肺炎支原體肺炎患兒TNF-α、IFN-γ和IL-4細胞因子水平的變化*

郭偉，張同強，徐勇勝

（天津市兒童醫(yī)院 呼吸科，天津 300074）

肺炎支原體肺炎（mycoplasma pneumoniae pneumoniae,MPP）是常見的兒童社區(qū)獲得性肺炎，發(fā)病率高，發(fā)病年齡呈逐年減小趨勢，難治性及耐藥MPP呈逐年增高趨勢[1]。MPP除肺部表現(xiàn)外，亦可引起皮膚、肝臟、心臟、血液等多器官、多系統(tǒng)受損，對兒童的生命健康造成較大危害[2]。研究發(fā)現(xiàn)，細胞因子介導的免疫反應在MPP的發(fā)病中起重要作用，尤其細胞因子的激活起關鍵作用[3-5]。本研究以MPP患兒血清和肺泡灌洗液（bronchoalveolar lavage fluid, BALF）中細胞因子為切入點，探討MPP的發(fā)病機制。

1 資料與方法

1.1 研究對象

選取2017年1月-2017年12月在天津市兒童醫(yī)院行纖維支氣管鏡治療的90例MPP患兒作為MPP組，年齡1～15歲，性別不限。納入標準：①符合MPP的診斷標準[5]。②胸部影像學表現(xiàn)為大片狀陰影，占據(jù)≥1個肺段。③無混合其他感染的依據(jù)，如衣原體、細菌、病毒等病原體感染。④不伴有肺結(jié)核、支氣管哮喘等其他呼吸系統(tǒng)疾病。⑤既往未診斷患有免疫性疾病，無不明原因的長期發(fā)熱、關節(jié)腫痛。⑥無近期或長期服用糖皮質(zhì)激素史，近2個月內(nèi)未應用免疫球蛋白、干擾素等免疫調(diào)節(jié)劑和免疫抑制劑。⑦所有患兒有纖維支氣管鏡介入治療指征。依據(jù)病程分為MPP1組（＜7 d）、MPP2組（7～ 14 d）和MPP3組（15～30 d），每組30例。對照組為同期因支氣管異物（20例）或慢性咳嗽（10例）行纖維支氣管鏡檢查患兒，共30例。

1.2 方法

1.2.1 標本采集 所有研究對象取得家屬同意后行纖維支氣管鏡局部肺泡灌洗，留取血清和BALF。對照組選擇非病變部位側(cè)行局部灌洗，留取血清和BALF。所有標本經(jīng)離心取上清液置于-20℃冰箱保存。

1.2.2 細胞因子測定 采用雙抗體夾心ELISA法測定血清及BALF中腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α, TNF-α）、γ 干 擾 素（Interferon-γ,IFN-γ）和白細胞介素-4（Interleukin-4, IL-4）含量，試劑盒購自杭州聯(lián)科生物技術股份有限公司，嚴格按照說明書進行操作。

1.3 統(tǒng)計學方法

數(shù)據(jù)分析采用SPSS 16.0統(tǒng)計軟件，計量資料均以均數(shù)±標準差（±s）表示，比較用方差分析，兩兩比較用LSD-t檢驗，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 血清中細胞因子的表達

MPP患兒血清中TNF-α、IFN-γ和IL-4水平比較，經(jīng)方差分析，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。進一步兩兩比較經(jīng)LSD-t檢驗，MPP1組TNF-α水平最高（P＜0.05），而MPP2組與MPP3組TNF-α水平比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）；MPP1組IFN-γ水平最高（P＜0.05），MPP2組較MPP3組IFN-γ水平升高（P＜0.05）；MPP2組 IL-4水平最高（P＜0.05）。見表1。

2.2 BALF中炎癥因子的表達

MPP患兒BALF中TNF-α、IFN-γ和IL-4水平比較，經(jīng)方差分析，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。進一步兩兩比較經(jīng)LSD-t檢驗，MPP1組TNF-α、IFN-γ水平最高（P＜0.05）；MPP2組IL-4水平最高（P＜0.05）。見表 2。

表1 各組血清中細胞因子表達水平比較（n =30，ng/L，±s）

表1 各組血清中細胞因子表達水平比較（n =30，ng/L，±s）

注：?與對照組比較，P ＜0.05

組別 TNF-α IFN-γ IL-4 MPP1組 26.2±1.7? 26.4±2.8? 11.5±2.2?MPP2組 17.5±2.6? 15.5±3.4? 23.9±4.3?MPP3組 16.4±3.1? 9.3±1.7? 10.8±1.7?對照組 8.3±0.8 5.2±1.1 7.5±2.6 F值 17.641 19.459 27.846 P值 0.003 0.001 0.000

2.3 血清與BALF中細胞因子的相關性分析

直線相關分析結(jié)果顯示，血清與BALF中TNF-α、IFN-γ、IL-4表達水平有相關性（r=0.939、0.958和0.912，均P=0.000），且BALF中的表達水平高于血清。

