支原體肺炎患兒血清補體、免疫球蛋白含量與炎性應激反應的相關性

梁振明，辜德明，陳運旺，符玉水，陳石嬌，徐莉

肺部感染目前已經(jīng)成為兒科領域極為高發(fā)的疾病之一，各類微生物所導致的肺部感染也造成了各個患兒家庭與整個社會的沉重負擔。目前全球領域內(nèi)對于兒童肺部感染的研究力度均很高，其中支原體肺炎就是較為重要的一個分支。支原體肺炎的定義就是由于支原體引起人體肺部感染，導致呼吸系統(tǒng)出現(xiàn)的病理性改變。支原體的致病能力較弱，一般侵犯的人群以弱勢人群為主，因此兒童成為了支原體肺炎的主要發(fā)病人群之一[1-3]。研究結果顯示，兒童在各個年齡段均可以出現(xiàn)支原體的肺部感染，我國兒童人群中出現(xiàn)發(fā)病人數(shù)和疾病負擔呈逐年增大的趨勢，引發(fā)了社會的重視[4]。在支原體肺炎病程中，機體的炎性反應、 應激反應等均處于明顯活躍的狀態(tài)，病情嚴重的患兒可以進展為重癥肺部感染并且出現(xiàn)合并多器官功能障礙或者衰竭的結局。盡管該種疾病的危害較重，目前對于肺部支原體感染之后的致病機制尚沒有得到公認的解釋，呼吸道內(nèi)的局部反應異常和患者全身性的免疫功能障礙被認為與肺炎支原體在呼吸道內(nèi)的定值和增殖之間有密切的聯(lián)系[5-6]。補體和免疫球蛋白都是人體內(nèi)發(fā)揮免疫功能的重要活性物質(zhì)，補體通過介入免疫應答與炎性反應的方式參與到肺部支原體感染后的局部損傷過程中，而免疫球蛋白通過體液免疫應答的方式對支原體進行直接的殺滅和清除。本研究選擇支原體肺炎兒童患者314例和健康兒童150例的資料進行回顧性分析，對支原體肺炎患兒血清補體、免疫球蛋白含量與炎性應激反應指標之間的相關性進行探討， 現(xiàn)將結果報道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇2015年8月—2017年2月期間海南醫(yī)學院第二附屬醫(yī)院兒科治療的支原體肺炎患兒314例和同時間段內(nèi)在醫(yī)院體檢的健康兒童150例的資料進行回顧性分析。支原體肺炎患兒按照參考文獻[7]分為重癥組73例和輕癥組241例。重癥組男33例，女40例，年齡平均(6.08±2.23)歲，輕癥組：男130例，女111例，平均年齡(6.71±2.13)歲；健康對照組男81例，女69例，平均年齡(6.45±2.08)歲。3組性別、年齡比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，具有可比性。

1.2 納入、排除標準 納入標準：(1)被診斷為支原體肺炎，符合《諸福棠實用兒科學》(第7版)中關于兒童支原體肺炎的診斷標準[8]，并處于急性期之內(nèi)(發(fā)病8 d內(nèi))；(2)年齡在3～15歲之間；(3)無嚴重合并癥等可能對檢測結果造成影響的疾病；(4)數(shù)據(jù)資料完整，可以進行對比分析。排除標準：(1)合并有先天性心臟病、肝臟疾病等嚴重影響研究結果的疾病；(2)在入組前已經(jīng)接受相關治療，可能對研究結果構成影響；(3)研究資料不完整，無法分析。

1.3 觀察指標與方法 全部患兒在治療前、體檢兒童在體檢時，均收集晨起空腹肘部靜脈血10 ml，其中5 ml以4 000 r/min離心15 min后取上層血清，放入-70℃低溫冰箱內(nèi)待用。另外5 ml利用EDTA進行抗凝取血漿，保存待測。

1.3.1 血清補體(C3、C4)和免疫球蛋白(IgM、IgA、IgG)含量測定： 利用美國貝克曼庫爾特AU7800全自動生化分析儀，使用酶聯(lián)免疫吸附法對C3、C4、IgM、IgA、IgG的含量進行測定。試劑購自美國貝克曼庫爾特公司，所有操作過程嚴格按照試劑與儀器說明書進行。

