炎性細(xì)胞因子在兒童肺炎支原體肺炎中的表達(dá)及其在免疫學(xué)發(fā)病機(jī)制中的作用

賀靜 魯利群 汪燕 黃莉 鄧國清

成都醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院兒科610000

肺炎支原體肺炎 (Mycoplasma pneumoniae pneumonia,MPP)是肺炎支原體 (Mycoplasma pneumoniae,MP)感染性疾病[1],患兒臨床表現(xiàn)為劇烈的頑固性咳嗽,引起多種肺外并發(fā)癥。近年來調(diào)查顯示,MPP 的流行病學(xué)特點(diǎn)有了一定的變化,主要表現(xiàn)為發(fā)病年齡提前,5 歲以下兒童為MPP的高發(fā)人群。最初MP 感染患兒大多病情較輕,對患兒的危害不大,且病情呈自限性[2]。但近年來MPP患兒癥狀有加重趨勢,難治性MPP、重癥MPP 患兒的構(gòu)成比例逐年增多[3]。重癥MPP患兒病情較重,且常伴有心、肝、腎、中樞神經(jīng)系統(tǒng)等多個(gè)臟器功能損害;難治性MPP患兒對藥物治療不敏感,治療效果差,病情遷延不愈,甚至危及生命或治愈后遺留一些后遺癥[4]。因此,了解MPP的發(fā)病機(jī)制,準(zhǔn)確及時(shí)評價(jià)病情嚴(yán)重程度,給予正確的治療對患兒的健康十分重要。但目前MPP的發(fā)病機(jī)制仍未闡明,其中免疫學(xué)機(jī)制與MPP的發(fā)生密切相關(guān),多種炎性細(xì)胞因子在MPP的發(fā)生與進(jìn)展中起著重要作用[4-5]。本研究檢測了81例不同時(shí)期、不同嚴(yán)重程度MPP患兒炎性細(xì)胞因子水平,并與對照組進(jìn)行比較,初步探討其在免疫學(xué)發(fā)病機(jī)制中的作用,現(xiàn)報(bào)道如下。

1 對象與方法

1.1 研究對象 采用前瞻性研究方法,選取2016年1月至2019年3月在成都醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院住院并確診為MPP 的患兒81 例作為研究對象,男35例,女46例,年齡范圍為3～7歲,平均年齡(4.8±1.2)歲,均檢測血清MP-Ig M,符合《實(shí)用兒科學(xué)(第7版)》MPP診斷標(biāo)準(zhǔn)。急性期根據(jù)病情嚴(yán)重程度分為2組:重癥組37例,肺部有明顯實(shí)變體征,胸部X 線大葉性肺炎改變超過2個(gè)肺葉,且患者伴有肺不張,或肺外并發(fā)癥,或胸腔積液;輕癥組44例,肺部體征輕。選取同期健康體檢兒童30名作為對照組,男13名,女17名,年齡范圍為3～7歲,平均年齡(4.6±0.9)歲。2組兒童年齡、性別構(gòu)成差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P ＞0.05)。本研究經(jīng)本院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn),所有患兒家屬知情同意并簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 檢測試劑 IL-2、IL-8、IL-10試劑盒購自武漢伊萊瑞特生物科技有限公司,Ig A、IgG、Ig M 購自四川邁克生物科技股份有限公司。

1.2.2 標(biāo)本采集 MPP患兒分別于急性期 (發(fā)病3～5 d,未經(jīng)抗生素、免疫調(diào)節(jié)劑等治療前)、恢復(fù)期(發(fā)病8～15 d,經(jīng)治療后癥狀、體征明顯減輕)抽取空腹靜脈血2 ml,健康體檢兒童于體檢當(dāng)日抽取空腹靜脈血2 ml送檢。

1.2.3 檢測方法 分離血清,采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)檢測IL-2、IL-8、IL-10,采用免疫透射比濁法檢測Ig A、IgG、Ig M。

1.3 觀察指標(biāo) 比較對照組與MPP 患兒不同時(shí)期炎性細(xì)胞因子IL-2、IL-8、IL-10 水平和Ig A、IgG、Ig M 水平。比較重癥與輕癥MPP 患兒急性期炎性細(xì)胞因子IL-2、IL-8、IL-10 水平和Ig A、IgG、Ig M 水平。根據(jù)是否使用糖皮質(zhì)激素治療分組,比較2組患兒免疫球蛋白Ig A、IgG、Ig M 水平變化。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 18.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)量資料以±s 表示,多組間比較采用單因素方差分析,兩組間均數(shù)的比較采用t 檢驗(yàn)。P ＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 MPP患兒不同時(shí)期炎性細(xì)胞因子及免疫球蛋白水平比較 MPP 患兒急性期、恢復(fù)期和對照組血清IL-2、IL-8、IL-10水平差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F 值分別為19.242、17.872、4.173,P 值均＜0.05)。MPP患兒急性期、恢復(fù)期IL-2、IL-10水平明顯低于對照組,IL-8 水平明顯高于對照組;MPP患兒急性期IL-2、IL-10 水平明顯低于恢復(fù)期,IL-8水平明顯高于恢復(fù)期,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P 值均＜0.05)。MPP 患兒急性期、恢復(fù)期和對照組血清Ig A、IgG、Ig M 水平差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (F 值分別為10.472、13.870、9.702,P 值均＜0.05)。MPP 患兒急性期、恢復(fù)期Ig A、IgG、Ig M 水平明顯高于對照組,MPP 患兒急性期Ig A、IgG、Ig M 水平明顯高于恢復(fù)期,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P 值均＜0.05)。見表1、2。

