血清維生素D、MMP-9表達水平對哮喘患兒嚴重程度的評估及臨床意義

樊映紅 謝 誠 王 麗 羅榮華 艾 濤

小兒哮喘是呼吸科常見的伴氣道高反應(yīng)的可逆性、梗阻性呼吸道疾病，主要表現(xiàn)為反復(fù)發(fā)作的咳嗽、喘鳴和呼吸困難[1-2]。小兒哮喘病因尚不明確，認為其發(fā)病與遺傳、炎癥、免疫等因素有關(guān)[3-4]。隨著研究的不斷深入，出現(xiàn)了細胞因子假說和維生素D假說[5]。血清25-羥基-維生素D水平與季節(jié)相關(guān)，其水平的降低與肺功能下降相關(guān)且此相關(guān)性在超重和肥胖的男性人群中更明顯[6]。1,25-(OH)2D與人2型肺泡細胞結(jié)合力較強，可促進肺泡表面活性物質(zhì)的合成以及氣道上皮的成熟[7]，研究報道，早產(chǎn)兒低維生素D水平可能增加新生兒呼吸窘迫綜合征及支氣管肺發(fā)育不良的發(fā)生率,并延長住院時間[8]。基質(zhì)金屬蛋白酶-9(matrix metalloproteinase-9, MMP-9)為一種可降解細胞外基質(zhì)蛋白的蛋白酶[9]。喬俊英等[10]通過研究發(fā)現(xiàn)，重癥肺炎急性期嬰幼兒血清中MMP-9水平明顯升高，同時其與嬰幼兒肺炎嚴重程度和恢復(fù)期肺功能損傷密切相關(guān)。本文旨在探討血清維生素D、MMP-9表達水平對哮喘患兒嚴重程度的評估價值，為兒童哮喘臨床診斷及治療提供理論依據(jù)。

資料與方法

一、臨床資料

選擇2018年8月至2019年8月成都市婦女兒童中心醫(yī)院呼吸科門診收治入院的56例哮喘急性發(fā)作期患兒作為研究對象。納入標準：①年齡5～13歲；②符合哮喘診斷標準；③依從性好可配合檢查且病案資料完善者。排除標準：①近1個月內(nèi)接受過影響血清維生素D及MMP-9水平治療者；②近半年接受過影響免疫功能調(diào)節(jié)治療者；③合并心肝腎功能不全、遺傳代謝病、腫瘤及自身免疫性疾病者；④咳嗽變異性哮喘者。根據(jù)病情嚴重程度將患兒分為輕度組14例、中度組25例、重度組17例。選擇同期在我院兒保科體檢合格的34例兒童作為對照組。患兒及其家屬充分知情，法定監(jiān)護人簽署知情同意書，本文經(jīng)我院倫理委員會批準。

二、研究方法

1. 哮喘診斷標準： ①年齡≥3歲，反復(fù)發(fā)作的喘息；②發(fā)作時可聞及雙肺哮鳴音，呼氣相延長；③有過敏史；④父母有哮喘病史；⑤除去其他引起喘息的疾病。滿足①②⑤即可診斷為哮喘；②⑤+喘息發(fā)作兩次可診斷為可疑哮喘或喘息性支氣管炎；②⑤③和(或)④+喘息發(fā)作兩次考慮給予哮喘治療性診斷。哮喘急性發(fā)作病情嚴重程度分級，見表1。

表1 哮喘急性發(fā)作病情嚴重程度分級

2. 肺功能檢查： 采用德國耶格公司生產(chǎn)的肺功能檢測系統(tǒng)測定受試對象第1 s用力呼氣容積(forced expiratory volume in one second, FEV1)、用力肺活量(forced vital capacity, FVC)、FEV1/FVC、25%用力呼氣流量(25% forced expiratory flow, FEF25)、50%用力呼氣流量(50% forced expiratory flow, FEF50)及75%用力呼氣流量(75% forcedexpiratory flow, FEF75)。受試對象穿著寬松衣物，清理呼吸道及鼻部分泌物保持呼吸通暢，靜坐休息15 min后取站立位，每個受試對象重復(fù)測3次取最高值進行分析。

