不同病原体感染所致重症肺炎患儿的维生素A、D水平变化及其临床意义▲

陈 芬 马 悦 姚 彤 罗新辉

(新疆维吾尔自治区人民医院儿科，乌鲁木齐市 830001，电子邮箱：5876275@qq.com)

肺炎是全球5岁以下儿童死亡的主要原因之一，2010年该年龄段儿童中有1.2亿肺炎新发病例，2013年约有93.5万例死亡病例[1-2]。及时的诊断和治疗可使儿童肺炎特异性死亡率降低32%～72%[3-5]。维生素A、D是人体所必需的多功能脂溶性化合物。其中维生素A是维持正常视觉功能的必需营养素，且其在细胞生长以及维持上皮完整性、机体正常免疫功能和生殖功能中亦有重要作用[6]；维生素D对于骨骼的健康至关重要，同时可能影响肌肉功能和免疫功能[7]。有研究表明体内维生素的缺乏与儿童重症肺炎发生具有一定联系[8]，但是其具体相关性尚未阐明。本研究探讨不同病原体感染所致重症肺炎患儿维生素A和维生素D水平变化及其在病因鉴别中的作用，以及补充维生素A、D对重症肺炎患儿病情改善的影响。

1 资料和方法

1.1 临床资料 选取2017年8月至2019年8月于我院儿科诊治的133例重症肺炎患儿作为研究对象，年龄1个月至5岁。纳入标准：符合重症肺炎的诊断标准[5]；入院至少48 h，已接受对症支持治疗；临床资料完整。排除有严重营养不良、慢性消耗性疾病、先天性心脏病、先天性免疫缺陷、支气管发育不良、胸廓严重畸形及已确诊为支气管哮喘的患儿。根据病原学检测结果，将诊断为单一支原体感染的39例患儿纳入支原体感染组，诊断为单纯细菌感染的40例患儿纳入细菌感染组，诊断为单纯呼吸道病毒感染的54例患儿纳入病毒感染组。另选取同期在我院儿童保健科体检的42例健康儿童为正常对照组。入选标准：(1)年龄1个月至5岁，性别不限；(2)近4周内无流涕、咳嗽、发热等急性呼吸道症状，无呕吐、腹泻等消化道症状者；(3)无角膜毕脱斑及皮肤干燥症者。排除慢性疾病者。正常对照组、病毒感染组、细菌感染组和支原体感染组患儿的年龄、性别差异均无统计学意义(均P>0.05)，具有可比性，见表1。本研究获得我院医学伦理委员会的批准，并取得所有患儿家长知情同意。

表1 4组研究对象基本信息的比较

1.2 重症肺炎患儿的病原学检测 (1)肺炎支原体：所有患儿于入院时采集咽拭子标本，用实时荧光定量PCR法检测肺炎支原体核酸，并用酶联免疫吸附法检测血清肺炎支原体抗体IgM，试剂盒分别购自TaKaRa公司(批号：RR820A)、欧蒙医学实验诊断股份公司(批号：20190122)，严格按说明书进行操作，若肺炎支原体核酸或IgM检测结果为阳性即判断为支原体感染。(2)细菌培养：于入院时采集痰液标本接种于不同培养基行细菌培养，严格无菌操作，经培养箱孵育72 h后观察结果，最后行菌种鉴定(细菌鉴定系统购自武汉金开瑞生物工程有限公司，型号：301020)。(3)呼吸道相关病毒：采集咽拭子标本，用免疫荧光法检测呼吸道病毒(包括A型流感病毒，B型流感病毒，副流感病毒1型、2型、3型，腺病毒，呼吸道合胞病毒，人偏肺病毒和博卡病毒)抗原IgG，抗原试剂盒均购自武汉金开瑞生物工程有限公司(批号分别为：180709、181004、181117、180309、180124、180906、180512)。

1.3 亚组分组 采用随机数字表法将3组重症肺炎患儿分别分为两个亚组，包括常规治疗-支原体感染亚组19例和补充治疗-支原体感染亚组20例，常规治疗-细菌感染亚组20例和补充治疗-细菌感染亚组20例，常规治疗-病毒感染常规治疗组26例和补充治疗-病毒感染亚组28例。不同病原体感染所致重症肺炎各亚组间患儿的年龄、性别差异均无统计学意义(均P>0.05)，具有可比性，见表2。

