MP感染对哮喘患儿血清CD40L、VCAM-1、IgE及EOS水平的影响
2021-03-24曾苑薛海蓉刘阳
曾苑,薛海蓉,刘阳
(南阳市中心医院儿一科,河南 南阳473000)
肺炎支原体(MP)是诱导哮喘发病的主要的非典型支原体,通过相关膜蛋白介导粘附于气道引起气道上皮细胞损坏,细胞修复功能减退,长时间功能减退可表现为进展性的阻塞性通气功能障碍[1,2]。伴MP感染的哮喘常发生于儿童,且由于遗传易感因素、大气环境污染等原因哮喘合并MP感染发病率呈逐年上升趋势[3]。其发病机制目前尚未完全阐明。有研究表明[4]CD40L是重要的免疫诱导分子,可刺激抗原提呈细胞(APC)进一步刺激T细胞的分泌产生,过多T细胞产生可导致免疫功能紊乱,诱导炎症反应发生。提示,CD40L在哮喘气道炎症反应中的重要作用,但其是否在哮喘合并MP感染机制中起作用目前相关报道较少。MP感染气道可能通过粘附作用附着于气管壁上发挥慢性炎症过程,而血管粘附分子-1(VCAM-1)是细胞间与细胞基质间重要的粘附因子,可能在MP侵犯气道过程中起作用[5]。本研究为进一步探讨伴MP感染哮喘的发病机制,并分析其对肺功能的影响。选取伴MP感染的哮喘患者、单纯哮喘患者、健康志愿者血清CD40L、VCAM-1、IgE及EOS水平差异及对肺功能的影响。报告如下。
1 资料与方法
1.1 临床资料 选取我院2016年1月至2018年7月诊治的148例哮喘患儿作为研究对象,其中60例患儿合并MP感染(MP组)、另外88例为单纯哮喘患儿(哮喘组)、同期健康体检儿童80例作为对照组。MP组,年龄3~14岁,平均8.8±2.6岁,性别:男38例、女22例;患儿哮喘病情程度:轻度持续32例、中度持续28例;MP感染病程3.5±1.0d。非MP组,年龄3~14岁,平均8.6±2.2岁,性别:男56例、女32例;患儿哮喘病情程度:轻度持续49例、中度持续39例。对照组,年龄3~14岁,平均8.8±
2.5 岁,性别构成:男50例、女35例。三组患儿的年龄、性别比较,差异均无统计学意义(P>0.05);MP组和非MP组的哮喘发作分级差异无统计学意义(P>0.05)。入选标准:⑴哮喘患儿的诊断标准参考《儿童支气管哮喘诊断与防治指南2016年版》中的诊断标准;⑵纳入对象的年龄3~14岁;⑶MP感染的诊断参考中华医学会呼吸病学分会《儿童MP肺炎诊治专家共识》中的标准,患儿MP-IgM阳性;⑷本研究符合《赫尔透辛基宣言》相关伦理及保密原则,获得患儿家长的知情同意。排除标准:⑴支气管畸形;⑵合并肺部其他病原感染;⑶先心病;⑷免疫疾病或长期使用糖皮质激素治疗;⑸肝肾功能疾病、肿瘤疾病、肺结核等。
1.2 血清指标检测 血清CD40L、VCAM-1、IgE及EOS水平检测:清晨抽取空腹静脉血4ml,离心后取上清液,采用ELISA法进行,检测过程严格按照试剂盒说明书。
1.3 肺功能指标检测 入院确诊后,采用日本美能AS507肺功能检测仪(上海伊沐医疗器械有限公司)检测肺功能指标,包括肺活量(VC)、最大呼气流量(PEF)、第一秒用力呼气容积(FEV1)、最大肺通气量(MVV)。
1.4 统计学方法 采用美国IBM SPSS公司的统计软件包SPSS21.0版本对本研究的数据进行统计学处理,采用±s表示符合正态分布的计量资料,两组间分析采用t检验、三组间比较采用单因素方差分析法;计数资料组间分析采用χ2检验;相关性分析采用Pearson线性相关分析法;P<0.05为差异具有统计学意义。
2 结果
2.1 三组研究对象的血清CD40L、VCAM-1、IgE及EOS水平比较MP组患儿的血清CD40L、VCAM-1、IgE及EOS水平高于非MP组和对照组(P<0.05),非MP组患儿的血清CD40L、VCAM-1、IgE及EOS水平高于对照组(P<0.05),见表1。
表1 三组研究对象的血清CD40L、VCAM-1、IgE及EOS水平比较(±s)
表1 三组研究对象的血清CD40L、VCAM-1、IgE及EOS水平比较(±s)
组别n VCAM-1(ng/ml)IgE(IU/ml)MP组非MP组对照组F值P值60 88 80 CD40 L(ng/ml)2.80±0.48 2.51±0.36 2.14±0.40 11.362 0.000 638.5±85.2 559.2±89.4 451.8±77.1 21.754 0.000 588.0±155.7 354.1±85.9 72.8±23.6 86.314 0.000 EOS(×109/L)615.8±105.4 457.1±78.8 128.5±33.6 43.007 0.000
2.2 MP感染的哮喘患儿与单纯哮喘患儿血清CD40L、VCAM-1、IgE及EOS水平比较 MP组患儿的肺功能指标VC、PEF、FEV1、MVV测定值均低于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05),见表2。
