閉塞性細支氣管炎患兒病情進展程度與肺功能、VEGF及炎性因子的關系研究

陳永英 胡鵬飛 董啟忠 郭四紅 張坤雄 黃飛

閉塞性細支氣管炎患兒病情進展程度與肺功能、VEGF及炎性因子的關系研究

陳永英1胡鵬飛2董啟忠3郭四紅1張坤雄1黃飛4

目的 研究閉塞性細支氣管炎(BO)患兒病情進展程度與肺功能、血管內皮生長因子(VEGF)以及炎性因子IL-4、IL-10、IFN-γ的相關性。方法 整理本院2006年1月-2016年1月間收治的108例閉塞性細支氣管炎(BO)患兒病例資料作為研究對象，將全部患兒根據病情進展程度分為輕度組與重度組，對比不同病情患兒的HRCT(肺部高分辨率CT)表現、肺功能、VEGF表達、IL-4、IL-10、IFN-γ三項炎性因子表達的差異性，并分析肺功能與VEGF、IL-4、IL-10、IFN-γ的相關性。結果 重度組支氣管擴張率為71.88%，輕度組支氣管擴張率為47.37%，兩組比較具有統計學差異性，P<0.05；兩組吸氣呼氣時間比(Ti/Te)、達峰值容積比(VPTEF/VE)、呼吸阻力(Rrs)具有統計學明顯性差異，P<0.05；兩組達峰時間比(tPTEF/tE)、中期流速比(TEF50/TIF50)具有統計學顯著性差異，P<0.01；重度組VEGF表達水平、IL-4表達水平以及IFN-γ表達水平與輕度組均具有統計學顯著差異性，P<0.01；VEGF與肺功能指標Rrs呈負相關r<0，但不具有顯著性，P>0.05；VEGF與肺功能指標Ti/Te、VPTEF/VE、tPTEF/tE、TEF50/TIF50具有正相關性00.05；IL-4與肺功能指標Ti/Te、VPTEF/VE、tPTEF/tE、TEF50/TIF50呈負相關性r<0，其中Ti/Te無負相關顯著性P>0.05；炎性因子IFN-γ與肺功能指標Ti/Te、VPTEF/VE、tPTEF/tE、TEF50/TIF50呈顯著正相關性，00.05。結論 輕度BO患兒肺功能明顯優于重度BO患兒，BO患兒的肺功能隨病情進展而變化，并與VEGF及炎性因子的表達水平密切相關。

閉塞性細支氣管炎；肺功能；血管內皮生長因子；炎性因子

BO是由多種誘因引發的一種肺部損傷[1-3]。肺損傷導致直徑<2mm細小氣道的腔壁組織纖維化，形成管腔閉塞而引發肺部的慢性病變。BO在兒科臨床上并不多見，本院臨床發病率不足1%，多繼發于重癥肺感染以后，例如呼吸道的合胞病毒感染、腺病毒感染、肺炎支原體感染后可見繼發，在自體免疫系統疾病、Stevens Johnson綜合征以及肺移植術后也可見繼發性BO。隨著HRCT在臨床日益廣泛的應用，BO的檢出率逐年上升，使得本病越來越受到臨床的重點關注。關于如何評估BO患兒的病情進展已經成為BO的重要臨床課題之一，為此本院收集以往BO患兒病例對相關資料進行回顧性分析研究，以期為臨床評估病情進展提供科學依據。

資料與方法

一、一般資料

整理本院2006年1月-2016年1月間支氣管炎患兒病例資料，全部患兒均行臨床常規檢查、X線胸片、HRCT檢查、肺功能檢查。記錄患兒的臨床癥狀與體征為分組提供依據，為防止繼發性感染干擾對臨床癥狀及體征的評估，本次入選患兒均為住院期間腋下體溫持續3d及以上低于37.5℃的患兒。依據有關文獻制定標準納入標準[4-5]。① 患兒曾經患有呼吸道感染或細支氣管炎；② 六周以上的持續或者反復咳喘，患兒可表現為呼吸急促和困難，肺部可聽見鳴音或者濕啰音；③ 應用支氣管擴張藥物無效果; ④ CT結果顯示為馬賽克灌注征、 支氣管擴張及支氣管壁增厚等，肺功能顯示小氣道阻塞性或混合性通氣功能障礙; ⑤ 其他疾病引起的咳喘排除。 研究內容經院倫理委員會批準。S上述分組標準前3條中有2條同時存在并有第4條的患兒納入重度組，其余患兒納入輕度組。本次篩選出納入研究的BO患兒共計108例，年齡為6-148個月，男81例，女27例；其中重度組32例，輕度組76例；小于1歲的25例，1-3歲57例，3.1-5歲12例，5.1-10歲9例，10歲以上(不含10歲)5例。重度組患兒年齡為7.3±2.3歲，輕度組患兒年齡為9.3±2.5歲，兩組患兒年齡對比有統計學差異性，P<0.05。