表2 不同病原体感染所致重症肺炎各亚组患儿的基本资料的比较

组别n男性/女性(n)年龄(x±s,岁)常规治疗-细菌感染亚组2010/102.66±0.65补充治疗-细菌感染亚组2010/102.69±0.12 t'/χ2值0.0000.203P值1.0000.839

组别n男性/女性(n)年龄(x±s,岁)常规治疗-支原体感染亚组199/102.75±0.52补充治疗-支原体感染亚组2011/92.78±0.19 t'/χ2值0.2270.237P值0.6340.813

1.4 重症肺炎患儿的治疗方法 支原体感染常规治疗组采用大环内酯类抗生素(每天每公斤体重2.5～5 mg，分2次服用)进行序贯治疗，细菌感染常规治疗组给予青霉素类(每天每公斤体重3万～5万U，分3次服用)、阿奇霉素[第1日按10 mg/kg顿服(一日最大量不超过0.5 g)，第2～5日每日按体重5 mg/kg顿服(一日最大量不超过0.25 g)]或头孢类抗菌药物(每日50～100 mg/kg，以生理盐水溶解后，静脉滴注2～4次/d)进行治疗，病毒感染常规治疗组采用奥司他韦(15 mg/次， 3次/d)、扎那米韦[10 mg(2吸)，2次/d]和帕拉米韦(静脉滴注，10 mg/kg，1次/d)；所有患儿均辅以雾化吸入止咳化痰药物和行仰卧位机械通气等治疗， 每隔 6 h复查血气分析。补充治疗组同时给予口服维生素A软胶囊(昆明贝克诺顿制药有限公司，国药准字H35020246)和阿法骨化醇胶囊(昆明贝克诺顿制药有限公司，国药准字H19991114)，每晚各1 mg，相当于维生素A和维生素D各约100 IU/kg，治疗20 d停10 d为1个周期，共用3个周期。

1.5 维生素A和维生素D水平的检测 正常对照组于体检时，重症肺炎患儿于治疗前和治疗3个月后，抽取清晨空腹静脉血2 mL，1 500 r/min离心5 min，分离血清，置于-20℃低温冰箱中待检。(1)血清维生素A水平由沈阳和合医学检验所采用高效液相色谱法进行检测。判定标准：维生素A<0.20 mg/L为维生素A缺乏；0.20～0.30 mg/L为亚临床维生素A缺乏；0.31～0.70 mg/L为维生素A正常。(2)维生素D水平采用酶联免疫法测定，试剂盒购自英国IDS公司(批号：170921)，严格按照说明书操作。判定标准：维生素D≤15.0 ng/mL为维生素D缺乏；15.1～20.0 ng/mL为维生素D不足；20.1～100.0 ng/mL为维生素D正常。

1.6 免疫功能指标的检测 重症肺炎患儿于治疗前及治疗后3个月抽取清晨空腹静脉血4 mL，其中2 mL采用免疫比浊法(试剂盒购自英国 Randox 公司，批号：171001)检测血清IgA。另2 mL采用枸橼酸钠抗凝，采用Beckman Coulter公司的EPICS XL/XL-MCL流式细胞仪收获细胞并采用EXPO32 ADC软件自动分析结果，记录 CD4+、CD8+T淋巴细胞比例及 CD4+/CD8+比值。

1.7 重症肺炎的临床疗效的判断标准 用药1个周期后对重症肺炎患儿的临床疗效进行判断。显效：患儿的临床症状及体征完全消失；有效：患儿的临床症状及体征明显减轻；无效：患儿的临床症状及体征无改善。治疗总有效率=(显效+有效)例数/总例数×100%。

1.8 统计学分析 采用 SPSS 20.0 软件进行统计分析。计量资料以(x±s)表示，组间比较采用方差分析，两两比较采用SNK-q检验；两组间比较采用t或t′检验，组内前后比较采用配对t检验；计数资料以例数(百分比)表示，组间比较采用χ2 检验或Fisher确切概率法。以P<0.05为差异具有统计学意义。

