肺炎支原體感染復發喘息患兒血清EDN、IL-13、TGF-β1水平及危險因素分析

摘要：目的 探討肺炎支原體（MP）感染復發喘息患兒血清嗜酸性粒細胞來源神經毒素（EDN）、白細胞介素" "（IL）-13、轉化生長因子（TGF）-β1水平并分析MP感染復發喘息的危險因素。方法 80例MP感染的患兒根據既往有無MP感染伴喘息病史分為MP感染復發喘息組（復發喘息組）45例和MP感染無喘息組（無喘息組）35例，選取同期支氣管哮喘急性發作的患兒35例為哮喘組。采用酶聯免疫吸附試驗測定EDN、IL-13、TGF-β1水平。多因素Logistic回歸分析影響MP感染復發喘息的危險因素，受試者工作特征（ROC）曲線評估EDN、IL-13、TGF-β1對MP感染復發喘息的預測價值。結果 與無喘息組比較，復發喘息組、哮喘組EDN、IL-13、TGF-β1水平均較高（P＜0.05），哮喘組與復發喘息組比較差異無統計學意義。單因素分析顯示，復發喘息組的出生體質量低于無喘息組，特應性體質、一二級親屬過敏史、煙霧接觸、住院時間≥7 d比例高于無喘息組（P＜0.05）。多因素Logistic回歸分析顯示，EDN、IL-13、TGF-β1水平升高及特應性體質、煙霧接觸是MP感染復發喘息的危險因素（P＜0.05）。ROC曲線結果顯示，EDN、IL-13、TGF-β1及三者聯合預測MP感染復發喘息的曲線下面積（AUC）分別為0.688、0.662、0.689和0.765，聯合預測效能最高。結論 MP感染復發喘息患兒血清EDN、IL-13、TGF-β1水平升高，三者可預測MP感染后患兒復發喘息，為臨床干預提供指導。

關鍵詞：肺炎支原體；嗜酸細胞源神經毒素；轉化生長因子β1；白細胞介素13；兒童；喘息

中圖分類號：R725.62 文獻標志碼：A DOI：10.11958/20241823

Abstract： Objective To investigate serum levels of eosinophilic neurotoxin （EDN）， interleukin （IL）-13 and transforming growth factor （TGF）-β1 in children with recurrent wheezing of mycoplasma pneumoniae （MP） infection and analyze risk factors of recurrent wheezing with MP infection. Methods A total of 80 children with MP infection were divided into the MP infection recurrence wheezing group （45 cases） and the MP infection non-wheezing group （35 cases） according to the previous history of MP infection with wheezing， and 35 children with acute attacks of bronchial asthma were selected as the asthma group. The levels of EDN， IL-13 and TGF-β1 were determined by enzyme-linked immunosorbent assay. Multivariate Logistic regression analysis was performed to analyze risk factors of MP infection recurrence and wheezing. Receiver operating characteristic （ROC） curve was used to evaluate the predictive value of EDN， IL-13 and TGF-β1 on MP infection recurrence and wheezing. Results Compared with the non-asthmatic group， levels of EDN， IL-13 and TGF-β1 were higher in the recurrent asthmatic group and the asthmatic group （P＜0.05）. There were no significant differences in EDN， IL-13 and TGF-β1 levels between the asthma group and the recurrent asthmatic group. Univariate analysis showed that the birth weight was lower in the recurrent wheezing group than that of the non-wheezing group， and the proportion of atopic constitution， the first and second degree relatives allergy history， smoke exposure and hospital stay ≥7 d were higher than those of the non-wheezing group （P＜0.05）. Multivariate Logistic regression analysis showed that higher levels of EDN， IL-13， TGF-β1， atopic constitution and smoke exposure were risk factors for recurrent wheezing of MP infection （P＜0.05）. ROC curve results showed that the AUC of EDN， IL-13 and TGF-β1 for predicting the recurrence of MP infection and wheeting was 0.688， 0.662 and 0.689， respectively， and the AUC of the combined prediction of EDN， IL-13 and TGF-β1 was 0.765， which was the most effective than each single index. Conclusion Serum levels of EDN， IL-13 and TGF-β1 increase in children with recurrent wheezing of MP infection， and their serum levels may predict repeated wheezing in children after MP infection， providing guidance for clinical intervention.