二、方法

1 診斷標準：參考相關文獻制定診斷標準[6-8]。診斷標準為： 患有急性感染或肺損傷后6 周以上，出現反復或持續氣促， 喘息或咳嗽、 喘鳴；支氣管擴張劑對于患兒無療效；臨床癥狀重，但X線胸片表現輕，過度通氣； CT 結果提示為支氣管壁增厚、 支氣管擴張、 肺不張、 馬賽克灌注征；肺功能示阻塞性通氣功能障礙；排除其他阻塞性疾病原因，可診斷為BO。本次入組患兒中排除其他類型的阻塞性慢性肺部疾病，例如肺部結核、囊性改變、纖維性改變；肺及支氣管系統先天異常患兒；有免疫缺陷的患兒。

2 檢查方法：HRCT檢查，全部患兒均行HRCT檢查，觀察患兒是否有黏液栓、肺不張、支氣管擴張及管壁增厚、馬賽克灌注征等征象并詳細記錄。肺功能檢查，6歲以下患兒采取嬰幼兒體描儀檢查肺功能，，6歲及以上患兒常規行肺功能檢測。6歲以下患兒均于自覺熟睡條件下或給予10%水合氯醛0.5-0.8mL/kg待患兒熟睡后檢查肺功能，檢查時患兒取仰臥位，使頸部稍稍向后仰起，以罩用緊扣于患兒的口鼻處，以無名指、小指輕托患兒下頜避免漏氣。VEGF與炎性因子檢測，抽取患兒清晨空腹外周靜脈血樣5mL置于4℃專用冰箱內30-60min，凝血后以3500r/s速度離心5min，分離出血清于-80℃專用樣本冰箱內儲存待檢，采取ELISA(雙抗體夾心酶聯免疫吸附法)進行檢測，使用上海西塘生物公司出品的專用試劑盒，根據試劑盒說明書嚴格操作，分別測定VEGF、IL-4、IL-10及IFN-γ值。

三、統計學方法

將兩組患兒肺功能、VEGF及炎性因子檢測結果進行對比分析，采取均數t檢驗；將肺功能兩組對比分析后有統計學差異性的指標分別與VEGF、炎性因子對比分析后，有統計學差異性的指標進行直線相關性檢驗，以分析其相關性；將兩組HRCT表現進行對比，采取卡方檢驗，均使用SPSS18.0軟件進行數據計算。

結 果

一、HRCT

重度組支氣管擴張率為71.88%，輕度組支氣管擴張率為47.37%，兩組比較具有統計學差異性，P<0.05。具體數據(見表1)。全部患兒HRCT典型征象圖(見圖1)。

二、肺功能

兩組RR、每公斤體重潮氣量(VT/kg)、呼吸順應性(Crs/kg)無統計學差異性，P>0.05；兩組吸氣呼氣時間比(Ti/Te)、達峰值容積比(VPTEF/VE)、呼吸阻力(Rrs)具有統計學明顯性差異，P<0.05；兩組達峰時間比(tPTEF/tE)、中期流速比(TEF50/TIF50)具有統計學顯著性差異，P<0.01；具體數據(見表2)。

表1 HRCT征象統計對比表[n(%)]

表2 肺功能統計對比表

圖1 左上馬賽克灌注征，右上支氣管擴張，左下支氣管壁增厚，右下黏液栓及肺不張

三、VEGF及炎性因子

重度組VEGF表達水平、IL-4表達水平以及IFN-γ表達水平與輕度組均具有統計學顯著差異性，P<0.01；兩組IL-10無統計學差異性，P>0.05；具體數據(見表3)。

四、肺功能與VEGF相關性

VEGF與肺功能指標Rrs呈負相關r<0，但不具有顯著性P>0.05；VEGF與肺功能指標Ti/Te、VPTEF/VE、tPTEF/tE、TEF50/TIF50具有正相關性0