3. 血液指標檢測： 入組后24 h內(nèi)采集受試對象靜脈血5 ml，離心處理后棄去上清液，置于-20 ℃保存?zhèn)溆谩?1)維生素D：取血清標本采用化學(xué)發(fā)光法利用發(fā)光免疫分析儀(西門子公司生產(chǎn)，型號ADVIA CENTAUR XP)測定血清中維生素D水平；(2)MMP-9：取血清標本加入基質(zhì)金屬蛋白酶-9檢測試劑盒(上海康朗生物科技有限公司，貨號KLC115.96，規(guī)格96T)，按照說明書進行操作，測定血清中MMP-9水平。

三、統(tǒng)計學(xué)處理

結(jié) 果

一、四組研究對象一般情況比較

四組研究對象在性別、年齡、身高及體質(zhì)量上差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)；不同病情程度患兒病程差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，見表2。

二、四組研究對象肺功能指標比較

患兒FEV1、FVC、FEV1/FVC、FEF25、FEF50及FEF75明顯小于對照組(P<0.05)；隨著病情程度加重，F(xiàn)EV1、FVC、FEV1/FVC、FEF25、FEF50及FEF75逐漸減小(P<0.05)，見表3。

三、四組研究對象血清中維生素D及MMP-9水平比較

患兒血清中維生素D水平明顯低于對照組，血清中MMP-9水平明顯高于對照組(P<0.05)；隨著病情程度加重，血清中維生素D水平逐漸降低，血清中MMP-9水平逐漸升高(P<0.05)，見表4。

組 別例數(shù)維生素D(ng/ml) MMP-9(μg/L) 輕度組1424.58±5.6818.67±3.45中度組2520.23±5.6521.25±3.42重度組1716.52±5.6423.58±3.37對照組3428.97±5.7414.32±3.38 F值21.94235.168 P值<0.001<0.001

表2 四組研究對象一般情況比較

表3 四組研究對象肺功能指標比較

四、血清中維生素D及MMP-9水平與肺功能相關(guān)性分析

血清中維生素D水平與FEF25、FEF50及FEF75呈正相關(guān)，血清中MMP-9水平與FEF25、FEF50及FEF75呈負相關(guān)(P<0.05)，見表5。

表5 血清中維生素D及MMP-9水平與肺功能相關(guān)性分析

五、血清中維生素D及MMP-9水平與病情嚴重程度相關(guān)性分析

血清中維生素D水平與病情嚴重程度呈負相關(guān)(r=-0.436，P<0.001)；血清中MMP-9水平與病情嚴重程度呈正相關(guān)(r=0.384，P<0.001)。

討 論

哮喘為呼吸系統(tǒng)常見疾病，是一種慢性氣道高反應(yīng)性炎癥[11]。兒童為哮喘的高發(fā)人群，若不及時診治可對患兒生理及心理造成嚴重影響[12-13]。兒童哮喘具有明顯家族聚集傾向，其發(fā)病受遺傳和環(huán)境因素雙重影響，氣道炎癥和呼吸道重塑為兒童哮喘主要發(fā)病機制[14-15]。哮喘的發(fā)作實質(zhì)上是外周支氣管痙攣致氣道變窄，從而引起肺通氣及通氣/血流比值下降的過程[16-17]。醫(yī)學(xué)上將吸氣狀態(tài)下內(nèi)徑>2 mm肺內(nèi)支氣管稱為大氣道，內(nèi)徑≤2 mm肺內(nèi)支氣管稱為小氣道[18-19]。肺功能檢查中大氣道評估指標主要有FEV1、FVC及FEV1/FVC，小氣道評估指標主要有FEF25、FEF50及FEF75。在患者未出現(xiàn)臨床不適癥狀或常規(guī)肺功能檢查正常前，小氣道功能測定對疾病早發(fā)現(xiàn)、早治療具有積極意義[20]。楊哲等[21]通過研究發(fā)現(xiàn)，5～14歲哮喘控制患兒中，12.2%存在小氣道功能障礙但有一定程度可逆性。本文結(jié)果顯示，患兒FEF25、FEF50及FEF75明顯小于對照組且隨著病情程度加重值逐漸減小。提示哮喘患兒小氣道有一定程度受阻情況。劉雪茹等[22]通過研究發(fā)現(xiàn)，兒童哮喘及咳嗽變異性哮喘患兒FEV1、FVC及FEV1/FVC均明顯降低，肺功能檢查在疾病診斷及病情評估上具有較高臨床價值。本文結(jié)果顯示，患兒FEV1、FVC、FEV1/FVC明顯小于對照組且隨著病情程度加重值逐漸減小，提示哮喘患兒大氣道也存在受限情況。

