性粒细胞比例、嗜酸性粒细胞比例以及TNF-α、IL-6、 IL-8浓度与哮喘患儿病情的严重程度以及血清25-(OH)D3水平变化具有一定的关联性，并与相关报道吻合，再次证实患儿血清25-(OH)D3降低与哮喘加重及控制不良有关，但相关机制尚需要进一步探索。

综上所述，血清25-(OH)D3水平降低与哮喘患儿的病情严重程度、哮喘控制情况和气道慢性炎性反应相关。可以考虑将25-(OH)D3作为评价哮喘患儿病情严重程度的标志物，哮喘患儿可以通过补充适量维生素D改善治疗效果，但用药剂量及用药时间等问题尚待进一步研究。

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通讯作者陈碧琴, E-mail: biqinchen@163.com

中图分类号R 725.6

文献标识码A