血清25(OH)D3和IgE在呼吸道合胞病毒毛細支氣管炎患兒中的表達及其臨床意義

張蓉芳，梁 譞，陳 德，郭 麗，楊 輝，徐 燕，李桂榮，劉東海

(甘肅省婦幼保健院兒童哮喘中心，甘肅蘭州 730050)

毛細支氣管炎是嬰幼兒常見的以細支氣管受累為主的下呼吸道感染性疾病,發病率高,常發生于2歲以下小兒,尤以6個月以內多見,咳嗽和喘憋是其主要臨床表現,部分患兒可出現反復喘息發作,最終可發展為哮喘[1]。毛細支氣管炎最常見的病因是病毒感染,呼吸道合胞病毒(RSV)是最常見的病原體。近年來，維生素D對人體免疫功能的調節作用日益受到國內外學者的廣泛關注,其在小兒毛細支氣管炎等喘息性疾病的發生、發展及防治中發揮著重要作用。25(OH)D3是維生素D3在血液中的主要存在形式,在血液循環中較穩定,可反映體內維生素D的真實水平。本研究通過對2015年1月至2016年7月本院兒童哮喘中心收治的96例RSV毛細支氣管炎患兒25(OH)D3及IgE水平進行臨床分析,探討二者在該類疾病中的表達及臨床價值。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取本院兒童哮喘中心2015年1月至2016年7月收治的RSV毛細支氣管炎患兒96例作為觀察組,其中男54例,女42例,年齡45 d至3歲,平均(5.53±1.97)個月。另選取同期于本院兒童保健門診體檢的96例健康兒童作為對照組,其中男51例,女45例,年齡29 d至3歲,平均(6.01±2.27)個月。根據《毛細支氣管炎診斷、治療與預防專家共識(2014年版)》[2]分級方案將觀察組患兒分為輕度、中度、重度3個亞組。觀察組和對照組、觀察組各亞組患兒在性別、年齡等方面比較，差異無統計學意義(P>0.05),均具有可比性。本研究經甘肅省婦幼保健院倫理委員會批準,所有入選研究患者家屬均簽署臨床治療知情同意書。

1.2納入與排除標準 納入標準：所選觀察組患兒診斷均符合《諸福棠實用兒科學》(第7版)[3]制定的毛細支氣管炎診斷標準，所有患兒均有咳嗽、喘息癥狀,雙肺可聞及廣泛喘鳴音或伴濕啰音,X線胸部正位片呈支氣管周圍炎征象或伴斑片狀陰影,患兒自發病至納入研究的時間均在 3 d以內，鼻咽分泌物標本RSV采用PCR檢測呈陽性。對照組既往無特殊病史。排除標準：(1)存在合并其他病原體感染或多種病原體混合感染；(2)存在先天性心臟病、先天性喉軟骨發育不全、肺部畸形、急性原發性中樞神經系統疾病、原發性免疫缺陷病；(3)有家族過敏史，近1個月內有呼吸道感染病史，近1個月內接受免疫抑制劑及免疫增強劑治療；(4)中途放棄治療或臨床資料不完整者。

1.3方法

1.3.1研究方法 采集觀察組患兒住院當日呼吸道分泌物標本,-70 ℃干冰冷凍保存并冷藏運送至中國疾病控制中心病毒預防控制所病毒基因工程國家重點實驗室進行標本RSV PCR檢測檢測。其他病原學檢測:(1)細菌及真菌:采用負壓吸痰法收集深部呼吸道分泌物2～4 mL送檢,采用培養法培養需氧菌，厭氧菌及真菌。(2)病毒:采集痰標本后送檢,采用RT-PCR檢測方法,檢測腺病毒，流感病毒A、B，副流感病毒Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ等。(3)肺炎支原體及肺炎衣原體特異性抗體檢測:采集血液標本后送檢,采用聯免疫吸附試驗(ELISA)對肺炎支原體及肺炎衣原體特異性抗體進行檢測。

1.3.2血清25(OH)D3、 IgE 水平檢測 采集健康兒童體檢當日及RSV毛細支氣管炎患兒入院當日空腹外周靜脈血2管各2 mL,室溫下放置2～4 h,3 000 r/min離心15 min,分離血清并置于-20 ℃保存。25(OH)D3檢測采用ELISA定量檢測(檢測試劑盒購自英國IDS公司，批號26135),同時采用ELISA法測定入選患者的血清IgE水平(檢測試劑盒購自上海信裕生物工程有限公司，批號XY-E11536)。實驗操作步驟嚴格按照試劑盒使用說明書進行,檢測方法的各項質量指標及質控參數均在允許范圍內。

