甘露糖结合凝集素基因多态性 血浆甘露糖结合凝集素浓度与儿童肺部感染的相关性分析
2024-04-02陈才高艳霞韩凤张郡洳陈积英
陈才 高艳霞 韩凤 张郡洳 陈积英
【摘要】 目的 探究甘露糖结合凝集素(mannose-binding lectin,MBL)基因多态性及血浆MBL浓度与儿童肺部感染的关系。方法选取2018年7月—2021年7月民乐县妇幼保健院收治的167例社区获得性肺炎患儿为感染组,另选取同期90名健康体检儿童为对照组,采用聚合酶链反应-限制性片段长度多态性法检测受试者MBL第1外显子54密码子位点基因型,并检测血浆MBL及相关炎症因子[白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、降鈣素原(procalcitonin,PCT)]水平,采用临床肺部感染评分量表(clinical pulmonary infection scor,CPIS)评价肺部感染严重程度。结果 感染组与对照组MBL 54密码子基因型分布、Hardy-Weiberg定律理论分布比较,差异无统计学意义(P>0.05)。感染组血浆MBL水平显著低于对照组,IL-6、TNF-α、PCT水平均显著高于对照组(P<0.05)。GGC/GAC型、GAC/GAC型患儿血浆MBL水平显著低于GGC/GGC型,IL-6、TNF-α、PCT水平均显著高于GGC/GGC型(P<0.05)。Pearson相关分析法显示,患儿血浆MBL与血浆IL-6、TNF-α、PCT表达及CPIS评分均呈负相关(r=0.392、0.315、0.446、0.297,P<0.05)。结论 MBL 54密码子GGC→GAC点突变及低血浆MBL水平可能与儿童肺部感染易感性及病情进展有关。
【关键词】 肺部感染;儿童;甘露糖结合凝集素;基因多态性;炎症因子
文章编号:1672-1721(2024)07-0118-04 文献标志码:A 中国图书分类号:R725.6
肺部感染是一种发病率、病死率都居前列的儿科常见感染性疾病,其中以细菌感染最为常见[1]。肺部感染的发生直接影响儿童健康及其生活质量,了解儿童肺部感染发生的影响因素及机制十分必要。免疫炎症机制在肺部感染发生发展中占重要地位,从相关因子着手来探究肺部感染发生机制或易感性已得到临床重视。甘露糖结合凝集素(MBL)是一种由肝脏合成、存在于血清中的C型凝集素,可通过与病原微生物表面甘露聚糖残基结合起介导补体激活、吞噬作用等,被认为是机体非特异性免疫中第一线抗感染免疫因子,其水平下降会提高多种感染性疾病易感性及严重程度[2]。研究指出[3],MBL基因存在多个多态性位点,且与血清MBL表达水平关联密切,因此MBL基因多态性可能与感染性疾病易感性有关。本研究以社区获得性肺炎患儿为研究对象,通过检测患儿MBL基因多态性和血浆MBL水平,旨在明确MBL基因多态性和血浆MBL水平与患儿肺部感染的关系,从而为临床防治提供参考,报告如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料
选取2018年7月—2021年7月民乐县妇幼保健院儿科收治的167例社区获得性肺炎患儿为感染组,另选取同期90名健康体检儿童为对照组,对照组儿童均排除感染诊断。本研究已经医院医学伦理委员会批准,患儿家属或法定监护人对研究知情并签署知情同意书。
纳入标准:(1)符合《儿童社区获得性肺炎诊疗规范》[4]中社区获得性肺炎诊断标准;(2)年龄5~14岁;
(3)入院前未接受抗菌药物、激素类药物等治疗。
排除标准:(1)存在支气管哮喘、支气管发育不良等其他呼吸道疾病;(2)合并其他感染性疾病;(3)合并先天性心脏病、免疫缺陷、重要脏器功能不全、恶性肿瘤、营养不良等其他基础疾病;(4)临床资料不全。
1.2 方法
1.2.1 MBL基因多态性检测
本研究选择MBL第1外显子54密码子位点(GGC→GAC点突变),采用聚合酶链反应-限制性片段长度多态性法检测。
1.2.2 血浆MBL及炎症因子检测
采集受试者清晨空腹肘静脉血,分离血浆备用。采用酶联免疫吸附法检测血浆MBL及IL-6、TNF-α水平,采用免疫透射比浊法检测PCT水平。MBL试剂盒购自上海江莱生物科技有限公司,IL-6、TNF-α、PCT试剂盒购自武汉博士德生物工程有限公司。检测步骤均严格遵试剂盒说明书操作。
1.2.3 CPIS评分
采用CPIS量表[5]评价患儿肺部感染严重程度,评估内容包括体温、白细胞计数、氧合情况、X射线胸片、气道分泌物、气管吸取物培养等。得分范围0~12分,分数越高意味着肺部感染越严重。
1.3 统计学方法
采用SPSS 17.0统计学软件处理数据,计数资料以百分比表示,行χ2检验,符合正态分布计量资料以x±s表示,组间比较采用独立样本t检验;采用吻合度检验法行Hardy-Weinberg遗传平衡检验;采用比值比(odds ratio,OR)、95%置信区间(confidence intervals,CI)描述基因型多态性与疾病易感性关系;采用Pearson相关分析法行相关性分析;P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 感染组与对照组一般资料比较
感染组与对照组性别、年龄、体质量指数、户籍所在地等一般资料比较,差异无统计学意义(P>0.05),见表1。
2.2 感染组与对照组MBL基因Hardy-Weiberg平衡检验
感染组、对照组组内的MBL 54密码子基因型分布与Hardy-Weiberg定律理论分布情况比较,差异无统计学意义(P>0.05),有群体代表性,见表2。
