血清IL-4、INF-γ及1,25-(OH)2D3在婴幼儿哮喘检测中的临床意义

鄢程程，徐 哲，梁 秦，刘亚军，丁 艺，李 敏，陈雄英，何婷婷

1.川北医学院，四川南充 637199；2.四川省广元市中心医院儿科，四川广元 628000

支气管哮喘，是一种以慢性气道炎症和气道高反应性为特征的慢性气道特异性炎症，近年来，全球儿童哮喘的发病率逐年上升[1-3]。根据我国对哮喘患病率的统计来看，从1990年到2010年，我国城市14岁以下儿童哮喘累计患病率的增长率达1.93%[4]，而哮喘的发生、发展极大地影响着儿童的身心健康，这使得临床上尽早预测哮喘的发生，发现并治疗哮喘显得尤为重要，特别是对小于3岁的患儿来说显得更为重要。目前，国内外对0～3岁儿童哮喘发展为持续性哮喘的危险性多采用哮喘预测指数(API)进行预测[4]。有研究表明，3岁以内API阳性的哮喘儿童，6～13岁时发生哮喘的概率高达76%；如果在3岁以内API阴性，虽然在3岁以内频繁发生哮喘，但其至学龄期发生哮喘的概率仅为5%[5]。

白细胞介素(IL)-4是由辅助型T细胞(Th)2增殖分化后分泌的细胞因子，γ-干扰素(INF-γ)是由Th1细胞增殖分化后分泌的细胞因子，在哮喘的病理学机制上，由于平衡向Th2转化[6-8]，使得TH1/TH2失衡，进而引起IL-4水平上升，INF-γ水平下降。IL-4促进B 细胞分泌IgE，使得嗜酸性粒细胞增多并聚集，促进炎性反应的发生，从而导致哮喘[9-11]。

维生素 D在体内主要是由1,25二羟基维生素D3[1,25-(OH)2D3]发挥生物效应。1,25-(OH)2D3通过与细胞内的维生素 D 受体结合发挥生物学效应，除了维持机体钙、磷平衡，它还具有免疫调节作用。维生素 D 受体广泛分布于全身各处[12]。既往动物实验表明，向小鼠体内注入1,25-(OH)2D3的类似物骨化三醇可抑制树突状细胞的成熟与活性，使树突状细胞低表达其成熟标记的CD86、CD40等共刺激分子和 组织相容性复合体-Ⅱ类分子，从而影响Th1/Th2细胞的增殖[13]。有研究发现，1,25-(OH)2D3干预不仅能有效减少哮喘炎症细胞浸润，还可降低气道壁厚度，提示1,25-(OH)2D3干预治疗能有效减轻哮喘气道炎症，改善气道重塑[14]。既往也有研究发现，在哮喘的免疫应答和慢性气道炎症方面，1,25-(OH)2D3发挥着复杂的调控作用[15]。

本研究通过对患哮喘的婴幼儿临床随访3年，结合API分析探讨不同时期血清IL-4、INF-γ、IL-4/INF-γ比值及1,25-(OH)2D3水平对婴幼儿支气管哮喘的作用，以便对其正确诊断、有效干预和治疗。

1 资料与方法

1.1一般资料 随机选取2014年1月至2015年12月在广元市中心医院儿科确诊为支气管哮喘的婴幼儿63例为哮喘组，随访3年，其中男40例，女23例，年龄5个月至3岁，平均(1.49±0.70)岁。纳入标准：(1)符合2016年中华医学会儿科学分会呼吸学组修订的《儿童支气管哮喘诊断与防治指南》[4]；(2)哮喘发作次数不限；(3)肺部存在弥散性哮鸣音；(4)入院前4周无感染史和服用药物史。排除标准：(1)心源性哮喘；(2)肺结核、支气管异物及其他大气道梗阻等疾病引起的哮喘。同时，随机选取同时期在广元市中心医院儿童保健科进行健康体检，体检健康的婴幼儿22例为对照组，随访3年，其中男14例，女8例，年龄3个月至3岁，平均(1.52±0.85)岁。2组婴幼儿在年龄和性别上差异无统计学意义(P>0.05)。本研究通过广元市中心医院医学伦理委员会的批准，且患儿家长均知情并签署知情同意书。

