不同年龄儿童感染肺炎支原体体液免疫的变化分析

张宪伟,孙杭,穆原

(南京医科大学附属南京儿童医院 检验科,江苏 南京　210008)

不同年龄儿童感染肺炎支原体体液免疫的变化分析

张宪伟,孙杭,穆原

(南京医科大学附属南京儿童医院 检验科,江苏 南京210008)

[摘要]目的:通过对不同年龄肺炎支原体肺炎(mycoplasma pneumoniae pneumonia, MPP)患儿的体液免疫结果进行分析,探讨肺炎支原体(mycoplasma pneumoniae, MP)感染的发病机制,为MPP患儿体液免疫报告的解读及临床诊治提供参考。方法:352例MPP患儿纳入研究,使用荧光定量PCR检测MPP患儿痰液中的MP- DNA拷贝数,德灵- BN2检测患儿血清IgG、IgA、IgM、C3、C4含量,同时结合细菌培养及病原学9项检测排除其他病原体感染。分析MPP组各年龄段之间及MPP组与对照组之间体液免疫水平的差异。结果:MPP患儿的IgG、IgA、IgM、C3、C4水平均高于对照组(P<0.05),MPP患儿女性C4含量明显低于男性(P<0.05),不同年龄段MPP患儿的IgG、IgA、IgM、C3含量差异有统计学意义(P<0.05),各年龄段MPP患儿体液免疫水平高于对照组。结论:MPP患儿各年龄段体液免疫水平存在差异且均高于对照组,临床在对患儿的体液免疫进行评估时须结合同年龄段儿童的正常参考水平才能正确分析MPP患儿体液免疫状态。

[关键词]肺炎支原体； 免疫球蛋白； 儿童

肺炎支原体(mycoplasma pneumoniae MP)是介于细菌和病毒之间的一种病原微生物,它是寄居在人体呼吸道中的条件致病菌,为儿童肺炎常见的病原体,也是儿童非典型性感染的最主要病原体[1]。MP好发于1～5岁儿童,常引起儿童重症肺炎及严重的肺外并发症。其发病机制尚不明确,目前认为与MP对上皮细胞的直接侵袭和机体的免疫失衡有关[2]。本研究旨在通过对不同年龄肺炎支原体肺炎(mycoplasma pneumoniae pneumonia, MPP)患儿的体液免疫(IgG；IgA； IgM；C3； C4)的结果分析，探讨MP感染的发病机制以及不同年龄儿童感染MP后体液免疫水平的变化趋势,为MPP患儿的临床诊治及患儿体液免疫报告的解读提供参考。

1对象和方法

1.1研究对象

研究对象为本院2011～2015年本院呼吸科收治的1岁以上MPP患儿共352例,诊断标准符合《实用儿科学》[3],纳入标准参照杨莉等[4- 5]报道,排除无症状感染者及出现严重肺外并发症的重症患儿。全部患儿通过荧光定量PCR检测MP- DNA阳性,全部患儿痰液或血液细菌培养排除细菌性感染,并结合病原学9项检测结果排除呼吸道合胞病毒、呼吸道腺病毒、甲型流感病毒、乙型流感病毒、副流感病毒、EB病毒、衣原体、Q热立克次体及嗜肺军团菌等抗体阳性病例,防止细菌、病毒感染对患儿体液免疫产生的影响。全部患儿归入MPP组,其中男194例、女158例,同时根据年龄分为1～3岁幼儿组(143例),>3～6岁学龄前组(124例),>6岁学龄组(85例)。设立正常体检儿童的标本100例为对照组。MPP组同对照组年龄性别无差异。

1.2研究方法

急性肺炎患儿均在收住入院后24 h内采样检测,患儿采样前均未经大环内酯类抗生素治疗。BIORAD- C1000型荧光定量PCR仪检测患儿痰液标本中的MP- DNA,严格按说明书操作,结果以MP- DNA>103copy·ml-1判读为阳性。体液免疫应用德灵- BN2检测IgG、IgA、IgM、C3、C4血清含量。西班牙VIRCELL.S.L公司生产的9项呼吸道病原体IgM抗体检测试剂盒检测患者血清,排除其他非典型病原体感染。应用Vitek2全自动细菌鉴定仪进行细菌鉴定,排除细菌性感染患儿。

1.3统计学处理

2结果

2.1MPP组与对照组的免疫功能状态总体比较

通过对352例MPP患儿血清中的IgG、IgA、IgM、C3、C4含量同对照组的比较显示,MPP患儿的IgG、IgA、IgM、C3、C4水平均高于正常儿童,差异有统计学意义(P<0.05),两组体液免疫水平均值及比较见表1。