1.3.2 血清炎性應激反應介質(zhì)(sICAM1、scd40l、HMGB1、Cor、MDA)含量測定： 利用美國貝克曼庫爾特AU7800全自動生化分析儀，使用酶聯(lián)免疫吸附法對sICAM1、scd40l、HMGB1、Cor、MDA的含量進行測定。試劑購自美國貝克曼庫爾特公司，所有操作過程嚴格按照試劑與儀器說明書進行。

1.3.3 血漿炎性應激因子(TLR2、TLR4、CD11b、CD18、MPO、NOX2)表達量測定：取5 ml靜脈血利用EDTA進行抗凝的血樣本，按照0.1 ml/份的定量進行分裝，通過熒光孵育的方法進行培養(yǎng)，經(jīng)過PBS洗滌和離心處理后，利用美國BD公司的FACSCalibur流式細胞儀對TLR2、TLR4、CD11b、CD18、MPO、NOX2的熒光強度進行測定。

1.4 相關性分析 對全部患兒C3、C4、IgM、IgA、IgG的含量與sICAM1、scd40l、HMGB1、Cor、MDA的含量進行相關性分析；對全部患兒C3、C4、IgM、IgA、IgG的濃度與TLR2、TLR4、CD11b、CD18、MPO、NOX2的熒光強度進行相關性分析。

2 結 果

2.1 血清補體(C3、C4)和免疫球蛋白(IgM、IgA、IgG)含量比較 3組受試者的C3、C4、IgM、IgA含量比較差異均具有統(tǒng)計學意義(P<0.01)，其中C3、C4、IgM含量均為重癥組>輕癥組>對照組(P<0.01), IgA含量為重癥組<輕癥組<對照組(P<0.05)，3組受試者的IgG含量比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，見表1。

2.2 血清炎性應激反應介質(zhì)(sICAM1、scd40l、HMGB1、Cor、MDA)含量比較 3組受試者的sICAM1、scd40l、HMGB1、Cor、MDA含量比較差異均具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，sICAM1、scd40l、，HMGB1、Cor、MDA的含量均為重癥組>輕癥組>對照組(P<0.05),見表2。

2.3 血漿炎性應激因子(TLR2、TLR4、CD11b、CD18、MPO、NOX2)表達量比較 3組受試者的TLR2、TLR4、CD11b、CD18、MPO、NOX2表達量比較差異均具有統(tǒng)計學意義(P<0.01)，TLR2、TLR4、CD11b、CD18、MPO、NOX2表達量均為重癥組>輕癥組>對照組(P<0.05),見表3。

2.4 支原體肺炎患兒C3、C4、IgM、IgA、IgG的濃度與sICAM1、scd40l、HMGB1、Cor、MDA的濃度相關性 全部患兒的C3、C4、IgM與sICAM1、scd40l、HMGB1、Cor、MDA均呈正相關(P<0.05)，全部患兒的IgA與sICAM1、scd40l、HMGB1、Cor、MDA均呈負相關(P<0.05)，IgG與sICAM1，scd40l，HMGB1，Cor，MDA之間無相關性(P>0.05)，見表4。

2.5 支原體肺炎患兒C3、C4、IgM、IgA、IgG濃度與TLR2、TLR4、CD11b、CD18、MPO、NOX2熒光強度相關性 全部患兒的C3、C4、IgM濃度與TLR2、TLR4、CD11b、CD18、MPO、NOX2熒光強度均呈正相關(P<0.05)，全部患兒的IgA濃度與TLR2、TLR4、CD11b、CD18、MPO、NOX2熒光強度均呈負相關(P<0.05)，IgG濃度與TLR2、TLR4、CD11b、CD18、MPO、NOX2熒光強度之間無相關性(P>0.05)，見表5。

表1 3組受試者血清補體(C3、C4)和免疫球蛋白(IgM、IgA、IgG)含量比較

注：與對照組比較，aP<0.05;與輕癥組比較，bP<0.05

表2 3組受試者炎性應激反應介質(zhì)(sICAM1、scd40l、HMGB1、Cor、MDA)含量比較

注：與對照組比較，aP<0.05;與輕癥組比較，bP<0.05

表3 3組受試者的炎性應激分子(TLR2、TLR4、CD11b、CD18、MPO、NOX2)表達量比較吸光度值)

