血清炎症因子G-CSF、MCP-1、IP-10在支气管肺发育不良患儿中的表达及临床意义*

李如伟，王瑞华，唐碧波，谢书畅，钟丽花

（海南西部中心医院 1.儿科；2.检验科，儋州 571700；3.海南省妇幼保健院新生儿科，海口 571100）

近年来，随着围产医学的快速发展，早产儿的存活率显著升高[1]。支气管肺发育不良（bronchopulmonary dysplasia，BPD）逐渐成为早产儿高发病率、高病死率的主要因素[2]。BPD主要临床表现为喂养困难、运动发育迟缓及肺功能异常等，病理表现为肺组织大量白细胞浸润、肺纤维化等。目前认为，BPD 的发生与感染、肺高氧损伤等因素有关，进而导致肺微小血管发育障碍及组织修复障碍[3]。但BPD的发生机制仍不清楚，临床上缺少早期诊断及治疗的手段。宫内感染、机械通气等因素导致过度炎症反应是BPD 发生发展过程中的重要生物学过程，涉及机体大量细胞因子、趋化因子及补体等的表达平衡失调[4]。粒细胞集落刺激因子（granulocyte colony-stimulating factor，G-CSF）又称集落刺激因子3（CSF3），是一种造血细胞因子，在机体内主要由单核/巨噬细胞、内皮细胞以及成纤维细胞等分泌产生，能够促进粒细胞生成，调节粒细胞功能。单核细胞趋化蛋白1（monocyte chemoattractant protein1，MCP1）属于CC家族趋化因子成员，是单核细胞和嗜碱性粒细胞的趋化因子，参与免疫调节和炎症过程。干扰素诱导蛋白-10（inducible protein-10，IP-10）属于CXC 家族趋化因子，能够刺激单核细胞，自然杀伤细胞和T细胞迁移。大量研究表明，在肺部感染、慢性阻塞性肺气肿及呼吸衰竭等血清GCSF、MCP-1、IP-10水平均存在表达失衡的现象，进而促进单核巨噬细胞及粒细胞向炎症部位募集，在杀伤病原体的同时可能造成肺组织损伤[5-7]。本研究通过检测早产儿不同时间段血清G-CSF、MCP-1、IP-10水平，探讨三者在BPD中的早期诊断价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2018 年1 月至2019 年9 月本院新生儿科诊治的126例早产儿作为研究对象。病例纳入标准：（1）胎儿胎龄＜32周和（或）出生体重≤1 500 g。（2）BPD 诊断标准参考2001 年美国国家儿童健康与人类发展研究所制定的标准[8]。排除标准：（1）合并复杂先心病或呼吸系统畸形。（2）合并苯丙酮尿症或其它遗传代谢性疾病。（3）临床资料不完整。根据病情分度标准[8]，将126例早产儿分为非BPD 组48 例，BPD 组78 例，其中轻度BPD 组（纠正胎龄36 周未用氧）30 例，中度BPD 组（纠正胎龄36周需用氧，FiO2＜30%）31例及重度BPD组（纠正胎龄36 周需用氧，FiO2≥30%或需机械通气）17 例。各组早产儿一般临床资料比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。本研究经医院伦理委员会审核批准通过，且患儿家属签署知情同意书。

1.2 酶联免疫吸附实验（ELISA）检测各组早产儿血清G-CSF、MCP-1、IP-10 水平 取早产儿生后1 d、14 d 和28 d 外周血约1.5 mL，室温静置1 h 后，2 500 rpm/min离心10 min，分离上层血清，-80 ℃保存待测。严格按照ELISA试剂盒说明书进行实验，人G-CSF、MCP-1、IP-10 ELISA 检测试剂盒购自北京索莱宝生物科技公司（货号SEKH-0058、SEKH-0236、SEKH-0036）。实验步骤：设置标准品孔和样本孔，标准品孔加入梯度浓度的标准品，样本孔加入样本，加入辣根过氧化物酶标记的抗体室温孵育1 h，加洗涤液洗涤5 次，加入底物液A、B 后室温避光孵育15 min，加终止液后450 nm 波长的OD 值。绘制标准曲线，计算对应样本的浓度值。