表1MPP组与对照组的体液免疫水平比较

Tab 1Comparison of humoral immunity levels between MPP children and healthy control

组 别n体液免疫水平/g·L-1IgGIgAIgMC3C4MPP组3529.32±3.081.11±0.731.64±0.821.292±0.2790.294±0.105对照组1008.35±1.860.88±0.401.35±0.251.184±0.2120.266±0.073P值0.003<0.001<0.001<0.0010.012

2.2MPP患儿体液免疫的性别差异

352例MPP患儿根据性别分为男性组194例,女性组158例。通过男女IgG、IgA、IgM、C3、C4水平的比较发现MPP患儿女性的C4含量明显低于男性,差异有统计学意义(P<0.05),而IgG、IgA、IgM、C3含量性别差异不明显。见表2。

表2MPP患儿体液免疫的性别差异

Tab 2Comparison of humoral immunity levels between genders of MPP children

MPP组n体液免疫水平/g·L-1IgGIgAIgMC3C4男1949.53±3.171.09±0.711.61±0.771.31±0.280.308±0.113女1589.06±2.961.12±0.761.69±0.891.27±0.280.277±0.091P值0.1570.7040.3850.2780.006

2.3年龄分布

MPP组患儿1～3岁幼儿组143例,>3～6岁学龄前组124例,>6岁学龄组85例。体液免疫各项指标的水平见表3,通过分组比较发现不同年龄段MPP患儿的IgG、IgA、IgM、C3水平差异有统计学意义(P<0.05),而C4水平不同年龄组间差异无统计学意义(P>0.05)。

表3不同年龄组MPP患儿的体液免疫功能

Tab 3Comparison of humoral immunity levels among different ages of MPP children

组 别n体液免疫水平/g·L-1IgGIgAIgMC3C41～3岁组1437.95±2.70.61±0.341.49±0.631.26±0.300.283±0.100>3～6岁组1249.45±2.71.20±0.611.60±0.811.28±0.260.304±0.110>6岁组8511.43±3.01.80±0.771.96±1.031.36±0.270.295±0.109P值<0.001<0.001<0.0010.0300.275

2.4不同年龄组MPP患儿的体液免疫水平和同年龄组正常儿童的比较

由于不同年龄组MPP患儿的体液免疫水平本身存在较大差异(表3),故在进行MPP患儿同正常儿童的体液免疫水平比较时按年龄进行分组,分组方法同前。分析表明,MPP组IgG、IgA、IgM、C3在各年龄段均高于同年龄对照组(P<0.05)。C4水平在1～6岁间差异不明显,而>6岁组的水平高于对照组(P<0.05)。IgG、IgA、C3水平随年龄的变化趋势在两组中基本一致,而IgM 、C4水平随年龄的变化趋势在两组中则并不一致。各指标在MPP相对于对照组的变化比例(R=MPP/对照-1)存在差异。IgG在1～3岁、>3～6岁、>6岁组中升高比例分别为0.18、0.16、0.18,IgA在3组升高比例为0.36、0.42、0.52, IgM在3组中升高比例为0.23、0.21、0.72,C3升高比例为0.09、0.10、0.11。可见MPP组IgG、IgA、C3是在同年龄组水平上按一定比例增高,而IgM在>6岁患儿中升高更明显,C4仅在>6岁组升高有意义(P<0.05)。见表4、图1。

表4不同年龄MPP组的体液免疫水平和同年龄组正常儿童的比较

g·L-1

Tab 4Comparison of humoral immunity levels between MPP and control according to ages

g·L-1

图1体液免疫水平随年龄的变化

Fig 1The age- related changes of humoral immunity levels

3讨论

MP是儿童社区获得性肺炎的重要病原体,在儿童呼吸道感染中约占30%[4,6]。MP是胞外寄生菌,较少侵入血液及组织内,免疫炎症反应与MPP的临床表现和肺外并发症有极为重要的关系[7]。目前MPP的发病机制尚未明确,体液免疫功能分析结果的报道分歧较大,大量文献报道MP血清免疫球蛋白水平升高[8- 9],也有许多文献认为MP患儿存在免疫功能低下[10- 11]。本研究发现MPP患儿的IgG、IgA、IgM、C3、C4水平均高于正常儿童,不同年龄MPP患儿的IgG、IgA、IgM、C3 含量差异较大,其变化趋势和升高幅度也并不一致,其原因首先是小年龄组儿童免疫功能相对较低,对从未接触的抗原尚未建立免疫记忆；其次是产生IgG、IgA、IgM的B细胞水平及功能是随年龄逐步发育完善的过程；再次是各免疫成分产生时间和发挥作用的机理并不相同[3]。