注：與對照組比較，aP<0.05;與輕癥組比較，bP<0.05

表4 支原體肺炎患兒C3、C4、IgM、IgA、IgG濃度與sICAM1、scd40l、HMGB1、Cor、MDA濃度相關性 (r/P值)

表5 支原體肺炎患兒C3、C4、IgM、IgA、IgG濃度與TLR2、TLR4、CD11b、CD18、MPO、NOX2熒光強度相關性 (r/P值)

3 討 論

支原體肺部感染目前已經(jīng)成為我國兒童人群中較為高發(fā)的呼吸系統(tǒng)急性疾病。兒童罹患支原體感染之后可以引發(fā)全身性的炎性反應，并且可以激活體內(nèi)的應激反應，盡管該種病理變化的具體機制尚不十分清楚，但是該病給人群所帶來的危害卻呈現(xiàn)出逐漸加重的趨勢[9-11]。人體的免疫系統(tǒng)在各類病原體清除過程中扮演重要的角色，通過多種免疫活性物質(zhì)發(fā)揮作用。而免疫球蛋白就是參加體液免疫應答過程的主要免疫活性物質(zhì)之一。人體的免疫球蛋白由活化的B細胞分泌并釋放進入血液循環(huán)，因此在實際臨床工作中，經(jīng)常通過對血清中不同類型免疫球蛋白濃度進行測量對人體的感染嚴重程度等完成評估[12-13]，也可以對人體對各類病原體的抵抗能力進行評估。其中IgM是人體出現(xiàn)各類病原體感染之后第一個出現(xiàn)濃度增高的免疫球蛋白，對人體的早期感染診斷與現(xiàn)況評估具有重要的意義。IgG則是在病原體感染之后濃度逐漸增高的一種免疫球蛋白，并且也是清除病原體的主力，在患者恢復期內(nèi)該種球蛋白的濃度會達到峰值，對于患者感染病原體的既往情況具有一定的指導意義[14]。IgA是對兒童患者需要特殊關注的一類免疫球蛋白，該種球蛋白可以在新生兒或者兒童時期的呼吸道上皮組織或者其他部位的黏膜組織中發(fā)揮免疫屏障功能，如果IgA的合成量不足，會直接導致病原體在局部發(fā)生定植或者出現(xiàn)感染的風險[15-17]。

補體是人體內(nèi)與免疫功能具有密切關系的一類物質(zhì)。其中補體C3和C4為參加補體的經(jīng)典激活途徑與補救激活途徑中的重要免疫活性因子。當病原體感染人體之后，可以直接激活補體系統(tǒng)，再通過一系列的反應刺激免疫細胞及炎性細胞出現(xiàn)大量增殖與活化，參加到局部組織的損傷形成過程中[18-21]。通過本研究結果可見，3組患兒的IgG濃度比較差異無統(tǒng)計學意義，但其他補體和免疫球蛋白比較，均顯示出顯著的差異。其中IgA含量隨著病情加重而降低，其余項目呈反方向變化。此結果提示，在支原體肺部感染的急性期患兒體內(nèi)，IgG含量由于出現(xiàn)反應性增多的時間較長，所以未能出現(xiàn)明顯的含量變化，但是IgA含量降低將會直接加重患兒的病情，并且更加嚴重的支原體感染也意味著急性期之內(nèi)免疫系統(tǒng)反應的強烈，與之相對應的IgM、C3、C4含量也會出現(xiàn)顯著的增加。