2 结 果

2.1 重症肺炎患儿病原学检查结果 病毒感染组中，检测出呼吸道合胞病毒、A型流感病毒、B型流感病毒、副流感病毒(1型、2型、3型)、腺病毒、人偏肺病毒和博卡病毒中的1种或多种；细菌感染组中，检出大肠埃希菌、卡他莫拉杆菌、肺炎链球菌、产酸克雷伯菌、肺炎克雷伯菌、流感嗜血杆菌、洛菲不动杆菌、醋酸钙不动杆菌、产气肠杆菌、阴沟肠杆菌、铜绿假单胞菌和鲍曼不动杆菌等中的1种或多种。

2.2 治疗前4组维生素A和维生素D水平的比较 治疗前，与正常对照组相比，病毒感染组、细菌感染组、支原体感染组的维生素A、D水平均下降(均P<0.05)；病毒感染组、细菌感染组、支原体感染组的维生素A水平依次下降(均P<0.05)。见表3。

表3 4组维生素A和维生素D水平的比较(x±s)

2.3 治疗前4组维生素A和维生素D缺乏或不足发生情况的比较 治疗前，与正常对照组相比，病毒感染组、细菌感染组、支原体感染组的维生素A和维生素D不足发生率均升高，细菌感染组和支原体感染组的维生素A缺乏发生率、支原体感染组维生素D缺乏发生率均升高(均P<0.05)；与病毒感染组相比，支原体感染组的维生素A缺乏发生率升高(P<0.05)；其他组之间的维生素A和维生素D缺乏、不足发生率两两比较，差异均无统计学意义(均P>0.05)。见表4。

表4 4组维生素A和维生素D缺乏和不足发生情况的比较[n(%)]

2.4 治疗前后不同病原体感染所致重症肺炎各亚组患儿的维生素A、维生素D、免疫功能指标水平的比较 补充治疗-细菌感染亚组治疗后的维生素D及IgA水平均高于治疗前及常规治疗-细菌感染亚组，而CD8+T淋巴细胞水平低于治疗前及常规治疗-细菌感染亚组(均P<0.05)；补充治疗-支原体感染亚组治疗后的维生素A、维生素D、IgA、CD4+T淋巴细胞水平以及CD4+/CD8+比值均高于治疗前及常规治疗-支原体感染亚组，而CD8+T淋巴细胞水平低于治疗前及常规治疗-支原体感染亚组(均P<0.05)。见表5及表6。

表5 治疗前后不同病原体感染所致重症肺炎各亚组患儿间维生素A、维生素D水平的比较(x±s)

组别n维生素A(mg/L)治疗前治疗后3个月t值P值维生素D(ng/L)治疗前治疗后3个月t值P值常规治疗-细菌感染亚组200.31±0.020.33±0.04-0.2030.88918.87±2.6521.54±2.39-0.1580.895补充治疗-细菌感染亚组200.32±0.030.33±0.03-0.1890.90317.99±3.0332.34±4.14-3.4510.012 t/t'值1.2400.000-0.97810.104P值0.2231.000 0.334<0.001

组别n维生素A(mg/L)治疗前治疗后3个月t值P值维生素D(ng/L)治疗前治疗后3个月t值P值常规治疗-支原体感染亚组190.22±0.010.40±0.04-0.2080.87917.46±4.0220.56±2.69-0.3450.782补充治疗-支原体感染亚组200.19±0.070.53±0.04-3.2150.00119.06±5.7439.55±4.61-4.0860.002 t/t'值-1.89610.1451.00315.603P值 0.058<0.0010.322<0.001

表6 治疗前后不同病原体感染所致重症肺炎各亚组患儿间的免疫指标水平的比较(x±s)

组别nIgA(ng/L)治疗前治疗后3个月t值P值CD4+T淋巴细胞(%)治疗前治疗后3个月t值P值常规治疗-细菌感染亚组201.04±0.251.05±0.24-0.1080.91234.88±4.0934.85±4.250.3540.764补充治疗-细菌感染亚组201.03±0.231.44±0.25-1.3890.03435.09±3.4236.45±3.58-0.3420.776 t/t'值-0.132 5.0330.1761.287P值 0.896<0.0010.8610.206

