老年肺炎支原体感染合并支气管哮喘患者血清TNF-α,IL-4和IgE的表达

吴晓蓉　汪　俊　王红鸾　夏　莺

(南昌大学第一附属医院眼科，江西　南昌　330006)



老年肺炎支原体感染合并支气管哮喘患者血清TNF-α,IL-4和IgE的表达

吴晓蓉汪俊1王红鸾1夏莺1

(南昌大学第一附属医院眼科，江西南昌330006)

〔摘要〕目的观察血清肿瘤坏死因子(TNF)-α，白细胞介素(IL)-4和免疫球蛋白(Ig)E在合并哮喘或无哮喘的肺炎支原体感染老年患者的表达及临床意义。方法选择肺炎支原体老年患者(观察1组，45例)和肺炎支原体合并支气管哮喘老年患者(观察2组，50例)；同时选择相匹配的50例老年体检者作为对照组；检测三组研究对象的血清TNF-α、IL-4和IgE水平；比较三组FEV1占预计值百分比(FEV1%pred)、第一秒用力呼气容积(FEV1)/用力肺活量(FVC)、哮喘控制测试(ACT)评分和痰嗜酸粒细胞(EOS)计数；并分析以上指标间的相关性。结果观察2组患者血清TNF-α、IL-4和IgE水平均显著高于观察1组(P<0.01)；观察2组患者FEV1/FVC、FEV1%pred以及ACT评分均明显低于观察1组，而痰EOS显著高于观察1组(P<0.01)；血清TNF-α、IL-4 和IgE水平与肺炎支原体哮喘相关指标FEV1/FVC、FEV1%pred和ACT评分呈负相关(P<0.01)，而与痰EOS呈正相关(P<0.01)；肺炎支原体感染合并哮喘老年患者血清TNF-α水平与IL-4和IgE均呈正相关(P<0.01)，血清IgE水平与IL-4也呈正相关(P<0.01)。结论血清TNF-α、IL-4和IgE水平变化可作为评估肺炎支原体感染老年哮喘患者病情严重程度的重要指标，且与肺功能负相关。

〔关键词〕支原体肺炎；支气管哮喘；肿瘤坏死因子-α；白细胞介素-4；免疫球蛋白E

1江西省人民医院呼吸内二科

第一作者：吴晓蓉(1979-)，女，博士，副主任医师，主要从事感染性疾病研究。

肺炎支原体是呼吸道感染和肺部感染的最为常见病原菌，近年由肺炎支原体所致的呼吸道和肺部感染发病率逐年增多；肺炎支原体既可引起各种呼吸道疾病如上呼吸道感染和严重肺炎，也能够导致肺系以为其他疾病如脑膜炎、心肌炎和溶血性贫血等〔1〕。研究发现，肺炎支原体的感染与支气管哮喘的发生、病程进展以及疗后复发密切相关，大约42%的喘息和哮喘与MP有关〔2〕。然而，关于肺炎支原体感染引起哮喘的具体机制尚不明确。目前认为，肺炎支原体引起哮喘发作的可能机制包括：直接损伤呼吸道黏膜上皮细胞；通过产生特异性免疫球蛋白(Ig)E而介导Ⅰ型变态反应；也可经刺激种炎性细胞释放大量细胞因子和炎性介质如白细胞介素(IL)-4、肿瘤坏死因子(TNF)-α等，引起组织损伤，导致呼吸道炎症反应等〔3〕。本研究通过观察健康者、单纯肺炎支原体感染患者以及肺炎支原体合并哮喘患者血清TNF-α、IL-4和IgE的表达，探讨上述指标在肺炎支原体合并哮喘发病以及进展中的作用。

1对象与方法

1.1研究对象收集本院呼吸科门诊和住院病房2013年2月至2014年12月收治的肺炎支原体患者(观察1组，45例)和肺炎支原体合并支气管哮喘患者(观察2组，50例)；其中观察1组中男24例，女21例；年龄≥60岁，平均(63.4±7.6)岁；体质量指数(BMI)21.5～35.7〔平均(26.5±3.1)〕kg/m2；合并高血压21例，糖尿病10例，高脂血症23例；观察2组男27例，女23例；年龄≥60岁，平均(64.1±7.3)岁；BMI 21.1～35.2〔平均(26.8±3.3)〕kg/m2；合并高血压23例，糖尿病12例，高脂血症25例；两组患者性别、年龄、BMI以及并发症等基线资料比较均无显著差异(P>0.05)。同时选择性别、年龄以及BMI相匹配的50例老年体检者作为对照组，男28例，女22例；年龄60～73〔平均(64.4±7.1)〕岁；上述体检者均经血液生化、心电图以及B超等相关影像学检查，结果均提示正常，同时排除既往有心脑血管病、肝肾功能障碍等病史。