支原體在肺部所引發(fā)的感染可以導致患兒體內(nèi)炎性反應與應激反應均被激活。炎性因子的級聯(lián)釋放就是炎性反應的激活過程中較為突出的特性。其中sICAM1是人體內(nèi)具有細胞黏附能力的分子之一，scd40l具有較強的細胞趨化作用，可以促進多種類炎性細胞肺部感染病灶趨化、浸潤和黏附。HMGB1為炎性反應周期的末期，單核巨噬細胞所分泌入血的一種細胞因子，可以使炎性反應連續(xù)保持在激活的狀態(tài)。人體在應激反應的狀態(tài)之下，若干種內(nèi)分泌激素的合成和氧化應激產(chǎn)物的合成量明顯增加。其中Cor是人體的腎上腺皮質(zhì)分泌的激素類物質(zhì)，通過對于能量、水和電解質(zhì)的調(diào)節(jié)實現(xiàn)對應激反應強度的控制，并且該種物質(zhì)還可以穩(wěn)定細胞膜的結構，避免由于應激過程過于強烈而導致組織損傷的出現(xiàn)。MDA是描述氧化應激反應較為常用的指標之一，其本質(zhì)是體內(nèi)的氧自由基合成過程中由于細胞的脂質(zhì)成分出現(xiàn)氧化后的產(chǎn)物，與應激過程中組織損傷的嚴重程度之間具有密切的聯(lián)系[22-24]。通過本研究的分析結果可見，在出現(xiàn)支原體肺部感染的患兒體內(nèi)，以上所述的應激相關指標均出現(xiàn)了較為明顯的增高，并且隨著病情的加重，數(shù)值也出現(xiàn)上升。提示在支原體肺部感染的過程中，特別是急性期狀態(tài)內(nèi)，患兒體內(nèi)的炎性反應和應激反應均處于激活狀態(tài)，大量的炎性因子和應激介質(zhì)被釋放入血。在本研究的深入分析中可見，全部入組兒童的補體C3、C4、IgM的含量同各類炎性應激介質(zhì)之間均呈正相關，而IgA同其他指標呈負相關，這也從一個角度說明了以上指標之間具有密切的聯(lián)系。

支原體肺部感染的病程之中，炎性反應和應激反應多種因子的釋放同整個路徑的上游中多種類的信號分子的表達以及調(diào)控作用具有密切的相關性。其中TLR2和TLR4是人體內(nèi)比較重要的模式識別受體，可以協(xié)助多種因子對支原體進行識別，并發(fā)生活化，介導細胞內(nèi)部信號通路的傳導，發(fā)起多種炎性因子與介質(zhì)的表達[25-26]。而CD11b與CD18是存在于中性粒細胞表面的分子，其主要作用是介導活化作用，在接收到病原體出現(xiàn)的炎性反應信號之后，2種分子就會出現(xiàn)活化反應，從而促使中性粒細胞激活。被激活的中性粒細胞可以表達大量的MPO，對電子鏈傳遞的過程產(chǎn)生干擾，導致活性氧的生成量上升，形成并引發(fā)氧化應激反應的出現(xiàn)。本研究中的NOX2指標是人體內(nèi)除了MPO之外另一種可以催化活性氧合成的代謝酶，該因子隸屬于NOX因子家族，并且在肺部的表達量較高。研究顯示其生理作用方面可以協(xié)助NADPH的電子傳遞過程，使氧分子得到電子而形成超氧陰離子。通過本研究結果可見，3組患兒的TLR2、TLR4、CD11b、CD18、MPO、NOX2比較差異均具有統(tǒng)計學意義(P<0.01)，而且均隨著病情嚴重而增高。提示在支原體肺部感染的患兒體內(nèi)，多種炎性因子與應激因子的過度激活狀態(tài)可以使炎性反應和應激反應的嚴重程度增高。從各個指標的相關性分析可見，全部入組兒童的補體C3、C4、IgM含量同各類炎性應激分子之間均呈正相關，而IgA同其他指標呈負相關，這也提示支原體肺部感染的病程之中，免疫球蛋白和補體含量變化同各類炎性應激分子的活化水平之間具有密切的聯(lián)系。

綜上所述，支原體肺部感染患兒體內(nèi)血清補體、免疫球蛋白含量會出現(xiàn)較為明顯的變化，并且這種變化的程度與病情嚴重程度之間具有一定關聯(lián)。異常的血清補體和免疫球蛋白變化結果與患兒炎性反應、應激反應的激活與劇烈程度具有密切聯(lián)系。

利益沖突：無

作者貢獻聲明

梁振明：設計論文框架及撰寫論文；辜德明：設計研究方案，研究流程；陳運旺：實施研究過程；符玉水：進行文件調(diào)研和整理；陳石嬌：提出研究方向，研究思路；徐莉:進行論文審校