2.3 MP感染的哮喘患儿血清CD40L、VCAM-1、IgE及EOS水平与其肺功能指标之间的相关性MP组患儿的血清CD40L、VCAM-1、IgE及EOS水平与肺功能指标VC、PEF、FEV1、MVV测定值均呈显著的负相关关系(P<0.05),见表3。
表2 MP感染的哮喘患儿与单纯哮喘患儿血清CD40L、VCAM-1、IgE及EOS水平比较(±s)
表2 MP感染的哮喘患儿与单纯哮喘患儿血清CD40L、VCAM-1、IgE及EOS水平比较(±s)
组别 n MP组非MP组t值P值60 88 VC(ml)PEF(L/min)208.8±32.8 231.4±29.5-4.372 0.000 60.9±7.3 71.3±8.0-8.041 0.000 FEV1(%)67.6±8.0 74.8±8.8-5.068 0.000 MVV(L/min)175.2±22.0 194.6±25.3-4.824 0.000
表3 相关性分析结果
3 讨论
哮喘是呼吸科常见的由于多种原因引起的气道炎症反应、T细胞、B细胞、呼吸道上皮细胞等结构和其释放的组分共同参与的慢性炎症反应导致的反复气道感染。临床病理性改变表现为,急性支气管炎症和肺间质性改变[6,7]。常见的发病诱因见于:家庭遗传因素、呼吸道感染、大气环境污染、反复气道感染等。近年来,以儿童最为常见的哮喘病发病率高达2.9%,且呈逐年上升趋势[8]。有研究报道[9]以MP感染引起的反复气道感染是哮喘发作的重要因素。由于哮喘本质为气道的慢性炎症反应及免疫功能低下。故研究伴MP感染的哮喘患者炎症水平和免疫功能的关系对于哮喘的诊断和治疗均具有重要的临床意义。
MP感染既可以诱导哮喘的急性发作,又可以增加气道高反应。MP感染的哮喘正是通过影响上述两种因素,介导气道持续性慢性炎症反应的发生和发展[10]。关于MP感染介导的哮喘机制解释学说主要见以下两种。第一,MP直接侵入气道,通过损伤气道上皮细胞,增加气道高反应,刺激炎症因子如转化生长因子-β、嗜酸细胞阳离子蛋白、血管内皮细胞因子、TNF-α等多种细胞因子和炎症介质的释放,介导气道重塑,诱发哮喘。CD40-CD40L是一对在免疫激活反应中起重要作用的协同刺激分子,位于细胞因子网络的上游环节,激活T淋巴细胞,调节CD4+细胞、B细胞的相互作用,并可激活APC,维持并放大慢性炎症反应过程。有研究报道[11]哮喘通过激活CD40-CD40L信号分子,刺激基质金属蛋白酶(MMP)、IL-6、IL-8、TNF-α等的释放,是炎症反应的关键。本研究结果显示,伴MP感染的哮喘患者组,其血清CD40L水平较单纯哮喘患者组和健康对照组相比,显著升高。可能与激活该组信号分子有关,进而诱发哮喘的发作。
目前认为,免疫性损伤是包括粘附作用、直接侵入等在内的诸多MP感染哮喘机制中最重要的机制[12]。VCAM-1是反应内皮损伤程度的炎症指标[13]。通过介导已经进入病灶的单核巨噬细胞的滚动、细胞与细胞间的粘附作用、激活T淋巴细胞,维持并放大免疫应答,诱导免疫耐受和防止致敏。本研究结果显示,较单纯哮喘组和健康组,合并MP感染的哮喘患者血清VCAM-1水平显著升高。可能与VCAM-1介导的免疫损伤机制有关。有研究报道[14]嗜酸性细胞计数(EOS)是一种重要的效应细胞可反映炎症反应程度。哮喘患者血清中EOS显著升高,与本研究结果一致,证实了EOS对炎症反应评估的临床价值。IgE是由扁桃体、鼻咽、支气管等固有层的浆细胞产生的分泌型免疫球蛋白,可介导I型变态反应,是I型变态反应的主要抗体,可能与致哮喘相关的炎症反应有关。本研究结果显示,IgE水平在伴MP感染的哮喘患者血清中显著升高,且差异具有统计学意义。(P<0.05)说明IgE介导气道炎症反应过程,进而诱导哮喘发作。
除分子机制水平,反映肺功能指标的研究对哮喘病情的诊断亦具有重要意义。其中VC、PEF、FE V1、MVV是反映肺通气功能常用的指标。本研究结果显示,伴MP感染患者组,肺呼吸功能显著降低。说明MP能加重哮喘病情,加重患者阻塞性通气功能障碍。其原因主要是,MP可通过相关膜蛋白直接粘附于气道管壁,刺激炎症因子释放,损伤呼吸道上皮细胞,造成气道上皮细胞排列失衡,气道上皮细胞修复功能减弱,加强对气道的炎症损伤,形成恶性循环[15]。另外,MP可直接刺激IgE分泌诱导I型变态反应加重气道慢性炎症反应程度,促进哮喘的发生。本研究还对炎症因子水平与肺功能的关系做了分析,结果发现,CD40L、VCAM-1、IgE、EOS与VC、PEF、FEV1、MVV等肺功能指标呈负相关。说明,MP感染会促使哮喘患儿血清CD40L、VCAM-1、IgE及EOS水平进一步升高,并且与其肺功能降低又有一定的关系。
综上,CD40L、VCAM-1、IgE及EOS水平在伴或不伴MP感染的哮喘患者血清中具有统计学差异,可作为是否伴MP感染哮喘疾病的鉴别诊断指标,为临床方案的确定提供科学依据。