丁肖媛 戴劲盛 焦荣红 马素丽 朱海峰 吴梦雅 车艳然 张 蕾

（1.上海市浦东新区人民医院儿科，上海 201299；2.上海市浦东新区人民医院检验科，上海 201299）

支气管哮喘是儿童常见的慢性呼吸道疾病。近20年来，我国儿童哮喘患病率呈明显上升趋势，2010年全国14岁以下城市儿童的哮喘患病率为3.02%[1]。与此同时，儿童肥胖人群数量也在不断增长，流行病学统计结果显示，2000年，我国7～18岁男、女性肥胖检出率分别为4.94%～8.41%、2.25%～4.85%[2-3]。肥胖患儿不仅存在代谢紊乱，同时也伴随着慢性炎症，会导致一系列的合并症。有研究结果显示，超重是肥胖和哮喘的高危因素，而肥胖和哮喘之间存在着复杂的交互机制[4]，肥胖儿童哮喘的严重程度显著高于正常体重的哮喘患儿[5-6]。2014年，肥胖型哮喘作为新的哮喘表型被全球哮喘防治创议（Global Initiative for Asthma，GINA）提出[7]。2020年，GINA指出，肥胖可能是哮喘发病的危险因素[8]。与过敏性哮喘不同的是，肥胖型哮喘可能由的辅助性T细胞（T helper cell，Th）2机制介导的[9]。为此，本研究拟探讨肥胖/超重合并哮喘患儿在哮喘急性发作期血清瘦素、白细胞介素（interleukin，IL）6、外周血Th1炎症因子[肿瘤坏死因子α（tumor necrosis factor-alpha，TNF-α）]、Th2炎症因子（IL-10、IL-13）、Th17细胞炎症因子（IL-17F）和调节性T细胞（regulatory T-cell，Treg）炎症因子（IL-35）水平的变化，并分析其与体重指数（body mass index，BMI）的关系，探讨超重/肥胖合并哮喘的发病机制。

1 材料和方法

1.1 研究对象

选取2020年1月—2021年12月上海市浦东新区人民医院哮喘发作期患儿112例，符合《儿童支气管哮喘诊断与防治指南（2016年版）》中的诊断标准[10]。收集所有患儿的年龄、性别、身高和体重数据，年龄精确到月，身高精确到1 cm，体重精确到0.1 kg，计算BMI。根据《中国0～18岁儿童、青少年体块指数的生长曲线》中不同年龄、性别的BMI标准[11]，将哮喘患儿分为哮喘组[56例，其中男40例、女16例，年龄（4.39±1.57）岁，BMI为（16.16±0.71）kg/m2]和肥胖/超重合并哮喘组[56例，其中男36例、女20例，年龄（4.46±1.77）岁，BMI为（19.70±2.33）kg/m2]。同时选取符合超重、肥胖诊断标准[11]的非哮喘患儿56例（肥胖/超重组），其中男41例、女15例，年龄（4.13±1.59）岁，BMI为（19.35±2.20）kg/m2。3组之间年龄、性别差异均无统计学意义（P>0.05），BMI差异有统计学意义（P<0.001）。本研究经上海市浦东新区人民医院伦理委员会批准（prylz2020-101），所有患儿监护人均签署知情同意书。

1.2 方法

采集所有患儿空腹静脉血3 mL，室温下静置30 min，以1 500×g离心5 min，分离血清，-80 ℃保存待测。采用酶联免疫吸附试验检测血清瘦素、IL-6、TNF-α、IL-10、IL-13、IL-17F和IL-35水平，试剂盒均购自美国CUSABIO公司（货号分别为CSB-E04649h、CSB-E04638h、CSB-E04740h、CSB-E04593h、CSB-E04601h、CSB-E15916h、CSB-E13126h）。检测仪器为Microlab STAR全自动酶免分析仪（瑞士Hamilton公司）。