Key words： mycoplasma pneumoniae; eosinophil-derived neurotoxin; transforming growth factor beta1; interleukin-13; child; wheezing

喘息是兒童時期常見的呼吸系統癥狀之一，引起喘息的原因眾多，最常見的誘因是呼吸道感染，而肺炎支原體（mycoplasma pneumoniae，MP）是常見的與兒童喘息密切相關的病原體。研究顯示，約有47.2%的MP感染患兒發生喘息［1］，而反復喘息的患兒中15.62%日后進展為哮喘［2］。尋找預測MP感染反復喘息發作及進展為哮喘的生物學指標成為近年的研究熱點。嗜酸性粒細胞來源神經毒素（eosinophil-derived neurotoxin，EDN）是嗜酸性粒細胞脫顆粒釋放的主要蛋白質，是反映氣道嗜酸性炎癥的關鍵因子，在哮喘患兒血清中EDN高表達［3］，其水平可反映哮喘的嚴重程度和控制狀態。白細胞介素（IL）-13主要由活化的Th2細胞分泌，是參與抗原提呈的主要促炎因子之一，可激活杯狀細胞并參與氣道黏液高分泌過程［4］，支氣管哮喘及反復喘息患兒血清中的IL-13水平明顯升高，其可作為預測哮喘急性發作的生物學指標［2］。轉化生長因子（TGF）-β1是介導氣道重塑的強誘導因子，在促進氣道成纖維細胞分裂、增殖，誘導膠原蛋白生成，加速氣道重塑進程等方面發揮重要作用［5］。支氣管哮喘患兒血清TGF-β1水平明顯升高，其水平可反映氣道結構變化，對評估哮喘不可逆氣流受限具有重要意義［6］。目前EDN、IL-13、TGF-β1在MP感染誘發的喘息患兒中的相關研究較少。本研究旨在探究MP感染復發喘息患兒血清EDN、IL-13、TGF-β1水平，并分析其影響因素，以期尋找預測MP感染導致反復喘息發作進而發展為支氣管哮喘的生物學指標，為早期干預疾病提供理論依據。

1 對象與方法

1.1 研究對象 選取2023年2月—2024年3月就診于山東第二醫科大學附屬醫院兒科的80例MP感染患兒，根據既往有無MP感染伴喘息病史分為MP感染復發喘息組（復發喘息組）45例和MP感染無喘息組（無喘息組）35例。選取同時期于本院就診的支氣管哮喘急性發作患兒35例為哮喘組。納入標準：（1）年齡≤14歲。（2）MP感染復發喘息為符合MP感染及喘息的診斷標準［7-8］，既往在醫療機構中確診至少1次或多次MP感染誘發的喘息發作，與本次發作間隔至少半年。（3）支氣管哮喘符合《兒童支氣管哮喘規范化診治建議（2020年版）》［9］中相關診斷標準。（4）可獲取完整病歷。排除標準：（1）有支氣管異物、支氣管肺發育不良、牛奶或其他食物過敏、閉塞性細支氣管炎、胃食管反流病等其他引起喘息的因素。（2）于診斷首日臨床支持存在MP以外感染（合并多種病原體，如細菌、病毒感染者）。（3）合并其他器質性疾病或免疫系統疾病。（4）入組前2個月內曾使用支氣管擴張藥物、激素類藥物及免疫調節劑等影響實驗數據的藥物。本研究經醫院醫學倫理委員會審核批準（倫理編號：wyfy-2023-ky-023）。

1.2 資料收集 收集患兒的年齡、性別、出生情況、臨床癥狀及體征、住院時間、MP感染情況、既往喘息情況、過敏史、家族史、煙霧接觸史以及是否合并先天性疾病和其他慢性疾病等。

