嬰幼兒喘息性疾病血紅素加氧酶-1與一氧化碳的臨床意義

王凱 韋翊 徐婷 林先耀 陳東

嬰幼兒喘息性疾病血紅素加氧酶-1與一氧化碳的臨床意義

王凱 韋翊 徐婷 林先耀 陳東

目的 探討血紅素加氧酶-1（HO-1）與一氧化碳（CO）在喘息性疾病嬰幼兒血清中含量變化及其臨床意義。方法收集112例4歲以下喘息患兒，根據《兒童社區獲得性肺炎管理指南（2013修訂）》分為重癥組（存在低氧血癥）49例和輕癥組（無低氧血癥）63例；選擇同期同年齡段急性支氣管炎患兒58例為對照組。采用雙抗體夾心ELISA技術測定患兒血清HO-1含量，應用雙波長分光光度法測定患兒血中碳氧血紅蛋白（COHb）含量，進行組間比較分析。結果 急性期（入院時）3組間HO-1和COHb含量差異均有統計學意義（均P＜0.01），兩兩比較，僅重癥組（2 577.01±879.47）ng/L、（3.84±0.87）%明顯高于輕癥組（1 382.90±731.80）ng/L、（1.17±0.60）%和對照組（1 113.73±606.25）ng/L、（1.01±0.54）%（均P＜0.01）。重癥組HO-1和COHb含量，均為急性期高于恢復期（均P＜0.01）。急性期重癥組HO-1與COHb含量呈正相關（r=0.340，P＜0.05）。結論 HO-1和CO可能參與嬰幼兒喘息性疾病發展過程，急性重癥期兩者呈正相關，具有診斷疾病、判斷嚴重程度與預后等臨床意義。

喘息性疾病 血紅素加氧酶-1 一氧化碳 嬰幼兒

嬰幼兒喘息性疾病包括毛細支氣管炎、喘息性支氣管炎和嬰幼兒哮喘，大部分喘息是由呼吸道合胞病毒、副流感病毒、腺病毒、支原體和衣原體等病原體感染，氣道出現炎癥而引起的。血紅素加氧酶-1（HO-1）在炎癥因子、內毒素和缺氧的刺激下，可以被誘導表達。HO-1及其催化產生的一氧化碳（CO）、膽綠素和游離鐵均參與了細胞保護作用，主要表現為抑制氣道炎性反應、抑制平滑肌細胞增殖、抗氧化應激和調節細胞凋亡等。因此，我們推測HO-1和CO在嬰幼兒喘息性疾病發病機制中可能具有重要作用。故收集資料完整的喘息患兒112例，檢測其HO-1和碳氧血紅蛋白（COHb）含量，并結合病例資料分析HO-1和COHb的臨床意義。

1 對象和方法

1.1 對象 選取杭州市兒童醫院2012年3月至2014年10月住院的喘息患兒112例，年齡2～33個月；有咳嗽、喘息等臨床癥狀，且肺部有哮鳴音；排除先天性心臟疾病、支氣管異物、先天性呼吸道發育異常等疾病引起的喘息。根據《兒童社區獲得性肺炎管理指南（2013修訂）》[1]判斷有無低氧血癥，并分為兩組：（1）重癥組（存在低氧血癥）49例，其中男28例，女21例，年齡2～29個月，平均（9.88±5.97）個月；（2）輕癥組（無低氧血癥）63例，其中男35例，女28例，年齡2～33個月，平均（11.00±6.62）個月。另選取同期同年齡段急性支氣管炎患兒58例作為對照組，其中男32例，女26例，年齡4～33個月，平均（11.64±5.76）個月。3組患兒在年齡、性別等方面，差異均無統計學意義（均P＞0.05）。

1.2 方法 在患兒入院時（急性期）和恢復期，各采靜脈血3ml。根據樂宏元等[2]方法，取適量血標本，加入二亞硫酸鈉，在420nm和432nm處用分光光度計測量吸光度，依據比爾定律建立方程式測得COHb含量。其余血標本在試管中混勻，離心，取血清凍存（-70℃）待測；采用雙抗體夾心ELISA法檢測HO-1含量，試劑盒購于美國R＆D公司。

1.3 統計學處理 采用SPSS 17.0統計軟件，計量資料采用表示，多組間比較采用單因素方差分析，兩兩比較采用LSD-t檢驗；急性期與恢復期間HO-1和COHb含量比較采用配對t檢驗；HO-1與COHb的相關性采用Pearson相關分析。

2 結果

2.1 3組患兒HO-1和COHb檢測結果比較 3組間急性期HO-1和COHb含量比較，差異均有統計學意義（均P＜0.01），經兩兩比較，重癥組明顯高于輕癥組和對照組（P＜0.01）；輕癥組與對照組比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。重癥組HO-1和COHb含量，急性期高于恢復期（均P＜0.01），見表1。

