肺炎支原體和呼吸道合胞病毒所致首次喘息嬰幼兒臨床特點及細胞因子表達比較

單玉霞，陳海霞，朱紫微，遲磊，宇璐

喘息是兒童時期常見的呼吸系統癥狀之一，由不同的病因所致，發病機制及預后不同，故屬于一種異質性疾病。嬰幼兒較之年長兒由于氣道更窄、免疫力更弱等因素，喘息的發病率更高。引起嬰幼兒喘息的原因復雜，呼吸道感染是重要原因，其中呼吸道合胞病毒(respiratory syncytial viruses，RSV)是主要病原之一[1]，可引起嬰幼兒急性喘息發作，甚至是反復持續喘息，是發展成哮喘的危險因素，Th1/Th2免疫失衡且Th2免疫優勢應答是其重要的發病機制[2]。肺炎支原體(mycoplasma pneumoniae，MP)是引起兒童下呼吸道感染的常見病原體之一[3]。近年來，MP感染逐漸出現小年齡組趨勢，其臨床表現不同于年長兒，以喘息為主[4-5]，且病程遷延，常與RSV感染所致的嬰幼兒喘息相似，因病原學診斷滯后，臨床醫生常常難以鑒別。相關小年齡組MP感染所致嬰幼兒首次喘息的發病機制較少，是否與RSV感染所致喘息一致，存在Th1/Th2免疫失衡，需要進一步研究。本研究通過對筆者所在醫院住院的MP與RSV感染所致首次喘息嬰幼兒的臨床特點及Th1/Th2免疫應答情況進行比較分析，以探討MP感染與RSV感染所致嬰幼兒首次喘息的臨床特點差異以及MP感染可能的免疫學發病機制。

1 對象與方法

1.1 研究對象 收集2019年1月至2020年12月在本院呼吸科住院的MP感染(82例)及RSV感染(68例)所致首次喘息嬰幼兒為研究對象。MP感染組中男45例，女37例；年齡1個月至3歲，平均(19.32±9.18)個月。RSV感染組中男36例，女32例；年齡1個月至3歲，平均(14.82±7.71)個月。同期選取我院兒保科健康體檢嬰幼兒30例為對照組，其中男16例，女14例；年齡1個月至3歲，平均(17.25±8.90)個月。對照組分別與MP感染組、RSV感染組的年齡及性別構成比較，差異無統計學意義(P>0.05)，具有可比性。

1.2 診斷標準 所有患兒均為伴有喘息癥狀的急性下呼吸道感染，包括喘息性支氣管炎、毛細支氣管炎和肺炎，相關診斷標準依據《兒科學》第9版[6]及《兒童社區獲得性肺炎診療規范(2019年版)》[7]；急性起病，存在咳嗽、喘息和(或)發熱等癥狀，而且既往無喘息病史。病原學診斷標準[7]：MP診斷采用酶聯免疫吸附法(ELISA法)檢測血清MP-IgM抗體1∶160，未檢測到其他病原體感染；RSV診斷采用聚合酶鏈反應技術(RT-PCR法)檢測鼻咽分泌物RSV陽性，未檢測到其他病原體感染。

1.3 納入標準 (1)符合急性下呼吸道感染的診斷標準；(2)年齡1個月至3歲；(3)患兒家屬知情同意，且本研究通過本院醫學倫理委員會審核。

1.4 排除標準 (1)合并先心病、免疫缺陷、腫瘤、腎臟疾病、血液系統疾病等基礎疾病；(2)受試者近4周使用過免疫調節劑。

1.5 標本采集及處理 所有受試者，入院第2日靜脈外周血4 mL，注射進采血管中(含有抗凝劑)2 mL并搖勻備用；注射進采血管中(含有促凝劑)2 mL并搖勻，以3 000 r/min離心15 min(離心半徑15 cm)，取上層血清1 mL備用。

1.6 實驗室指標測定 (1)血清細胞因子：采用雙抗體夾心酶聯免疫吸附測定法(ELISA法)，測定γ干擾素(interferon-γ，IFN-γ)、白細胞介素-4(interleukin-4，IL-4)、IL-33含量。按照試劑盒(Elabscience公司)說明書，專業檢驗人員嚴格進行操作。(2)血清總IgE含量：采用酶聯免疫捕獲法(ELISA法)，按照試劑盒(浩歐博公司)說明書，專業檢驗人員嚴格進行操作。(3)外周血常規測定及C反應蛋白：采用全自動血液儀器分析儀(BC-6000plus)自動測定白細胞及中性粒細胞、淋巴細胞、嗜酸粒細胞百分比；采用全自動特定蛋白及時檢測分析儀(Ottoman-1000)，按照試劑盒(北京九強生物技術有限公司)說明書，膠乳免疫比濁法，專業檢驗人員嚴格進行操作定量測定C反應蛋白(C-reactive protein，CRP)。