1.3 實驗室檢測 抽取患兒靜脈血2 mL，于5 mL肝素鈉抗凝負壓真空采血管中室溫靜置30 min，于離心機3 000 r/min離心5 min后，吸取上層血清于2 mL EP管中，保存于-80 ℃醫用實驗冰箱中待檢。酶聯免疫吸附試驗測定EDN、IL-13、TGF-β1水平，試劑盒均購自武漢華美公司。操作步驟嚴格按照說明書進行。

1.4 統計學方法 采用SPSS 25.0軟件進行數據分析。非正態分布計量資料以M（P25，P75）表示，2組間比較采用Mann-Whitney U檢驗，多組間比較采用Kruskal-Wallis檢驗，事后兩兩比較采用Bonferroni法校正。計數資料以例或例（%）表示，組間比較采用χ2檢驗。多因素Logistic回歸分析MP感染復發喘息的危險因素。采用受試者工作特征（ROC）曲線分析EDN、IL-13、TGF-β1對MP感染復發喘息的預測價值。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 3組EDN、IL-13、TGF-β1水平比較 與無喘息組比較，復發喘息組、哮喘組EDN、IL-13、TGF-β1水平均較高（P＜0.05）。哮喘組與復發喘息組比較差異無統計學意義（P＞0.05）。見表1。

2.2 影響MP感染復發喘息的單因素分析 復發喘息組出生體質量低于無喘息組，特應性體質、一二級親屬過敏史、煙霧接觸、住院時間≥7 d比例均高于無喘息組（P＜0.05）。2組的年齡、性別、足月/早產、順產/剖宮產占比差異無統計學意義。見表2。

2.3 影響MP感染復發喘息的多因素分析

3 討論

MP是近年來呼吸道感染性疾病暴發的常見病原體之一。有研究顯示MP感染后復發喘息患兒明顯增加［10］。MP感染的患兒發生氣管哮喘的風險是健康兒童的6.8倍［11］。MP感染是進展為支氣管哮喘的重要誘發因素，然而目前尚缺乏對MP感染進展為支氣管哮喘的有效易行的早期預測方法。

EDN幾乎完全由嗜酸性粒細胞（eosinophils，EOS）釋放，然而與EOS計數相比，血清EDN水平能更準確地反映EOS的激活水平和分泌活性，并反映支氣管哮喘病情的嚴重程度［12］。EDN可通過Toll樣受體2（TLR2）激活樹突狀細胞中的TLR2-MyD88信號通路，增強Th2免疫應答，促進IL-4、IL-5等細胞因子表達，引起B淋巴細胞增殖及IgE的異常分泌，從而導致以IgE為介導的氣道變態反應性炎癥。哮喘患兒血清EDN水平顯著升高，哮喘急性發作期患兒的血清EDN水平顯著高于哮喘緩解期，其水平與肺功能呈負相關［13］。本研究中MP感染復發喘息患兒血清EDN水平明顯高于無喘息患兒，進一步分析顯示EDN是MP感染復發喘息的危險因素之一，提示血清EDN可能作為預測MP感染，尤其是復發喘息患兒未來進展為支氣管哮喘的生物學指標。目前已證實白三烯受體拮抗劑孟魯司特鈉可顯著降低哮喘患兒血清EDN水平［14］。此外，也已有研究證實抗IL-5單克隆抗體美泊珠單抗（Mepolizumab）和貝納利珠單抗（Benralizumab）可減輕高EDN哮喘患者的癥狀［15］。因此，在MP流行季節可以通過檢測MP感染患兒的血清EDN水平采取盡早給予孟魯司特鈉等干預，預防喘息發作及進展為支氣管哮喘。

