呼吸道病毒感染對支氣管哮喘患兒Th1/Th2細胞因子平衡的影響

王開梅 林志雄 胡祥英 鄭光強 邱文海

[摘要] 目的 探討呼吸道病毒感染對支氣管哮喘患兒Th1/Th2細胞因子平衡的影響。 方法 選擇2016年3月～2018年2月海口市婦女兒童醫院收治的支氣管哮喘患兒153例，另選擇同期健康兒童69名為對照。統計支氣管哮喘患兒呼吸道病毒感染類型，比較受試兒童外周血Th1、Th2、Th1/Th2比值、氣道功能[1 s用力呼氣量（FEV1）、用力肺活量（FVC）、最大呼氣流速（PEFR）和FEV1/FVC]及血氣指標[動脈血氧分壓（PaO2）和二氧化碳分壓（PaCO2）]，另外分析支氣管哮喘患兒外周血Th1、Th2、Th1/Th2比值與氣道功能及血氣指標的相關性。 結果 支氣管哮喘患兒中呼吸道病毒感染陽性率為66.67%（102/153），其中腺病毒（AV）21例、流感病毒（IFV）27例、副流感病毒（PIV）24例及呼吸道合胞病毒（RSV）30例;支氣管哮喘患兒外周血Th1、Th1/Th2比值、FEV1、FVC、PEFR、FEV1/FVC及PaO2均明顯低于健康兒童（P < 0.05），而Th2細胞含量和PaCO2明顯高于健康兒童（P < 0.05）;IFV感染患兒、RSV感染患兒外周血Th1、Th1/Th2比值均明顯低于單純哮喘患兒（51例）（P < 0.05），而Th2明顯高于單純哮喘患兒（P < 0.05）;支氣管哮喘合并呼吸道病毒感染患兒FEV1、FVC、PEFR、FEV1/FVC及PaO2均明顯低于單純哮喘患兒（P < 0.05），而PaCO2顯著高于單純哮喘患兒（P < 0.05）。支氣管哮喘患兒外周血Th1和Th1/Th2與FEV1、PEFR、FEV1/FVC及PaO2呈正相關（P < 0.05），而與PaCO2呈負相關（P < 0.05）;同時外周血Th2與PaCO2呈正相關（P < 0.05），而與PEFR、FEV1/FVC及PaO2呈負相關（P < 0.05）。 結論 呼吸道病毒感染影響支氣管哮喘患兒Th1/Th2細胞因子平衡，抑制Th1細胞功能，激活Th2細胞功能，其中PSV和IFV影響更明顯。

[關鍵詞] 呼吸道病毒感染;支氣管哮喘;輔助性T細胞;平衡

[中圖分類號] R562.25? ? ? ? ? [文獻標識碼] A? ? ? ? ? [文章編號] 1673-7210（2019）02（b）-0076-04

[Abstract] Objective To investigate the effect of respiratory viral infection on Th1/Th2 cytokines balance in children with bronchial asthma. Methods From March 2016 to February 2018， in Haikou Women′s and Children′s Hospital， 153 children with bronchial asthma were selected， and another 69 healthy children at the same period were selected as the control. The respiratory viral infection types of children with bronchial asthma were statistically analyzed， and the ratio of Th1， Th2 and Th1/Th2 in peripheral blood of children， airway function [forced expiratory volume at 1 second （FEV1）， and forced vital capacity （FVC）， peak expiratory flow rate （PEFR） and FEV1/FVC] and blood gas index [blood oxygen partial pressure （PaO2） and partial pressure of carbon dioxide （PaCO2）] of the children were compared. In addition， the correlation among? the ratio of Th1， Th2 and Th1/Th2 in peripheral blood and airway function and blood gas index in children with bronchial asthma was analyzed. Results The positive rate of respiratory viral infection in children with bronchial asthma was 66.67% （102/153）， there were 21 cases of adenovirus （AV）， 27 cases of influenza virus （IFV） group 24 cases of parainfluenza virus （PIV）， 30 cases of respiratory syncytial virus （RSV）. Th1， Th1/Th2， FEV1， FVC， PEFR， FEV1/FVC and PaO2 of children with bronchial asthma were significantly lower than healthy children （P < 0.05）， Th2， PaCO2 were significantly higher than healthy children （P < 0.05）; Th1， Th1/Th2? in IFV children and RSV children were significantly lower than simple asthma children （P < 0.05）， Th2 was significantly higher than simple asthma children （P < 0.05）. The FEV1， FVC， PEFR， FEV1/FVC and PaO2 in children with bronchial asthma complicated with respiratory virus infection were significantly lower than simple asthma children （P < 0.05）， PaCO2 was significantly higher than simple asthma children （P < 0.05）. Th1， Th1/Th2 was positively correlated with FEV1， PEFR， FEV1/FVC and PaO2 （P < 0.05）， but negatively correlated with PaCO2 （P < 0.05）; Th2 was positively correlated with PaCO2 （P < 0.05）， Th2 was negatively correlated with PEFR， FEV1/FVC and PaO2 （P < 0.05）. Conclusion Respiratory virus infection affects Th1/Th2 cytokines balance in children with bronchial asthma， it inhibits Th1 cell function and activates Th2 cell function， PSV and IFV have more obvious effect among them.