2 結 果

2.1對照組與觀察組患者血清25(OH)D3及IgE水平比較 RSV毛細支氣管炎患兒血清25(OH)D3水平顯著低于對照組,而血清IgE顯著高于對照組,差異均有統計學意義(P<0.05)，見表1。

表1 對照組與觀察組患者血清25(OH)D3及IgE水平比較±s)

2.2觀察組患兒不同危重程度亞組血清25(OH)D3及IgE水平比較 RSV毛細支氣管炎患兒血清25(OH)D3水平與病情嚴重程度分級呈負相關(r=-0.75,P<0.01),隨著病情嚴重程度分級增加血清25(OH)D3水平呈降低趨勢；血清IgE水平與病情嚴重程度分級呈正相關(r=0.71,P<0.01),隨著病情嚴重程度分級增加IgE水平呈升高趨勢，見表2。

表2 不同危重程度亞組間血清25(OH)D3及IgE水平比較±s)

注:與輕度組比較,aP<0.05；與中度組比較,bP<0.05

2.3血清25(OH)D3及IgE水平相關性分析 RSV毛細支氣管炎患兒血清25(OH)D3與IgE水平呈顯著負相關(r=-0.72,P<0.05),而對照組血清25(OH)D3與IgE 水平無明顯相關性(r=-0.03,P>0.05)。RSV毛細支氣管炎輕度亞組、中度亞組、重度亞組患兒血清25(OH)D3均與IgE水平呈負相關(r=-0.76、-0.81、-0.80,P<0.05)。

3 討 論

毛細支氣管炎的病原菌多為RSV,其臨床癥狀為呼氣相出現呼氣困難、喘憋,易引起心力衰竭及呼吸衰竭。流行病學資料證實,部分毛細支氣管炎患兒在以后會發展為哮喘[4],嚴重威脅嬰幼兒的身心健康和生命安全。

維生素D被證實除了具有調控鈣、磷代謝和骨骼穩定狀態等作用,同時通過與機體維生素D受體結合后發揮生物學效應,參與防御、炎癥、免疫調節和修復等一系列病理生理過程[5]。維生素D有多種活性形式,其中以1,25(OH)2D3為主要活性形式,而25(OH)D3水平較為穩定,是衡量體內維生素D水平的最佳檢測指標[6]。目前研究發現，維生素D水平與許多呼吸系統疾病包括毛細支氣管炎、支氣管哮喘、兒童反復呼吸道感染、肺結核的發生發展關系密切[7-10]。MCNALLY等[7]報道兒科重癥監護室急性下呼吸道感染患兒的病情嚴重程度與維生素D缺乏明顯相關，維生素D缺乏還可增加上呼吸道感染和病毒感染的風險。BELDERBOS等[8]的研究支持上述結果,其研究顯示,50%以上的新生兒臍帶血1,25(OH)2D3水平低于平均值,其維生素D缺乏極有可能是直接導致出生后第1年發生RSV呼吸道疾病的危險因素之一。有研究認為,維生素D作為重要的免疫調節物質在嬰幼兒毛細支氣管炎中起著重要作用,補充維生素D能降低各種病毒感染的機會并加速誘導機體對病毒感染的免疫應答,同時還能幫助減少炎癥[11]。我國學者丁玲等[12]證實,嬰幼兒毛細支氣管炎輔以維生素D治療,可以有效縮短病程、改善療效。

IgE介導Ⅰ型變態反應的免疫球蛋白,在過敏性疾病的發病中有明顯作用,且與病情嚴重程度有關[13]。有研究表明，毛細支氣管炎發作期患兒血清IgE水平及外周血嗜酸性粒細胞計數高于對照組,提示毛細支氣管炎也存在著IgE產生過多[14]。本項研究同樣顯示,RSV毛細支氣管炎患兒血清IgE顯著高于對照組，推測RSV感染后,RSV作為抗原通過多種免疫學機制促進B淋巴細胞的激活和成熟,刺激機體產生特異性抗體,致使IgE增高,結合相應病毒抗原后引發生物學效應,引起氣道炎癥和氣道高反應性,導致臨床癥狀的出現。

