肺炎患儿血清 MMP-9、TIMP-1、sICAM-1、IL-6的变化及其意义

刘会青，李方，张爱国，苗丽红

(济源市人民医院新生儿科，河南 济源454750)

肺炎是儿科临床常见的呼吸系统疾病，多由致病微生物感染所致。致病微生物侵袭呼吸道，引起肺泡充血、水肿，毛细支气管管腔狭窄或阻塞，进而引发通气、换气功能障碍。由于小儿呼吸系统发育尚不成熟，气管、支气管短且狭窄、黏膜娇嫩，缺乏弹力组织，纤毛运动较差，对缺氧状态的耐受力也较差，因此在肺炎发生后极易进展为重症肺炎[1]。重症肺炎是引起小儿死亡的重要原因，寻找引起肺炎病情进展、患儿预后不良的实验室指标可为临床评估疾病严重程度、预后及选择有效的治疗方案提供客观依据[2]。

近年有研究发现，细胞因子基质金属蛋白酶9（Matrix metalloproteinases-9，MMP-9） 及基质金属蛋白酶抑制剂-1(Tissue Inhibitors of Matrix Metalloproteinase-1，TIMP-1)在呼吸系统炎症性疾病中具有重要的作用。MMP-9、TIMP-1分泌比例的失衡可能是呼吸系统病变的重要机制之一[3]。本研究探讨了重症肺炎患儿血清MMP-9、TIMP-1、可溶性细胞间黏附分子-1（sICAM-1）、白细胞介素-6（IL-6）的水平变化及其意义，现将结果报告如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选取我院2016年1月-2017年1月儿科收治的120例肺炎患儿，根据病情分为重症肺炎组52例、轻症肺炎组68例，选取同期健康婴幼儿60例（对照组）。重症肺炎组，月龄6～29个月，平均为17.5±5.2个月，男28例、女 24例，体质量13.6±4.1kg，病原学检测结果：病毒性感染31例、非病毒性感染21例 （细菌性17例、支原体肺炎4例）；轻症肺炎组，月龄6～33个月，平均为18.2±5.7个月，男37例、女31例，体质量14.0±5.2kg，病原学检测结果：病毒性感染34例、非病毒性感染34例（细菌性28例、支原体肺炎6例）；对照组，月龄6～32个月，平均为17.6±6.3个月，男35例、女25例，体质量14.3±3.8kg。三组患儿的年龄、性别比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）。纳入标准：⑴肺炎患儿的诊断标准依据 《儿童社区获得性肺炎管理指南（2013修订版）》[4]，由中华医学会儿科分会呼吸学组制定的标准；⑵患儿经血清学检测、分泌物病原体培养、胸片检测等确诊病情；⑶本研究获得医学伦理委员会的知情同意及患儿家长的知情同意。排除标准：⑴先心病患儿；⑵支气管异物；⑶肺部肿瘤；⑷结缔组织疾病；⑸免疫疾病；⑹哮喘疾病。

1.2 检测方法 所有肺炎患儿均于入院后立即抽取空腹静脉血，对照组健康婴幼儿于纳入研究之日抽取空腹静脉血。室温静置2h，3000r/min离心10min，分离血清-80℃冰箱保存待测。统一采用双抗体夹心酶联免疫吸附法检测血清MMP-9、TIMP-1、sICAM-1、IL-6，将酶复合物采用试剂盒的稀释液稀释后，分别加血清、阴性、阳性对照、质控品，经过孵育后洗板，加底物，避光反应后加终止液完成反应部分，在酶标仪下检测吸光度读数。将数值代入标准曲线计算浓度。检测仪器为美国伯腾公司多功能酶标仪，试剂盒均为上海科兴生物工程有限公司产品。

1.3 治疗方法 轻症患儿给予常规抗感染、退热、止咳、平喘、雾化吸入治疗。重症患儿在上述常规治疗基础上给予吸氧、辅助呼吸、强心、免疫球蛋白等治疗。

2 结果

2.1 三组研究对象的血清 MMP-9、TIMP-1、sICAM-1、IL-6水平比较 重症组患儿的血清MMP-9、TIMP-1、sICAM-1、IL-6 水平显著的高于轻症组、对照组（P＜0.05）；轻症组的血清 MMP-9、TIMP-1、sICAM-1、IL-6 水平显著高于对照组 （P＜0.05）；见表 1。

2.2 不同病原体感染患儿的血清MMP-9、TIMP-1、sICAM-1、IL-6水平比较 病毒感染组患儿的血清 MMP-9、TIMP-1、sICAM-1、IL-6 水平显著的高于非病毒感染组患儿（P＜0.05）；见表 2。

2.3 肺炎患儿治疗前后的血清MMP-9、TIMP-1、sICAM-1、IL-6水平比较 治疗后，恢复期的肺炎患儿的血清 MMP-9、TIMP-1、sICAM-1、IL-6 水平较急性期均显著的降低（P＜0.05）；见表 3。

3 讨论

小儿肺炎如不及时给予有效的治疗，易进展成为重症肺炎而引起肺外并发症[5]。有调查发现，重症肺炎是引起我国5岁以下儿童死亡的主要原因，其死因包括水电解质紊乱、心肌损害、肾功能损伤、脑炎、呼吸衰竭、休克等[6]。此类患儿往往需要接受辅助呼吸、免疫球蛋白及肺外并发症的保护性治疗，不仅增加医疗费用，也不利于患儿的预后[7]。早期发现重症肺炎的征兆，早期给予针对性干预可促进重症肺炎病情转归。