1.2诊断标准支气管哮喘诊断参照《支气管哮喘防治指南》〔4〕标准：①反复发作喘息、气急、胸闷、咳嗽等，多与接触过敏原、冷空气、物理、化学性刺激以及上呼吸道感染、运动等有关；②双肺可闻及散在或弥漫性，以呼气相为主的哮鸣音；③上述症状和体征可经治疗缓解或自行缓解；④除外其他疾病所引起的喘息、气急、胸闷和咳嗽；⑤临床表现不典型者，以下任一结果阳性，可辅助诊断：简易峰流速仪测定最大呼气流量(日内变异率≥20%)；支气管舒张试验阳性〔1 s用力呼气容积(FEV1)增加≥12%，且FEV1增加绝对值>200 ml〕；符合①～④条或④、⑤条者，可诊断为支气管哮喘。肺炎支原体感染参照《成人肺炎支原体肺炎诊治专家共识》〔5〕标准。

1.3病例纳入和排除标准①符合以上诊断标准者；②年龄60～75岁；③既往无哮喘病史；④检测前无进行相关治疗者；⑤所有患者知情。病例排除标准：①伴有心脑、肝肾和恶性肿瘤者等严重疾病以及精神病者；②伴随呼吸系统其他疾病以及呼吸衰竭者。

1.4指标检测①血清TNF-α，IL-4和IgE检测：所有研究对象于晨起空腹抽取静脉血约3 ml，室温静置30 min，离心后留取血清，存于-20℃冰箱中待测；以上指标检测均采取酶联免疫吸附试验(ELISA)法在BIOBASE-EL10A型酶联免疫检测仪上测定：试剂盒均由上海迈约尔生物技术有限公司提供。②肺功能测定 检测指标包括记录FEV1、用力肺活量(FVC)、FEV1占预计值百分比(FEV1%pred)以及FEV1/FVC，采用肺功能仪(德国Jager 公司)测定，每例患者均重复3次，取平均值。③哮喘控制测试(ACT)评分〔6〕采取患者参照自身情况如实填写ACT各项评分，算出总分。④痰嗜酸粒细胞(EOS)检测：痰液处理和EOS 计数方法参照指南〔4〕标准，采取百分比表示。

1.5统计学处理应用SPSS19.0统计软件包进行单因素方差检验，采用Pearson检验进行相关性分析。

2结果

2.1各组TNF-α，IL-4和IgE水平比较与对照组比较，观察1组和观察2组患者血清TNF-α、IL-4和IgE水平均明显升高(P<0.01)；而观察2组患者血清TNF-α、IL-4和IgE水平均显著高于观察1组(P<0.01)。见表1。

2.2各组肺炎支原体感染合并哮喘相关指标比较与对照组比较，观察1组和观察2组患者FEV1/FVC、FEV1%pred以及ACT评分均明显降低，而痰EOS显著升高(P<0.01)；而观察2组患者FEV1/FVC、FEV1%pred以及ACT评分均明显低于观察1组，痰EOS显著高于观察1组(P<0.01)，见表1。

表1　各组TNF-α，IL-4和IgE水平、肺炎支原体感染和支气管哮喘相关指标比较±s)

与对照组比较：1)P<0.01;与观察1组比较：2)P<0.01

2.3血清TNF-α、IL-4和IgE与肺炎支原体感染合并哮喘相关指标的相关性血清TNF-α、IL-4 和IgE水平与肺炎支原体感染合并哮喘相关指标FEV1/FVC、FEV1%pred和ACT评分呈负相关(P<0.01)，而与痰EOS呈正相关(P<0.01)，见表2。

表2　血清TNF-α，IL-4，IgE与肺炎支原体感染

2.4TNF-α、IL-4和IgE在肺炎支原体感染合并哮喘血清表达的相关性肺炎支原体感染哮喘患者血清TNF-α水平与IL-4和IgE均呈正相关(r=0.859,P=0.000;r=0.812,P=0.000)，血清IgE水平与IL-4也呈正相关(r=0.733,P=0.000 1)。

3讨论

肺炎支原体感染合并哮喘是临床常见病，其临床表现为发热、长期咳嗽等，这些症状与普通的上呼吸道感染相似；因此，肺炎支原体感染合并哮喘在临床常被误诊，最终影响该病的治疗〔7〕。肺炎支原体感染可直接损伤呼吸道上皮细胞及其黏膜屏障，引起呼吸道黏液分泌失调，从而导致细胞因子和炎症介质的产生和分泌〔8〕，最后引起肺功能障碍、免疫介导性损害以及持续呼吸过敏性反应，导致哮喘发作等〔9〕。同时，肺炎支原体可诱导IgE产生，从而激活哮喘发作相关神经机制〔8〕。

