早产儿血清维生素D、炎性因子和呼吸衰竭的关系研究

李小鸥 谢莉莉 何 兵 方成志

新生儿呼吸衰竭(neonatal respiratory failure, NRF)指各种原因导致的中枢或(和)外周性呼吸生理功能障碍，是新生儿尤其是早产儿的危重病之一[1]。我国新生儿NRF的发生率约为5%，在早产儿中NRF的发生率高达50%，NRF病情变化迅速，除了原发疾病和肺部功能异常的临床表现外，常伴有多脏器衰竭[1，2]。随着机械通气在NICU中的广泛应用，NRF的存活率较前已有明显改善，但仍是造成早产儿残疾甚至死亡的常见病因[2]。深入研究NRF的发病机制及相关危险因素，有助于提高临床防治措施，减少NRF的发生率和病死率。

维生素D是一种常见的脂溶性维生素，近年来大量研究显示维生素D具有调节肺的发育和成熟、减轻各种原因导致的肺损伤、抗炎和调控机体的免疫等生理功能[3]。维生素D 通过维生素D结合蛋白(vitamin D binding protein，DBP)与维生素D受体结合, 形成维生素D轴发挥生理功能[4]。目前关于维生素D与新生儿肺炎、新生儿呼吸窘迫综合征的关系已有相关研究，但是维生素D与NRF的关系尚未有深入探讨，本研究通过探讨早产儿血清25OHD3、DBP、PCT、IL-6、TNF-α和呼吸衰竭之间的关系，明确维生素D和炎性因子与NRF病情发展及预后的相关性，为NRF的临床防治提供新思路。

材料与方法

1.研究对象：选取笔者科室NICU 92例早产儿作为研究对象，入选标准：胎龄<34周，出生体重<2.0kg, 出生24h内入院。排除有严重先天性异常、患遗传代谢性疾病和(或)染色体疾病、母亲患有肝脏、肾脏疾病或甲状腺疾病、母孕期存在药物滥用、因剖宫产手术或使用镇静药导致呼吸抑制患儿及病例资料不完整或者中途死亡者。脱落标准：①因家属要求中途退出研究者；②中途死亡者。研究对象中入院后即诊断为呼吸衰竭的早产儿为NRF组(35例)，其余早产儿为对照组(57例)。NRF组患儿呼吸衰竭符合《实用新生儿学》第5版呼吸衰竭诊断标准且病例资料完整。本研究经笔者医院医学伦理学委员会批准(WDRY2019K006)，按照医学伦理学的要求，对所有研究对象的家属均进行详细告知并签署知情同意书和填写调查问卷。

2.研究方法：(1)一般资料收集：收集两组患儿基本情况，包括早产儿出生资料：性别、胎龄、出生体重、Apgar评分等；孕母情况：分娩方式、是否合并胎膜早破24h以上、重度子痫前期、妊娠期糖尿病等；住院天数，原发疾病，包括新生儿呼吸窘迫综合征(neonatal respiratory distress, NRDS)、新生儿肺炎、新生儿败血症等。(2)检测方法：所有入组患儿均于入院当天抽取静脉血2ml,分离血清后立即分析。25OHD3是反映体内维生素D营养状况的最佳指标，因此本研究通过检测血清中25OHD3的浓度来评估研究对象维生素D的水平。双抗体夹心酶联免疫分析法(ELISA) 检测25OHD3、DBP、PCT、IL-6及TNF-α 水平。25OHD3检测试剂盒购自英国IDS公司，其余试剂盒购自英国Abdcam 公司，操作均严格按照仪器和试剂盒使用说明完成。根据中华医学会儿童微量营养素缺乏防治建议，以血清25OHD3>20.0μg/L为正常，15.0～20.0μg/L为不足，5.0～14.9μg/L 为缺乏，≤5.0μg/L 为严重缺乏，总缺乏为缺乏+严重缺乏。

结 果

1.一般情况比较：本研究共纳入早产儿92例，其中NRF组35例，对照组57例。与对照组比较，NRF组出生体重、1min、5min Apgar 评分均低于对照组(P<0.05)，母亲胎膜早破、妊娠期糖尿病、重度子痫前期发生率、新生儿窒息、NRDS、新生儿肺炎和新生儿败血症发生率和总住院时间均高于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)；两组患儿性别、胎龄、分娩方式比较，差异无统计学意义(表1)。

表1 两组患儿基本情况比较

2.两组患儿25OHD3、DBP、PCT、IL-6及 TNF-α 水平变化：与对照组比较，NRF 组患儿入院第 1 天血清中25OHD3、DBP 水平均显著下降(P<0.05)，PCT 和 IL-6 水平明显升高(P<0.05)。两组 TNF-α 水平比较，差异无统计学意义(表2)。NRF 组25OHD3总缺乏率为80.00%，明显高于对照组(36.84%)，差异有统计学意义(P<0.05，表3)。

表2 两组患儿25OHD3、DBP、PCT、IL-6和TNF-α水平比较

表3 两组患儿维生素D 缺乏率比较[n(%)]

3.患儿25OHD3、DBP与炎性因子水平相关性分析及NRF的影响因素分析：相关性分析结果显示，血清中25OHD3与PCT、IL-6呈负相关，与DBP和TNF-α无相关性(表4)。以NRF作为因变量，25OHD3、DBP和炎性因子为自变量，多因素Logistic回归模型分析显示，25OHD3水平升高是早产儿发生NRF的保护因素，PCT、IL-6、新生儿窒息、新生儿肺炎、NRDS和新生儿败血症均是NRF的危险因素(表5)。