表3 VEGF與炎性因子統計對比表

表4 肺功能與VEGF相關性分析表

五、肺功能與炎性因子相關性

炎性因子IL-4與肺功能指標Rrs呈顯著正相關00.05；IL-4與肺功能指標Ti/Te、VPTEF/VE、tPTEF/tE、TEF50/TIF50呈負相關性r<0，其中Ti/Te無負相關顯著性P>0.05；具體數據(見表5)。炎性因子IFN-γ與肺功能指標Ti/Te、VPTEF/VE、tPTEF/tE、TEF50/TIF50呈顯著正相關性，00.05；具體數據(見表6)。

表5 炎性因子IL-4與肺功能相關性分析表

表6 炎性因子IFN-γ與肺功能相關性分析表

討 論

BO屬于一種非特異的炎性疾病，以往診出率較低，隨著HRCT的廣泛應用BO的臨床診斷率逐漸上升。目前臨床上BO的診斷主要依靠于HRCT[9-10]。HRCT能夠清晰的顯示出細小氣道的病理改變，具有更高的敏感度。HRCT征象分為直接性征象與間接性征象，直接性征象包括有細小支氣管管壁的增厚及阻塞，間接性征象則包括氣體留滯、支氣管擴張及馬賽克灌注征等。馬賽克灌注征為BO患兒中的標志性特征，本次研究中全部BO患兒中均可見馬賽克灌注征。馬賽克灌注征是因血液自不足換氣區朝正常換氣、高換氣區分流所形成的，但馬賽克灌注征亦可見于血管及肺軟組織的浸潤疾病當中，因此屬于非特異性指征。本次研究主要針對BO的病情進展程度，輕度組與重度組的HRCT各征象表現中，僅支氣管擴張征象兩組發生率有統計學差異性，因此提示HRCT雖然是BO診斷的最佳依據，但對于BO病情進展的評估則未見明顯優勢。

BO患兒的主要肺功能異常可見有嚴重的順應性下降、氣流阻滯以及支氣管擴張等性。tPTEF/tE為反映患兒小氣道發生阻塞的一項最主要檢測指標，阻塞性通氣疾病的患兒中該指標可見明顯下降，阻塞情況越嚴重則比值越低。VPEF/VE為反映氣道阻塞的一項主要指標，在阻塞性通氣疾病患兒中其比值明顯下降，阻塞程度越嚴重則比值越低。向莉、饒小春等研究表明與BO患兒較哮喘患兒VPEF/VE與tPTEF/tE均明顯降低[11-13]。本次研究中輕度組VPEF/VE、tPTEF/tE明顯高于重度組，說明隨著BO病情進展VPEF/VE、tPTEF/tE逐漸下降，與上述文獻研究結果相符，同時也說明這兩項肺功能指標不僅對于BO的診斷具有參考價值對于BO的病情進展同樣具有一定的參考意義。Rrs是反映患兒氣道阻塞程度的一項重要指標，呼吸阻力越大則此項指標數值越高；Ti/Te正常值為1：10-1:1.5,當細支氣管發生阻塞時呼氣的時間出現延長，此項指標隨之下降；TEF50/TIF50是反映患兒大氣道功能的一項重要指標，當大氣道出現阻塞時則此項指標數值可見低于60%。本次研究中我們發現肺功能指標Ti/Te、TEF50/TIF50、Rrs兩組均有統計學差異性，提示BO的病情進展與Ti/Te、TEF50/TIF50、Rrs具有一定相關性。因此對BO患兒進行肺功能監測可正確評估病情進展，為臨床治療提供重要參考。

VEGF是血管重建的特異性生長因子，對嗜酸性的粒細胞導致的炎癥具有重要調節作用。當VEGF于肺部組織中產生并釋放后，則結合VEGF受體，從而起到加速細胞分裂增殖、促使細胞變形以及拮抗細胞凋零等系列作用。細小氣管發生閉塞性炎癥反應時，VEGF對于外源性的損傷或刺激進行應答，積極修復并維持上皮細胞與內皮細胞的功能。本次研究中輕度組VEGF明顯高于重度組，VEGF則能夠修復血管內皮細胞，重度組肺部血管滲透性加強，表現為水腫的加重。有研究表明VEGF能夠反映毛細支氣管炎患兒的病情進展程度[14-15]。這一點與本次研究結果相符。VEGF與肺功能指標進行相關性分析結果提示，VEGF與肺功能具有明顯的相關性。因此監測BO患兒VEGF水平，結合肺功能指標可對患兒病情進展程度的評估提供準確指導。