[Key words] Respiratory virus infection; Bronchial asthma; T helper cell; Balance

支氣管哮喘是兒科呼吸系統常見的慢性氣道炎癥，病理特征為可逆性痙攣、氣道高反應性及慢性炎癥，患兒臨床癥狀多表現為氣促、喘息和咳嗽等癥狀，同時癥狀隨著時間而變化[1-2]。哮喘的發生與多種因素密切相關，如肥胖、感染及遺傳等[3-4]。其中呼吸道病毒感染與支氣管哮喘密切相關，常見的呼吸道病毒為腺病毒（AV）、流感病毒（IFV）、副流感病毒（PIV）及呼吸道合胞病毒（RSV）等[5-6]，呼吸道病毒感染導致機體的免疫應答反應及細胞因子水平異常，其中典型代表為輔助型T細胞1（Th1）/Th2細胞因子失衡[7]。近年來，研究發現Th1/Th2失衡現象參與多種疾病發展過程，但是關于呼吸道病毒感染對支氣管哮喘患兒Th1/Th2細胞因子平衡的研究并不多見，本研究通過不同呼吸道病毒感染類型對支氣管哮喘患兒Th1/Th2細胞因子平衡的影響，旨在為臨床治療支氣管哮喘提供新的靶點，現報道如下：

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2016年3月～2018年2月海口市婦女兒童醫院（以下簡稱“我院”）收治的支氣管哮喘患兒153例，所有患兒的診斷標準參考《兒童支氣管哮喘診斷與防治指南》[8]的相關規定：患兒均出現喘息，伴隨白色泡沫痰，雙肺可聞哮鳴音。納入標準：①均為首次發作;②患兒臨床資料完整，且臨床依從性高;③經患兒父母或監護人同意，并簽署知情同意書。排除標準：①合并嚴重心、肝、腎等重大臟器病變;②合并其他類型免疫性疾病;③入組前1個月使用過糖皮質激素等影響免疫功能的藥物。入組患兒中男95例，女58例;年齡1～14歲，平均（7.03±2.15）歲;病程3～10 d，平均（6.04±1.53）d;疾病嚴重程度：輕中度92例，重度61例。另外選擇同期體檢的健康兒童69例為對照，其中男43例，女26例，年齡1～13歲，平均（7.06±2.32）歲。兩組研究對象性別、年齡等一般資料比較，差異無統計學意義（P > 0.05），具有可比性。本研究經醫院醫學倫理委員會批準。

1.2 方法

1.2.1 病毒類型檢測? 所有患兒就診當天采集鼻咽部分泌物，應用直接免疫熒光法檢測病毒抗原，研究中主要采用的病毒抗原包括AV、IFV、PIV及RSV等，試劑盒由美國Diagnosis Hybrids公司提供。

1.2.2 氣道功能檢測及血氣分析? 采用法國迪爾肺功能儀測定系統（Isomax）測定受試兒童的氣道功能參數，包括1 s用力呼氣量（FEV1）、用力肺活量（FVC）及最大呼氣流速（PEFR），并計算FEV1/FVC的值。同時抽取受試兒童股動脈血，應用西門子RAPLDPoint 500血氣分析儀測定血氧分壓（PaO2）和二氧化碳分壓（PaCO2）。

1.2.3 Th1和Th2細胞檢測? 采集所有受試兒童肘靜脈血3 mL，采用肝素抗凝后，在37℃和5%二氧化碳的溫箱中孵育CD4+、CD3+、CD25+、白細胞介素（IL）-4及干擾素（IFN）-γ的熒光體20 min，對細胞表面抗原及細胞內細胞因子進行染色，然后使用破膜劑，在流式細胞儀上獲得細胞，得到CD4+細胞中只分泌IFN-γ和IL-4的細胞，計算所占的百分比，代表Th1和Th2細胞的占比。

1.3 統計學方法

采用統計學軟件SPSS 20.0對數據進行分析，計量資料用均數±標準差（x±s）表示，數據符合方差齊性和正態分布，組間比較采用獨立樣本t檢驗，多組間比較采用單因素方差分析。計數資料用率表示，采用χ2檢驗。采用Spearman分析指標間相關性，以P < 0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 支氣管哮喘患兒呼吸道病毒感染分析

支氣管哮喘患兒中呼吸道病毒感染呈陽性的患者102例，占比66.67%。其中AV感染21例、IFV感染27例、PIV感染24例及RSV感染30例。另外單純支氣管哮喘患兒51例，占比33.33%。

2.2 受試兒童外周血Th1、Th2及Th1/Th2比值比較

支氣管哮喘患兒外周血Th1細胞含量和Th1/Th2比值均低于健康兒童（P < 0.05），而Th2細胞含量高于健康兒童（P < 0.05）。IFV感染患兒和RSV感染患兒外周血Th1、Th1/Th2比值低于單純哮喘患兒（P < 0.05），而Th2高于單純哮喘患兒（P < 0.05）。見表1。