2 結果

2.1 MP感染組與RSV感染組臨床特點及實驗室指標比較 與RSV感染組相比，MP感染組發病年齡大、喘息病程短、發熱者數占比少、白細胞計數水平高、淋巴細胞占比低、總IgE水平高、CRP水平低，差異有統計學意義(P<0.05)；MP感染組與RSV組相比，性別、中性粒細胞及嗜酸粒細胞百分比差異無統計學意義(P>0.05)。見表1。

2.2 MP感染組、RSV感染組與對照組血清細胞因子及比值比較 見表2。RSV感染組血清IFN-γ水平顯著低于MP感染組及對照組，差異有統計學意義(P<0.05)；RSV感染組血清IL-4水平、IL-33水平顯著高于MP感染組及對照組，差異有統計學意義(P<0.05)。RSV感染組血清IFN-γ/IL-4比值、IFN-γ/IL-33比值顯著低于MP感染組及對照組，差異有統計學意義(P<0.05)。

表1 MP感染組與RSV感染組臨床特點及實驗室指標比較

表2 3組研究對象血清細胞因子及比值比較

3 討論

嬰幼兒喘息是臨床常見的癥狀，發病率高，嚴重影響嬰幼兒健康，由于病因復雜，常常困擾臨床醫生。早期能夠判斷嬰幼兒喘息原因，早期干預治療，至關重要。下呼吸道感染是嬰幼兒時期喘息急性發作的重要原因，RSV及MP是其常見病原[8-9]。RSV是世界范圍內引起嬰幼兒下呼吸道感染的最常見病毒病原[10]，主要表現為毛細支氣管炎或肺炎，多數伴有喘息癥狀。臨床上，既無安全有效的RSV疫苗又無有效的抗RSV治療藥物，故RSV引起的下呼吸道感染以對癥支持治療為主；此外因RSV感染后不能夠產生持久免疫力，常重復感染，故是嬰幼兒早期暫時性喘息及持續喘息的重要原因[11]。MP是引起學齡兒童下呼吸道感染的常見病原體之一，大環內酯類抗生素及時治療能夠有效控制癥狀[12]；但近年來，MP感染逐漸出現小年齡組趨勢，其臨床表現不同于年長兒，以喘息為主要癥狀，因病原學診斷滯后，不能及時大環內酯類抗生素治療，常常病程遷延，與RSV感染所致的嬰幼兒喘息相似難以鑒別。本研究通過82例MP感染與68例RSV感染所致首次喘息嬰幼兒的臨床特點進行比較發現，MP感染所致喘息嬰幼兒的年齡組大、喘息持續時間短、伴有發熱癥狀的患兒少、白細胞計數值高且淋巴細胞占比低、CRP水平低、總IgE水平高。提示臨床醫生，當遇到年齡稍長的嬰幼兒，不伴有發熱且喘息時間較短、白細胞正常且淋巴細胞占比不高、CRP水平不高、總IgE水平高的患兒，考慮為MP感染的可能性大，及時給予大環內酯類抗生素治療，可能會有效緩解臨床癥狀；反之RSV感染的可能性大，以對癥治療為主，減少抗生素的濫用。

RSV感染所致的喘息機制目前仍不是非常明確，臨床及動物實驗表明，主要是病毒所致氣道感染損傷及免疫損傷共同作用的結果[13]。RSV感染所致毛細支氣管炎，多種Th1及Th2類細胞因子參與疾病發生發展過程。IFN-γ、腫瘤壞死因子α、IL-1、IL-2等Th1類細胞因子在病毒清除過程中發揮作用，在RSV下呼吸道感染年長兒外周血中IFN-γ等升高，但嬰幼兒尤其是6個月以下者外周血IFN-γ降低，而且與疾病的嚴重程度成正相關，IFN-γ越低，疾病越嚴重[14-15]。IL-4、IL-5、IL-10等Th2類細胞因子，主要是增強抗體介導的體液免疫應答及嗜酸粒細胞反應，與過敏反應及對抗寄生蟲有關，可以降低及限制Th1細胞反應。在RSV感染的毛細支氣管炎中IL-4、IL-5增高，而且升高程度與疾病的嚴重程度成正相關[16]。由于RSV感染的毛細支氣管炎患兒Th1細胞因子水平下降，Th2細胞因子水平升高，故存在Th1/Th2免疫失衡，可能存在Th2免疫應答占優勢，即Th2偏倚，且偏倚越嚴重，病情越重，與支氣管哮喘的免疫應答相似[13，17]。IL-33屬于Th2型細胞因子，在2003年后逐漸被認識，主要分布于人皮膚、呼吸道、胃腸道等與外界接觸的上皮細胞及內皮細胞，既可以促進Th2型免疫炎性反應，又可以在一定條件下促進Th1型免疫應答，促進抗病毒作用。IL-33參與多種Th2免疫應答優勢的疾病，在支氣管哮喘、RSV感染毛細支氣管炎表達明顯增加，促進炎性反應[18]。本研究RSV感染的首次喘息嬰幼兒，外周血Th1型細胞因子IFN-γ水平低于健康嬰幼兒，而Th2型細胞因子IL-4及IL-33水平高于健康嬰幼兒；IFN-γ/IL-4及IFN-γ/IL-33比值均低于健康嬰幼兒，提示Th1和Th2型細胞因子均參與了RSV感染的首次喘息嬰幼兒發病過程，且存在Th1/Th2免疫失衡，Th2免疫應答占優勢，與既往國內外RSV感染毛細支氣管炎研究一致[16，18-19]。