MP感染后第1周开始出现特异性的IgM抗体,至第3～4周达到高峰,2～4个月后消失,MP- IgM检测结合PCR常作为MP诊断的首选方法[12]。本研究也发现MPP患儿和正常儿童IgM在1～6岁逐渐升高,升高幅度也基本相同。本研究组正常儿童在超过6岁后升幅较缓且略有下降,这与文献报道一致[3],而>6岁MPP患儿的IgM升高幅度更大,其原因可能是MPP宿主对此种抗原反应的增强[13]。IgG是继IgM后产生的抗体,MP感染后14 d IgG抗体开始升高,病症愈重升高愈明显[13]。本研究发现各年龄组MPP患儿同正常儿童IgG均有升高,升高趋势一致,升高幅度也基本相同,其原因是一方面IgG存在时间较长,反复感染及不同抗原的刺激使儿童体内IgG不断升高；另一方面分泌IgG的B细胞成熟较早，2岁时就可达成人水平[3], MP感染后的IgG升高趋势和升高幅度基本相同。IgA在青春期达正常水平,是机体黏膜局部抗感染免疫的主要抗体,在感染1～2周开始出现,符合本研究中MPP患儿较正常儿童升高幅度随年龄逐渐增大的表现。

MP可以依靠其顶端的P1和P30等黏附蛋白组成的黏附器紧密结合于宿主细胞膜的受体上,释放有毒代谢产物如H2O2、NH3等引起相应部位的病变。而补体具有重要的免疫黏附、免疫调节、溶细胞作用,对于清除MP黏附细胞和有毒代谢产物具有重要作用[14]。本研究发现MPP组C3、 C4水平均高于对照组,与陈敏[15]报道一致。文献报道女童的MP阳性率高于男性儿童[16],本研究也发现与之相关的女童C4水平明显低于男童,C4可能是男女儿童发病率差异的重要因素。通过年龄变化曲线发现,C3患儿组和对照组呈现一直上升的趋势；C4患儿组呈上升趋势,对照组表现为先升后降,两组在>6岁组的水平差异开始显现,显示补体系统对MPP发病影响随年龄逐渐增强。有报道认为MP感染属免疫复合物介导的Ⅲ型超敏反应[4], MP在肺组织或血管内与IgG、IgM结合沉积于肺组织、局部或全身血管基底膜进而激活补体产生C3a、C5a、C3b,显示补体系统对MPP发病有重要作用；结合不同年龄组的C3、C4水平差异发现,1～6岁C3升高、C4不升高,提示MP可能是通过旁路途径激活补体,而>6岁后C3、C4均升高明显,提示MP在6岁后是通过经典途径激活补体。

不同年龄儿童体液免疫的参考值范围差别较大[17- 18],我们研究发现不同年龄组MPP患儿及正常儿童体液免疫水平存在较大的差异。不同年龄的MPP患儿体液免疫水平变化趋势的相关报道少见,大量文献对于儿童MP体液免疫的分析研究对象的年龄跨度过大(1～10岁+),所以对MPP患儿体液免疫分析时年龄因素的考虑是极为必要的,依据年龄分组进行分析使得结果更为严谨可信。临床在对患儿的体液免疫进行分析时必须结合同年龄组儿童的正常水平进行比较,才能得出儿童体液免疫状态的正确评价,同时也提示不同地区的检验科要根据年龄制定适合本科室的体液免疫水平的参考范围。

[参考文献]

[1] MARRIE T J,COSTAIN N,LASCOLA B,et al.The role of atypical pathogens in community- acquired pneumonia[J].Semin Respir Crit Care Med,2012,33(3):244- 256.

[2] 赵淑琴.肺炎支原体肺炎的发病机制[J].小儿急救医学,2002,9(3):129- 130．

[3] 胡亚美,江载芳,诸福棠.实用儿科学[M].北京：人民卫生出版社,2002:1167- 1175.

[4] 杨莉,李海浪,李丽,等.不同年龄小儿肺炎支原体感染诊断及临床特点观察[J].现代医学,2003,31(6):368- 370．

[5] DORIGO- ZETSMA J W,WILBRINK B,VANDER N H,et al.Results of molecular detection of Mycoplasma pneumoniae among patients with acute respiratory infection and in their household contacts reveals children as human reservoirs[J].J Infect Dis,2001,183(4):675- 678.

