钱菲菲,包佳翔,史淋峰,陈旭韬,叶琛琛,吴文辉,马笑雪,胡 健

(1.江苏省宜兴市中医医院 a检验科,b儿科, c药剂科,江苏 宜兴 214200;2.中国医科大学基础医学院病原生物学教研室,辽宁 沈阳 110122)

小儿支气管哮喘是常见的儿科气道慢性炎症,T淋巴细胞、肥大细胞和嗜酸性粒细胞均参与机体的炎症反应过程[1]。而合并肺部感染更会加重病情与治疗的难度,严重威胁患儿的生命健康[2]。部分支气管哮喘并发肺部感染患儿存在下呼吸道细菌定植(lower airway bacterial colonization,LABC),这是由于哮喘的形成、反复发作与呼吸道感染密切相关,LABC发生的基础为上呼吸道定植细菌迁移,而器官黏膜抵抗力降低,无法抵御外来入侵,LABC能够进一步促进机体的炎症发展,延长病程,甚至可以导致难治性哮喘[3]。寻找预测支气管合并肺部感染患儿LABC情况的指标可有助于临床预估患儿的预后情况。高迁移率族蛋白-1(HMGB1)参与多种细菌、DNA病毒和RNA病毒的致病过程,能够促进支气管肺炎患儿的炎性因子分泌,与肺损伤、恶性肿瘤以及脓毒症病情发展具有重要的联系[4]。血管细胞黏附分子-1(VCAM-1)对内皮功能的受损程度有较好的评估价值;Toll样受体2(TLR2)、Toll样受体4(TLR4)在免疫信号转导与抗感染中发挥重要的作用[5]。本研究对240例支气管哮喘并发肺部感染患儿血清VCAM-1、HMGB1及痰液TLR2、TLR4指标水平与LABC的相关性进行分析,为患儿的病情转归及临床预后提供诊疗依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料2019年1月至2022年12月在宜兴市中医医院接受治疗的支气管哮喘并发肺部感染患儿240例,纳入标准:①符合相关诊断[6];②年龄2～11岁;③通过痰培养检验以及胸部CT检查,患儿确诊患有肺部感染。排除标准:①免疫性病变;②伴肝脏等重要器官疾病;③患儿以往存在肺部感染史;④后期随访失联者。根据是否发生LABC分为阳性组124例和阴性组116例。另选取50例同期健康体检儿童作为对照组。本研究经医院医学伦理委员会审批,且参与患儿家属对研究内容、方案知情并已签署知情同意书。

1.2 方法①LABC检测:指导入组儿童清洗口腔,诱导排痰,细菌培养后定植量达107CFU/ml以上者为阳性,否则为LABC阴性[7]。②一般资料收集及肺功能检测:记录三组儿童的性别、年龄,支气管哮喘并发肺部感染患儿定植菌种类、支气管哮喘病程等;检测肺功能前对压力传感器进行调零,后清理儿童的鼻咽分泌物,将面罩配戴在其口鼻上,并与氧气连接管连接,记录最大呼气第一秒呼出的气量容积(FEV1)、肺活量(VC)以及 呼气峰流速(PEF)。③血清检测:取三组外周静脉血3 ml后离心分离血清,采用Varioskan LUX酶标仪(美国赛默飞世尔科技公司)经酶联免疫吸附法检测VCAM-1与HMGB1水平,VCAM-1试剂盒和HMGB1试剂盒均购自深圳市科润达生物工程有限公司。④痰上清液中炎症指标检测:参照欧洲呼吸协会痰液诱导指南并改进受试儿童痰液诱导操作,支气管哮喘急性发病期患儿在入院24 h内哮喘发作时予以痰液诱导,临床缓解期于临床症状停止,哮喘哮鸣音消失后5 d予以痰液诱导。采用Varioskan LUX酶标仪经酶联免疫吸附法测定导出痰上清液中炎症因子浓度,肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-8(IL-8)和中性粒细胞弹性蛋白酶(NE),试剂盒均购自深圳市科润达生物工程有限公司,严格按照说明书进行操作。⑤痰液TLR2、TLR4表达检测:采用④中的方法获取诱导痰液。经荧光免疫分析仪(上海研谨生物科技有限公司)经双色免疫荧光直接法测定痰液中TLR2、TLR4水平,TLR2-PE、TLR4-PE及试剂盒均购自深圳晶美生物有限公司。对于TLR2、TLR4水平采用相对平均荧光强度表示,相对平均荧光强度=平均荧光强度/对照组平均荧光强度。

1.3 统计学方法采用SPSS 22.0软件处理数据。计数资料以例数(%)表示,组间比较采用χ2检验;计量资料以均数±标准差表示,比较采用t检验,三组间比较采用单因素方差分析及LSD-t检验;影响因素分析采用Logistic回归分析;预测价值分析采用绘制受试者工作特征(ROC)曲线。检验水准α=0.05。

2 结果

2.1 三组一般资料比较三组性别、年龄及PEF水平比较差异无统计学意义(P>0.05);阳性组与阴性组支气管哮喘病程、并发肺部感染时间比较差异无统计学意义(P>0.05);阳性组FEV1、VC低于阴性组及对照组,阴性组FEV1、VC低于对照组(P<0.05)。见表1。

