血清VEGF、sICAM-1、25-(OH)D3水平与腺病毒肺炎患儿炎症因子和喘息的关系研究

杨瑞利,张慧丽,郭晓波,贾秦亮,韩 双

1.西安经开妇幼医院检验科,陕西西安 710018;2.西安经开妇幼医院产科,陕西西安 710018;3.西安市中心医院血液学实验中心,陕西西安 710004;4.西北妇女儿童医院检验科,陕西西安 710061;5.长安医院检验科,陕西西安 710016

腺病毒肺炎是病毒性肺炎中常见的一种,是由于人腺病毒感染患儿的呼吸道引起,儿童为易感人群,且其具有一定的传染性,发病特点表现为发热,持续发热时间超过5～7 d,并伴有明显的呼吸系统症状,如咳嗽、呼吸困难、气促等,对患儿的生长发育造成严重的负面影响[1-2]。临床发现腺病毒肺炎患儿在病程进展期间还会伴有不同程度的喘息症状,喘息会增加患儿气道的损伤,并对患儿正常的呼吸功能和呼吸系统组织的发育造成不良影响[3]。因此,寻找腺病毒肺炎患儿病情进展及喘息发生相关的血清标志物具有重要意义[4]。血管内皮生长因子(VEGF)是一种促进血管通透性增加、细胞外基质变性、血管内细胞迁移增殖和血管形成的细胞因子,在肺部炎症疾病中呈现异常表达[5]。可溶性细胞间黏附分子-1(sICAM-1)是黏附分子家族中一员,具有增强细胞间黏附的作用,参与多种炎症反应及免疫应答等过程[6]。25-羟维生素D3[25-(OH)D3]是维生素D在体内的活性形式,可以反映机体维生素D的摄入量,也有报道指出维生素D在钙稳态、促进骨骼和肌肉发育、增强免疫反应中有重要作用,但维生素D缺乏可导致机体免疫力下降,使机体易受到外界致病因素的影响产生炎症反应[7]。鉴于此,本研究以腺病毒肺炎患儿为研究对象,检测患儿的VEGF、sICAM-1、25-(OH)D3水平,并探讨3项指标与炎症因子、喘息的关系,以期为腺病毒肺炎患儿发生喘息防治提供参考。

1 资料与方法

1.1一般资料 选取2020年2月至2022年2月西安经开妇幼医院(以下简称本院)收治的97例腺病毒肺炎患儿为观察组,其中男56例,女41例;年龄6个月至5岁,平均(3.49±1.08)岁;体质量5～20 kg,平均(12.12±5.18)kg;住院时间8～20 d,平均(14.72±4.83)d;发热时间4～12 d,平均(8.88±2.67)d;白细胞计数(WBC)为(10～20)×109/L,平均(13.93±3.03)×109/L;淋巴细胞百分比(LY%)为30%～50%,平均(39.33±5.98)%;嗜酸性粒细胞计数(EO#)为(0.5～1.2)×109/L,平均(0.76±0.26)×109/L;合并重症肺炎34例,合并特应性体质25例。(1)纳入标准:① 腺病毒检测呈阳性,符合《儿童腺病毒肺炎诊疗规范(2019年版)》[8]中相关诊断标准,确诊为腺病毒肺炎;②年龄6个月至5岁;③均在本院进行规范化的住院治疗;④患儿入院后完善各项指标的检查,且检测指标数据完整,无缺项。(2)排除标准:①合并其他肺部呼吸系统疾病及复杂性感染;② 合并各种细菌性肺炎,如呼吸道合胞病毒肺炎等;③合并先天性疾病;④存在全身性炎症性疾病;⑤未完成整个研究过程,中途自愿退出;⑥随访期间失访。另选取同期在本院进行治疗的非腺病毒肺炎患儿50例为对照组,其中男27例,女23例;年龄7个月至4岁,平均(3.28±0.63)岁;体质量5～21 kg,平均(13.08±5.49)kg;住院时间8～18 d,平均(13.27±4.43)d;发热时间4～11 d,平均(8.32±2.62)d;WBC为 (10～20)×109/L,平均(13.39±3.24)×109/L;LY%为30%～50%,平均(38.28±6.69)%;EO#为(0.5～1.2)×109/L,平均(0.74±0.22)×109/L。两组患儿的性别、年龄、体质量、住院时间、发热时间、WBC、LY%、EO#等一般资料比较,差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。患儿家属对本研究内容知情并自愿参与,本研究方案经本院医学伦理委员会审核批准。

