毛细支气管炎患儿IL-33、Eotaxin、sCD163水平对喘息反复发作的预测价值*

徐雨歆,李 扬,罗程程

1.佳木斯市妇幼保健院儿童保健科,黑龙江佳木斯 154002;2.双鸭山市妇幼保健院儿内科,黑龙江双鸭山 154000

毛细支气管炎是一种高发于年龄≤3岁婴幼儿的下呼吸道疾病,主要病变位置在肺部细小支气管,常伴有支气管滑肌痉挛、黏膜下水肿与小气道毛细血管充血等表现,患儿症状为肺部哮鸣音、发作性憋喘、咳嗽等[1-2]。喘息反复发作是指发生次数≥3次的喘息。毛细支气管炎患儿住院治疗后出现反复喘息发作的概率为50%～68%,已成为全球范围内损害婴幼儿呼吸系统的主要原因[3]。研究发现,炎症介质、细胞因子、炎症细胞引起的气道高反应性、气道慢性炎症是喘息反复发作的基本特征[4-5]。白细胞介素-33(IL-33)是呼吸道炎症损伤的重要指标,可反映呼吸道炎症程度[6]。嗜酸性粒细胞趋化因子(Eotaxin)属于一种β趋化因子,可促使大量嗜酸性粒细胞集聚于气道内并释放诸多炎症介质,加重气道炎症反应[7]。可溶性清道夫受体CD163(sCD163)具有炎症调节、免疫、趋化等多种生物学作用,与肺部感染性损伤有关。已有研究证实,IL-33、Eotaxin、sCD163水平与肺部疾病的发生有关[8-9],但关于三者对毛细支气管炎患儿喘息反复发作的预测价值研究尚存在不足。基于此,本研究分析毛细支气管炎患儿IL-33、Eotaxin、sCD163水平与喘息反复发作的关系,旨在为喘息反复发作的预防提供参考。

1 资料与方法

1.1一般资料 将2019年8月至2021年10月于佳木斯市妇幼保健院(下称本院)就诊的120例毛细支气管炎患儿纳入研究。其中男69例,女51例;年龄3个月至3岁,平均(1.22±0.27)岁。本研究已获本院医学伦理委员会批准。患儿监护人对本研究知情同意并签署知情同意书。

1.2纳入及排除标准 纳入标准:(1)符合毛细支气管炎诊断标准[10];(2)年龄2～36个月;(3)入组前4周内未接受过白三烯受体调节剂、免疫调节剂、支气管扩张剂或糖皮质激素治疗;(4)初次发作。排除标准:(1)存在高危因素,包括先天免疫缺陷、营养不良、母亲妊娠期<34周的早产儿、伴有心肺疾病等;(2)因先天性心脏病、原发性或继发性气道狭窄、闭塞性细支气管炎伴机化性肺炎、先天性气管-肺发育异常、胃食道反流、肺部大片实变、气管支气管异物等引起喘息;(3)先天气道性疾病导致高反应性咳喘;(4)伴有精神-神经系统疾病;(5)合并心、脑、肝、肾等重要脏器病变。

1.3方法

1.3.1收集患儿临床资料 收集的临床资料包括人口学因素[年龄、性别、居住地(城市/农村)]、出生学因素[是否头胎、是否足月(胎龄≥37周)、分娩方式(顺产/剖宫产)]、有无特应性因素(湿疹史、个人过敏史、家族过敏性疾病史)、住院时间、从出现症状至就诊时间、呼吸窘迫评估工具(RDAI)评分。RDAI评分由喘鸣出现的呼吸相所得分值与各部位胸廓凹陷程度得分值之和构成,得分为0～17分,分值越低,病情越轻。

1.3.2治疗方案 所有患儿入院后均完善相关检查,接受止咳化痰、人工吸痰、拍背排痰等对症治疗,采用孟鲁司特钠联合重组人干扰素α-2b治疗。每晚睡前口服孟鲁司特钠咀嚼片(国药准字H20213843,海南日中天制药有限公司,规格4毫克/片),4毫克/次,1次/天,共治疗7 d;重组人干扰素α-2b雾化吸入,按照每次(5～10)×104IU/kg剂量配制,将重组人干扰素α-2b[国药准字S20000012,安徽安科生物工程(集团)股份有限公司]加入生理盐水中溶解,患儿雾化吸入15～20 min,2次/天,共治疗7 d。