组别nIgA(ng/L)治疗前治疗后3个月t值P值CD4+T淋巴细胞(%)治疗前治疗后3个月t值P值常规治疗-支原体感染亚组191.01±0.241.01±0.23 0.2320.87434.35±4.0235.22±3.89-0.2030.883补充治疗-支原体感染亚组201.04±0.231.65±0.38-2.2480.00435.02±3.9842.31±5.08-4.5250.001 t/t'值0.399 6.3210.523 4.875P值0.693<0.0010.604<0.001

组别nCD8+T淋巴细胞(%)治疗前治疗后3个月t值P值CD4+/CD8+比值治疗前治疗后3个月t值P值常规治疗-病毒感染亚组2614.53±4.0914.51±4.230.2310.8731.45±0.011.48±0.02-0.3030.715补充治疗-病毒感染亚组2814.23±3.5714.63±3.24-0.6750.4461.45±0.021.47±0.03-0.2240.892 t/t'值0.288-0.1780.0001.451P值0.775 0.9071.0000.147

组别nCD8+T淋巴细胞(%)治疗前治疗后3个月t值P值CD4+/CD8+比值治疗前治疗后3个月t值P值常规治疗-细菌感染亚组2015.23±3.2415.61±3.58-0.2560.8741.43±0.031.40±0.01 0.2530.889补充治疗-细菌感染亚组2015.09±3.9310.81±3.62 2.3690.0251.43±0.051.56±0.09-1.3310.176 t/t'值-0.123-4.2160.000 7.902P值0.903<0.0011.000<0.001

组别nCD8+T淋巴细胞(%)治疗前治疗后3个月t值P值CD4+/CD8+比值治疗前治疗后3个月t值P值常规治疗-支原体感染亚组1915.43±3.2515.23±3.540.2260.8051.44±0.121.43±0.14 0.3020.992补充治疗-支原体感染亚组2015.33±4.029.11±2.053.4560.0081.47±0.111.78±0.10-2.1030.018 t/t'值-0.085-6.5630.815 9.020P值 0.933<0.0010.421<0.001

2.5 不同病原体感染所致重症肺炎各常规治疗与补充治疗亚组患儿的临床疗效的比较 病毒感染组各亚组、细菌感染组各亚组、支原体感染组各亚组之间的治疗总有效率比较，差异均无统计学意义[χ2=0.004，P=0.947；χ2=0.000,P=1.000;P=0.106(Fisher确切概率法检验)]。见表7。

表7 不同病原体感染所致重症肺炎常规治疗与补充治疗亚组患儿的临床疗效的比较[n(%)]

3 讨 论

肺炎每年造成近100万人死亡，是5岁以下儿童死亡的主要原因[9-10]。基于医院的研究有助于了解发展中国家肺炎发病和死亡的原因。然而，由于在儿童中难以获得下呼吸道标本，确定肺炎的病因仍然具有挑战性[11-12]。既往研究表明，与儿童肺炎相关的最重要的细菌菌株包括肺炎链球菌和B型流感嗜血杆菌，其次是金黄色葡萄球菌和肺炎支原体[13]。此外，与急性呼吸道感染(包括肺炎)有关的病毒病原体包括人间质肺病毒、腺病毒、A型和B型流感病毒、鼻病毒、呼吸道合胞病毒和博卡病毒[14-15]。本研究根据病原学检测结果将重症肺炎患儿分为病毒感染组、细菌感染组、支原体感染组，分析维生素A和维生素D水平在儿童重症肺炎病原学鉴别中的作用，以及补充外源性维生素A和维生素D对患儿免疫功能及治疗效果的影响。