表1 三组一般资料的比较

2.2 三组血清VCAM-1、HMGB1浓度水平比较阳性组血清VCAM-1 、HMGB1浓度均高于阴性组、对照组(P<0.05),阴性组与对照组上述指标比较,差异也有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 三组血清VCAM-1、HMGB1浓度水平比较

2.3 三组痰标本中TLR2、TLR4及炎性指标水平比较阳性组痰标本中TLR2、TLR4及TNF-ɑ、IL-8、IL-6、NE水平均高于阴性组、对照组(P<0.05),阴性组与对照组上述指标比较,差异也有统计学意义(P<0.05)。见表3。

表3 三组痰标本中TLR2、TLR4及炎性指标水平比较

2.4 支气管哮喘并发肺部感染患儿发生LABC的影响因素分析血清VCAM-1、HMGB1浓度及痰液TLR2、TLR4表达水平是支气管哮喘并发肺部感染患儿发生LABC的独立危险因素(P<0.05)。见表4。

表4 支气管哮喘并发肺部感染患儿发生LABC的影响因素分析

2.5 相关指标对支气管哮喘并发肺部感染患儿发生LABC的预测价值血清VCAM-1、HMGB1与痰液TLR2、TLR4联合预测支气管哮喘并发肺部感染患儿LABC的曲线下面积为0.891,敏感度、特异度分别为0.85、0.83。见表5。

表5 相关指标对支气管哮喘并发肺部感染患儿发生LABC的预测价值

3 讨论

准确预估支气管哮喘伴肺部感染者LABC发生的可能性有助于临床医生制定合适的治疗方案[8]。VCAM-1在肺炎、败血症、支气管哮喘等炎症反应中均有表达,可诱发变态反应;白介素等炎症因子的释放可诱发哮喘;HMGB1是肺部感染进程的重要细胞因子[9]。临床上或可根据HMGB1、VCAM-1血清浓度推测患儿发生LABC的概率,据此评估患儿的治疗效果和预后情况。

HMGB1最初是在牛胸腺中发现的结合蛋白,是由肺泡巨噬细胞以及单核细胞生成;HMGB1在健康体中仅限于细胞核内,血清浓度较低,在细胞凋亡或单核、巨噬细胞主动释放时大量存在于血流循环中,具有协调炎症和机体免疫的作用[10,11];HMGB1也可在慢阻肺患儿的呼吸气道内高度表达。本研究结果显示,阳性患儿的HMGB1浓度高于阴性组,这是由于HMGB1具有多种生物学功能,可介导辅助性T细胞17(T helper cell 17,Th17)、Treg细胞(regulatory cell,Treg)上的晚期糖基化终末产物受体结合,与免疫炎症中T细胞介导的免疫失衡有关。陈金妮等[12]的研究显示,难治性肺炎患儿的血清HMGB1浓度显著高于普通肺炎,血清HMGB1水平对肺炎病情严重程度的判断具有较高临床价值,该结论与本研究结果较一致。

此外,HMGB1能够从细胞核转位至细胞质,再释放于细胞外,调节免疫、炎症反应;而炎症介质又能进一步促进HMGB1的分泌。哮喘患儿机体中幼稚T细胞分化成为辅助性T细胞,Th17、Th2等细胞调节机体的免疫功能,其中Th17需要IL-6促进分化,存在于肺炎组织中,可诱导机体分泌中性粒细胞[13];同时还能干扰嗜酸性细胞活化因子。本研究结果显示,阳性组患儿痰液中炎性因子水平更高,肺功能指标更差,可能是由于阳性组患儿的炎症反应更加剧烈、机体损伤较阴性组更为严重。这也再次证实了LABC的发生与HMGB1具有重要的联系,对支气管哮喘合并肺部感染的病情发展具有重要预测价值。

在本研究中,还发现阳性组VCAM-1浓度高于阴性组,说明VCAM-1也可预测支气管哮喘并发肺部感染患儿的病情发展,可能是由于VCAM-1导致机体免疫应答水平升高,增加了炎性细胞因子浓度,从而加重了患儿的病情。于斌等[14]研究发现,哮喘患儿的HMGB1水平更高,且与患儿的病情及临床预后有密切联系。在孙磊等[15]研究中,感染细菌性肺炎的患儿血清VCAM-1表达水平明显升高,且VCAM-1的浓度变化与患儿的严重程度呈正相关,表明检测VCAM-1水平有助于临床判断肺炎的转归情况。多因素Logistics回归分析结果也显示,气管哮喘并发肺部感染患儿血清VCAM-1、HMGB1浓度及痰液TLR2、TLR4水平是发生LABC的独立危险因素,ROC曲线则显示血清VCAM-1、HMGB1与痰液TLR2、TLR4联合预测支气管哮喘并发肺部感染患儿发生LABC的曲线下面积为0.891,敏感度、特异度分别为0.85、0.83。另外,TLR为跨膜受体,胞外段结构与果蝇蛋白同源,是一种重要的模式识别分子受体。TLR2、TLR4可识别相关脂蛋白以激活NK细胞等,从而介导免疫炎症反应,因此阳性组患儿的机体免疫反应更为强烈,痰液中TLR2、TLR4表达相对显著[16,17]。

综上所述,血清VCAM-1、HMGB1及痰液TLR2、TLR4高表达的支气管哮喘并发肺部感染患儿更易发生LABC,临床医生可根据患儿血清VCAM-1、HMGB1水平以及TLRs表达判断治疗效果并及时调整治疗方案。