肺炎支原體感染的哮喘患兒發病中血清CD40L、VCAM-1水平的意義

卞相麗，國 志，張金萍

0 引言

哮喘是由多種細胞參與的常見慢性炎性[1-2]。肺炎支原體(Mycoplasma pneumoniae，MP)是引發兒童和青少年肺炎的常見病原體，以往研究表明，MP可能與新發哮喘、哮喘惡化和哮喘慢性惡化有關[3-4]。雖然目前關于MP在哮喘發作中的確切作用和發病機制尚不清楚，但各種細胞因子和趨化因子參與誘導是重要的組成部分[5]。哮喘兒童缺乏MP感染的細胞和體液免疫，MP可能感染上、下呼吸道，引起肺炎或支氣管炎。

CD40L是一種在活化B細胞-T細胞上表達的33 kD的Ⅱ型跨膜糖蛋白，其最初被認為是介導B細胞-T細胞同源相互作用所必需的，能促進B細胞活化、分化和IgE生成[6-7]。最近的研究已經證明，CD40L在促進細胞產生抗原呈遞能力和共刺激分子表達方面發揮重要作用，包括CD80和CD86[8-9]。在發生哮喘方面，CD40L是誘導IgE在氣管-支氣管的過敏炎癥反應的必要條件，與過敏性氣道炎癥鼠模型的肺部炎癥發生和嗜酸性粒細胞增多密切相關[10]。此外，內皮細胞表面CD40L與CD40結合后，能刺激多種內皮黏附分子如血管細胞黏附分子-1(VCAM-1)的表達增加，繼而引起肥大細胞的白細胞與IgE附著在一起，隨時可能引發變態反應[11-12]。因此，本研究觀察了MP感染的哮喘患兒發病中血清CD40L和VCAM-1的水平變化，并探討二者的作用機制。

1 資料與方法

1.1 研究對象 選擇2013年1月至2014年12月在我院呼吸科接受治療的59例哮喘兒童作為觀察組，男37例，女22例，年齡0～15歲，平均年齡(6.65±2.28)歲。哮喘診斷參照2008年中國醫學會兒科呼吸疾病學會兒科專科組制定的診斷標準[13]。另外，55例未發生呼吸道感染的健康兒童作為對照組，男36例，女19例，年齡1～12歲，平均年齡(6.39±2.34)歲。納入標準：①伴有過敏性哮喘、短暫呼吸、咳嗽、胸悶的患者，接觸過變應原，受到冷空氣或物理、化學等外界因素刺激，運動引起的病毒性呼吸道感染；②患有喘息呼吸音和長時間或中斷的呼氣流量的患者；③對吸入支氣管擴張劑具有顯著療效的患者。排除患有嚴重的心臟病，包括自身免疫疾病或免疫缺陷病史，具有嚴重肺部疾病、腎臟疾病或患有過敏性支氣管哮喘病史的患者，以及在過去6個月接受過敏原免疫治療者。MP感染的診斷標準包括：MP-IgM抗體陽性，MP免疫球蛋白G(MP-IgG)-陰性抗體變為陽性或IgG抗體滴度升高>4倍。本研究獲得納入兒童父母的知情同意，并經本院倫理委員會審核批準。

1.2 方法

1.2.1 治療方案 MP-IgM抗體陰性的哮喘患兒接受β-內酰胺抗生素(青霉素或頭孢菌素)，急性哮喘患兒用支氣管擴張劑或激素治療。除常規療法外，MP-IgM抗體陽性的哮喘患兒接受10 mg/(kg·d)阿奇霉素治療，連續服用阿奇霉素3～5 d，待患兒體征恢復正常、臨床癥狀基本消失后，每周口服10 mg/(kg·d)阿奇霉素3 d，持續3周。在給藥期間進行血液和尿常規以及肝功能檢查。出現異常癥狀時，停止服用相關藥物。

1.2.2 標本采集和檢測 入組第2天清晨抽取所有患兒空腹靜脈血2 mL，對收集到的樣本在1 500 r/min離心15 min分離血清。酶聯免疫吸附法(ELISA)檢測受試者血清MP-IgM陽性率，使用Serodia Myco Ⅱ試劑盒(Fujirebio公司，東京，日本)。血清IgM水平(>750 U/mL)被認為是一種抗體陽性水平，提示MP感染。同時，ELISA檢測血清CD40L、VCAM-1水平，使用人可溶性CD40配體試劑盒和人血管細胞黏附分子-1試劑盒(Abcam公司，倫敦，英國)。

2 結果

2.1 兩組一般資料比較 觀察組和健康對照組兒童在性別、年齡、BMI、城市家庭兒童所占比例、暴露于粉塵、煙草煙霧環境所占比例方面差異無統計學意義(P>0.05)。觀察組患兒家族哮喘史所占比例略高于健康對照組，但兩組比較差異無統計學意義(18.6% vs. 7.2%，P=0.073)。見表1。

2.2 血清IgM抗體陽性率情況 觀察組患兒的MP-IgM陽性率為54.2%(32/59)，健康對照組的MP-IgM陽性率為16.4%(9/55)，兩組比較差異有統計學意義(χ2=41.115，P<0.01)。見圖1。