1.2血清指标检测 采集所有研究对象清晨空腹肘静脉血3 mL,以HR/T20MM型台式多用途高速离心机(湖南赫西仪器装备有限公司)对标本进行离心,转速3 000 r/min,离心半径10 cm,离心时间15 min。采用酶联免疫吸附试验检测VEGF、sICAM-1、25-(OH)D3、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)水平,检测仪器为VICTOR NivoTM120型多功能酶标仪[珀金埃尔默医学诊断产品(上海)有限公司];采用免疫比浊法检测C反应蛋白(CRP)水平,试剂盒购自德国罗氏诊断有限公司。VEGF、sICAM-1、25-(OH)D3检测试剂盒均购自上海信裕生物科技有限公司; TNF-α、IL-6、CRP检测试剂盒均购自上海西格玛奥德里奇公司,具体操作严格按照试剂盒说明书进行。

1.3观察指标 (1)比较观察组与对照组VEGF、sICAM-1、25-(OH)D3、炎症因子水平;(2)对VEGF、sICAM-1、25-(OH)D3与炎症因子水平进行相关分析;(3)将97例腺病毒肺炎患儿根据是否发生喘息分为喘息组和非喘息组,对腺病毒肺炎患儿发生喘息进行单因素和多因素分析。

2 结 果

2.1观察组与对照组VEGF、sICAM-1、25-(OH)D3、炎症因子水平比较 观察组VEGF、sICAM-1、TNF-α、IL-6、CRP水平明显高于对照组,25-(OH)D3水平明显低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 观察组与对照组VEGF、sICAM-1、25-(OH)D3、炎症因子水平比较

2.2VEGF、sICAM-1、25-(OH)D3与炎症因子的相关性分析 腺病毒肺炎患儿的VEGF、sICAM-1水平与TNF-α、IL-6、CRP水平呈正相关(P<0.05),25-(OH)D3与TNF-α、IL-6、CRP水平呈负相关(P<0.05)。见表2。

表2 VEGF、sICAM-1、25-(OH)D3与炎症因子的相关性分析

2.3喘息组与非喘息组相关临床资料比较 根据是否发生喘息,97例腺病毒肺炎患儿被分为喘息组46例和非喘息组51例。喘息组与非喘息组性别、年龄、体质量、住院时间、发热时间及WBC、LY%、EO#、TNF-α、IL-6、CRP水平比较,差异无统计学意义(P>0.05)。喘息组VEGF、sICAM-1水平及合并重症肺炎、特应性体质比例高于非喘息组,25-(OH)D3水平低于非喘息组,差异有统计学意义(P<0.05)。见表3。

表3 喘息组与非喘息组相关临床资料比较[n(%)或

2.4腺病毒肺炎患儿喘息发生的多因素Logistic分析 以腺病毒肺炎患儿是否发生喘息为因变量,赋值:发生喘息=1、未发生喘息=0,以表3中差异有统计学意义的因素为自变量(均原值输入),合并重症肺炎:有=1、无=0,合并特应性体质:有=1、无=0,进行多因素Logistic回归分析,结果显示,VEGF、sICAM-1水平升高,以及合并重症肺炎、特应性体质是腺病毒肺炎患儿发生喘息的危险因素(P<0.05),25-(OH)D3水平升高则是腺病毒肺炎患儿发生喘息的保护因素(P<0.05)。见表4。

表4 腺病毒肺炎患儿发生喘息的多因素Logistic回归分析

3 讨 论

腺病毒肺炎是儿科疾病中较为严重的一种,在我国有着较高的发病率,流行地区广,患儿感染后症状严重,表现为持续的高热不退,且有相当大比例的患儿转为重症使治疗难度增加,这对患儿的危害性大[9]。腺病毒肺炎患儿发病期间伴有喘息的发生,严重影响患儿的肺通气功能和呼吸功能,然而目前关于腺病毒肺炎患儿发生喘息的机制尚未完全明确,现有的报道认为可能与炎症反应损伤呼吸道上皮,以及炎症介质刺激呼吸道产生不规律运动等有关[10]。为此,本研究通过对腺病毒肺炎患儿VEGF、sICAM-1、25-(OH)D3等指标水平的检测,分析3项指标与炎症因子、喘息发生的相关性,探讨腺病毒肺炎患儿伴发喘息的影响因素。

