成年人支原體肺炎合并病毒感染者細胞因子表達研究*

首都醫科大學附屬北京朝陽醫院感染和臨床微生物科(北京100020)

劉 萌△ 曹 彬◇◆▲

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成年人支原體肺炎合并病毒感染者細胞因子表達研究*

首都醫科大學附屬北京朝陽醫院感染和臨床微生物科(北京100020)

劉 萌△曹 彬◇◆▲

目的：探討成年人支原體肺炎合并病毒感染者血清促炎及抗炎細胞因子表達水平變化。方法:75例成年人支原體肺炎患者按照是否合并病毒感染分為單一支原體感染和合并病毒感染兩組。檢測并比較支原體肺炎患者及12例健康對照組的血清中促炎細胞因子和抗炎細胞因子水平變化。結果：75例支原體肺炎患者中,合并病毒感染者19例(25.33%)。與對照組比較支原體肺炎患者急性期血清中促炎和抗炎細胞因子水平均明顯升高，支原體肺炎合并病毒感染患者MCP-1和IL-8水平明顯高于單一支原體感染患者(P<0.05)。結論：成年人支原體肺炎合并病毒感染者血清促炎細胞因子MCP-1和IL-8表達顯著升高，提示混合感染者存在更加嚴重的炎癥反應。

社區獲得性肺炎(CAP)是一種常見的感染性疾病,其發病率和病死率高,嚴重威脅人類健康,其中約17%～21% 的成年人CAP是由肺炎支原體(MP)引起[1]。MP感染肺外受累可導致重癥MP肺炎,主要原因之一是合并病毒或細菌等其他病原體感染加重了肺炎病情。研究發現,成年人MP合并病毒感染患者血清C反應蛋白(CRP)和內毒素水平高于未合并病毒感染的患者,且其肺炎支原體抗體滴度與血CRP水平呈正相關[2]。目前關于成年人支原體肺炎合并病毒感染的炎癥細胞因子表達水平報道較少。本研究通過檢測單一或合并病毒感染支原體肺炎患者促炎和抗炎細胞因子表達水平,分析其炎癥因子水平是否存在差異。

對象與方法

1 研究對象 選擇2010年9月至2012年6月北京地區12家醫院實驗室確診的門診或住院成人支原體肺炎患者75例,男36例,女39例；年齡19～60歲,平均年齡(35.5±14.3)歲。支原體肺炎的診斷符合以下內容：①胸片證實的片狀、斑片狀浸潤性陰影或間質性改變伴兩種或兩種以上臨床表現[發熱、咳嗽、咳痰、WBC>10×109/L或< 4×109/L，肺實變和(或)濕啰音]；②咽拭子支原體PCR陽性(檢測試劑盒Daan Gene，廣州，中國)。排除標準：年齡<14歲；HIV感染或接受免疫抑制藥物或化療者。按照是否合并病毒感染分為MP單一感染組和MP合并病毒感染組。病毒感染的診斷依據為咽拭子病毒多重PCR陽性結果。其中支原體單一感染組56例,男24例,女32例,年齡(32.9±13.6)歲；MP合并病毒感染組19例，男12例，女7例，年齡(41.3 ± 19.8)歲。該研究獲首都醫科大學附屬北京朝陽醫院倫理委員會批準,所有患者均簽署知情同意書。

2 標本采集及細胞因子檢測 肺炎患者入院后第1天采集非抗凝血2 ml,分離血清,同時采集12例健康成人血清作為正常對照組。采用Bio-Plex懸液芯片技術定量檢測促炎細胞因子：IL-1β、IL-2、IL-6、IL-8、IL-17A、TNF-α、IFN-γ、單核細胞趨化蛋白-1(MCP-1)和抗炎細胞因子IL-4、IL-10濃度。操作步驟嚴格按照說明書進行。

3 統計學方法 應用SPSS 17.0軟件進行統計學分析。兩組間計量資料比較,正態分布采用兩獨立樣本t檢驗；偏態分布采用Mann-Whitney非參數秩和檢驗,P< 0.05為差異有統計學意義。