IL-13為活化的Th2細胞分泌的廣泛參與抗原提呈的促炎因子，在多種變態反應性疾病中發揮促炎作用。持續高水平的IL-13刺激可引起IL-4、IL-5、嗜酸性粒細胞趨化因子-3等細胞因子大量釋放，導致支氣管收縮痙攣，臨床上出現喘息發作［16］。此外，IL-13可激活B細胞誘導合成IgE，并通過信號轉導和轉錄激活因子6（STAT6）信號通路誘導氣道黏液細胞中最主要的黏性蛋白5AC（MUC5AC）表達增加，引起氣道黏液高分泌，造成持續性的氣流阻塞［17-18］。黏液分泌過多又為病原微生物在呼吸道內的定植創造了良好條件，MP黏附于呼吸道上皮細胞釋放HapE酶、過氧化氫、社區獲得性呼吸窘迫綜合征毒素等，導致細胞破裂、溶解，引起氣道黏膜炎癥損傷，推測IL-13參與了MP感染后喘息反復發作的病理過程。國內研究發現，IL-13在MP感染和哮喘患兒中均呈高表達［19］。本研究進一步證實，MP感染復發喘息患兒血清IL-13水平高于無喘息患兒，且IL-13作為MP感染復發喘息的危險因素之一，對MP感染復發喘息具有較好的預測價值。度普利尤單抗（Dupilumab）可通過抑制IL-13靶點信號有效降低支氣管哮喘氣道炎癥及黏液高分泌［15］。對于MP感染復發喘息患兒，尤其是重度喘息患兒，當常規治療療效不佳時可給予度普利尤單抗治療。

TGF-β1是調節性T細胞等細胞分泌的細胞因子，可在肺泡的巨噬細胞、平滑肌細胞、成纖維細胞和血管內皮細胞中表達，激活Smads信號通路，介導Treg/Th17細胞所致的免疫反應，促進氣道成纖維細胞分裂、增殖，并誘導膠原蛋白的生成。研究證實，TGF-β1在哮喘氣道重塑過程中發揮重要作用，其水平與成纖維細胞數目及氣道基底膜厚度呈正相關，一定濃度的血清TGF-β1水平可致哮喘患者氣道的組織細胞增生和結構改變，失去原有的生理功能［7］。國內研究發現，TGF-β1在MP感染患者血清中表達水平升高，通過Smads信號通路介導MP感染患者的免疫反應［20］。此外，TGF-β1還可促進上皮間充質轉化（EMT）及表皮生長因子受體/磷酸肌醇3-激酶/蛋白激酶B（EGFR/PI3K/Akt）或絲裂原活化蛋白激酶/細胞外調節激酶（MAPK/ERK）通路的表達，進一步誘導氣道重塑、狹窄，引發不可逆的喘息反復發作［21-22］，由此推測MP感染后喘息發作與支氣管哮喘有相同的發病機制。本研究發現，MP感染復發喘息患兒血清TGF-β1水平明顯升高，而與哮喘急性發作患兒比較無差異，進一步分析顯示TGF-β1是MP感染復發喘息的危險因素，說明MP感染后，尤其反復喘息發作的患兒有可能存在氣道重塑的趨勢。目前基礎研究以TGF-β1為靶點抗人肺纖維化治療已取得顯著療效［23］，未來可通過監測支氣管哮喘及MP感染復發喘息患兒血清TGF-β1水平提前給予干預，防止發生氣道重塑，避免發展為不可逆的氣道狹窄，從而導致喘息持續發作。

本研究進一步分析還發現，特應性體質、接觸煙霧也是復發喘息的高危因素，因此在MP流行的秋冬季節，應加強防護，避免或減少感染，同時應避免接觸煙霧以預防喘息發作。本研究中MP感染復發喘息與足月/早產及順產/剖宮產無關，與以往報道不一致［1］，可能與本研究臨床樣本量少有關。因此，未來需要增大樣本量，特別是增加對早產及剖宮產史兒童的隨訪來進一步證實。

綜上所述，MP感染復發喘息患兒血清EDN、IL-13、TGF-β1水平升高，對進展為支氣管哮喘有一定的臨床預測價值，特別是對有特應性體質、煙霧接觸史的患兒，臨床可通過檢測血清EDN、IL-13、TGF-β1水平預測MP感染后的復發喘息發作，從而早期采取干預措施，預防喘息的反復發作及進展為支氣管哮喘。

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（2024-11-13收稿 2024-12-19修回）

（本文編輯 李志蕓）