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血清SFRP5、IL-13及MPO在急性哮喘发作患儿中的表达及相关性分析

2021-12-29徐晓蓬袁伯稳季凤华

转化医学杂志 2021年6期
关键词:中重度气道哮喘

徐晓蓬,袁伯稳,季凤华

哮喘是临床常见的呼吸道慢性疾病,目前对其发病机制尚无明确阐述,临床主要症状为反复咳嗽、喘息、气促等,多发生在早晨或夜间[1]。据统计,全球目前有超过1 亿哮喘患者,而国内哮喘患病率约占1%,其中儿童可达到2%~7%,且大多数儿童成年后哮喘仍存在,因此及早防治儿童哮喘具有重要意义[2]。哮喘是一种呼吸道慢性炎症,主要特征是气道痉挛和气道高反应性,故检测气道炎症对其诊断、治疗及预后评估具有重要作用。分泌型卷曲相关蛋白5(secreted frizzled - related protein5,SFRP5)是源自脂肪细胞的抗炎因子,可通过Wnt信号转导通路介导炎性因子低表达发挥抗炎作用[3]。研究显示,“细胞炎性因子网络失衡”参与哮喘患儿发病发展重要过程,白细胞介素13(inter‐leukin-13,IL-13)及过氧化物酶(myeloperoxidase,MPO)是重要炎性因子,可能参与急性哮喘发作[4]。国外研究发现IL-3 和MPO 在变态反应和炎症性疾病方面发挥重要作用[5]。目前血清SFRP5、IL-13 及MPO 在急性哮喘发作患儿中关系尚不清楚,因此本研究重点探究血清SFRP5、IL-13 及MPO 在哮喘患儿急性发作期中的表达及相关性,为提高哮喘患儿急性发作期的防治提供可靠资料。

1 资料与方法

1.1 研究对象 选取2018 年5 月至2020 年5 月海安市人民医院儿科收治的哮喘患儿98 例。纳入标准:①符合《儿童支气管哮喘诊断与防治指南(2016年版)》[6]中诊断标准,急性发作期为长时间内发生不同程度喘息、气急或胸闷,或在双肺可闻及散在或弥性,以呼气相为主的哮鸣音;缓解期为症状体征消失,1 秒用力呼气量或最大呼气流速在80% 预计值及以上,持续1个月以上;②年龄5~12岁,且为初诊。排除标准:①急性感染,或严重免疫缺陷;②合并血液系统疾病;③患有恶性肿瘤;④近1 个月使用免疫抑制剂或激素治疗。根据病情分为急性组(47 例)和缓解组(51 例),急性组男25 例,女22例,年龄5~12(7.92±2.68)岁;缓解组男27例,女24例,年龄5~12(8.02±2.55)岁。选择同期健康儿童45 例作为对照组,均无哮喘和其他过敏性疾病,近3 个月未出现感染情况;男23 例,女22 例,年龄5~12(7.75±2.43)岁。又根据急性发作期病情严重程度[6]分为轻度急性组(25 例)和中重度急性组(22例),具体分级标准:轻度急性:步行气短,可平卧,无出汗,呼吸频率轻度增加,无辅助呼吸肌活动及三凹征,心率<100/min,哮鸣音散在/呼吸末期,奇脉/深吸气时收缩压下降<10 mmHg 氧分压正常,二氧化碳分压<45 mmHg,氧饱和度>95%。中重度急性:轻微活动/休息时气短,多坐位/端坐呼吸,有出汗/大汗淋漓,呼吸频率增加/超过30/min,心率在100~120/min及以上,有辅助呼吸肌活动及三凹征,哮鸣音弥漫、响亮,奇脉/深吸气时收缩压下降10~2510 mmHg 及 以 上,氧 分 压>60 mmHg 或<60 mmHg,二氧化碳分压<45 mmHg或>45 mmHg,氧饱和度在91%~95%或<90%。