1.2方法

1.2.1采集标本 于清晨空腹采集哮喘组婴幼儿在急性期及临床缓解期的静脉血，分别抽取3管，每管静脉血3 mL。其中2管于25 ℃室温放置60 min，以2 000 r/min的速度离心5 min，然后留取血清，最后放置于-70 ℃冰箱内保存待测；另一管直接放置于-30 ℃冰箱内保存待测。对照组采集标本方法同上。

1.2.2IL-4、INF-γ及1,25-(OH)2D3的检测 人血清IL-4、INF-γ及1,25-(OH)2D3定量免疫试剂盒均采购自上海西唐生物科技有限公司，参考其试剂盒说明书，检测血清中IL-4、INF-γ及1,25-(OH)2D3的水平。

1.2.3随访 建立档案，由经过相关培训的专业人员负责随访。哮喘组通过电话或门诊随访，了解患儿反复发作哮喘的情况及指导治疗，询问有无咳嗽、气喘发作，详细记录发作频率及发作次数，是否行系统化的干预治疗。每3～6个月随访1次，出现哮喘发作随时就诊。随访截止日期为2018年12月31日，将3岁后仍有哮喘发作者分为哮喘Ⅰ组，3岁后无哮喘发作者分为哮喘Ⅱ组。

1.2.4API阳性判断 采用2000年CASTRO-RODRIGUEZ等[16]及2016年中华医学会儿科学分会呼吸学组修订的《儿童支气管哮喘诊断与防治指南》提出的对API阳性定义的标准[4],哮喘组在过去1年发生哮喘≥4 次，具有1项主要危险因素或2项次要危险因素即可定义为API阳性。

1.2.5哮喘缓解期及急性期的分期 采用诸福棠实用儿科学(第八版)对哮喘儿童的分期[17]，哮喘组突然发生的喘息、咳嗽、气促、胸闷等症状，或原有症状急剧加重可定义为急性期；哮喘组在经过治疗或未经治疗症状、体征消失，肺功能恢复到急性发作前水平，并维持3个月以上可定义为缓解期。

2 结 果

2.1一般情况 哮喘组患儿63例，3年随访结束，3例(4.76%)因更换住址或电话失访。60 例(95.24%)完成随访的患儿中，28例(44.44%)3岁后仍有哮喘发作为哮喘Ⅰ组，32例(50.79%)3岁后无哮喘发作为哮喘Ⅱ组。哮喘Ⅰ组和哮喘Ⅱ组患儿的性别、年龄、检测时哮喘发作次数差异无统计学意义(P>0.05)。见表 1。

表1 随访后哮喘Ⅰ组、哮喘Ⅱ组年龄、性别、检测时哮喘发作次数比较

2.2哮喘Ⅰ组与哮喘Ⅱ组进行干预人数比较 哮喘Ⅰ组进行干预人数占比为75.00%(21/28)，高于哮喘Ⅱ组[25.00%(8/32)],差异有统计学意义(P<0.01)。

2.3血清IL-4、INF-γ、IL-4/INF-γ比值、1,25-(OH)2D3水平比较 哮喘Ⅰ组急性期和缓解期血清IL-4的水平、IL-4/INF-γ比值明显高于对照组(P<0.01)；哮喘Ⅰ组急性期血清IL-4水平、IL-4/INF-γ比值明显高于哮喘Ⅰ组缓解期(P<0.01)。哮喘Ⅰ组急性期和缓解期血清的INF-γ、1,25-(OH)2D3水平明显低于对照组(P<0.01)；哮喘Ⅰ组急性期血清INF-γ、1,25-(OH)2D3水平明显低于哮喘Ⅰ组缓解期(P<0.01)。哮喘Ⅱ组急性期和缓解期血清IL-4水平、IL-4/INF-γ比值明显高于对照组(P<0.01)；哮喘Ⅱ组急性期血清IL-4水平、IL-4/INF-γ比值明显高于哮喘Ⅱ组缓解期(P<0.01)。哮喘Ⅱ组急性期和缓解期血清1,25-(OH)2D3水平明显低于对照组(P<0.01)；哮喘Ⅱ组急性期血清INF-γ、1,25-(OH)2D3水平明显低于哮喘Ⅱ组缓解期(P<0.01)。见表2。