[6] 陈倩,施圣云,胡正,等.南京地区急性呼吸道感染儿童支原体、衣原体和常见呼吸道病毒病原学分析[J].中国当代儿科杂志,2010,12(6):450- 454．

[7] ATKINSON T P,WAITES K B.Mycoplasma pneumoniae infections in childhood[J].Pediatr Infect Dis J,2014,33(1):92- 94.

[8] 安黎云,王缚鲲,陈晶,等.肺炎支原体肺炎患儿免疫功能变化及结果分析[J].实用预防医学,2008,15(2):544- 546．

[9] 逯艳梅,李海峰,曹甦.肺炎支原体肺炎患儿体液免疫的动态观察及临床意义[J].右江医学,2009,37(4):414- 415．

[10] 肖春燕.295例肺炎支原体感染患者体液免疫功能分析[J].检验医学与临床,2010,12:1246- 1247．

[11] 杨清广,钟勇勋.小儿肺炎支原体感染后免疫功能的变化规律及其临床意义[J].临床和实验医学杂志,2014,24:2021- 2023.

[12] 赵胃胃,赵华,王鑫.儿童肺炎支原体肺炎发病机制的研究进展[J].中华临床医师杂志:电子版,2015,20:3759- 3763.

[13] 董宗祈.肺炎支原体感染的致病机制与治疗的关系[J].实用儿科临床杂志,2007,22(4):243- 245．

[14] PETITJEAN J,VABRET A,GOUARIN S,et al.Evaluation of four commercial immunoglobulin G(IgG)- and IgM- specific enzyme immunoassays for diagnosis of mycoplasma pneumoniae infection[J].Pathol Biol,2002,50(9):530- 537．

[15] 陈敏.小儿支原体肺炎的免疫功能检测及分析[J].医学临床研究,2007,11:1907- 1908．

[16] 俞晓春,胡荣盛,汪金云.958例儿童急性呼吸道感染九种病原体IgM抗体检测结果分析[J].实用预防医学,2014,21(1):103- 105．

[17] 班永宏,徐光,李晔.江苏地区健康人群中3种免疫球蛋白的参考值调查[J].检验医学与临床,2015(1):45- 47．

[18] 姜志勇,刘云锋,关启鸿,等.广州地区1～8岁健康儿童免疫球蛋白免疫比浊法检测以及参考范围的建立[J].热带医学杂志,2009,11:1259- 1261.

analysis of humoral immunity function in children with mycoplasma pneumoniae pneumonia

ZHANG Xian- wei,SUN Hang,MU Yuan

(DepartmentofLaboratory,NanjingChildren’sHospitalAffiliatedtoNanjingMedicalUniversity,Nanjing210008,China)

[Abstract]Objective: To investigate the differences of humoral immunity function among children with mycoplasma pneumoniae pneumonia(MPP) in different ages, and provide guidance for clinical interpretation of humoral immunity report. Methods: 352 children with MPP were involved in this study, real- time PCR was used for children sputum MP- DNA testing, serum concentrations of IgG, IgA, IgM, C3, C4 were detected by BN2. Bacteria culture and pathogen detection of respiratory tract were used to eliminate other pathogen infections. The differences among different ages of MPP children and the differences between MPP children and healthy control were analyzed. Results: Serum concentrations of IgG, IgA, IgM, C3, C4 were higher in MPP children compared to healthy control(P<0.05). Serum concentration of C4 was higher in male MPP children(P<0.05). Serum concentrations of IgG, IgA, IgM, C3 were significantly different(P<0.05) among different ages of MPP children and were higher than those in healthy control in each age group. Conclusion: MPP children have a higher level of humoral immunity in each age group, and clinical evaluation of children humoral immunity function should be adjusted according to children ages.

[Key words]mycoplasma pneumoniae; immunoglobulin; children

[收稿日期]2015- 10- 30[修回日期] 2016- 01- 30

[作者简介]张宪伟(1983-), 男, 山东高密人, 检验技师,在读硕士研究生。E- mail:19766429@qq.com

[中图分类号]R563.15

[文献标识码]A

[文章编号]1671- 6264(2016)03- 0384- 05

doi:10.3969/j.issn.1671- 6264.2016.03.020

[引文格式] 张宪伟,孙杭,穆原.不同年龄儿童感染肺炎支原体体液免疫的变化分析[J].东南大学学报:医学版,2016,35(3):384- 388.

·论著·