维生素A对呼吸道上皮细胞的正常生长和分化至关重要，维生素A消耗后会引起上皮组织的病理变化：维生素A缺乏患者的鼻、鼻窦、喉、气管和支气管上皮具有广泛角质化的特征[16]；电子显微镜下显示，维生素A缺乏早期，上皮组织会出现快速鳞状化生、失去睫状体和杯状细胞等变化[17]。这些变化导致呼吸道对通过空气传播的病原体和刺激物的捕获和清除减少，以及细菌与呼吸道上皮细胞结合的可能性增加[18]。因此，作为抵御感染的第一道屏障，上皮组织的物理和生物完整性可因维生素A缺乏而受到损害，进而引起机体免疫功能异常，包括淋巴细胞质量和成熟的变化，免疫应答调节因子的异常产生，自然杀伤细胞的活性降低，以及异常吞噬细胞的产生[19]，而这可导致呼吸道感染发生率增加。此外，研究显示，缺乏维生素D也可能导致感染风险增加[20]。维生素D的免疫增强作用包括诱导单核细胞分化，刺激淋巴细胞吞噬作用和增加抗体依赖性巨噬细胞数量，以及增加产生细胞因子和抗体的T淋巴细胞和B淋巴细胞数量[21-22]。维生素D严重缺乏时会导致胸壁畸形、张力减退，胸壁顺应性差，以及肺不张、纤维化[23]。所有这些因素都会导致严重维生素D缺乏症患儿的肺炎发病率增加。一项荟萃分析结果显示，预防性补充维生素D可显著地降低儿童的呼吸道感染率[24]。本研究结果显示，治疗前，与正常对照组相比，病毒感染组、细菌感染组、支原体感染组的维生素A和维生素D水平均下降，维生素A和维生素D不足发生率升高(均P<0.05)，这表明维生素A和维生素D水平降低可能与儿童发生重症肺炎有关；此外，病毒感染组、细菌感染组、支原体感染组的维生素A水平依次下降(均P<0.05)，这提示维生素A水平越低可能越易发生肺炎支原体肺炎，因此，检测维生素A水平或有助于儿童重症肺炎的病因诊断，为临床有针对性地用药治疗提供指导。

IgA是分泌到黏膜中的第一抗体，是人体中的第一道防线，而人唾液中的IgA有利于阻止病毒和细菌在黏膜表面繁殖[25]。研究表明，维生素A在T细胞分化及IgA转化和产生中起重要作用[17]。数据显示，肺炎中血清维生素A水平显著降低，较低的血清维生素A水平与免疫IgA表达水平呈正相关[26]。黏蛋白是气道黏液的主要成分，可为机体提供保护屏障。而维生素A缺乏会降低黏蛋白基因的表达，并削弱淋巴细胞的增殖反应，从而减少对病原体的抵抗作用[27]。T 淋巴细胞及其亚群数量在机体细胞免疫应答中维持相对稳定的状态，其中CD4+T淋巴细胞可引发吞噬细胞介导的宿主防御应答，抵抗细胞内病原体感染；CD8+T淋巴细胞多为抑制性 T 淋巴细胞，可抑制非己抗原诱发的免疫应答，同时具有一定的细胞毒性[28]。研究显示，维生素D缺乏可导致体液免疫功能降低、细胞免疫功能紊乱及支气管纤毛运动减弱，可能为婴幼儿发生肺炎的潜在病因[29]。由此可见，维生素A、维生素D在维持机体免疫平衡中具有重要作用。本研究结果显示，治疗后，补充治疗-细菌感染亚组和补充治疗-支原体感染亚组的部分免疫功能指标较治疗前改善，且优于常规治疗组(P<0.05)。这表明补充维生素A、维生素D可改善重症肺炎患儿的免疫功能，有助于患儿的病情恢复。本研究中，各个补充治疗亚组的肺炎的治疗总有效率均稍高于对应的常规治疗亚组，但差异均无统计学意义(P>0.05)，这可能与各亚组样本量过少有关，今后将扩大样本进一步研究以证实补充维生素A、维生素D对不同病原体感染所致儿童重症肺炎疗效的影响。

综上所述，不同病原体感染所致重症肺炎患儿的维生素A、维生素D水平均降低，其中肺炎支原体肺炎患儿的水平最低。检测维生素A、维生素D水平可为儿童重症肺炎病原体种类的鉴别提供参考，而补充维生素A、维生素D可改善不同病原体感染所致重症患儿的免疫功能，或有助于促进病情恢复。