IL-4主要由Tp分泌，Th1/Tp失衡是引起哮喘病的重要机制，IL-4能够刺激B细胞分化并诱导其合成IgE，介导体液免疫反应。近年研究发现，在肺炎支原体感染病程中存在Th1/Tp失衡〔9〕。Hassan等〔10〕也证实，在肺炎支原体所致下呼吸道感染的患者Tp型细胞因子分泌IL-4明显增高，血清中特异性IgE水平也明显升高，表明肺炎支原体是哮喘潜在的致病性过敏原，IL-4是其发挥作用的机制之一。本研究表明IL-4参与了肺炎支原体的感染过程，与哮喘的发作密切相关。

TNF-α主要由巨噬细胞和单核细胞产生，参与炎症和免疫反应，在维持机体内稳态方面发挥重要作用。体内TNF-α水平增加是多种疾病的病理条件，如心力衰竭、恶性肿瘤以及败血症等〔11〕。肺炎支原体感染发生可增加血清TNF-α水平，而这可能是诱发并恶化哮喘的作用机制之一〔12〕。本研究发现，在肺炎支原体感染过程中大量TNF-α被释放，参与了机体炎症反应等病理过程，而增加的TNF-α也可促进上述炎症反应的发作，从而诱导或促进哮喘的发作。

IgE作为人体一种抗体，主要由呼吸道、消化道黏膜固有层淋巴组织中的B细胞合成；各种过敏性疾病均可引起IgE水平增加；在肺炎支原体感染下，大量细胞因子和炎症介质在呼吸道黏膜分泌，引起气道发生炎症反应。IgE抗体与嗜碱性和肥大细胞上的IgE结合，敏化这些细胞，引起Ⅰ型过敏反应发生，通过系列反应导致气道水肿，促进气道分泌物产生以及感染和哮喘的恶化〔13〕。在肺炎支原体诱导发生哮喘过程中，IgE不仅是感染源，也是过敏原〔14,15〕。本研究推测IgE在肺炎支原体感染病程中发挥了重要作用，尤其是对肺炎支原体感染合并哮喘患者。

综上，肺炎支原体感染合并哮喘患者血清TNF-α、IL-4和IgE水平显著增加，临床检测血清TNF-α、IL-4和IgE水平简便且快捷，可能是临床诊治肺炎支原体感染合并哮喘的重要指标；然而本研究样本较小，故本研究结论尚需大样本以及相关重复性研究证实。

4参考文献

1Nilsson AC,Björkman P,Welinder-Olsson C,etal.Clinical severity of mycoplasma pneumoniae(MP) infection is associated with bacterial load in oropharyngeal secretions but not with MP genotype〔J〕.BMC Infect Dis,2010;10(1):39.

2Wu Q,Martin RJ,LaFasto S,etal.A low dose of mycoplasma pneumoniae infection enhances an established allergic inflammation in mice:the role of the prostaglandin E2 pathway〔J〕.Clin Exp Allergy,2009;39(11):1754-63.

3Sutherland ER,Brandorff JM,Martin RJ.Atypical bactcal pneumonia and asthma risk〔J〕.J Asthma,2004;41(8):863-86.

4中华医学会呼吸病学分会哮喘学组.支气管哮喘防治指南〔J〕.中华结核和呼吸杂志,2008；31(3):177-84.

5中华医学会呼吸病学分会感染学组.成人肺炎支原体肺炎诊治专家共识〔J〕.中华结核和呼吸杂志,2010;33(9):643-5.

6赵海金,吕燕华,刘来昱,等.哮喘控制测试的临床应用适应证分析〔J〕.南方医科大学学报,2010;30(9):2084-6.

7Chu HW,Thaikoottathil J,Rino JG,etal.Function and regulation of SPLUNC1 protein in mycoplasma infection and allergic inflammation〔J〕.J Immunol,2007;179(6):3995-4002.

8于艳艳,赵德育,庄焕自,等.肺炎支原体感染所致首次喘息发作与哮喘关系探讨〔J〕.南京医科大学学报(自然科学版),2011;31(5):761-2.

9Ardern-Jones MR,Black AP,Bateman EA,etal.Bacterial superantigen facilitates epithelial presentation of allergen to T helper 2 cells〔J〕.Natl Acad Sci,2007;104(13):5557-62.

10Hassan J,Irwin F,Dooley S,etal.Mycoplasma pneumonia infection in a pediatric population：analysis of soluble immune markers as risk factors for asthma〔J〕.Hum Immunol,2008;69(12):851-5.