1.3 统计学方法

采用SPSS 23.0软件进行统计分析。呈非正态分布的计量资料以中位数（M）[四分位数（P25～P75）]表示，组间比较采用Kruskal Wallis检验，两两比较采用Mann WhitneyU检验，采用Bonferroni法控制假阳性。计数资料以例或率表示，组间比较采用χ2检验或Fisher精确检验。采用Spearman相关分析评估各项指标之间的相关性。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 哮喘组、肥胖/超重合并哮喘组和肥胖/超重组各项指标比较

哮喘组、肥胖/超重合并哮喘组和肥胖/超重组之间血清IL-6、IL-10、IL-13和瘦素水平比较，差异均有统计学意义（P<0.05）。肥胖/超重合并哮喘组血清TNF-α水平高于哮喘组（P<0.05）。肥胖/超重组血清IL-17F水平高于哮喘组和肥胖/超重合并哮喘组（P<0.05）。哮喘组血清IL-35水平高于肥胖/超重合并哮喘组和肥胖/超重组（P<0.05）。见表1。

表1 3组之间血清IL-6、TNF-α、IL-10、IL-13、IL-17F、IL-35和瘦素水平比较

2.2 各组BMI与各项指标之间的相关性

将肥胖/超重合并哮喘患儿和肥胖/超重非哮喘患儿进一步分为超重合并哮喘组、肥胖合并哮喘组、超重组和肥胖组。Spearman相关分析结果显示，超重合并哮喘组、肥胖合并哮喘组、超重组和肥胖组BMI与IL-6呈正相关（r值分别为0.515、0.510、0.515、0.432，P<0.05）。超重合并哮喘组、肥胖合并哮喘组和肥胖组BMI与瘦素呈正相关（r值分别为0.488、0.578、0.546，P<0.05），与IL-35呈负相关（r值分别为-0.491、-0.517、-0.524，P<0.05）。见表2。

表2 各组BMI与IL-6、TNF-α、IL-10、IL-13、IL-17F、IL-35和瘦素的相关性

3 讨论

哮喘是一类由包括嗜酸性粒细胞、中性粒细胞、T淋巴细胞、肥大细胞等在内的多种炎症细胞和气道平滑肌细胞、上皮细胞等气道结构细胞，以及细胞组分参与的慢性气道炎症性疾病。有研究结果显示，哮喘患儿IL-4、IL-5和IL-13水平均高于喘息性支气管炎患儿（P<0.01），基于IL-4、IL-5和IL-13构建的风险评分模型鉴别重症哮喘的敏感性为90.24%[12]。Th1/Th2失衡（表现为IL-4、IL-5、IL-13高表达，IL-2、γ-干扰素（interferon gamma，IFN-γ）低表达，以Th2占优）介导了过敏性哮喘的发作。Th17/Treg失衡是哮喘发病的另一机制，Th17分化过多，产生IL-6和IL-17，造成中性粒细胞的炎性浸润，在临床上表现为喘息症状严重，且激素疗效不佳的哮喘表型[13-14]。中性粒细胞是哮喘患者气道中IL-6的主要来源[15]。有学者认为肥胖型哮喘可能不是由Th2介导的，更有可能是Th1型或中性粒细胞炎症表型[16]。

IL-6是一种促炎细胞因子，包括T细胞、髓系细胞和内皮细胞在内的多种细胞均可分泌[17]。动物实验结果显示，外界压力会诱导小鼠棕色脂肪细胞分泌IL-6，导致棕色脂肪细胞无法正常调节葡萄糖等物质的代谢和脂肪分解，最终造成肥胖，并引起相关并发症[18]。有研究结果显示，肥胖儿童Th1呈高表达，可分泌更多的IL-6、IFN-γ和TNF-α[19-20]。肥胖可促进Th1的细胞因子IFN-γ升高，减少Treg的分化，BMI与Treg呈负相关（r=-0.404 4，P=0.035 5）[21]。本研究结果显示，肥胖/超重合并哮喘组、肥胖/超重组和哮喘组IL-6和TNF-α水平依次降低（P<0.05）；Spearman相关分析结果显示，超重合并哮喘患儿、肥胖合并哮喘患儿、超重患儿和肥胖患儿BMI与IL-6呈正相关（r值分别为0.515、0.510、0.515、0.432，P<0.05）。提示在超重/肥胖合并哮喘患儿中，IL-6和TNF-α可能参与了哮喘急性期的发病，肥胖型哮喘存在Th1介导的炎症因子水平升高。