支氣管哮喘患兒FEV1、FVC、PEFR、FEV1/FVC及PaO2均明顯低于健康兒童（P < 0.05），而PaCO2明顯高于健康兒童（P < 0.05）。同時支氣管哮喘合并呼吸道病毒感染患兒FEV1、FVC、PEFR、FEV1/FVC及PaO2均明顯低于單純哮喘患兒（P < 0.05），而PaCO2顯著高于單純哮喘患兒（P < 0.05）。見表2。

2.4 相關性分析

支氣管哮喘患兒外周血Th1和Th1/Th2與FEV1、PEFR、FEV1/FVC及PaO2呈正相關（P < 0.05），而與PaCO2呈負相關（P < 0.05）;同時外周血Th2與PaCO2呈正相關（P < 0.05），而與PEFR、FEV1/FVC及PaO2呈負相關（P < 0.05）。見表3。

3 討論

T淋巴細胞是機體重要的免疫細胞，在胸腺發育成熟后進入外周血液循環系統，Mossman在1989年根據不同的生物學功能，將輔助性T淋巴細胞分為Th1和Th2，T淋巴細胞亞群形成穩定的網絡共同維持機體的免疫功能，當免疫網絡功能發生異常時，導致機體的免疫功能紊亂[9-11]。Th1和Th2是CD4+輔助性T淋巴細胞中最早發現的成員，Th1主要分泌IFN-γ、腫瘤壞死因子-α和IL-2等細胞因子，介導細胞免疫應答、器官特異性自身免疫性疾病等，在抵抗病毒感染過程中發揮重要作用[12-13];Th2主要分泌IL-4和IL-5等細胞因子，主要介導機體的體液免疫應答、抗自身免疫性疾病及抗感染免疫等病理過程[14-15]。本研究中對支氣管哮喘患兒呼吸道病毒檢測結果發現，陽性率為66.67%（102/153），病毒類型分別為AV、IFV、PIV及RSV，這與國內的研究[12]結果基本一致。比較受試兒童外周血中Th1和Th2細胞含量，結果發現，與健康兒童比較，支氣管哮喘患兒外周血Th1細胞含量、Th1/Th2比值明顯下降（P < 0.05），而Th2細胞含量顯著升高（P < 0.05），再次提示支氣管哮喘患兒外周血Th1/Th2細胞因子失衡。與單純哮喘患兒比較，IFV組和RSV組患兒外周血Th1細胞含量和Th1/Th2比值均明顯降低（P < 0.05），而Th2細胞含量顯著升高（P < 0.05），提示可以通過監測Th1和Th2細胞含量對呼吸道病毒感染類型進行初步鑒別。IFV及RSV感染可能通過影響淋巴細胞亞群的濃度功能、細胞因子的分泌量影響支氣管哮喘的病情發展[12]。同時對比所有受試兒童的氣道功能及血氣指標，支氣管哮喘患兒FEV1、FVC、PEFR、FEV1/FVC及PaO2均明顯低于健康兒童（P < 0.05），而PaCO2顯著高于健康兒童（P < 0.05），單純哮喘組患兒氣道功能及血氣指標均明顯優于支氣管哮喘合并呼吸道病毒感染患兒（P < 0.05）。進一步的相關性分析發現，支氣管哮喘患兒外周血Th1、Th2和Th1/Th2與氣道功能及血氣指標具有顯著相關性（P < 0.05）。正常狀態下，Th1和Th2水平處于動態平衡中，一旦出現哮喘，打破Th1/Th2平衡，具體表現為減弱Th1功能，增強Th2功能，免疫功能偏移，活化多種炎癥細胞，誘發氣道炎性反應，重塑氣道，加速支氣管哮喘的發展[16-17]。呼吸道病毒通過將大量炎性因子聚集在呼吸道，誘導免疫反應的產生，導致T淋巴細胞亞群濃度和功能紊亂[7，18]。機體感染病原后，抗原通過抗原呈遞細胞與幼稚輔助性T淋巴細胞及其受體結合，形成幼稚的Th1和Th2，支氣管哮喘患兒Th1功能弱，下調細胞因子的釋放量，Th2功能強，上調對應細胞因子的釋放量，細胞因子與T細胞上的受體結合后，激活JAK-STAT信號通路，進入細胞核內與相應DNA結合[19]。同時，大量的Th2細胞因子誘發的免疫功能紊亂被認為是支氣管哮喘發生的重要原因之一，國外研究發現外周血Th2細胞因子的活化能夠促進炎性因子浸潤呼吸道的程度[20]。另外，呼吸道病毒感染誘發氣道炎癥，導致呼吸道分泌物增加，影響通氣功能[7]。

綜上所述，呼吸道病毒感染通過調節Th1/Th2的失衡導致支氣管哮喘患兒病情變化，增強Th2功能，并減弱Th1的功能，在臨床上需要盡早明確感染類型，進行針對性治療，從而控制病情。

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（收稿日期：2018-08-13? 本文編輯：蘇? ?暢）