支气管哮喘患儿血清Galectin-3水平与维生素D浓度及肺功能的关系

崔建坡 冶鹏娟 韩雪 李春丽

哮喘是儿童期常见的气道慢性炎症疾病，同时也是多基因遗传病，其发病是由气道炎症细胞、气道结构细胞、细胞组分等共同参与。哮喘是以慢性气道炎症和气道高反应为为主要特征[1]。支气管哮喘在儿童中很常见。在我国，哮喘患病率达到4%，其中儿童占总人数大约3%，且发病率在持续上升。哮喘患儿主要临床特征为咳嗽、咳痰、呼吸困难等症状，反复发作，尤其在晨起和夜间较明显[2]。支气管哮喘主要病理机制是呼吸道重塑、呼吸道炎症。有文献显示[3]改善巨噬细胞包吞作用可能能改善嗜酸性粒细胞哮喘炎症。半乳糖凝集素-3(Galectin-3)是由巨噬细胞分泌的β-半乳糖苷结合凝集素，在胞吐过程中起调节作用，与炎症反应反复发作相关[4]。维生素D参与抗炎、免疫调节、减轻呼吸道重塑等过程，有研究显示[5]在大鼠颅骨细胞中，25(OH)D3可上调Galectin-3水平。本文拟检测支气管哮喘患儿血清25(OH)D3、Galectin-3水平，探讨25(OH)D3与Galectin-3在支气管哮喘患儿发病中的意义，为提高支气管哮喘患儿治疗提供新的思路。

资料与方法

一、一般资料

选取本院2017年10月～2018年10月门诊收治支气管哮喘患儿127例为观察组，男70例，女57例；年龄3岁～12岁，平均年龄(7.24±3.63)岁，平均体重(20.72±6.36) kg。纳入标准：符合2016年制定《儿童支气管哮喘诊断与防治指南(2016年版)》诊断标准[6]。排除标准：先天性心肺疾病患儿；呼吸道反复感染患儿；6个月内补充维生素D患儿；自身免疫缺陷患儿；肝肾功能异常患儿。选取本院同期体检健康儿童127例为对照组，男62例，女65例；年龄3岁～12岁，平均年龄(7.94±3.08)岁，平均体重(21.05±6.94)kg。两组儿童性别、年龄、体重，差异无统计学意义(χ2=1.009，t=1.657、0.395，P=0.315、0.099、0.693)。两组儿童父母均知情同意，本研究通过本院伦理委员会批准，符合《世界医学协会赫尔辛基宣言》。

二、主要试剂及仪器

血清总IgE(TIgE)ELISA试剂盒，上海江莱生物科技有限公司；Galectin-3 ELISA试剂盒(DGAL30)，美国R&D公司；1200SR全自动化学发光免疫分析仪及25(OH)D3定量测定试剂盒，美国雅培公司；Master Screen 肺功能仪，德国Jaeger公司。

三、血清Galectin-3、25(OH)D3、血清总IgE水平测定

所有受试者在就诊当日清晨空腹抽取静脉血4 mL，静置40min，4℃，3500r/min，离心10min，留上清，分装，保存于-80℃备用。采用全自动化学发光免疫分析仪及配套试剂盒，测定25(OH)D3水平，根据维生素D缺乏和防治指南，将25(OH)D3水平分为以下三组，(1)25(OH)D3缺乏组31例，25(OH)D3<20 ng/mL；(2)25(OH)D3不足组68例，20 ng/mL ≤25(OH)D3≤ 30 ng/mL；(3)25(OH)D3正常组28例，25(OH)D3> 30 ng/mL[7]。采用酶联免疫法测定Galectin-3、总免疫球蛋白(IgE)水平，分别用Galectin-3、血清总IgE(TIgE) ELISA试剂盒。

四、肺功能检测

应用Master Screen 肺功能仪对所有受试者进行肺功能检查，每位受试者测定3次以上，保留最佳3次数值，取平均数。主要测试参数为：第一秒用力呼气容积(forced expiratory volume in one second，FEV1)、一秒用力呼气量占用力肺活量比值(FEV1/FVC%)、最大呼气50%流量(Maximal expiratory 50% flow，MEF50)，最大呼气25%流量(Maximal expiratory 50% flow，MEF25)。肺功能检查于抽血检测Galectin-3、25(OH)D3、血清总IgE之前进行。

五、统计学方法

结 果

一、观察组和对照组血清Galectin-3水平与25(OH)D3水平比较

与对照组相比，观察组患儿血清Galectin-3水平较高(P<0.05)，25(OH)D3水平、肺功能参数FEV1、FEV1/FVC%、MEF25、MEF50较低(P<0.05)(见表1，2)。

表1 观察组和对照组血清Galectin-3水平与25(OH)D水平比较

表2 观察组和对照组肺功能检测情况

二、不同血清25(OH)D3水平支气管哮喘患儿血清Galectin-3水平25(OH)D3、TIgE水平比较

与25(OH)D3正常组相比，25(OH)D3不足组、25(OH)D3缺乏组患儿血清Galectin-3、TIgE水平较高(P<0.05)，25(OH)D3水平较低(P<0.05)；与25(OH)D3不足组相比，25(OH)D3缺乏组患儿血清Galectin-3、TIgE水平较高(P<0.05)，25(OH)D3水平较低(P<0.05)(见表3)。