1.2 方法 ①血清SFRP5、IL-13 检测:采集各组清晨空腹静脉血3 mL,通过枸橼酸钠抗凝处理,送至检验科离心,并置于零下80 ℃保存。采用酶联免疫吸附试验检测SFRP5、IL-13 水平,将对应一抗稀释至10 mg/L,置于96 孔板(北京希凯恩生物科技有限公司)中,在4 ℃条件下过夜,将血清置于96 孔板中,在37 ℃条件下孵育60 min;加入新配置对应二抗0.1 mL 孵育60 min;加3,3′,5,5′-四甲基联苯胺底物溶液(上海研拓生物科技有限公司)0.1 mL,显色20 min,加2 mol/L 硫酸(石家庄丰民贸易有限公司)0.05 mL结束反应,在波长450 nm处检测各孔吸光度值。②血清MPO 检测:采集各组清晨空腹静脉血3 mL,置于试管,静置15 min,送至检验科离心,置于零下20 ℃保存。采用酶联免疫吸附试验检测MPO 水平,均严格按照试剂盒(德国IBL)说明书操作。

1.3 统计学处理 采用SPSS20.0 统计学软件。计量资料符合正态分布,采用均数±标准差()表示,组间比较采用t检验,多组间比较采用F检验。计数资料采用例数(%)表示,计数资料组间比较采用卡方检验,相关性采用Pearson 分析。以P<0.05 为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 急性组和对照组SFRP5、ⅠL-13 及MPO 水平比较 急性组SFRP5 水平低于对照组,IL-13 及MPO 水平高于对照组,差异比较有统计学意义(P<0.05),表1。

表1 急性组和对照组SFRP5、IL-13及MPO水平比较(±s)

表1 急性组和对照组SFRP5、IL-13及MPO水平比较(±s)

t SFRP5:32.248,P <0.001;t ⅠL-13:13.599,P <0.001;t MPO:35.314,P <0.001

组别急性组(n=47)对照组(n=45)SFRP5(μg/L)6.49±0.91 13.52±1.17ⅠL-13(ng/L)184.01±78.14 23.94±11.44679.72±33.46 MPO(U/L)878.63±18.87

2.2 急性组与缓解组SFRP5、ⅠL-13 及MPO 水平比较 急性组SFRP5 水平低于缓解组,IL-13 及MPO水平高于缓解组,差异比较有统计学意义(P<0.05),见表2。

表2 急性组与缓解组SFRP5、IL-13及MPO水平比较(±s)

表2 急性组与缓解组SFRP5、IL-13及MPO水平比较(±s)

t SFRP5:15.655,P <0.001;t ⅠL-13:10.883,P <0.001;t MPO:46.611,P <0.001

组别急性组(n=47)缓解组(n=51)SFRP5(μg/L)6.49±0.91 9.88±1.20ⅠL-13(ng/L)184.01±78.14 58.03±25.97 MPO(U/L)878.63±18.87 703.27±18.36

2.3 急性发作期病情不同程度之间SFRP5、ⅠL-13及MPO 水平比较 中重度急性组SFRP5 水平低于轻度急性组,IL-13 及MPO 水平高于轻度急性组,差异比较有统计学意义(P<0.05),表3。

表3 急性发作期病情不同程度之间SFRP5、IL-13及MPO水平比较(±s)

表3 急性发作期病情不同程度之间SFRP5、IL-13及MPO水平比较(±s)

t SFRP5:9.059,P <0.001;t ⅠL-13:2.102,P <0.001;t MPO:4.152,P <0.001

组别轻度急性组(n=25)中重度急性组(n=22)SFRP5(μg/L)7.45±0.90 5.48±0.51ⅠL-13(ng/L)160.23±80.23 208.17±75.34 MPO(U/L)865.33±22.34 891.33±20.32

2.4 急性组SFRP5 与ⅠL-13、MPO 水平及病情严重程度相关性比较 急性组SFRP5 与IL-13、MPO 水平呈负相关(r=-0.356,-0.425,P<0.05,P<0.05),与病情严重程度呈正相关(r=0.647,P<0.05),图1。