11Clark IA,Atwood CS.Is TNF a link between aging-related reproductive endocrine dyscrasia and Alzheimer's disease〔J〕?J Alzheimers Dis,2011;27(4):691-9.

12Brightling C,Berry M,Amrani Y.Targeting TNF-alpha:a novel therapeutic approach for asthma〔J〕.J Allergy Clin Immunol,2008;121(1):5-10.

13张茂华,薛均来,赵虹,等.变应性鼻炎血清总Ig水平测定及临床意义〔J〕.中国实验诊断学,2012;16(6):1063-5.

14Shin YS,Jin HJ,Yoo HS,etal.Successful treatment of chronic eosinophilic pneumonia with anti-IgE therapy〔J〕.J Korean Med Sci,2012;27(10):1261-4.

15Milgrom H,Fowler-Taylor A,Vidaurre CF,etal.Safety and tolerability of omalizumab in children with allergic(IgE-mediated) asthma〔J〕.Curr Med Res Opin,2011;27(1):163-9.

〔2014-12-07修回〕

(编辑安冉冉/曹梦园)

《中国老年学杂志》被国际数家数据库、检索性期刊检索机构收录情况

根据国际检索机构给中国科学技术期刊编辑学会国际交流工作委员会、中国高等学校自然科学学报研究会对外联络委员会发来的电子邮件及其附件统计整理, 《中国老年学杂志》2009年又被4种国际重要检索系统列为来源期刊:

1)美国化学文摘(CA)，CODEN ZLZHAO，http://www.lib.dlut.edu.cn/layersec.asp；

2)波兰《哥白尼索引》(IC, Index of Copernicus), http://journals.indexcopernicus. com/karta. Php;

3)美国《乌利希期刊指南》(UPD,Ulrich′s Periodicals Directory), http://www. ulrichsweb. com/ ulrichsweb/;

4)美国《剑桥科学文投送：生物科学》(CSA：BS)；

5)日本《科学技术社(中国文献数据库)》(JST, Japan Science & Technology Agency) (Chinese Bibliographic Database)

Expression of serum TNF-α,IL-4 and IgE in elderly patients with mycoplasma pneumonia Infection and bronchial asthma

WU Xiao-Rong,WANG Jun,WANG Hong-Luan,etal.

Department of Ophthalmology,the First Affiliated Hospital of Nanchang University,Nanchang 330006,Jiangxi,China

【Abstract】ObjectiveTo observe expression and its clinical significance analysis of serum tumor necrosis factor (TNF)-α,interleukin (IL)-4 and immune globulin (Ig) E in elderly patients with mycoplasma pneumonia infection merged asthma or not.MethodsElderly patients with mycoplasma pneumonia infection in Dept.of Respiratory Internal Medicine of the hospital (observation 1 group,45 cases),elderly patients with mycoplasma pneumonia infection merged asthma (observation 2 group,50 cases) and 50 elderly medical examination patients matched were selected.Serum TNF-α,IL-4 and IgE were detected.FEV1 percentage of expected value (FEV1%pred),the first second forced expiratory volume (FEV1)/forced vital capacity (FVC) asthma control test (ACT) scores and sputum eosinophilia granulocyte count (EOS) of 3 groups were compared.Correlation analysis of indexes above were completed.ResultsSerum TNF-α,IL-4 and IgE in group of observation 2 group were obviously higher than those of observation 1 group (P<0.01).FEV1/FVC,FEV1% pred and ACT scores in observation 2 group were obviously lower than those of group,while sputum EOS was evidently higher than that of observation 1 group (P<0.01).Negative correlation between serum TNF-α,IL-4,IgE and mycoplasma pneumonia asthma related indicators of FEV1/FVC,FEV1%pred and ACT scores,while positive correlation between serum TNF-α,IL-4,IgE and sputum EOS were analyzed (P<0.01).Serum TNF-α in elderly patients with mycoplasma pneumonia infection and bronchial asthma had a positive correlation with IL-4 and IgE,while serum IgE had a negative correlation with IL-4 (P<0.01).ConclusionsChange level of serum TNF-α,IL-4 and IgE could be an important index of evaluating severity of patient's condition of mycoplasma pneumonia infection merged elderly patients with bronchial asthma and negatively related to the lung function.

【Key words】Mycoplasma pneumonia；Bronchial asthma；Tumor necrosis factor (TNF)-α；Interleukin-4；Immune globulin (Ig) E

通讯作者：汪俊(1975-)，男，博士，副主任医师，主要从事支气管哮喘发病机制研究。

基金项目：国家自然科学基金资助项目(81460004)

〔中图分类号〕R563.1

〔文献标识码〕A

〔文章编号〕1005-9202(2015)22-6462-03；

doi：10.3969/j.issn.1005-9202.2015.22.070

·呼吸、消化系统疾病·