1.3 低剂量地塞米松激素（DART）治疗 对已明确诊断为BPD 的早产儿，除常规予以呼吸管理、循环管理、营养支持治疗及支气管扩张剂、利尿剂等药物治疗外，在矫正胎龄36 周时采集外周血，予以低剂量地塞米松治疗。总疗程10 d。初始剂量0.15 mg/kg，3 d；0.10 mg/kg，3 d；0.05 mg/kg，2 d；0.02 mg/kg，2 d。治疗结束后再次取中、重度BPD 组患儿外周血对G-CSF、MCP-1、IP-10水平进行ELISA检测。

1.4 统计学方法 采用SPSS24.0 统计软件对数据进行统计分析，符合正态分布的计量资料以均数±标准差（）表示，组间比较采用t检验，多组间比较采用方差分析。不符合正态分布资料以中位数表示[M（P25，P75）]，组间比较采用秩和检验。计数资料以百分率（%）表示，率的比较采用χ2检验。采用受试者工作曲线（ROC）分析血清G-CSF、MCP-1、IP-10 水平对BPD 的诊断价值。以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组一般临床资料比较 与非BPD 组相比，BPD组早产儿胎龄和出生体重均较小，5 min Apgar评分较低，机械通气时间和总吸氧时间较长，新生儿肺炎和新生儿窒息发生率较高，差异有统计学意义（P＜0.05）。两组在宫内窘迫史、胎膜早破史、性别、1 min Apgar 评分比较，差异均无统计学意义（P＞0.05），见表1。

表1 两组一般临床资料比较

2.2 BPD 组与非BPD 组不同时间点血清G-CSF、MCP-1、IP-10 水平比较 BPD 组与非BPD 组早产儿生后第1，14 和28 天各时间点血清G-CSF、MCP-1、IP-10水平进行比较，与非BPD组相比，BPD组各时间点血清G-CSF、MCP-1及IP-10水平较高，差异有统计学意义（P＜0.05）。BPD 组早产儿生后血清G-CSF、MCP-1 及IP-10 水平的表达水平逐渐升高，差异有统计学意义（P＜0 05），见表2。

表2 两组不同时间点血清G-CSF、MCP-1、IP-10水平比较

表2 两组不同时间点血清G-CSF、MCP-1、IP-10水平比较

2.3 不同程度BPD 早产儿血清G-CSF、MCP-1、IP-10水平比较 重度BPD组早产儿在第14天和第28天时血清G-CSF、MCP-1 及IP-10 水平明显高于轻度、中度BPD组早产儿（均P＜0.05），见表3。

表3 不同程度BPD早产儿血清G-CSF，MCP-1，IP-10水平比较

表3 不同程度BPD早产儿血清G-CSF，MCP-1，IP-10水平比较

与重度组相比，*P＜0.05。

2.4 血清G-CSF、MCP-1、IP-10水平对BPD早期诊断价值 以非BPD组为参照，以第1天和第14天早产儿血清G-CSF、MCP-1、IP-10 水平为变量，绘制ROC 曲线，结果显示，第1 天血清G-CSF、MCP-1、IP-10 的AUC 分别为0.763、0.751 及0.766，第14 天血清G-CSF、MCP-1、IP-10 的ROC 曲线下面积（AUC）分别为0.913、0.925及0.867，第14天血清GCSF、MCP-1、IP-10 水平对于BPD 具有较高的诊断价值，见表4，图1。

图1 ROC 曲线分析第1 天（A）、第14 天（B）早产儿血清GCSF、MCP-1、IP-10水平对BPD的诊断价值

表4 血清G-CSF、MCP-1、IP-10水平对BPD早期诊断价值

3 讨论

BPD 的发生是患儿本身在遗传易感性的基础上，由各种环境因素如高浓度吸氧或高压机械通气等造成不成熟的肺组织的损伤。存活的BPD患儿，特别是重度BPD 患儿，远期可发生肺动脉高压、智力及运动发育迟缓，严重影响患儿的生命质量[9]。因此，研究BPD 疾病发生机制，寻找能够早期诊断BPD及判断治疗疗效的血清标志物，对于预防及治疗BPD，减少重度BPD 的发生，具有重要的公共卫生意义及临床价值。