結 果

MP單一感染、MP合并病毒感染與健康對照組急性期血清中促炎和抗炎細胞因子表達水平比較：見附表。75例MP肺炎患者中,19例合并病毒感染(25.33%)。與健康對照組相比,MP肺炎患者急性期血清中促炎細胞因子和抗炎細胞因子水平均升高，其中MP單一感染組患者血清IL-2、IL-6、IL-8、IL-17A、TNF-α、IFN-γ、MCP-1和抗炎細胞因子IL-10水平變化差異有統計學意義(P<0.05)；MP合并病毒感染患者血清IL-1β、IL-2、IL-6、IL-8、IL-17A、TNF-α、IFN-γ、MCP-1和抗炎細胞因子IL-4、IL-10水平變化差異有統計學意義(P<0.05)。與單一MP肺炎組比，MP合并病毒感染患者血清中促炎細胞因子和抗炎細胞因子水平均升高，其中IL-8、MCP-1水平變化差異有統計學意義(P<0.05)。

附表 MP單一感染、MP合并病毒感染與健康對照組急性期血清中促炎和抗炎細胞因子表達水平(pg/ml)

注：與健康對照組相比，*P<0.05；與MP單一感染組相比，#P<0.05

討 論

MP是一種介于細菌和病毒之間的無細胞壁的病原體。近年來研究發現,支原體可通過結合TLR2受體激活下游一系列細胞因子產生[3]。MP感染時機體可產生多種促炎和抗炎細胞因子,介導調節免疫功能和炎癥反應。

本研究檢測了成人支原體肺炎患者血清中促炎細胞因子和抗炎細胞因子的水平。與健康對照組相比，支原體肺炎患者血清中促炎和抗炎細胞因子均明顯升高。MP合并病毒感染患者血清中IL-8、MCP-1水平明顯高于單一MP肺炎患者。各種促炎和抗炎細胞因子在豬支原體肺炎模型中也發現有明顯增高[4]。提示這些細胞因子在MP發病過程中發揮重要作用。其中，TNF-α、IL-1β、IL-6是經典的促炎細胞因子,在早期炎癥反應發揮抗感染作用。MP刺激后,激活的單核/巨噬細胞能夠分泌TNF-α,促進中性粒細胞的趨化和局部浸潤。IL-17A主要由Th17細胞分泌,同樣能夠促進MP感染后中性粒細胞的募集和活化。IL-1β和IL-6能夠刺激肝細胞產生急性期反應蛋白和促進其他細胞因子表達。本研究結果顯示,與健康對照組比,支原體肺炎患者血清中促炎和抗炎細胞因子均明顯升高,提示這些細胞因子在MP發病過程中發揮重要作用。

IL-2主要由Th1細胞產生,是機體強有力的T細胞生長因子,并可促進B細胞增殖分化。我們和Kurai等[5]研究中均發現MP感染急性期IL-2水平表達升高；而段世玲[6]認為MP本身或其分泌的毒素可導致T細胞活性下降，產生IL-2能力降低。其在MP感染中的作用尚沒有一致的結論。IFN-γ 亦可由Th1細胞產生,可活化單核/巨噬細胞以清除MP,在MP感染時發揮一定的保護效應[7]。IL-4和IL-10是常見的抗炎細胞因子,由Th2細胞產生,對細胞因子網絡向Th1偏移具有抑制作用。有研究發現,IL-10能夠抑制巨噬細胞和樹突狀細胞的功能,從而抑制因促炎細胞因子過度反應而導致的肺損傷[8]。本研究中MP肺炎患者急性期血清中Th1、Th2細胞因子均明顯升高,提示其在MP肺炎發生發展過程中的重要作用。