2.3 感染组与对照组MBL基因多态性分布
感染组MBL基因54密码子GGC/GGC基因型、GGC等位基因频率均显著低于对照组(P<0.05),GGC/GAC、GAC/GAC基因型及GAC等位基因频率均显著高于对照组(P<0.05),见表3。
2.4 MBL基因多态性与儿童肺部感染易感性关系
调整性别、年龄、体质量指数等混杂因素后,MBL 54密码子GGC/GAC型、GAC/GAC基因型肺部感染发生风险可增加2.462倍(95%CI 1.328~4.776)、4.825倍(95%CI 1.406~14.958),携带GAC等位基因肺部感染发生风险可增加2.515倍(95%CI 1.582~4.337),见表4。
2.5 感染组与对照组血浆MBL及炎症因子水平比较
感染组血浆MBL水平显著低于对照组(P<0.05),IL-6、TNF-α、PCT水平均显著高于对照组(P<0.05),见表5。
2.6 感染组血浆MBL与炎症因子、CPIS评分相关性
Pearson相关分析法显示,感染组患儿血浆MBL水平与血浆IL-6、TNF-α、PCT水平及CPIS评分均呈负相关(r=0.392、0.315、0.446、0.297,P<0.001)。
3 讨论
儿童由于机体免疫系统发育不健全,是肺部感染的好发群体,其中绝大部分为社区获得性肺炎。患儿发病后病情进展迅速,容易出现全身炎症反应综合征、多器官功能衰竭等严重并发症,增加死亡风险。阐明肺部感染发病机制、识别高危因素对临床针对性诊疗具有重要指导意义。其中基因多态性与肺部感染易感性的关系是当前研究热点之一[6]。
人类MBL基因定位于染色体10 q11~q21上,具有4个外显子,编码N-端富含半胱氨酸区、颈区、糖原识别区、胶原样区。其中糖原识别区为MBL蛋白质产生生理作用基础,胶原样区参与补体激活、免疫调节作用。血清MBL被认为是天然免疫防御系统重要成分,主要通过介导补体活化、吞噬功能调理等过程清除病原体。MBL结构缺损或浓度低下将直接影响MBL发挥正常补体活化功能及吞噬调理作用,使得机体病原体易感性增加,并影响疾病进程和转归。已有研究指出,血清MBL水平低下与包括细菌、病毒、真菌、寄生虫在内的多种病原微生物感染相关。MBL血清水平及功能主要受MBL基因影响,而MBL基因突变频率较高,其中MBL第1外显子54密码子位点存在GGC→GAC点突变,可导致肽链胶原域一个甘氨酸为天冬氨酸所替换,使得胶原结构重复序列被扰乱,亚单位多聚化受影响,降低了MBL與配体结合能力,易被降解,进而引起血清MBL水平低下,造成机体免疫力受损。本研究显示,感染组GGC/GAC、GAC/GAC基因型及GAC等位基因频率均较对照组升高,血浆MBL水平较对照组下降,且调整混杂因素后,GGC/GAC型、GAC/GAC基因型肺部感染风险可增加2.462倍、4.825倍,携带GAC等位基因增加2.515倍,提示MBL第1外显子54密码子基因多态性和血浆MBL水平与儿童肺部感染易感性有关。研究显示[7],MBL基因第1外显子54位密码子点突变频
率与血浆含量呈负相关。还有研究认为[8],呼吸道细菌定植在肺部感染发生中占重要地位,MBL通过其C型识别区域可绑定包括肺炎链球菌、嗜血流感杆菌在内的多种微生物,参与定植菌吞噬清除,而当MBL发生基因突变时,机体内环境会出现免疫缺口,肺炎链球菌、嗜血流感杆菌等病原菌可趁机侵入并定植,增加了肺部感染风险。上述研究支持本研究结果。还有文献指出,MBL 54密码子基因突变导致的低MBL血症与儿童反复呼吸道感染易感性有关,与本研究有相似之处。
IL-6、TNF-α是常见促炎因子,在机体炎症反应及免疫损伤中占重要地位;PCT是临床鉴别细菌感染的重要指标,机体各器官在细菌毒素、炎症因子刺激下可分泌大量PCT,导致血清PCT急剧上升。既往研究指出[9],肺部感染儿童血清IL-6、TNF-α、PCT表达均明显升高,且与感染严重程度呈正相关。本研究结果显示,感染组血浆IL-6、TNF-α、PCT水平均较对照组升高,且MBL 54位密码子GGC/GAC型、GAC/GAC型患儿血浆IL-6、TNF-α、PCT水平较GGC/GGC型升高,血浆MBL水平与血浆IL-6、TNF-α、PCT水平呈负相关,提示MBL 54位密码子基因多态性可能通过影响血浆MBL低表达介导炎症因子高表达,进而参与感染发生发展。有研究认为[10],MBL可参与机体炎症反应条件,当MBL浓度下降时,机体对Toll样受体4/核因子-κB信号通路和炎症反应抑制作用下降,可介导炎症损伤及疾病发生发展。肺部感染病情严重评估是临床预后预测及经验性抗感染治疗的基础,其中CPSI评分在肺部感染严重程度中应用十分广泛。本研究结果显示,血浆MBL水平与肺部感染患儿CPSI评分呈负相关,提示血浆MBL检测或许可用于儿童肺部感染病情严重程度评估,有待多中心、大样本研究论证。理论上MBL的替代疗法对增加机体抵抗力、降低感染风险有积极意义,对于MBL低下患儿,MBL替代疗法或许展现出良好的应用前景,值得临床深入研究。
综上所述,MBL基因多态性及血浆MBL水平与儿童肺部感染、病情严重程度表现出一定相关性,加强相关指标监测或许有助于临床病情把握及针对性防治,值得深入探究。
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(编辑:郭晓添)
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(编辑:郭晓添)