本研究結果表明,觀察組患者血清25(OH)D3水平明顯低于對照組，差異有統計學意義(P<0.05),與MANSBACH等[15]研究報道一致,提示血清25(OH)D3的缺乏可能與本病發生和發展有關。由于維生素D作用機制的特異性和復雜性,目前對于低水平25(OH)D3具體致病機制尚未完全清晰,可能與低維生素D水平導致宿主對病原的防御反應下降相關。結合目前國內外研究現狀,筆者分析原因如下:(1)呼吸道屏障作用和抵抗力受損。維生素D缺乏可導致呼吸道黏膜上皮變性、角化和增生,血管內皮生長因子(VEDR)、纖連蛋白等合成增加,削弱呼吸道清除能力及誘發氣道高反應性[16-17]。維生素D缺乏還可降低Toll樣受體介導的抗菌肽LL-37、防御素等的表達,減弱機體抗感染的第一道防線[18]。(2)單核-巨噬細胞系統免疫功能減弱:活性維生素D即1,25(OH)2D3可促進單核細胞分化成熟為巨噬細胞,刺激巨噬細胞釋放前列腺素E2,以及預防炎性細胞的過度表達[19]，維生素D的缺乏可抑制單核-巨噬細胞系統的免疫功能。(3)體液免疫功能降低:維生素D缺乏致使 B 細胞增殖、分化、成熟障礙并誘導其凋亡[20],抑制B淋巴細胞對抗原刺激的敏感性,減少免疫球蛋白分泌。(4)細胞免疫功能紊亂:活性維生素D缺乏時外周血T淋巴細胞總數及輔助T細胞百分比明顯下降,T淋巴細胞合成IL-2、干擾素γ(IFN-γ)、腫瘤壞死因子β(TNF-β)等細胞因子受抑制[21]。嬰幼兒維生素D缺乏,體內免疫功能紊亂以及支氣管纖毛運動減弱,是嬰幼兒毛細支氣管炎的易感因素[22]。由此推斷,對患兒進行維生素D補充治療以糾正其低水平狀態,可能會調節機體的免疫功能,防止嬰幼兒毛細支氣管炎的發作。

本研究結果還顯示，RSV毛細支氣管炎患兒血清25(OH)D3水平與病情嚴重程度分級呈負相關(r=-0.75,P<0.01),隨著病情嚴重程度分級增加呈降低趨勢,而血清IgE水平與病情嚴重程度分級呈正相關(r=0.71,P<0.01),隨著病情嚴重程度分級增加呈升高趨勢。提示血清25(OH)D3及IgE水平與RSV毛細支氣管炎患兒病情嚴重程度相關,維生素D可能在疾病進展中起一定作用,說明可以通過測定血清25(OH)D3水平預測疾病的發展趨勢,為判斷RSV毛細支氣管炎患兒病情評估提供分子學依據,血清25(OH)D3越缺乏,IgE水平表達越高,病情越重。

HYPPNEN等[23]報道,25(OH)D3可直接抑制Th2類細胞增殖及細胞因子分泌,從而間接抑制B淋巴細胞IgE的產生。本研究發現，RSV毛細支氣管炎患兒及輕度、中度、重度3個亞組血清25(OH)D3與IgE均呈負相關(r=-0.72、-0.76、-0.81、-0.80,P<0.05),而對照組血清25(OH)D3與IgE水平無明顯相關性(r=-0.03,P>0.05),故推測機體處于低水平25(OH)D3狀態下在病毒感染后促進Th2細胞激活及炎性介質及細胞因子產生,從而進一步激活B淋巴細胞合成IgE,與變應原結合后發生變態反應。

4 結 論

作為嬰幼兒時期常見的感染性疾病，隨著病情的進展，RSV毛細支氣管炎患兒中血清25(OH)D3水平降低,而血清IgE水平升高，二者與病情分級相關,提示血清25(OH)D3及IgE在RSV毛細支氣管炎發生和發展過程中發揮著重要作用。維生素D缺乏可能是該病的潛在病因,亦可作為患兒病情評估的客觀指標。加強RSV毛細支氣管炎患兒維生素D補充及糾正不足,可能會有效改善病情狀況和進展,這給臨床上該病的治療提供了一條新途徑。本研究局限在于單中心臨床調查,研究樣本量相對偏少,進一步闡明維生素D水平在RSV毛細支氣管炎病情進展中的動態變化及病理生理學機制,對指導臨床上調整相關的預防及治療策略有重要意義,值得進一步深入研究。