表2 各組BALF中炎癥因子表達水平比較（n =30，ng/L，±s）

表2 各組BALF中炎癥因子表達水平比較（n =30，ng/L，±s）

注：?與對照組比較，P ＜0.05

組別 TNF-α IFN-γ IL-4 MPP1組 86.5±26.1? 74.3±10.9? 62±11.3?MPP2組 40.6±11.3? 51.5±3.2? 96.3±15.1?MPP3組 36.5±4.6? 30.1±5.8? 71.5±8.4?對照組 17.1±3.8 15.2±4.3 37.5±4.7 F值 26.358 31.792 32.627 P值 0.000 0.000 0.000

3 討論

MPP感染可促使淋巴細胞、中性粒細胞及上皮細胞等產(chǎn)生一系列的細胞因子和炎癥介質(zhì)，從而調(diào)節(jié)人體免疫[2]。有研究證實，MPP患兒血清中TNF-α較健康患兒升高[6]，并且在難治性MPP中血清TNF-α水平較普通MPP升高[7]。研究發(fā)現(xiàn)，應用纖維支氣管局部灌洗治療難治性MPP，血清TNF-α比普通治療組下降[8]。亦有研究發(fā)現(xiàn)，TNF-α在喘息MPP患兒較非喘息MPP患兒升高[9]，提示該細胞因子與MPP患兒的喘息關系密切。在BALF中亦有研究證實，在MPP急性期，TNF-α較對照組升高，在恢復期降低至正常水平[10]。但急性期中具體何時達高峰尚缺乏相關研究。本研究中MPP患兒均為急性期，并且細分為3組病程，首次動態(tài)研究MPP患兒TNF-α的變化。急性期患兒血清及BALF中TNF-α較對照組升高，與上述研究一致。TNF-α在1周內(nèi)達高峰，后逐漸下降，至15～30 d仍高于對照組。有研究發(fā)現(xiàn)，MPP患兒BALF中TNF-α水平高于血清，并且有相關性，提示患兒血清水平能間接反映肺部炎癥情況[11]。但最能直接反映肺部炎癥情況的是BALF中的細胞因子水平。本研究中，BTLF中TNF-α水平高于血清，且高度相關，與上述研究結(jié)論一致。

細胞因子TNF-α和IFN-γ主要由Thl分泌，能增強T細胞、NK細胞及B細胞等的免疫活性。FAN等[6]發(fā)現(xiàn)，急性MPP患兒血清IFN-γ水平較健康患兒升高，MPP與普通肺炎相比，急性期血清IFN-γ升高[12]。難治性MPP與普通MPP相比，血清IFN-γ升高，提示IFN-γ在MPP的發(fā)病機制中起重要作用，并且與疾病嚴重程度相關[1，7]。在難治性MPP中，患兒BALF中IFN-γ較對照組升高[13]。研究發(fā)現(xiàn)，難治性MPP急性期組血清和BALF中IFN-γ水平高于非MP肺炎組和難治性MPP恢復期組，血清IFN-γ與BALF水平呈正相關[14]。ROC分析結(jié)果提示，BALF中IFN-γ水平診斷重癥肺炎的準確性高于血清，提示BALF中IFN-γ水平較血清更能反映患者的病情嚴重程度[14]。本研究中，血清及BALF中IFN-γ水平較對照組升高，并且BALF中IFN-γ水平高于血清，有相關性，與上述研究結(jié)果相符。本研究對MPP患兒進一步分組，動態(tài)闡述血清及BALF中IFN-γ水平隨病程的變化，發(fā)現(xiàn)在1周時血清和BALF水平達高峰，后逐漸下降，與TNF-α變化相似，提示MPP患兒在1周內(nèi)以Th1免疫反應為主。

IL-4主要由Th2分泌，參與體液免疫反應。研究發(fā)現(xiàn)，在急性MPP患兒中血清IL-4水平高于恢復期，并且與疾病嚴重性及血清CD4+/CD8+T細胞比例有關[15]。難治性MPP患兒BALF中IL-4水平較對照組升高[13]，難治性MPP急性期患兒BALF中IL-4水平高于對照組和恢復期組，而恢復期組與對照組比較無明顯異常，并且血清與BALF中IL-4水平呈正相關，提示BALF中IL-4水平較血清更能反映患者的病情嚴重程度[14]。本研究中細胞因子IL-4有類似發(fā)現(xiàn)，血清和BALF中IL-4水平較對照組升高，并且有相關性。本實驗進一步研究細胞因子隨病程變化的規(guī)律，證實IL-4在7～14 d達高峰，而IL-4分泌高峰在7～14 d，間接反映該時期Th2介導的免疫反應可能在MPP的發(fā)病機制中起重要作用。MPP的發(fā)病機制與免疫學有關，患兒血清及BALF中細胞因子發(fā)生變化，所以MMP的治療不僅僅是抗微生物治療，還需要根據(jù)不同的臨床表現(xiàn)，輔以不同的免疫治療。

總之，本研究證實細胞因子TNF-α、IFN-γ、IL-4參與MPP的發(fā)病，并且動態(tài)闡述其表達水平隨病程變化的規(guī)律，為進一步治療MPP提供了理論依據(jù)。