表2 3组血清IL-4、INF-γ、IL-4/INF-γ比值及1,25-(OH)2D3水平的比较

2.4哮喘Ⅰ组、哮喘Ⅱ组的API比较 哮喘Ⅰ组API阳性率为46.43%(13/28),高于哮喘Ⅱ组[9.38%(3/32)]，差异有统计学意义(P<0.01)。

3 讨 论

在支气管哮喘的发生与发展的过程中，呼吸系统的气道炎性反应是哮喘的重要病理生理变化。在哮喘的炎性反应中，目前普遍研究认为，Th亚群功能失调，即Th1/Th2功能失衡及其失衡后引起细胞因子分泌紊乱与喘息性疾病的发生、发展有关，是引起哮喘发病的主要原因[7,16]。INF-γ是由Th1增殖分化后分泌的细胞因子，INF-γ活性可作为Th1功能指标，IL-4是由Th2细胞增殖分化后分泌的细胞因子，IL-4活性可作为Th2功能指标。Th1细胞合成分泌的INF-γ可通过拮抗IL-4来抑制Th2细胞的活性，Th2细胞合成分泌的IL-4可通过拮抗INF-γ来抑制Th1细胞的活性。有研究表明，在哮喘患者中，Th1/Th2失衡，Th2细胞功能异常增高，导致IL-4等因子产生过多，而INF-γ等生成受到抑制，使IgE的合成大量增多[18-19]。INF-γ、IL-4分别作为Th1、Th2分泌的主要因子，从某种意义上 INF-γ/IL-4细胞因子的变化可反映Th1/Th2的平衡状态。

本研究结果显示，3岁后仍有哮喘发作的哮喘Ⅰ组API阳性率明显高于3岁后无哮喘发作哮喘Ⅱ组的婴幼儿，随访发现，哮喘Ⅰ组进行干预的人数也多于哮喘Ⅱ组。说明并不能单一通过哮喘患儿血清中的IL-4、INF-γ水平、IL-4/INF-γ比值来判断3岁后是否再发哮喘。哮喘患儿不管是缓解期还是急性期，其IL-4水平、IL-4/INF-γ比值均较健康婴幼儿高，同时，急性期哮喘患儿-4水平、IL-4/INF-γ比值也较缓解期哮喘患儿高；在INF-γ水平中，哮喘Ⅰ组患儿不管是缓解期还是急性期，其患儿INF-γ水平均较健康婴幼儿低。说明儿童哮喘中的IL-4水平、IL-4/INF-γ比值越高，越容易造成哮喘的急性发作，Th1/Th2失衡越严重，哮喘的急性发作也越容易。随访发现，虽然哮喘Ⅰ组患儿与哮喘Ⅱ组患儿在检测哮喘发作次数上无显著差异，但是其3岁后仍有哮喘发作的API阳性率明显高于3岁后无哮喘发作者，哮喘Ⅰ组进行干预的人数也多于哮喘Ⅱ组。同时，本次研究进一步证实Th1/Th2失衡是引起哮喘的重要免疫学机制。

维生素D不仅可以提高呼吸道感染阈值，而且还可减轻呼吸道平滑肌的增生和气道炎症，预防和改善气道重塑。Th1/Th2失衡是哮喘发生的重要病理学机制，研究表明，维生素D的代谢产物1,25-(OH)2D3可以抑制T细胞的增殖，调节Th1/Th2细胞因子的平衡[20]，达到减轻炎性反应的目的。也有研究表明,对哮喘患者给予一定剂量的维生素D治疗,可抑制呼吸道内炎性因子产生,以抑制炎性反应，改善哮喘患者临床症状[21]。但是，目前尚缺乏维生素D对婴幼儿哮喘发病机制的研究。本研究显示，哮喘患儿的1,25-(OH)2D3的水平明显低于健康婴幼儿，从数据中可以看出，通过予以哮喘患儿一定剂量的维生素D的补充，可以在一定程度上治疗和改善哮喘。但是对于1,25-(OH)2D3在婴幼儿哮喘发病机制中的作用还有待进一步完善。