康玉亭,張建,王婷,康永桂
(咸陽市婦幼保健院兒科,陜西 咸陽 712000)
肺炎支原體(MP)是引起兒童非典型肺炎主要病原之一,兒童肺炎中10%~40%是由MP引起的[1]。MP肺炎(MPP)多發生于學齡期和少年期兒童,兒童感染MP后部分伴喘息發作[2]。已有研究顯示,反復喘息發作甚至支氣管哮喘與MPP有著密切的關系,其具體機制尚不清楚,但多數的研究傾向于免疫學發病機制[3]。本研究以我院收治明確診斷為MPP的病兒為研究對象,測定其血清中Th1/Th2型細胞因子的水平,旨在進一步研究MPP伴喘息發作的機制。
2013年3月—2014年5月,我院收治MPP病兒63例,男34例,女29例;年齡8個月~10歲。MPP診斷符合文獻標準[4]。排除標準:①可能伴有其他肺部疾病;②有哮喘病史;③有肝臟或腎臟疾病;④接受支氣管擴張劑治療;⑤接受糖皮質激素或免疫抑制劑治療;⑥接受大環內酯類等抗生素的治療。其中MPP伴喘息組(B組)30例,男17例,女13例,年齡(5.53±2.31)歲;MPP不伴喘息組(C組)33例,男17例,女16例,年齡(5.22±2.03)歲。同時隨機抽取健康兒童30例作為對照組(A組),男14例,女16例,年齡(5.38±2.17)歲;近3個月內無任何感染性疾病以及發熱或咳嗽等病史。3組性別和年齡差異無統計學意義(P>0.05)。
入院第2天采集病兒清晨空腹外周靜脈血3mL,室溫靜置1h,4℃條件下2000r/min離心10min,吸取上清,-20℃保存待測。血清中相關細胞因子檢測均采用雙抗體夾心酶聯免疫吸附試驗(ELISA)方法,檢測試劑盒IL-18(EH047)、IFN-γ(EH008)、TNF-α(EH009)、IL-4(EH003)和IL-6(EH004)購自ExCell Bio上海依科賽生物制品有限公司;檢測儀器均使用美國Thermo Multiskan Spectrum全波長酶標儀,嚴格按照試劑盒說明書進行操作。
應用SPSS 19.0軟件進行統計學處理,計量資料結果以表示,多組間數據比較采用單因素方差分析(One-Way ANOVA),組內兩兩比較采用t檢驗。以P<0.05為差異有統計學意義。
MPP伴喘息組和不伴喘息組病兒血清中IL-18、TNF-α、IL-4和IL-6水平顯著高于對照組,差異有顯著性(F=72.225~293.524,P<0.01);而3組血清中IFN-γ水平比較差異無顯著意義(F=1.387,P>0.05)。MPP伴喘息組與不伴喘息組比較,血清IL-18、IL-6、IFN-γ水平比較差異無顯著意義(P>0.05),而 TNF-α、IL-4水平差異均有顯著意義(t=2.993、2.533,P<0.05)。見表1。
表1 各組血清中各細胞因子水平比較(ρ/ng·L-1,)

表1 各組血清中各細胞因子水平比較(ρ/ng·L-1,)
組別 n IL-18 Th1Th2 IFN-γ TNF-αIL-4 IL-6 A組30169.7±24.84.03±1.32109.4±17.52.2±0.521.7±5.3 B組30252.6±26.14.33±1.07261.6±24.45.0±0.851.1±11.5 C組33243.2±30.54.52±1.04239.2±33.84.4±0.946.6±12.6
急性下呼吸道感染是兒科最為常見的疾病之一。隨著生活環境和經濟基礎的不斷變化,呼吸道感染的病原也發生了一定的變化,其中MP引起的呼吸道感染比例逐年增加[5-6]。MP是一種大小介于細菌與病毒之間的無細胞壁非典型性微生物,被認為是導致社區獲得性肺炎(CAP)排名第3的病原體,大約占CAP的20%[7-8]。MP在人與人之間主要通過呼吸道飛沫傳播,在我國下呼吸道感染10%~30%是由 MP引起,而國外為9.6%~66.7%[9]。MPP多發于春季和冬季,且病人多為免疫力較低的學齡兒童以及青少年,發病率有呈低齡化的趨勢。通常該病的起病緩慢,主要的病變為急性氣管-支氣管炎、支氣管肺炎、間質性肺炎和毛細支氣管炎,同時少數MPP可出現肺囊腫、肺膿腫、肺門淋巴結大、縱隔增大以及胸膜增厚等[10]。在臨床上主要表現為咳嗽和發熱,而低氧或呼吸困難等癥狀不是很明顯,若不及時治療可引發嚴重的肺部損傷,甚至引起多系統、多器官并發癥如腦炎、肝炎、心肌炎和腎炎等,進而危及生命。
MP感染不僅可以導致惡性肺部病變,還可進一步誘發以及加重支氣管哮喘的發生,已成為除病毒以外誘發哮喘遷延不愈的重要因素[11]。MP感染后機體細胞通過細胞因子,上調輔助性T淋巴細胞Th2型細胞免疫反應,導致Th1/Th2比例失衡,從而發展為哮喘[12]。
IL-18是一種前炎癥細胞因子,主要由活化的巨噬細胞產生,在結構上與IL-1β相似,功能上與IL-12相似,其生物學功能主要是誘導Th1型細胞產生IFN-γ以及促進促炎細胞因子 TNF-α、IL-1β、IL-4、ICAM-1、GM-CSF和IL-8等的表達。本文研究結果顯示,MPP組病兒血清中IL-18水平與對照組比較顯著升高,說明其在疾病發病過程中發揮了促炎作用;但MPP伴喘息組與不伴喘息組比較差異無統計學意義,說明IL-18在病兒喘息發病過程中不起主要作用,但其水平的升高可能會影響其他促炎因子水平。