本研究结果显示,观察组VEGF、sICAM-1、TNF-α、IL-6、CRP水平明显高于对照组,25-(OH)D3水平明显低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05),表明在腺病毒肺炎患儿发病过程中伴随着各项指标的异常表达。相关性分析结果显示,腺病毒肺炎患儿的VEGF、sICAM-1水平与TNF-α、IL-6、CRP水平呈正相关(P<0.05),25-(OH)D3水平与TNF-α、IL-6、CRP水平呈负相关(P<0.05),表明VEGF、sICAM-1、25-(OH)D3异常表达与患儿机体的炎症反应密切相关,共同参与到腺病毒肺炎的发生、发展过程。TNF-α是一种主要由巨噬细胞和单核细胞产生的促炎细胞因子,并参与正常炎症反应和免疫反应;IL-6是趋化因子家族的一员,其主要作用是调节和促进免疫反应,刺激急性炎症反应物的产生,在炎症或组织损伤过程中呈现高表达;CRP是在机体受到感染或组织损伤时血浆中一些急剧上升的蛋白质(急性蛋白),激活补体和加强吞噬细胞的吞噬而起调理作用,清除入侵机体的病原微生物和损伤、坏死、凋亡的组织细胞[11]。VEGF能够增加患儿的血管内皮通透性,使各种刺激因子更易进入血管进而导致炎症反应[12]。另外,VEGF与相应受体结合,可刺激嗜酸性粒细胞、巨噬细胞、肥大细胞活化及趋化,引起细胞水肿,加速血管重构过程,最终加重患儿的气道炎症反应[13]。sICAM-1是细胞黏附分子家族中的一员,在细胞-基质-细胞发生黏附过程中发挥重要作用,在免疫应答及炎症反应过程有促进作用,可造成机体炎症细胞因子的聚集和炎症因子的释放,使腺病毒肺炎病情进一步加重[14-15]。25-(OH)D3是维生素D在体内的活性形式,广泛分布于机体中,在调节机体免疫、抗原呈递、炎症反应等方面有重要作用[7,16]。当患儿机体25-(OH)D3水平下降时,表明患儿处于维生素D缺乏状态,可致使呼吸道黏膜上皮变性、角化和增生,进而使患儿呼吸道屏障作用和抵抗力降低,易诱发各种炎症感染。另外,25-(OH)D3不足还可使机体的免疫功能下降和抗感染能力减弱,增加炎症发生的概率[17]。

进一步对腺病毒肺炎患儿喘息情况进行统计,结果显示97例腺病毒肺炎患儿有46例患儿出现喘息现象,喘息发生率高达47.42%,表明喘息现象在腺病毒肺炎患儿病程中有较高的发生率。且喘息组的VEGF、sICAM-1水平明显高于非喘息组,25-(OH)D3水平低于非喘息组,表明VEGF、sICAM-1、25-(OH)D3异常表达与腺病毒肺炎合并喘息发生有密切关系。多因素Logistic回归分析结果显示,VEGF、sICAM-1水平升高,以及合并重症肺炎、特应性体质是腺病毒肺炎患儿喘息发生的危险因素(P<0.05),25-(OH)D3水平升高是腺病毒肺炎患儿喘息发生的保护因素(P<0.05)。这是因为VEGF异常表达增加了血管通透性,使炎症介质的渗出增加,进而引起患儿的呼吸道上皮组织的纤维化增生和呼吸肌基底膜的肥厚,患儿的气道壁增厚及黏膜水肿,导致患儿呼吸道狭窄,呼吸通畅度下降,出现喘息[18]。sICAM-1通过促进炎症反应的发生,使炎症细胞因子浸润到呼吸肌细胞深处,而出现呼吸平滑肌肌纤维增生及气道结构改变,导致患儿的喘息发生[19]。对于合并重症肺炎患儿,由于病情程度的加重,患儿机体肺部气管及支气管组织受到严重的损伤,加重了患儿肺通气的难度,增加了患儿喘息的发生风险[3,20]。合并特应性体质也是腺病毒肺炎患儿喘息发生的危险因素(P<0.05),分析原因可能是特应性体质由于过敏原等因素的影响,往往伴有气道高反应性,在感染腺病毒后易诱发多种气道炎症反应,导致患儿气道中炎症细胞聚集,气道重塑和基质沉积,使呼吸阻力增加并诱发喘息[21]。25-(OH)D3水平升高是腺病毒肺炎患儿喘息发生的保护因素(P<0.05),低水平的25-(OH)D3易诱发喘息,主要是因为维生素D缺乏时易发生呼吸道感染,特别是病毒感染,另外维生素D缺乏还会导致机体免疫功能降低而诱发各种感染,对于腺病毒肺炎患儿应及时补充维生素D[17,22]。

综上所述,腺病毒肺炎患儿中VEGF、sICAM-1呈现高表达,25-(OH)D3为低表达,并与炎症因子水平相关。VEGF、sICAM-1水平升高,以及合并重症肺炎、特应性体质是腺病毒肺炎患儿喘息发生的危险因素(P<0.05),25-(OH)D3水平升高是腺病毒肺炎患儿喘息发生的保护因素(P<0.05)。因此,检测VEGF、sICAM-1、25-(OH)D3水平对于腺病毒肺炎患儿的辅助诊断、病情评估、预后判断及治疗有重要作用;同时,对于25-(OH)D3低水平患儿需及时补充维生素D以预防喘息的发生。