哮喘兒童巨噬細胞吞噬功能和肺功能的關系研究

陳亮，官曉艷，龍俞宇，陳華友

兒童哮喘引起是呼吸困難的一種嚴重病癥，由于患兒本身免疫能力以及抵抗力較差，因此，假如控制不良則會迅速惡化且嚴重者危及生命[1-2]。巨噬細胞作為非特異性免疫細胞是機體抵御有害刺激的一道重要防線，它們的主要功能是以固定細胞或游離細胞的形式對細胞殘片及病原體進行噬菌作用(即吞噬以及消化)，并激活淋巴細胞或其他免疫細胞，令其對病原體做出反應[3-4]。而炎性反應是機體對于刺激的一種防御反應，巨噬細胞在多種急慢性炎性反應性疾病中發揮多種免疫功能，巨噬細胞作為炎性反應階段的主要吞噬細胞，負責清除機體損傷處組織和細胞的壞死碎片以及病原體等，這些物質對創傷愈合過程都有重要的調控作用[5]。M1型巨噬細胞通過釋放抵抗素，促進肝臟、骨骼肌和脂肪組織慢性炎性反應的形成；M2型巨噬細胞與M1型巨噬細胞存在拮抗作用，在生理情況下，脂肪細胞和肝細胞能夠通過生成IL-4和IL-13誘導向M2型巨噬細胞分化，但在病理情況下，M1型和M2型巨噬細胞失衡引發組織炎性反應和代謝功能障礙，從而促進胰島素抵抗。而肺功能又是人體呼吸的重要功能之一，肺功能的正常與否顯著影響著人們的正常生活[6-8]。因此，本研究對經檢查確診哮喘的兒童和同一時間有氣道炎性反應但非哮喘的兒童通過肺功能儀和痰細胞學等方法對相關指標進行測定，研究哮喘兒童巨噬細胞吞噬功能和肺功能的關系，報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2017年10月—2018年10月經檢查確診的哮喘兒童25例作為試驗組，同期收集有氣道炎性反應但非哮喘兒童25例作為對照組。試驗組男15例，10例，平均年齡(6.8±0.5)歲，體質量(20.0±1.2)k；對照組男14例，11例，平均年齡(6.5±0.7)歲，體質量(19.0±2.8)kg。2組兒童的性別、年齡、體質量比較差異無統計學意義(P>0.05)，具有可比性。本研究經醫院倫理委員會批準，患兒家屬均知情同意并簽署知情同意書。

1.2 觀測指標及方法

1.2.1 肺功能指標檢測：通過肺功能儀測定2組兒童1秒用力呼氣容積(FEV1)、FEV1占預計值百分率(FEV1%)、FEV1/用力肺活量(FVC)等指標。

1.2.2 氣道炎性相關指標檢測：采集2組兒童的痰液標本，通過痰細胞學方法測定嗜酸性粒細胞、中性粒細胞、巨噬細胞等數量。

1.2.3 血漿細胞免疫功能指標檢測：采集2組兒童空腹外周靜脈取血3 ml，肝素抗凝后，通過流式細胞儀測定血漿T淋巴細胞亞群CD3+、CD4+、CD8+等。

1.2.4 血漿炎性因子mRNA的檢測：采集2組兒童空腹外周靜脈取血3 ml，肝素抗凝后，10 000 r/min離心20 min提取血漿，利用ELISA法測定白介素-12β(IL-12β)、誘導型一氧化氮合酶(iNOS)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)的mRNA表達量。引物序列見表1。

2 結 果

2.1 肺功能指標的比較 試驗組患兒肺功能指標FEV1、FEV1%、FVC均低于對照組，差異有統計學意義(P<0.01)，見表2。

表2 2組受試者肺功能指標的比較

2.2 痰液巨噬細胞、中性粒細胞、嗜酸性粒細胞比較 試驗組患兒氣道痰液中的巨噬細胞和中性粒細胞高于對照組，嗜酸性粒細胞低于對照組，差異有統計學意義(P<0.01)，見表3。