表1 3組患兒HO-1和COHb檢測結果比較

2.2 急性期HO-1與COHb相關性分析 急性期重癥組HO-1與COHb含量呈正相關（r=0.340，P＜0.05)，輕癥組和對照組以上兩指標無相關性（P＞0.05）。

3 討論

嬰幼兒呼吸器官尚未發育完全，當病原體感染呼吸道而出現炎癥時，氣管、支氣管、毛細血管或肺泡壁上皮細胞腫脹，甚至脫落；加之呼吸道黏膜分泌物增多，部分或完全堵塞支氣管腔，阻礙氣體流通而出現喘息癥狀[3]。近年來，嬰幼兒喘息性疾病發病率越來越高，且喘息易反復發作，約30%最終發展成為支氣管哮喘。

HO是血紅素代謝的限速酶，幾乎分布于所有組織與器官。HO在人體內有HO-1、HO-2和HO-3等3種同工酶，其中HO-1可作為保護性蛋白被誘導表達，且催化血紅素降解生成等分子量的膽綠素、CO和游離鐵[4-5]。研究表明，HO-1在內毒素、炎癥因子和缺氧等刺激下，可迅速被誘導表達，HO-1及其催化產物CO具有抗氧化、抗氣道炎癥和氣道高反應、抗平滑肌細胞增殖和抗細胞凋亡等細胞保護作用[6-7]。近年來研究表明，HO-1在缺血、缺氧、心肌的缺血再灌注損傷、心血管疾病、腫瘤、感染和糖尿病等均有重要作用[8]。Almolki等[9]研究發現卵清蛋白（OVA）致敏的豚鼠中，HO-1能降低氣道炎癥、黏液分泌和氣道高反應。近年來動物實驗表明，HO-1通過促進抗炎因子IL-10分泌，減少IL-5、IL-6、IL-17A和TNF-α等炎癥因子的分泌，來抑制氣道炎癥[10-12]。王秀芳等[13]報道5歲以下喘息患兒的IL-10表達水平高于對照組，說明喘息患兒發病過程中分泌IL-10，刺激產生HO-1，可能對抑制氣道炎癥和氣道高反應起到重要作用。HO-1催化血紅素產生的CO，通過抑制上皮細胞、成纖維細胞和氣道平滑肌細胞炎癥因子，發揮其抗炎、抗凋亡作用[14]。

本研究顯示，急性期重癥組HO-1和COHb含量明顯高于輕癥組和對照組，且重癥組HO-1和COHb含量急性期高于恢復期，說明HO-1表達與氣道炎癥程度有關，氣道炎癥反應能夠刺激機體產生應激反應，誘導HO-1含量增加，隨著炎癥的消退和缺氧的改善，HO-1含量隨之下降。此外，本研究發現急性期重癥組HO-1與COHb含量呈正相關；因此測定血中COHb含量，可以了解喘息患兒病情嚴重程度，并判斷預后。

本研究表明，HO-1和CO可能在嬰幼兒喘息發病機制中具有重要作用，且急性重癥期兩者呈正相關。但是HO-1和CO在嬰幼兒喘息性疾病中的具體作用機制，有待進一步研究。

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Implication of blood heme oxygenase-1 and carboxyhemoglobin levels in infantile wheezing diseases

WANG Kai,WEI Yi,XU Ting, et al.Wenzhou Medical University,Wenzhou 325027,China

Objective To investigate the implication of blood heme oxygenase-1(HO-1)and carboxyhemoglobin(COHb) levels in infantile wheezing diseases. Methods One hundred and twelve infants aged＜3 years with wheezing diseases and 58 infants with acute bronchitis(control group)were enrolled in this study.According to the guidelines for management of childhood community acquired pneumonia(2013 version),the patients were classified as severe wheezing group(n=49)and mild wheezing group (n=63)．The serum HO-1 were measured by ELISA,the blood COHb levels were measured by dual-wavelength spectrophotometry. Results The HO-1 activities and COHb levels in acute stage of severe wheezing group were markedly higher than those of the mild wheezing group and the control group(P＜0.01),there were no significant difference in HO-1 and COHb levels between mild wheezing group and control group.Compared with the convalescent stage,the HO-1 activities and COHb levels were significantly higher in acute stage ofsevere wheezing group(P＜0.01),and there were no statistical difference in HO-1 activities and COHb levels between acute stage and convalescent stage in mild wheezing group and control group (P＜0.05).The HO-1 and COHb were correlated in acute stage of severe wheezing group(r=0.340,P＜0.05). Conclusion With the wheezing disease progressing,the blood HO-1 and COHb increase,indicating that these two parameters may be used for judgment ofdisease severity.

Wheezing disease Heme oxygenase-1 CO Infant

2015-01-20）

（本文編輯：陳丹）

杭州市科技局科技計劃項目（20110833B20）；浙江省醫藥衛生科技計劃（2011KYB072）

325027 溫州醫科大學第二臨床醫學院兒科專業（王凱、韋翊）；杭州市兒童醫院兒內科（徐婷、林先耀），檢驗科（陳東）

韋翊，E-mail：jhwy3993@sina.com