图1 急性哮喘患儿SFRP5与IL-13、MPO水平及病情严重程度的关系

3 讨论

研究证实,哮喘多由免疫系统损伤导致,细胞因子类别决定着哮喘的发生和发展[7]。相关研究显示,炎症参与气道炎症发生与发展,同时也决定了肺功能转归情况,SFRP5、IL-13 及MPO 三者均参与了哮喘发病过程[8-9]。 SFRP5 属于SFRP 家族,SFRP5 基因位于人染色体10q24.1,伴有一个细胞外富含半胱氨酸结构域,与Wnt信号转导通路跨膜受体卷曲蛋白的半胱氨酸结构域存在同源性,与跨膜受体卷曲蛋白竞争性结合Wnt配体,从而发挥阻碍Wnt 信号转导通作用[10-11]。Wnt 信号转导能够介导T细胞、B细胞和巨噬细胞等多种免疫细胞分化,参与机体免疫应答[12-13]。SFRP5在脂肪和肺等组织中分布较广,可阻碍脂肪组织中巨噬细胞分泌(如IL-13等)起到抗炎作用。研究显示,通过检测风湿性关节炎患者SFRP5水平得出,SFRP5可降低非经典Wnt 通路的下游靶点c-Jun 氨基末端激酶-1,阻碍白细胞介素6 释放,说明SFRP5 基因沉寂可激活c-Jun 氨基末端激酶-1,增加炎性因子水平,SFRP5抑制Wnt 通路的下游靶点c-Jun 氨基末端激酶-1 信号通路,从而发生炎症反应[13-14]。本研究结果表示,急性组SFRP5水平低于缓解组和对照组,且中重度急性组SFRP5水平低于轻度急性组,提示哮喘急性发作期患儿血清SFRP5水平较低,且与其病情严重程度存在显著关系。

IL-13源自活化TH2细胞,诱发气道高反应性是通过刺激嘈酸性粒细胞加速白介素1β 转化酶分泌完成,从而导致哮喘患儿气道炎症发生;同时IL-13还能直接作用于成纤维细胞,导致气道狭窄和呼吸道重塑[15-16]。研究显示,在小鼠哮喘模型中注入IL-13抗体,发现气道炎症显著减少,小鼠哮喘症状明显减轻[17-18]。本研究结果表示,急性组IL-13水平高于对照组和缓解组;同时中重度急性组IL-3水平高于轻度急性组。说明IL-13 参与急性哮喘发作,哮喘患儿在缓解期呼吸道炎症仍存在,且与急性发作病情严重程度有关。MPO源自单核细胞、中性粒细胞及某些组织中巨噬细胞的血红素蛋白酶,隶属血红素过氧化物酶超家族,在多种疾病发生发展中扮演重要角色。MPO 活性反映了其浸润数目和活性,其水平表达和活性也反映了嗜中性多形核白细胞功能和活性状态,被临床用作评估炎症严重程度重要指标[19-20]。本研究结果表示,急性组MPO 水平高于对照组和缓解组,中重度急性组MPO水平高于轻度急性组。提示MPO参与急性哮喘发作,且在中重度急性哮喘发作患儿中水平更高,因此检测MPO水平有利于保护易感人群,同时也便于急性哮喘发作防治。经Pearson 相关分析得出,急性组SFRP5与IL-13、MPO水平呈负相关,与病情严重程度呈正相关。说明SFRP5、IL-13 和MPO 参与急性哮喘发作过程,SFRP5 与IL-13、MPO 相互影响,参与哮喘病理生理变化,与细胞因子研究中“因子网络失衡”在参与哮喘发生发展重要过程结果相似。因此动态检测SFRP5、IL-13和MPO水平,有利于急性哮喘发作病情评估和预后评估,为阻断IL-13 和MPO 产生途径,治疗哮喘提供新思路。

综上所述,急性哮喘发作患儿血清SFRP5水平降低,IL-13 及MPO 水平升高,血清SFRP5 水平与IL-13、MPO 水平及急性发作期严重程度显著相关。本研究不足之处在于为单中心研究,后续会进行多中心深入研究。

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