Th1型細胞主要通過分泌Th1型細胞因子,增強巨噬細胞介導的抗感染和抗細胞內病原體感染的免疫反應。其最主要的細胞因子為IFN-γ,它可活化巨噬細胞、NK細胞以及CD8+T細胞,進而清理掉細胞內的細菌和病原體。同時,IFN-γ也可通過活化誘導性一氧化氮合酶(iNOS)釋放NO自由基直接發揮生物學作用。本研究結果顯示,MPP病兒血清中TNF-α水平顯著高于對照組,說明其促進炎癥反應的同時也介導淋巴細胞和單核巨噬細胞產生其他細胞因子;同時,MPP伴喘息組明顯高于MPP不伴喘息組,說明TNF-α在病兒喘息發病過程中發揮了重要作用。Th2型細胞主要通過分泌Th2型細胞因子介導對抗細胞外多細胞寄生蟲的免疫反應。其主要的效應細胞因子為IL-4,其通過嗜酸性粒細胞募集、趨化和浸潤等過程在哮喘的發病過程中發揮主要作用。本研究結果顯示,MPP組病兒血清中IL-4水平顯著高于對照組,說明MP刺激并激活了Th2型細胞因子介導的體液免疫反應;同時,MPP伴喘息組IL-4水平顯著高于MPP不伴喘息組,說明IL-4在病兒喘息發病過程中發揮了重要的作用。由于IFN-γ和IL-4在免疫反應中呈現相互拮抗的作用,而IL-4在MPP組 病兒血清中的水平顯著升高,抑制了IFN-γ的表達,故引起Th2型細胞的主導反應,破壞了Th1/Th2細胞比例的平衡。提示IL-4水平的升高可能是MPP發病過程中喘息甚至哮喘的發病機制之一。IL-6是多種淋巴細胞和內皮細胞等非淋巴細胞自發或在刺激條件下產生的,特別是可由TNF-α和IL-1誘導多種細胞產生。IL-6參與體液免疫的調節,出現在炎癥反應的急性期,特別是肺部炎癥反應過程,其水平的高低可說明肺部感染程度[13]。本文研究結果顯示,MPP組病兒血清中IL-6水平顯著升高,但MPP伴喘息組與不伴喘息組比較差異無統計學意義,說明IL-6在病兒喘息發病過程中為不起主要作用的因素。
本文研究結果顯示,MPP組病兒血清中IL-18、TNF-α、IL-4和IL-6水平均顯著高于對照組,表明Th1型和Th2型細胞分泌的細胞因子在MPP發展過程中起到了十分重要的作用,其中IL-18的升高可以促進TNF-α產生,TNF-α再誘導多種細胞產生IL-6;同時,MPP組病兒血清中IFN-γ水平有所升高,但差異無統計學意義,可能是由于IL-4的升高抑制了IFN-γ的水平。
綜上所述,IL-6和IL-4的升高導致機體主導Th2型細胞反應,最終使得Th1/Th2比例失衡,這可能是MPP發病過程中發生喘息甚至哮喘的發病機制之一。
[1]WAITES K B,ATKINSON T P.The role of Mycoplasma in upper respiratory infections[J].Curr Infect Dis Rep,2009,11(3):198-206.
[2]TEN BRINKE A.Risk factors associated with irreversible airflow limitation in asthma[J].Curr Opin Allergy Clin Immunol,2008,8(1):63-69.
[3]NISAR N,GULERIA R,KUMAR S,et al.Mycoplasma pneumoniae and its role in asthma[J].Postgrad Med J,2007,83(976):100-104.
[4]胡亞美,江載芳.諸福棠實用兒科學[M].7版.北京:人民衛生出版社,2002:1204-1205.
[5]楊曉麗,田強.小兒支原體肺炎肺外表現50例臨床分析[J].青島大學醫學院學報,2013,49(6):548-549.
[6]BETTELLI E,KORN T,OUKKA M,et al.Induction and effector functions of T(H)17cells[J].Nature,2008,453(7198):1051-1057.
[7]LEE K Y,YOUN Y S,LEE J W,et al.Mycoplasma pneumoniae pneumonia,bacterial pneumonia and viral pneumonia[J].J Pediatr(Rio J),2010,86(6):448-450.
[8]PEREYRE S,RENAUDIN H,CHARRON A,et al.Clonal spread of Mycoplasma pneumoniae in primary school,Bordeaux,France[J].Emerg Infect Dis,2012,18(2):343-345.
[9]王冬梅,姜采榮,王茹,等.肺炎支原體肺炎患兒血清白介素-23/白介素-17的表達[J].臨床兒科雜志,2013(10):933-936.
[10]朱美君,趙金華,趙曉冬,等.兒童肺炎支原體感染肺外并發癥臨床分析[J].齊魯醫學雜志,2015,30(1):47-48,51.
[11]BLANCHARD E,RAHERISON C.Asthme et mycoplasma pneumoniae[J].Rev Mal Respir,2010,27(8):890-897.
[12]DOHERTY T,BROIDE D.Cytokines and growth factors in airway remodeling in asthma[J].Curr Opin Immunol,2007,19(6):676-680.
[13]WALLIS R S.Biologics and infections:lessons from tumor necrosis factor blocking agents[J].Infect Dis Clin North Am,2011,25(4):895-910.