維生素D為固醇類衍生物，具有促進鈣磷吸收、骨骼生長及鈣化、抗佝僂病作用[23]。近年有研究表明維生素D具有免疫調(diào)節(jié)作用，成人血清中25-羥基-維生素D水平與免疫球蛋白E呈正相關(guān)[24]。維生素D與宿主對呼吸道感染反應(yīng)密切相關(guān)，有研究表明，血清低25-羥基-維生素D水平為兒童反復(fù)呼吸道感染的高危因素[25]。陳江等[26]通過研究發(fā)現(xiàn)，維生素D缺乏可導(dǎo)致兒童哮喘患兒癥狀反復(fù)同時提高患病率。本文結(jié)果顯示，患兒血清中維生素D水平明顯低于對照組且隨著病情程度加重其水平逐漸降低，與以往研究結(jié)果一致，提示哮喘患兒存在不同程度的維生素D缺乏，臨床診治中應(yīng)加強對患兒血清中維生素D的監(jiān)測并及時補充維生素D。同時本文通過相關(guān)性分析得出，血清中維生素D水平與FEF25、FEF50及FEF75呈正相關(guān)，與病情嚴重程度呈負相關(guān)，提示哮喘患兒血清中維生素D的缺乏對小氣道平滑肌收縮與氣道重塑影響較大，臨床應(yīng)重視血清維生素D的監(jiān)測。細胞外基質(zhì)(extracellular matrix, ECM)主要成分為多糖、蛋白或蛋白聚糖，這些物質(zhì)構(gòu)成的復(fù)雜網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，起著支持連接組織結(jié)構(gòu)、調(diào)節(jié)組織發(fā)生及細胞生理活動作用[27]。有研究表明，當氣道平滑肌受到相應(yīng)刺激或與體內(nèi)免疫細胞相互作用時可分泌大量炎性細胞因子、趨化因子、粘附因子及ECM導(dǎo)致氣道炎癥持續(xù)化，其中ECM的沉積與降解失衡是促進哮喘氣道高反應(yīng)性導(dǎo)致氣道重塑的重要原因[28]。MMP-9為ECM降解中的關(guān)鍵性酶，具有調(diào)節(jié)細胞粘附作用，可直接或間接參與氣道的重塑以及創(chuàng)傷的修復(fù)[29]。有研究表明，慢性哮喘小鼠體內(nèi)MMP-9表達增加可引起氣道壁厚度增加導(dǎo)致氣道重塑[30]。本文結(jié)果顯示，患兒血清中MMP-9水平明顯高于對照組且隨著病情程度加重其水平逐漸升高。提示哮喘患兒隨病情程度不斷加重其氣道重塑也加重，患兒哮喘癥狀亦加重。通過相關(guān)性分析得出，血清中MMP-9水平與FEF25、FEF50及FEF75呈負相關(guān)，血清中MMP-9水平與病情嚴重程度呈正相關(guān)，提示血清中MMP-9對哮喘患兒的影響也是以小氣道為主。

綜上所述，哮喘患兒血清中維生素D水平隨病情程度逐漸下降，MMP-9水平隨病情程度逐漸上升，同時其水平與肺功能密切相關(guān)，加強對哮喘患兒血清維生素D及MMP-9的監(jiān)測對病情評估具有重要的臨床意義。