肺炎支原體/IL-8/中性粒細胞軸在支原體肺炎的發病過程中發揮重要的作用，支原體感染早期滲出的中性粒細胞可通過分泌多種溶菌酶和髓過氧化物酶發揮殺菌作用。此外,IL-8水平變化程度與病情程度相關,本研究觀察發現,合并病毒感染的MP肺炎患者IL-8水平較單一MP肺炎患者增高更明顯,該部分病人出現呼吸困難癥狀和肺部干啰音的比例也較高,提示IL-8可作為預測MP合并病毒感染肺炎患者及病情判斷的指標之一。MCP-1也屬于趨化因子,能夠募集單核/巨噬細胞、T淋巴細胞等至損傷組織或感染病灶發揮抗感染作用。支原體感染促使MCP-1釋放,從而趨化并激活中性粒細胞和單核細胞,參與宿主抗支原體感染炎癥反應。本研究結果表明,支原體合并病毒感染患者MCP-1水平明顯高于MP單一感染患者,提示混合感染時,肺炎支原體和病毒可能存在協同作用,使機體表現為更加嚴重的炎癥反應。

綜上所述,炎癥細胞因子在MP肺炎的發生和發展過程中起著重要的作用。當MP肺炎合并病毒感染時,細胞因子MCP-1和IL-8水平升高更明顯,提示混合感染時機體可能存在更加嚴重的炎癥反應。檢測這些細胞因子的變化對臨床判斷病情和預后,具有一定的臨床價值。

[1] 劉金榮,趙順英.難治性肺炎支原體肺炎的發病機制[J].臨床兒科雜志,2013,31(12)：1186-1188.

[2] 韓 陽. 肺炎支原體肺炎患者血WBC計數、C反應蛋白及內毒素水平的分析[J]. 國際檢驗醫學雜志, 2013, 34 (21)：2924-2925.

[3] Shimizu T,Kida Y,Kuwano K.Triacylated lipoproteins derived from Mycoplasma pneumoniae activate nuclear factor-κB through toll-like receptors1and 2[J].Immunology,2007, 121 (4): 473-483.

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[5] Kurai D,Nakagaki K, Wada H,etal.Mycoplasma pneumoniae extract induces an IL-17-associated inflammatory reaction in murine lung: implication for mycoplasmal pneumonia[J]. Inflammation, 2013, 36 (2): 285-293.

[6] 段世玲.肺炎支原體肺炎患兒血清炎癥細胞因子的檢測及臨床意義[J].中國現代醫生,2011, 49 (19)：107-108.

[7] 黃曉菱,向志云,吳風華,等.支氣管哮喘患兒肺炎支原體及血清IL-4、IFN-γ檢測的臨床意義[J].海南醫學院學報,2013,19(2)：244-246.

[8] Chen Z, Shao X, Dou X,etal. Role of the Mycoplasma pneumoniae/Interleukin-8/Neutrophil Axis in the pathogenesis of pneumonia[J]. PLoS One, 2016, 11 (1): e0146377.

(收稿：2016-04-01)

Cytokines expression of mycoplasma pneumoniae and virus co-infections
in adults with community acquired pneumonia

Department of Infectious Diseases and Clinical Microbiology, Beijing Chao-Yang Hospital

(Beijing 100020) Liu Meng Cao Bin

Objective:To investigate pro-inflammatory and anti-inflammatory cytokines expression level of adult Mycoplasma pneumoniae(MP) pneumoniapatients who co-infected with viruses.Methods：75 cases of adult MPpneumonia patients were divided into the single MP infection group and co-infection group. Levels ofPro-inflammatory cytokinesand anti-inflammatory cytokines in patients and healthy controls were quantified and compared. Results：Among 75 adult MP pneumonia patients, the incidence rate of co-infection with viruses was 25.3% (n=19). Pro-inflammatory and anti-inflammatory cytokine levels were significantly increased in MP pneumonia patients compared with healthy controls. And the MCP-1 and IL-8 levels were higher in virus co-infection patients than those in single MP infection (P<0.05).Conclusion:The level of MCP-1 and IL-8 in MP and virus co-infection pneumonia patients increased significantly, suggesting thatMP pneumonia patients co-infected with viruses exists more serious inflammation response.

Pneumonia, mycoplasma Pneumovirus infections Cytokines Adult

* 國家自然科學基金資助項目(81271840)

國家青年杰出基金資助項目(81425001)

△北京呼吸疾病研究所

◇首都醫科大學

◆中日友好醫院呼吸與危重癥醫學科

▲通訊作者

肺炎,支原體 肺炎病毒感染 細胞因子類 成年人

R563.1

A

10.3969/j.issn.1000-7377.2016.10.045