1.3.3随访及分组 患儿出院后进行1年随访,每隔3个月进行1次电话随访或门诊复诊。按照出院1年内喘息发作次数分为非反复组(喘息发作次数<3次)和反复组(喘息发作次数≥3次,两次发作时间间隔≥1周)。

1.3.4病原学检测 入院24 h内,采用真空辅助吸引法采集患儿鼻咽吸取液2 mL。标本采集后用0.6 TIU/mL抑肽酶处理,以抑制蛋白水解酶。通过直接免疫荧光法测定鼻咽吸取液标本中的呼吸道合胞病毒(RSV)、鼻病毒(RV),检测试剂盒购自Diagnostic Hybrids公司。

1.3.5血液指标检测 入院24 h内,采集纳入研究者空腹外周静脉血3 mL,室温下静置30 min,离心10 min,离心半径为10 cm,转速为3 000 r/min,取上层血清分装于冻存管内,置于-80 ℃冰箱中保存待测。通过电化学发光法测定总免疫球蛋白E(IgE),酶联免疫吸附法(试剂盒购自Elabscience公司)测定IL-33、Eotaxin、sCD163水平。另外,采用EDTA-K2抗凝管采集患者空腹静脉血,使用HORIBA-ABX型血液分析仪(CE公司)检测白细胞计数(WBC)。

2 结 果

2.1反复组和非反复组临床资料比较 两组间年龄、性别、居住地、住院时间、从出现症状至就诊时间,头胎、足月情况,分娩方式、家族过敏性疾病史比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。反复组RDAI评分、有湿疹史者占比、有个人过敏史者占比、RSV感染率均高于非反复组(P<0.05)。见表1。

表1 两组间临床资料比较或n(%)]

2.2两组血液检测指标比较 反复组、非反复组总IgE、WBC比较,差异无统计学意义(P>0.05);反复组IL-33、Eotaxin、sCD163水平高于非反复组(P<0.05)。见表2。

表2 两组血液检测指标比较

2.3血液检测指标与RDAI评分的相关性分析 Pearson相关分析发现,毛细支气管炎患儿IL-33、Eotaxin、sCD163水平与RDAI评分呈正相关(r=0.516、0.611、0.522,P<0.05)。

2.4毛细支气管炎患儿喘息反复发作的多因素Logistic分析 将2.1、2.2中差异有统计学意义的指标(RDAI评分、湿疹史、个人过敏史、RSV感染、IL-33水平、Eotaxin水平、sCD163水平)作为自变量并赋值,见表3。将毛细支气管炎患儿喘息反复发作情况作为因变量(1=发生,0=未发生),经Logistic回归分析,结果显示,RDAI评分、湿疹史、个人过敏史、RSV感染、IL-33水平升高、Eotaxin水平升高、sCD163水平升高是毛细支气管炎患儿喘息反复发作的危险因素(OR>1,P<0.05)。见表4。

表3 多因素Logistic回归分析中各变量的赋值情况

表4 毛细支气管炎患儿喘息反复发作的多因素Logistic回归分析

2.5IL-33、Eotaxin、sCD163水平单独及联合预测毛细支气管炎患儿喘息反复发作的价值 毛细支气管炎患儿喘息反复发作情况作为状态变量(1=发生,0=未发生),将IL-33、Eotaxin、sCD163水平作为检验变量,ROC曲线分析显示,IL-33、Eotaxin、sCD163水平及联合预测毛细支气管炎患儿喘息反复发作的AUC为0.829(95%CI:0.757～0.901)、0.858(95%CI:0.794～0.922)、0.857(95%CI:0.789～0.925)、0.954(95%CI:0.921～0.987)。见表5、图1。

图1 IL-33、Eotaxin、sCD163水平单独及联合预测毛细支气管炎患儿喘息反复发作的ROC曲线

表5 IL-33、Eotaxin、sCD163水平及联合预测毛细支气管炎患儿喘息反复发作的价值

3 讨 论

临床对于毛细支气管炎后反复喘息发作的发病机制尚未完全明确,多认为与气道炎症反应、免疫异常等机制及生活方式、特应性因素、遗传因素相关[11-12]。临床尚缺乏预测毛细支气管炎后反复喘息发作的明确指标。故评估与喘息反复发作相关的危险因素,筛选出用于预测喘息反复发作的灵敏度高的生物学标志物尤为关键。