炎性因子IL-4具有加強B細胞與T細胞間相互作用的功能，可促使體液產生免疫應答，尤其是促使IgE的介導免疫反應，是IgE的一種特異化誘導因子，能夠活化靜止的B細胞，形成特異化IgE。IL-4還可以刺激血管的內皮細胞附著因子，使嗜酸性粒細胞于炎癥病灶處匯集，從而形成氣道的炎癥反應。本次研究中輕度組患兒的IL-4表達顯著低于重度組，說明隨著病情進展IL-4表達水平顯著升高，因此監測IL-4表達水平能夠反映出患兒BO的進展程度。IL-10是一種抑制細胞因子合成的因子。本次研究中重度組患兒IL-10表達水平低于輕度組，但無統計學意義，提示隨著BO病情進展患兒自體的抗炎因子水平下降，因此也從側面支持了炎癥的發展。 IFN-γ是維持Th1與Th2細胞亞群平衡態的一項因子，可有效控制呼吸道的炎癥反應。本次研究中IFN-γ隨之BO患者病情進展而顯著降低，說明BO重度患兒IFN-γ表達水平相對不足，難以控制肺部炎癥的發生與發展。通過IL-4、IFN-γ兩項炎性因子與肺功能進行的相關性分析得知，兩項炎性因子與肺功能均具有相關性，其中IL-4隨肺功能弱化而升高，而IFN-γ則隨肺功能弱化而降低。因此在BO患兒中監測IL-4、IFN-γ兩項炎性因子對于掌握患兒病情進展以及評估療效均具有重要意義。

綜上所述，BO患兒的病情進展與肺功能、VEGF、炎性因子均具有相關性，并且肺功能與VEGF、炎性因子同樣具有相關性。臨床上對BO患兒行肺功能、VEGF、炎性因子的監測對于評估病情進展程度及治療療效均具有重要的指導價值。

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Relationship of the degree of disease progression with pulmonary function, VEGF and inflammatory factors in patients with obliterating bronchiolitis

CHENYong-ying,HUPeng-fei,DONGQi-zhong,GUOSi-hong,ZHANGKun-xiong,HUANGFei
People’sHospitalofJianliCounty,Jinzhou,Hubei433300,China

Objective To study the relationship of the degree of disease progression with pulmonary function, VEGF and inflammatory factors (IL-4, IL-10 and IFN-γ) in patients with obliterating bronchiolitis (OB). Methods The clinical data of 108 children with BO were selected in our hospital from January 2006 to January 2016, and they were divided into the mild group and the severe group according to their degree of disease progression. The difference of HRCT (lung high resolution CT), pulmonary function, and the expression of VEGF, IL-4, IL-10, IFN-γ were compared, and the correlation of the degree of disease progression with pulmonary function, VEGF and inflammatory factors was analyzed. Results The bronchiectasis rate was 71.88% in the severe group and 47.37% in the mild group (P<0.05). There were significant differences in inspiratory expiratory time ratio (Ti/Te), peak volume ratio (VPTEF/VE), respiratory resistance (Rrs), peak time ratio (tPTEF/tE), and middle velocity ratio (TEF50/TIF50) between the two groups (P<0.05). The expression of VEGF, IL-4 and IFN-γ showed significant difference between the two groups (P<0.01). VEGF was negatively correlated with lung function index Rrs (r<0) without significance (P>0.05), and positively correlated with pulmonary function indexes of Ti/Te, VPTEF/VE, tPTEF/tE, and TEF50/TIF50 (00.05). The IFN-γ and lung function indexes of Ti/Te, VPTEF/VE, tPTEF/tE, TEF50/TIF50 showed a significant positive correlation (00.05). Conclusion The pulmonary function of children with mild BO is significantly better than those with severe BO. With the disease progression, their lung function is closely correlated with the expression levels of VEGF and inflammatory factors.

bronchiolitis; pulmonary function; vascular endothelial growth factor; inflammatory factor

10.3969/j.issn.1009-6663.2017.07.039

1. 433300 湖北 監利，監利縣人民醫院兒科 2. 434020 湖北 荊州，荊州市第一人民醫院大內科 3. 433124 湖北 潛江，潛江市江漢油田總醫院兒 4. 434020 湖北 荊州，荊州市中心醫院感染科

2016-11-22]