肺炎患兒血清 MMP-9、TIMP-1、sICAM-1、IL-6的變化及其意義

劉會青，李方，張愛國，苗麗紅

(濟源市人民醫院新生兒科，河南 濟源454750)

肺炎是兒科臨床常見的呼吸系統疾病，多由致病微生物感染所致。致病微生物侵襲呼吸道，引起肺泡充血、水腫，毛細支氣管管腔狹窄或阻塞，進而引發通氣、換氣功能障礙。由于小兒呼吸系統發育尚不成熟，氣管、支氣管短且狹窄、黏膜嬌嫩，缺乏彈力組織，纖毛運動較差，對缺氧狀態的耐受力也較差，因此在肺炎發生后極易進展為重癥肺炎[1]。重癥肺炎是引起小兒死亡的重要原因，尋找引起肺炎病情進展、患兒預后不良的實驗室指標可為臨床評估疾病嚴重程度、預后及選擇有效的治療方案提供客觀依據[2]。

近年有研究發現，細胞因子基質金屬蛋白酶9（Matrix metalloproteinases-9，MMP-9） 及基質金屬蛋白酶抑制劑-1(Tissue Inhibitors of Matrix Metalloproteinase-1，TIMP-1)在呼吸系統炎癥性疾病中具有重要的作用。MMP-9、TIMP-1分泌比例的失衡可能是呼吸系統病變的重要機制之一[3]。本研究探討了重癥肺炎患兒血清MMP-9、TIMP-1、可溶性細胞間黏附分子-1（sICAM-1）、白細胞介素-6（IL-6）的水平變化及其意義，現將結果報告如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取我院2016年1月-2017年1月兒科收治的120例肺炎患兒，根據病情分為重癥肺炎組52例、輕癥肺炎組68例，選取同期健康嬰幼兒60例（對照組）。重癥肺炎組，月齡6～29個月，平均為17.5±5.2個月，男28例、女 24例，體質量13.6±4.1kg，病原學檢測結果：病毒性感染31例、非病毒性感染21例 （細菌性17例、支原體肺炎4例）；輕癥肺炎組，月齡6～33個月，平均為18.2±5.7個月，男37例、女31例，體質量14.0±5.2kg，病原學檢測結果：病毒性感染34例、非病毒性感染34例（細菌性28例、支原體肺炎6例）；對照組，月齡6～32個月，平均為17.6±6.3個月，男35例、女25例，體質量14.3±3.8kg。三組患兒的年齡、性別比較，差異均無統計學意義（P＞0.05）。納入標準：⑴肺炎患兒的診斷標準依據 《兒童社區獲得性肺炎管理指南（2013修訂版）》[4]，由中華醫學會兒科分會呼吸學組制定的標準；⑵患兒經血清學檢測、分泌物病原體培養、胸片檢測等確診病情；⑶本研究獲得醫學倫理委員會的知情同意及患兒家長的知情同意。排除標準：⑴先心病患兒；⑵支氣管異物；⑶肺部腫瘤；⑷結締組織疾病；⑸免疫疾病；⑹哮喘疾病。

1.2 檢測方法 所有肺炎患兒均于入院后立即抽取空腹靜脈血，對照組健康嬰幼兒于納入研究之日抽取空腹靜脈血。室溫靜置2h，3000r/min離心10min，分離血清-80℃冰箱保存待測。統一采用雙抗體夾心酶聯免疫吸附法檢測血清MMP-9、TIMP-1、sICAM-1、IL-6，將酶復合物采用試劑盒的稀釋液稀釋后，分別加血清、陰性、陽性對照、質控品，經過孵育后洗板，加底物，避光反應后加終止液完成反應部分，在酶標儀下檢測吸光度讀數。將數值代入標準曲線計算濃度。檢測儀器為美國伯騰公司多功能酶標儀，試劑盒均為上海科興生物工程有限公司產品。

1.3 治療方法 輕癥患兒給予常規抗感染、退熱、止咳、平喘、霧化吸入治療。重癥患兒在上述常規治療基礎上給予吸氧、輔助呼吸、強心、免疫球蛋白等治療。

2 結果

2.1 三組研究對象的血清 MMP-9、TIMP-1、sICAM-1、IL-6水平比較 重癥組患兒的血清MMP-9、TIMP-1、sICAM-1、IL-6 水平顯著的高于輕癥組、對照組（P＜0.05）；輕癥組的血清 MMP-9、TIMP-1、sICAM-1、IL-6 水平顯著高于對照組 （P＜0.05）；見表 1。

2.2 不同病原體感染患兒的血清MMP-9、TIMP-1、sICAM-1、IL-6水平比較 病毒感染組患兒的血清 MMP-9、TIMP-1、sICAM-1、IL-6 水平顯著的高于非病毒感染組患兒（P＜0.05）；見表 2。

2.3 肺炎患兒治療前后的血清MMP-9、TIMP-1、sICAM-1、IL-6水平比較 治療后，恢復期的肺炎患兒的血清 MMP-9、TIMP-1、sICAM-1、IL-6 水平較急性期均顯著的降低（P＜0.05）；見表 3。

3 討論

小兒肺炎如不及時給予有效的治療，易進展成為重癥肺炎而引起肺外并發癥[5]。有調查發現，重癥肺炎是引起我國5歲以下兒童死亡的主要原因，其死因包括水電解質紊亂、心肌損害、腎功能損傷、腦炎、呼吸衰竭、休克等[6]。此類患兒往往需要接受輔助呼吸、免疫球蛋白及肺外并發癥的保護性治療，不僅增加醫療費用，也不利于患兒的預后[7]。早期發現重癥肺炎的征兆，早期給予針對性干預可促進重癥肺炎病情轉歸。