研究发现,中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、巨噬细胞、单核细胞等炎症细胞可能参与毛细支气管、喘息发作的发病过程中[13]。辅助性T细胞(Th)1、Th2是Th的两个亚群,前者可增强和激活抗原递呈细胞活性,后者可促使嗜酸性粒细胞浸润,大量释放组胺类物质,从而引起炎症反应、介导体液免疫应答。IL-33是表达于Th2细胞表面的重要因子,可促使Th2细胞分化,引起或加重气道慢性炎症[14]。在RSV感染致毛细支气管炎大鼠模型中发现,大鼠血清IL-33水平呈高表达,RSV感染早期,细胞表面表达的IL-33可能通过肿瘤抑制素2(ST2)信号通路诱导气道炎症反应[15]。有研究证实,固有免疫应答也是喘息发作的主要原因[16]。一项肺部炎症损伤小鼠模型中的研究发现,肺泡灌洗液中M2型巨噬细胞计数降低,M1型巨噬细胞计数上升,推测M2型巨噬细胞可能会抑制气道炎症反应[17]。M2型巨噬细胞主要参与Th2反应,可减轻炎症浸润与组织受损程度,在变态反应、免疫系统疾病中发挥细胞免疫应答与对抗促炎反应的作用。CD163是表达于巨噬细胞、单核细胞膜上的一种清道夫受体,可反映M2型巨噬细胞活化程度。sCD163是CD163的可溶形式,也是细菌与病毒的直接受体,炎症反应可造成巨噬细胞、单核细胞过度活化,致使细胞膜表面的CD163分子脱落至血液中,从而造成sCD163过度表达。目前已有研究证实,血清sCD163高表达与重症肺炎、哮喘等的发生及预后相关[18],但关于sCD163与喘息发作的相关性报道较少。本研究中,反复组血清IL-33、sCD163水平高于非反复组,Logistic回归分析发现,血清IL-33水平升高、血清sCD163水平升高是毛细支气管炎患儿喘息反复发作的危险因素,可见血清IL-33、sCD163水平异常升高与毛细支气管炎患儿喘息反复发作密切相关。推测原因可能在于:在ST2信号通路介导下,IL-33可促进肥大细胞、嗜酸性粒细胞、T细胞、先天性淋巴细胞释放IL-5、IL-13等诱导效应因子生成,促进B淋巴细胞活化,从而诱发Ⅰ型变态反应。sCD163会增强免疫细胞浸润肺血管能力,提高血管通透性,造成肺间质与肺泡液蛋白渗出,诱发肺水肿,从而诱发喘息反复发作。此外,sCD163高表达会生成并激活机体内趋化因子,促使大量单核细胞、中性粒细胞等炎症细胞聚集于肺感染部位,加重肺组织炎症受损程度。

Eotaxin是嗜酸性粒细胞的特异性趋化因子,与嗜酸性粒细胞上特异性受体相结合后可促使嗜酸性粒细胞向炎症部位聚集,使其发生脱颗粒反应,形成气道高反应性与气道上皮细胞损伤。卢云宏等[19]研究报道,RSV毛细支气管炎患儿血清Eotaxin呈高表达,而且与病情严重程度呈正相关。NICHOLSON等[20]共纳入111例毛细支气管炎患儿进行分析,发现毛细支气管炎患儿血清Eotaxin水平升高,而且血清Eotaxin水平与患儿住院风险有关。本研究中,反复组血清Eotaxin水平高于非反复组,血清Eotaxin水平高表达是毛细支气管炎患儿喘息反复发作的危险因素,而且血清Eotaxin水平与RDAI评分呈正相关,证实血清Eotaxin水平与毛细支气管炎患儿病情程度、喘息反复发作相关。究其原因可能在于:毛细支气管炎患儿存在不同程度的免疫应答失衡,Eotaxin可释放一种信号促使嗜酸性粒细胞向炎症区域浸润,激活后释放嗜酸性粒细胞阳离子蛋白,损伤气道上皮细胞,加剧气道的过敏性炎症反应,从而诱发喘息反复发作。进一步绘制ROC曲线进行分析发现,血清IL-33、Eotaxin、sCD163水平单独及联合预测毛细支气管炎患儿喘息反复发作发生的AUC分别为0.829、0.858、0.857、0.954,其中各指标联合预测价值最高,提示临床应密切监测上述3项指标水平的变化。

综上所述,毛细支气管炎患儿易出现喘息反复发作,血清IL-33、Eotaxin、sCD163水平升高会增加喘息反复发作的风险,而且三者联合可有效预测喘息反复发作。