MP感染的發病機制目前仍不完全明確，目前主要集中于MP對氣道的直接損傷以及免疫學損傷，其中免疫學機制發揮了重要作用，MP感染可引起Th1/Th2免疫應答失衡[20]。本研究對象為MP感染的首次喘息嬰幼兒，外周血Th1型細胞因子IFN-γ水平均低于健康嬰幼兒，而Th2型細胞因子IL-4及IL-33水平均高于健康嬰幼兒；IFN-γ/IL-4及IFN-γ/IL-33比值均低于健康嬰幼兒，提示Th1、Th2類細胞因子可能參與了MP感染的首次喘息嬰幼兒發病過程中，且存在Th1/Th2免疫失衡，為Th2免疫優勢反應。與李九英等[21]研究一致，肺炎支原體肺炎患兒外周血IL-4、IL-33表達升高，而IFN-γ水平降低，Th1/Th2免疫應答失衡，Th2優勢免疫應答參與肺炎支原體肺炎氣道炎癥反應。與郭偉等[22]研究不一致，肺炎支原體肺炎患兒血清及肺泡灌洗液中腫瘤壞死因子α、IFN-γ和IL-4升高，病程1周內以腫瘤壞死因子α、IFN-γ升高為主，病程1～2周以IL-4升高為主，肺炎支原體肺炎病程初期為Th1免疫應答優勢，逐漸過渡為Th2應答優勢。在不同的肺炎支原體肺炎發病機制研究中，多數存在Th1/Th2免疫應答失衡，但Th1、Th2優勢應答并不相同，考慮可能與研究對象為不同年齡組、不同病程、不同的臨床表現、嚴重程度及免疫狀態相關。Saraya等[23]研究發現，MP感染所致下呼吸道感染以及嚴重程度多與MP載量、MP重復感染和宿主的免疫狀態相關，尤其是重復感染及機體處于Th2優勢應答狀態，故有特應質狀態的年長兒常發生典型及嚴重臨床癥狀。近年來嬰幼兒MP感染者有增多趨勢，考慮可能與我國獨生子女家庭結構改變有關，出現家庭內嬰幼兒接觸MP機會增加有關。

本研究通過MP及RSV感染的首次喘息嬰幼兒IFN-γ水平進行比較發現，RSV感染者IFN-γ水平降低地更明顯，IL-4和IL-33水平增高地更明顯，IFN-γ/IL-4及IFN-γ/IL-33比值降低地更明顯。考慮可能與MP及RSV感染所致下呼吸道感染的發病年齡組不同相關。Dowling等[24]研究發現，新生兒期存在Th1/Th2免疫失衡，Th1細胞免疫應答功能低下，而Th2細胞免疫應答優勢，逐漸成長后Th1/Th2免疫應答平衡。因年齡越小，IFN-γ等Th1細胞因子越不足，清除病毒能力越弱，這是RSV易導致小年齡組下呼吸道感染重要原因，也是可能存在更明顯的Th1/Th2失衡且Th2優勢應答的原因[12-13]。

綜上所述，MP感染與RSV感染所致首次喘息嬰幼兒臨床特點不同，MP感染者發病年齡大、喘息病程短、發熱者少、總IgE水平高、CRP水平低。細胞因子IFN-γ、IL-4、IL-33可能參與了MP感染和RSV感染所致首次喘息嬰幼兒發病過程，存在Th1/Th2免疫失衡，為Th2免疫應答優勢，且RSV感染更顯著，可能與RSV感染發病年齡更低相關。由于本研究樣本量少，沒有對病情輕重及不同病程進行分組比較，沒有對Th1及Th2型細胞進行分析比較，存在不足，尚需進一步深入研究。