2.3 外周血 CD40L、VCAM-1水平 對未合并MP哮喘患兒、合并MP哮喘患兒和健康對照兒童的外周血CD40L、VCAM-1水平進行比較，整體差異均有統計學意義(F=4.83、27.54，P均<0.01)。與對照組比較，未合并MP和合并MP哮喘患兒的CD40L、VCAM-1水平升高(P<0.05)，并且合并MP哮喘患兒的CD40L、VCAM-1水平均高于未合并MP哮喘患兒(P<0.05)。見圖2。

2.4 哮喘合并MP的危險因素分析 以CD40L、VCAM-1表達水平為自變量，以是否感染MP 為因變量(感染=1，未感染=0)進行Logistic回歸分析，結果顯示，外周血CD40L、VCAM-1為哮喘合并MP的獨立危險因素(P<0.05)。見表2。

表1 兩組一般資料比較(例，%)

圖1 兩組受試兒童的MP-IgM陽性率比較

圖2 三組受試兒童外周血CD40L、VCAM-1表達水平比較

3 討論

有關研究表明，MP感染可能與支氣管炎和哮喘發生相關[14-15]，但關于其中潛在的作用機制尚未完全了解。本研究發現，與健康對照組相比，哮喘兒童MP-IgM陽性率較高，說明兒童哮喘發病可能與MP-IgM陽性率升高有關。通常，MP-IgM陽性可用作初始急性MP感染的早期診斷標準。MP作為一種特異性抗原，可引起即刻或遲發型超敏反應，并可能引起氣道過敏性炎癥反應和刺激IgE和IgM水平上調來介導1型變態反應[16]。此外，除了特異性IgG和IgE應答之外，MP感染與特異性IgM反應顯著相關[17]。因此，特異性MP-IgM的產生可能在哮喘惡化中起重要作用。Varshney等[18]在哮喘惡化期間感染MP的患者的外周血中發現高水平的MP-IgM抗體。Smith-Norowitz等[19]發現，與健康對照相比，哮喘患者的IgM陽性率顯著升高，并且表明增加的特異性MP-IgM反應在哮喘患者的MP感染中起重要作用。

本研究中的另一個重要發現：哮喘患兒的外周血 CD40L、VCAM-1水平顯著高于非哮喘對照組，并且合并MP的哮喘患兒的CD40L、VCAM-1水平均顯著高于未合并MP哮喘患兒。提示合并MP的哮喘患兒可能患有過敏性炎癥，并且升高的CD40L、VCAM-1水平在哮喘的發病機制中可能是至關重要的。CD4+T細胞表面的CD40L表達在哮喘發病過程中發揮著重要的促炎作用，因為其介導物-嗜酸性粒細胞在哮喘中被識別，但在健康的肺中未被發現。研究發現，CD40L與血管內皮細胞、平滑肌細胞表面的CD40受體結合后，進而激活NF-κB及c-JunN-末端激酶的信號轉導途徑，激發多種炎性細胞因子表達增加，進而導致炎癥反應進一步惡化[20]。通過糖皮質激素抑制哮喘疾病中的嗜酸性粒細胞增殖，可能與改善癥狀和氣道功能紊亂相關[21]。因此，以氣道嗜酸粒細胞浸潤為特征的哮喘通常被認為與外周血CD40L水平升高相關，CD40L可能在支氣管哮喘的發病機制中起重要作用[22]。VCAM-1是一種重要的細胞黏附分子，研究發現，在炎癥階段白細胞表面整合素的活化發生與內皮細胞上的VCAM-1表達有關，活化后的白細胞會遷移到內皮下組織與IgE附著在一起，隨時可能引發變態反應[23]。還有學者認為，嗜酸性粒細胞的移行與內皮細胞上的VCAM-1表達有關，進而增加其與其他細胞間的相互作用，導致免疫應答放大，誘發哮喘[24]。因此，我們推測MP影響氣道的可能解釋除了包括產生特異性的IgM抗體，還與激活了哮喘患兒的信號分子CD40-CD40L和內皮細胞上的VCAM-1表達有關。進一步Logistic回歸分析結果顯示，外周血CD40L、VCAM-1水平升高為哮喘合并MP的獨立危險因素，證實了我們的推測。

表2 哮喘合并MP的危險因素分析

號分子CD40-CD40L和內皮細胞上的VCAM-1表達有關。進一步Logistic回歸分析結果顯示，外周血CD40L、VCAM-1水平升高為哮喘合并MP的獨立危險因素，證實了我們的推測。

總之，本研究結果顯示，哮喘患兒較非哮喘兒童具有較高的MP-IgM陽性率，表明MP感染可促進哮喘患兒的IgM產生，外周血CD40L、VCAM-1水平升高可能導致MP-IgM陽性率升高，這可能反映哮喘易感性增加。但是，由于本研究的局限性，如樣本量小、沒有從分子生物學探究CD40L、VCAM-1在MP感染的哮喘患兒發病中的作用機制等，可能會影響本研究的結論。今后仍需通過開展大型前瞻性研究來確認二者在MP感染與哮喘風險中的預測價值。

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