基质金属蛋白酶（MMPs）是锌、钙依赖酶类，属于亚类金属蛋白超家族，参与维持体内正常新陈代谢和重组，可降解几乎所有的细胞外基质成分[8]。MMP-9是MMPs家族成员，是降解细胞外基质的主要蛋白酶，可通过锌或钙离子介导而引起呼吸系统细胞外基质、基底膜降解，导致呼吸系统的正常结构被破坏，并参与气道炎症反应[9]。生理状态下MMP-9表达极微，在病理状态下，几乎所有的肺实质细胞、炎性细胞均可产生MMP-9[10]。组织金属蛋白酶抑制物（TIMPs）是一组内源性多功能糖蛋白家族，是MMPs的天然抑制因子，通过与MMPs催化活性中心的金属离子结合而抑制其活性[11]。TIMP-1可通过抑制MMP-9的活性，而对呼吸系统细胞外基质和基底膜产生保护和修复作用[12]。

表1 三组研究对象的血清MMP-9、TIMP-1、sICAM-1、IL-6水平比较（±s）

表1 三组研究对象的血清MMP-9、TIMP-1、sICAM-1、IL-6水平比较（±s）

组别 n重症组轻症组对照组F值P值52 68 60 MMP-9（ng/ml） TIMP-1（ng/ml） sICAM-1（μg/L） IL-6（ng/ml）256.8±44.7 186.2±41.7 133.0±25.4 26.684 0.000 166.3±29.5 143.7±25.4 122.5±24.8 18.175 0.000 395.7±42.6 286.8±47.1 185.2±26.8 31.446 0.000 27.52±9.84 7.59±2.24 3.52±0.88 69.824 0.000

表2 不同病原体感染患儿的血清MMP-9、TIMP-1、sICAM-1、IL-6水平比较（±s）

表2 不同病原体感染患儿的血清MMP-9、TIMP-1、sICAM-1、IL-6水平比较（±s）

组别 n病毒感染组非病毒感染组t值P值65 55 MMP-9（ng/ml） TIMP-1（ng/ml） sICAM-1（μg/L） IL-6（ng/ml）263.2±42.8 173.1±35.6 12.398 0.000 168.0±27.5 140.1±21.8 6.078 0.000 371.6±39.8 408.9±42.8-4.942 0.000 26.11±8.52 10.30±4.51 12.368 0.000

表3 肺炎患儿治疗前后的血清MMP-9、TIMP-1、sICAM-1、IL-6水平比较（±s）

表3 肺炎患儿治疗前后的血清MMP-9、TIMP-1、sICAM-1、IL-6水平比较（±s）

时间 n急性期恢复期t值P值120 120 MMP-9（ng/ml） TIMP-1（ng/ml） sICAM-1（μg/L） IL-6（ng/ml）218.5±59.0 159.2±29.8 9.828 0.000 152.6±35.4 134.1±28.5 4.459 0.000 335.8±48.9 220.6±31.4 21.715 0.000 16.95±10.02 6.98±2.20 49.642 0.000

本研究中重症组患儿的血清MMP-9、TIMP-1水平显著的高于轻症组、健康对照组；轻症组的血清MMP-9、TIMP-1水平显著高于健康对照组。恢复期的肺炎患儿的血清MMP-9、TIMP-1、sICAM-1、IL-6水平较急性期均显著的降低。这是由于基质金属蛋白酶表达升高后作用于支气管、肺组织导致其发生损伤，而机体TIMP-1发生代偿性升高以修复细胞外基质和基底膜。血清MMP-9、TIMP-1水平可在一定程度上反映小儿肺炎的严重程度及病情转归情况。小儿重症肺炎多数是由不同病原体感染所导致。本研究还发现，病毒感染组患儿的血清MMP-9、TIMP-1水平显著的高于非病毒感染组患儿，这一结果与已有的临床研究结论一致[13]，提示血清MMP-9、TIMP-1水平有助于鉴别诊断引起肺炎的致病微生物类型。

气道局部炎症反应是小儿重症肺炎主要的病理改变。sICAM-1是免疫球蛋白超家族成员，是由细胞表面糖蛋白脱落后形成的可溶性细胞间黏附分子，参与机体的炎症反应过程，在哮喘、肿瘤、类风湿性关节炎、排异反应等患者中表达升高，其水平可反映炎症反应程度[14]。IL-6是一种生物学效应广泛的细胞因子，介导机体炎症反应，对血管内皮细胞产生直接毒性，并激活其他炎症因子[15]。本研究中重症组患儿的血清sICAM-1、IL-6水平显著的高于轻症组、健康对照组，轻症组的血清sICAM-1、IL-6水平显著高于健康对照组。恢复期的肺炎患儿的血清sICAM-1、IL-6水平较急性期均显著的降低。这一结果提示，血清sICAM-1、IL-6水平可在一定程度上反映小儿肺炎的严重程度及病情转归情况，随着病情的减轻，炎症反应程度下降，血清sICAM-1、IL-6水平随之下降。本研究还发现，病毒感染组患儿的血清sICAM-1、IL-6水平显著的高于非病毒感染组患儿，这一结果提示，病毒感染引起的气道炎症反应程度更加严重，更易进展至重症肺炎阶段。

综上所述，肺炎患儿血清MMP-9、TIMP-1、sICAM-1、IL-6水平在不同病情、病原体及治疗阶段皆有变化，可以作为临床诊断及治疗的参考指标。