BPD 的发生与高氧造成的急性肺损伤关系密切，肺损伤进而引起气道的炎症过程。高氧性肺损伤导致氧自由基的释放，大量活性氧损伤肺泡上皮细胞及内皮细胞，进而导致肺水肿。高氧性肺损伤过程中常伴有显著的炎症反应，大量炎症细胞如中性粒细胞、单核巨噬细胞等的大量浸润，进而产生大量的活性氧，损伤肺组织[10]。G-CSF 作为一种促炎性细胞因子，主要由单核巨噬细胞及粒细胞分泌产生。以往研究报道，肺部炎症发生早期，患者血清G-CSF水平表达显著上调，参与促进炎症的发生发展过程，加重肺组织的损伤[11]。本研究中，BPD早产儿血清G-CSF 水平显著上调，并且BPD 程度越重，G-CSF水平升高程度越显著。提示G-CSF参与促进BPD早产儿病情的发生发展。以往研究报道，BPD组织中存在大量的粒细胞等细胞浸润，粒细胞分泌产生大量G-CSF，促进组织炎症的发生[12]。有学者在慢性阻塞性肺气肿中发现，G-CSF的表达能够直接诱导炎症细胞分泌产生如组织蛋白酶3、中性粒细胞弹性蛋白酶和髓过氧化物酶等，进而加重肺组织损伤[13-14]。因此，G-CSF 在BPD 的发生发展过程中起重要的促进作用，检测BPD 患儿血清GCSF 水平有助于BPD 疾病严重程度的判断。本研究结果发现，第14 天血清G-CSF 对BPD 具有较高的诊断价值，表明检测第14天血清G-CSF水平有助于早期诊断BPD。

IP-10是由炎症微环境中单核细胞、内皮细胞及成纤维细胞等多种炎细胞分泌产生的，具有趋化并激活单核巨噬细胞、粒细胞及T 细胞的重要趋化因子。MCP-1是一种趋化因子，可招募并激活单核细胞和嗜碱性粒细胞。它在以单核细胞浸润为特征的疾病的发病机制中发挥作用，促进单核细胞向动脉壁的募集。近年来研究表明，MCP-1、IP-10 在人类多种肺部疾病中，如肺动脉高压、肺栓塞及新冠肺炎等疾病中均存在表达异常升高的现象[15-16]。本研究中，BPD 早产儿血清MCP-1、IP-10 显著升高，并且两者升高的程度与BPD 的严重程度密切相关。表明BPD 中MCP-1、IP-10 参与促进BPD 的疾病进展。有研究表明，高潮气量的机械通气可增加Ly-6C 阳性表达炎性单核细胞在肺组织中的积累，而阻断MCP-1的配体C-C趋化因子受体2则可显着降低Ly-6C阳性表达的炎性单核细胞的迁移并减少Ly-6C 阳性炎性单核细胞在肺部的聚集[17]。表明MCP-1 可能是促进BPD 发展的重要趋化因子。另一方面，有研究表明，IP-10 不仅具有单核细胞趋化功能，还具有抑制血管内皮细胞修复的生物学功能，进而加重BPD时肺组织的损伤[18]。本研究发现早产儿第14 天血清MCP-1、IP-10 水平对BPD 具有较高的诊断价值，同时具有较高的诊断敏感性及特异性。提示第14 天血清MCP-1、IP-10 有助于临床早期诊断BPD，早产儿血清MCP-1、IP-10 水平有望成为新的BPD的早期预测指标。

综上所述，BPD患儿血清G-CSF、MCP-1、IP-10水平升高，并且血清G-CSF、MCP-1、IP-10升高的程度与BPD 疾病严重程度有关，检测早产儿血清GCSF、MCP-1、IP-10水平有助于BPD的早期诊断。