瘦素可刺激脂肪细胞分泌IL-6、TNF-α、IL-12等促炎症因子[22-23]，刺激外周血单个核细胞（peripheral blood mononuclear cell，PBMC）分泌IL-6和TNF-α[24]。有研究结果显示，哮喘患者瘦素水平显著高于健康对照者（P<0.05），且哮喘发作期患儿瘦素水平显著高于无症状期哮喘患儿（P=0.025）[25]。提示瘦素可能参与了肥胖型哮喘的发病。本研究结果显示，肥胖/超重合并哮喘组、肥胖/超重组、哮喘组瘦素水平依次降低（P<0.05），且超重合并哮喘组、肥胖合并哮喘组和肥胖组BMI与瘦素呈正相关（r值分别为0.488、0.578、0.546，P<0.05）。由于本研究未纳入健康对照儿童和哮喘稳定期的儿童，因此无法验证瘦素参与哮喘的机制。有研究结果显示，瘦素可促进Th1的分化和活化，同时抑制Th2分泌IL-4、IL-5和IL-10，激活Th17的前炎症因子[26-28]。本研究结果显示，肥胖/超重合并哮喘组IL-10和IL-13水平均低于哮喘组（P<0.05），提示肥胖/超重患儿的哮喘可能不是由Th2介导的。

动物实验结果显示，敲除TNF-α受体的肥胖小鼠能耐受气道高反应的固有免疫反应，且IL-17表达降低[29]。BANTULÀ等[30]针对成人的研究结果显示，瘦素可刺激脂肪细胞释放炎症因子，激活M1巨噬细胞内的核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3（nucleotide-binding domainlike receptor protein 3，NLRP3），导致脂肪细胞内的IL-1β升高，进而激活3型先天淋巴细胞（innate lymphoid cell type-3，ILC3），同时产生IL-17。本研究结果显示，肥胖/超重合并哮喘组和哮喘组之间IL-17F水平差异无统计学意义（P>0.05），与文献[30]不一致。原因可能为：1）研究对象不同，本研究为儿童，文献[30]为成人；2）本研究检测的是IL-17F，未检测IL-17A（又称IL-17）。

IL-12细胞因子家族包括IL-12、IL-23、IL-27和IL-35，其中IL-35是最新的家族成员，具有促进Treg增殖的作用。MA等[31]的研究结果显示，哮喘患儿IL-35 mRNA和蛋白表达均下调，血清IL-35水平与血清IL-4水平呈负相关（r=-0.352，P=0.032 7），与IFN-γ水平呈正相关（r=356.9，P=0.022 0）。LI等[32]的研究结果显示，在类风湿关节炎患者中，超重者血清IL-35水平明显低于消瘦者（P<0.05）。目前尚未见肥胖型哮喘患儿IL-35水平的研究。本研究结果显示，肥胖/超重合并哮喘组和肥胖/超重组的IL-35水平均低于哮喘组（P<0.05），且超重合并哮喘患儿、肥胖合并哮喘患儿和肥胖患儿BMI与IL-35呈负相关（r值分别为-0.491、-0.517、-0.524，P<0.05），肥胖合并哮喘患儿和肥胖患儿BMI与IL-35的r值更高，提示肥胖可能参与了IL-35表达的下调。由于本研究未纳入健康对照组，缺乏健康儿童与肥胖儿童IL-35水平的比较，未来需进一步验证。

综上所述，肥胖/超重会引起Th1/Th2失衡，哮喘患儿在发作期以Th2介导为主，肥胖/超重合并哮喘患儿则以Th1介导为主。