基質金屬蛋白酶（MMPs）是鋅、鈣依賴酶類，屬于亞類金屬蛋白超家族，參與維持體內正常新陳代謝和重組，可降解幾乎所有的細胞外基質成分[8]。MMP-9是MMPs家族成員，是降解細胞外基質的主要蛋白酶，可通過鋅或鈣離子介導而引起呼吸系統細胞外基質、基底膜降解，導致呼吸系統的正常結構被破壞，并參與氣道炎癥反應[9]。生理狀態下MMP-9表達極微，在病理狀態下，幾乎所有的肺實質細胞、炎性細胞均可產生MMP-9[10]。組織金屬蛋白酶抑制物（TIMPs）是一組內源性多功能糖蛋白家族，是MMPs的天然抑制因子，通過與MMPs催化活性中心的金屬離子結合而抑制其活性[11]。TIMP-1可通過抑制MMP-9的活性，而對呼吸系統細胞外基質和基底膜產生保護和修復作用[12]。

表1 三組研究對象的血清MMP-9、TIMP-1、sICAM-1、IL-6水平比較（±s）

表1 三組研究對象的血清MMP-9、TIMP-1、sICAM-1、IL-6水平比較（±s）

組別 n重癥組輕癥組對照組F值P值52 68 60 MMP-9（ng/ml） TIMP-1（ng/ml） sICAM-1（μg/L） IL-6（ng/ml）256.8±44.7 186.2±41.7 133.0±25.4 26.684 0.000 166.3±29.5 143.7±25.4 122.5±24.8 18.175 0.000 395.7±42.6 286.8±47.1 185.2±26.8 31.446 0.000 27.52±9.84 7.59±2.24 3.52±0.88 69.824 0.000

表2 不同病原體感染患兒的血清MMP-9、TIMP-1、sICAM-1、IL-6水平比較（±s）

表2 不同病原體感染患兒的血清MMP-9、TIMP-1、sICAM-1、IL-6水平比較（±s）

組別 n病毒感染組非病毒感染組t值P值65 55 MMP-9（ng/ml） TIMP-1（ng/ml） sICAM-1（μg/L） IL-6（ng/ml）263.2±42.8 173.1±35.6 12.398 0.000 168.0±27.5 140.1±21.8 6.078 0.000 371.6±39.8 408.9±42.8-4.942 0.000 26.11±8.52 10.30±4.51 12.368 0.000

表3 肺炎患兒治療前后的血清MMP-9、TIMP-1、sICAM-1、IL-6水平比較（±s）

表3 肺炎患兒治療前后的血清MMP-9、TIMP-1、sICAM-1、IL-6水平比較（±s）

時間 n急性期恢復期t值P值120 120 MMP-9（ng/ml） TIMP-1（ng/ml） sICAM-1（μg/L） IL-6（ng/ml）218.5±59.0 159.2±29.8 9.828 0.000 152.6±35.4 134.1±28.5 4.459 0.000 335.8±48.9 220.6±31.4 21.715 0.000 16.95±10.02 6.98±2.20 49.642 0.000

本研究中重癥組患兒的血清MMP-9、TIMP-1水平顯著的高于輕癥組、健康對照組；輕癥組的血清MMP-9、TIMP-1水平顯著高于健康對照組。恢復期的肺炎患兒的血清MMP-9、TIMP-1、sICAM-1、IL-6水平較急性期均顯著的降低。這是由于基質金屬蛋白酶表達升高后作用于支氣管、肺組織導致其發生損傷，而機體TIMP-1發生代償性升高以修復細胞外基質和基底膜。血清MMP-9、TIMP-1水平可在一定程度上反映小兒肺炎的嚴重程度及病情轉歸情況。小兒重癥肺炎多數是由不同病原體感染所導致。本研究還發現，病毒感染組患兒的血清MMP-9、TIMP-1水平顯著的高于非病毒感染組患兒，這一結果與已有的臨床研究結論一致[13]，提示血清MMP-9、TIMP-1水平有助于鑒別診斷引起肺炎的致病微生物類型。

氣道局部炎癥反應是小兒重癥肺炎主要的病理改變。sICAM-1是免疫球蛋白超家族成員，是由細胞表面糖蛋白脫落后形成的可溶性細胞間黏附分子，參與機體的炎癥反應過程，在哮喘、腫瘤、類風濕性關節炎、排異反應等患者中表達升高，其水平可反映炎癥反應程度[14]。IL-6是一種生物學效應廣泛的細胞因子，介導機體炎癥反應，對血管內皮細胞產生直接毒性，并激活其他炎癥因子[15]。本研究中重癥組患兒的血清sICAM-1、IL-6水平顯著的高于輕癥組、健康對照組，輕癥組的血清sICAM-1、IL-6水平顯著高于健康對照組。恢復期的肺炎患兒的血清sICAM-1、IL-6水平較急性期均顯著的降低。這一結果提示，血清sICAM-1、IL-6水平可在一定程度上反映小兒肺炎的嚴重程度及病情轉歸情況，隨著病情的減輕，炎癥反應程度下降，血清sICAM-1、IL-6水平隨之下降。本研究還發現，病毒感染組患兒的血清sICAM-1、IL-6水平顯著的高于非病毒感染組患兒，這一結果提示，病毒感染引起的氣道炎癥反應程度更加嚴重，更易進展至重癥肺炎階段。

綜上所述，肺炎患兒血清MMP-9、TIMP-1、sICAM-1、IL-6水平在不同病情、病原體及治療階段皆有變化，可以作為臨床診斷及治療的參考指標。