表3 不同血清25(OH)D3水平支气管哮喘患儿血清指标水平比较

三、不同血清25(OH)D3水平支气管哮喘患儿肺功能检测情况

与25(OH)D3正常组相比，25(OH)D3不足组、25(OH)D3缺乏组患儿肺功能参数MEF25、MEF50较低(P<0.05)；肺功能参数FEV1、FEV1/FVC%无显著差异(P>0.05)；与25(OH)D3不足组相比，25(OH)D3缺乏组患儿肺功能参数MEF25、MEF50较低(P<0.05)(见表4)。

表4 不同血清25(OH)D3水平患儿肺功能检测情况

四、不同血清25(OH)D3水平支气管哮喘患儿血清Galectin-3水平与25(OH)D3水平与血清TIgE和肺功能相关性

Pearson相关分析结果显示，血清Galectin-3水平与血清TIgE水平呈正相关(P<0.05)，与肺功能参数MEF25、MEF50呈负相关(P<0.05)，血清25(OH)D3水平与血清TIgE水平呈负相关(P<0.05)，与肺功能参数MEF25、MEF50呈正相关(P<0.05)(见表5)。

表5 血清Galectin-3水平、25(OH)D3水平与血清TIgE和肺功能相关性

讨 论

近年来，儿童支气管哮喘患病率在全球范围内逐年增长。维生素D是脂溶性维生素，具有促进调节钙、磷代谢和骨代谢的作用，还有调节免疫和抗炎等作用，在哮喘发生和发展中发挥着重要作用[8]。有文献提示[9]，维生素D缺乏症与哮喘、支气管扩张、囊性纤维化、支气管炎、阻塞性肺疾病发病相关。Esfandiar等[10]发现在维生素D缺乏儿童患哮喘的风险是维生素D正常儿童的3～16倍，维生素D缺乏增加了儿童哮喘的风险。Uysalol等[11]研究报道哮喘患儿血清25(OH)D3水平显著低于对照组。参与哮喘的呼吸道炎症细胞包括嗜酸性粒细胞、巨噬细胞等，他们参与哮喘炎症反应。Galectin-3通过嗜酸性粒细胞与呼吸道上皮细胞紧密黏合，释放炎症因子，促进哮喘发生。Erriah等[12]发现哮喘巨噬细胞吞噬作用降低，在哮喘患儿中，Galectin-3能增加巨噬细胞吞噬作用。Feng等[13]发现Galectin-3在急性加重期慢性阻塞性肺疾病患者血清水平显著高于恢复期慢性阻塞性肺疾病患者，Galectin-3可能影响慢性阻塞性肺疾病患者炎症反应。Agoston-Coldea等[14]报道了慢性阻塞性肺疾病患者血清Galectin-3水平显著高于健康者，Galectin-3可能影响慢性阻塞性肺疾病疾病发生。本研究发现支气管哮喘患儿血清25(OH)D3水平、肺功能参数FEV1、FEV1/FVC%、MEF25、MEF50显著低于对照组，血清Galectin-3水平显著高于对照组，提示25(OH)D3和Galectin-3可能参与了支气管哮喘的发生，25(OH)D3和Galectin-3可能影响支气管哮喘患儿肺功能受损。蒋鲲等[5]发现，25(OH)D3通过有减轻呼吸道重塑和呼吸道炎症的作用。25(OH)D3缺乏组、25(OH)D3不足组血清Galectin-3水平、血清TIgE水平均显著高于对照组，血清25(OH)D3水平显著低于对照组，与本研究结果一致。Kang等[15]发现哮喘患者血清TIgE水平显著较高。本研究发现与25(OH)D3正常组相比，25(OH)D3不足组、25(OH)D3缺乏组患儿血清Galectin-3、TIgE水平显著较高；与25(OH)D3不足组相比，25(OH)D3缺乏组患儿血清Galectin-3、TIgE水平显著较高，提示25(OH)D3、Galectin-3、TIgE可能皆参与支气管患儿炎性反应。

肺功能参数是评估哮喘病情重要依据之一。曾晶等[16]发现支气管哮喘患儿血清25(OH)D3水平与大气道通气指标FEV1、FEV1/FVC%无相关性，但与小气道指标(MEF25、MEF50)呈正相关。张惠琴等[17]发现肺功能参数MEF25、MEF50与哮喘严重程度相关。冯荣学[18]发现血清25(OH)D3与总血清TIgE水平呈负相关。本研究发现与25(OH)D3正常组相比，25(OH)D3不足组、25(OH)D3缺乏组患儿肺功能参数MEF25、MEF50较低，肺功能参数FEV1、FEV1/FVC无显著差异，与25(OH)D3不足组相比，25(OH)D3缺乏组患儿肺功能参数MEF25、MEF50较低，提示25(OH)D3水平变化可能影响支气管哮喘患儿肺功能。进一步Pearson相关分析结果显示，血清Galectin-3水平与血清TIgE水平呈正相关，血清25(OH)D3水平与血清TIgE水平呈负相关，提示在支气管哮喘患儿中，Galectin-3、25(OH)D3与通过影响TIgE，影响疾病发生。血清Galectin-3水平与肺功能参数MEF25、MEF50呈负相关，与血清25(OH)D3水平肺功能参数MEF25、MEF50呈正相关，提示Galectin-3、25(OH)D3水平变化可能与支气管哮喘儿小气道受损有关。

综上所述，支气管哮喘患儿Galectin-3水平上调，25(OH)D3水平下调，二者皆与肺功能小气道参数相关，可能为支气管哮喘患儿治疗提供新思路。但本研究受研究数量所限，Galectin-3与25(OH)D3在临床的价值需要进一步探讨。