表4 25OHD3、DBP、IL-6和TNF-α的相关性分析

表5 患儿呼吸衰竭的多因素Logistic回归分析

结 果

呼吸衰竭是新生儿时期常见的临床危重症。近年来我国新生儿呼吸与危重病协作网进行的前瞻性多中心调查显示,RDS、肺炎/败血症、MAS为发生呼吸衰竭的主要原因[5]。此外，围生期内发生的多种高危因素，包括胎膜早破、妊娠高血压综合征、妊娠期糖尿病、剖宫产、多胎等，以上因素单独或者多项同时存在，均可导致新生儿发生呼吸衰竭，与本研究多因素回归分析结果基本一致[6]。近年来大量研究表明，炎性因子的过度释放和呼吸衰竭病情的发生、发展密切相关[7]。IL-6和TNF-α 是临床上常用的反映机体炎性状态的炎性因子，本研究结果也发现NRF组PCT和IL-6水平较对照组明显升高，但 TNF-α 升高水平与既往研究比较上升幅度较小，可能是早产儿免疫功能发育不完善，免疫应答较迟钝，导致某些炎性指标不能快速提高。

维生素D是一种类固醇激素，25OHD3是其重要的活性形式之一，在人体多种代谢过程发挥关键的调控作用[3]。新生儿体内维生素D来源于母体-胎儿的转运，与足月儿比较，早产儿从胎盘中获得维生素D的时间大大减少，因此在早产儿中极易发生维生素D缺乏。DBP是维生素D及其产物在血液中的主要载体蛋白。既往对维生素D和DBP的研究多集中在其对钙、磷和骨代谢的调节作用。维生素D对肺发育成熟及肺部疾病的影响是近年来一个新兴的研究领域。有研究显示维生素D缺乏新生儿肺炎的发生率明显提高；Olaloko等[8]证明25OHD3是预测NRDS的重要因素；Mao等[9]研究发现支气管肺发育不良患儿体内25OHD3较对照组明显降低。但目前尚未有维生素D，DBP和NRF相关性的深入研究。

本研究发现，与对照组比较，NRF组患儿出生时，25OHD3水平明显降低，维生素D缺乏的发生率显著升高，25OHD3水平和NRF的发生呈负相关，即早产儿出生时维生素D水平越低，NRF发生的风险越高，因此，出生时血清维生素D 水平对早期预测，诊断NRF有一定的临床价值。目前对维生素D参与NRF病理过程的具体机制仍在研究中，考虑可能的因素为：(1)维生素D在胎儿肺部发育, 成熟过程中发挥了重要的调控作用[10]。(2)维生素D抑制了气道重塑，并对高压氧导致的肺损伤有一定的修复作用[9]。(3)维生素D参与调节机体免疫应答，抑制炎性反应。已有报道证明低水平维生素D与新生儿免疫功能低下关系密切[11]。Guo等[12]研究发现，维生素D在机体的免疫应答中发挥关键作用。Youssef等[13]研究发现，维生素D对多种病原微生物具有抑制生长和(或)杀灭的作用。因此早产儿维生素D缺乏可以导致机体免疫功能失调，抗菌能力减弱，从而增加感染风险。本研究进一步分析炎性因子和维生素D的相互关系发现，维生素D与IL-6和PCT均呈负相关，与曹军华等[14]研究结果一致。目前有研究认为NRF也是全身炎性反应在肺部的表现，脓毒血症是造成NRF的主要病因之一[15]。因此，笔者认为早产儿血清中维生素D缺乏不仅直接影响了肺部发育成熟，还可以通过扩大全身炎性反应参与调控NRF病情发展。

既往研究认为，DBP的主要生物学功能是结合和转运体内维生素D及其衍生物，但是最近大量研究发现转运维生素D的DBP占总DBP的5%以下，说明DBP还有许多其他功能[16]。另有研究显示，DBP不仅增强炎症过程中补体对中性粒细胞的趋化募集, 激活巨噬细胞参与调节炎症的病理过程，还可以结合内毒素，减少内毒素对机体的损害。本研究发现 NRF早产儿血清中DBP明显下降，提示DBP可能对早期预测NRF具有一定的临床参考意义，但并未发现DBP和25OHD3及NRF之间的相关性，可能是因为体内仅部分DBP参与结合运输维生素D,剩余DBP通过其他途径调控机体的代谢过程，因此维生素D和DBP的改变程度不一致。由于本研究样本量较小且仅选取早产儿生后24h内血清DBP水平作为观察指标，未比较NRF治疗过程中DBP水平变化，需要开展大样本量、多中心、建立随机对照研究予以进一步证实。

综上所述，本研究发现NRF早产儿25OHD3、DBP明显降低，炎性因子水平显著上升；25OHD3表达下降，炎性因子水平升高合并新生儿窒息、NRDS、新生儿肺炎、新生儿败血症均为早产儿发生NRF的危险因素。早产儿静脉血25OHD3有望成为早期预测NRF的临床新指标。今后需继续扩大样本量并设立维生素D补充组，以观察维生素D对NRF的治疗作用。