表3 2組受試者氣道炎性反應相關指標的比較

表1 實時熒光定量PCR引物序列

2.3 血漿T淋巴細胞亞群指標比較 試驗組血漿T淋巴細胞亞群CD3+、CD4+、CD8+值明顯低于對照組，差異均有統計學意義(P<0.01)，見表4。

表4 2組受試者T淋巴細胞亞群指標比較

2.4 血漿炎性因子mRNA表達的比較 試驗組患兒血漿炎性因子IL-12β mRNA 和TNF-α mRNA 表達高于對照組，iNOS mRNA表達低于對照組，差異均有統計學意義(P<0.01)，見表5，圖1。

表5 2組患兒血漿炎性因子mRNA比較

圖1 RT-PCR檢測炎性因子mRNA表達情況

3 討 論

兒童哮喘作為兒童呼吸道疾病常見病癥之一，近年來發病率不斷上升。其發病原因較多，主要包括遺傳、肥胖等因素。研究發現，兒童哮喘的發生主要是由于肺泡中細胞異常凋亡以及氣道炎性反應的出現，因此，炎性反應機制是發病的關鍵因素，近年來，巨噬細胞在兒童哮喘發病炎性反應機制中作用的研究逐漸增多[9-11]。在該過程中，炎性反應因子增加，抗炎性反應因子減少[12-14]。吞噬細胞作為發病的重要研究目標，該細胞既可清除異物，又可促進病癥的恢復，巨噬細胞主要分為M1和M2型巨噬細胞。而巨噬細胞在某些刺激物如抗原等的刺激下，會出現巨噬細胞分化失調，從而導致傷口愈合緩慢[15-16]。因此，本試驗通過對哮喘患兒與非哮喘兒童的相關指標進行比較，結果顯示，試驗組患兒肺功能指標FEV1、FEV1%、FVC均低于對照組，差異有統計學意義(P<0.01)；試驗組患兒氣道痰液中的巨噬細胞和中性粒細胞高于對照組，嗜酸性粒細胞低于對照組，差異有統計學意義(P<0.01)；試驗組血漿T淋巴細胞亞群CD3+、CD4+、CD8+值明顯低于對照組，差異均有統計學意義(P<0.01)；試驗組患兒血漿炎性因子IL-12β mRNA和TNF-α mRNA表達高于對照組，iNOS mRNA表達低于對照組，差異均有統計學意義(P<0.01)，哮喘兒童巨噬細胞吞噬功能和肺功能之間存在相關性。

研究發現，巨噬細胞與中性粒細胞相互作用后導致中粒細胞凋亡，巨噬細胞吞噬凋亡的中粒細胞后發生相應的抗炎作用，促進患者病癥恢復，一磷酸腺苷活化蛋白激酶 α1(AMPKα1)在該過程中發揮重要作用[17-19]。另外，吞噬細胞和炎性反應因子的比例失調也會因為外界環境的刺激而發生變化，而促炎性反應反應介質的釋放是吞噬細胞調節炎性反應反應的關鍵[20]。巨噬細胞作為一種炎性反應細胞，其能夠在病原細菌侵入后進行識別及殺滅。該細胞在氣道以及肺部被其他因素激活后會釋放出炎性反應介質，包括IL-12β、iNOS和TNF-α。細胞的異常凋亡也在肺功能的損傷中起重要作用，而巨噬細胞在這種微環境下功能的發揮受到各種細胞凋亡的影響，部分情況下會導致巨噬細胞清除凋亡細胞的能力減弱，同時引發機體其他功能的減弱，導致并發癥的發生[21]。哮喘兒童的病癥由于受到病理影響而導致恢復過程減緩甚至停滯，通常表現為炎性反應的發生而導致細胞增殖發生異常，吞噬細胞作為主要防線，吞噬細胞在外界因素的的誘導下發生細胞M1和M2分化失調，引起AMPKα1分泌發生異常，更加大了哮喘兒童恢復的難度[22]。

綜上所述，對哮喘兒童通過進行相關指標測定，能夠為哮喘兒童制定治療方案提供科學的理論依據，促進快速恢復，這也為該病后續臨床試驗的進一步研究奠定了基礎。

利益沖突：無

作者貢獻聲明

陳亮，官曉艷：設計研究方案，實施研究過程，資料搜集整理，論文撰寫，進行統計學分析；龍俞宇，陳華友：提出研究思路，分析試驗數據，論文審核