表1 對照組與MPP患兒急性期、恢復(fù)期炎性細(xì)胞因子水平比較 (pg/L,±s)

表1 對照組與MPP患兒急性期、恢復(fù)期炎性細(xì)胞因子水平比較 (pg/L,±s)

注:MPP為肺炎支原體肺炎;與對照組比較,a P ＜0.05;與恢復(fù)期比較,b P ＜0.05

組別標(biāo)本量IL-2 IL-8 IL-10對照組30 159.24±20.82 25.03±5.29 25.83±4.38急性期MPP組81 82.05±14.73ab 113.76±13.92ab 14.76±2.28ab恢復(fù)期MPP組81 121.48±18.79a 74.85±9.72a 18.92±3.54a F 值19.242 17.872 4.173 P 值＜0.001＜0.001 0.022

表2 對照組與MPP患兒急性期、恢復(fù)期免疫球蛋白水平比較 (g/L,±s)

表2 對照組與MPP患兒急性期、恢復(fù)期免疫球蛋白水平比較 (g/L,±s)

注:MPP為肺炎支原體肺炎;與對照組比較,a P ＜0.05;與恢復(fù)期比較,b P ＜0.05

組別標(biāo)本量Ig A IgG Ig M對照組30 1.09±0.18 5.17±1.18 1.01±0.08急性期MPP組81 1.77±0.24ab 9.82±1.76ab 1.92±0.23ab恢復(fù)期MPP組81 1.51±0.22a 7.03±1.67a 1.65±0.17a F 值10.472 13.870 9.702 P 值＜0.001＜0.001＜0.001

2.2 不同嚴(yán)重程度MPP 患兒細(xì)胞因子及免疫球蛋白水平比較 重癥組患兒IL-2、IL-10水平明顯低于輕癥組 (t 值分別為-22.86、-14.29,P 值均＜0.05),IL-8 水平明顯高于輕癥組 (t =31.47,P ＜0.05)。重癥組患兒Ig A、IgG、Ig M水平明顯高于輕癥組 (t 值分別為-15.27、13.82、9.76,P 值均＜0.05)。見表3、4。

表3 重癥和輕癥肺炎支原體肺炎患兒炎性細(xì)胞因子水平比較 (pg/L,±s)

表3 重癥和輕癥肺炎支原體肺炎患兒炎性細(xì)胞因子水平比較 (pg/L,±s)

組別例數(shù)IL-2 IL-8 IL-10輕癥組44 129.64±19.08 62.91±9.25 28.81±3.94重癥組37 70.59±15.63 121.63±14.28 11.27±2.08 t值-22.86 31.47-14.29 P 值＜0.001＜0.001＜0.001

表4 重癥和輕癥肺炎支原體肺炎患兒免疫球蛋白水平比較 (g/L,±s)

表4 重癥和輕癥肺炎支原體肺炎患兒免疫球蛋白水平比較 (g/L,±s)

組別例數(shù)Ig A IgG Ig M輕癥組44 1.42±0.19 7.63±1.37 1.51±0.13重癥組37 1.91±0.29 9.42±1.92 2.04±0.28 t值-15.27 13.82 9.76 P 值＜0.001＜0.001＜0.001

2.3 是否使用糖皮質(zhì)激素治療患兒恢復(fù)期免疫球蛋白水平比較 激素治療組、非激素治療組患兒恢復(fù)期Ig A、IgG、Ig M 水平差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(表5)。

表5 是否使用糖皮質(zhì)激素治療患兒恢復(fù)期免疫球蛋白水平比較 (g/L,±s)

表5 是否使用糖皮質(zhì)激素治療患兒恢復(fù)期免疫球蛋白水平比較 (g/L,±s)

組別例數(shù)Ig A IgG Ig M激素治療組40 1.49±0.25 6.98±1.48 1.61±0.15非激素治療組41 1.53±0.18 7.07±1.96 1.69±0.20 t值0.283 0.341 0.367 P 值0.819 0.753 0.738

3 討論

MP是目前已知的廣泛存在于自然界中最小的病原微生物,直徑為125～150 nm,能通過細(xì)胞濾器,介于病毒與細(xì)菌之間,病原體大小與黏液病毒相仿,無細(xì)胞壁,僅有分內(nèi)、中、外三層細(xì)胞膜的超微結(jié)構(gòu),形態(tài)呈桿狀、球狀、絲狀等。目前認(rèn)為MP感染的機(jī)制主要為以下三方面:一是免疫學(xué)發(fā)病機(jī)制,二是呼吸道上皮的吸附作用,三是MP直接侵入。MP不僅是呼吸道致病菌,還可感染許多肺外組織[6-8]。兒童感染MP 后受自身免疫功能的影響,部分患者病情較輕,有自限性;而部分患兒會進(jìn)展為重癥MPP。分析原因可能有以下幾個(gè)方面:首先,MP感染時(shí),機(jī)體發(fā)生過度的體液免疫致機(jī)體免疫損傷,細(xì)胞免疫功能紊亂,自然殺傷細(xì)胞、巨噬細(xì)胞及中性粒細(xì)胞的吞噬功能受到抑制,對病原體的清除作用大大降低,致患者的臨床癥狀逐漸加重而進(jìn)展為重癥MPP[9-10];其次,MP可通過抗原突變侵入細(xì)胞內(nèi),逃避機(jī)體免疫細(xì)胞的吞噬而使病情進(jìn)展[11];第三,MPP可導(dǎo)致自身抗體產(chǎn)生、高細(xì)胞因子血癥及特異性免疫球蛋白產(chǎn)生異常等,加重臨床癥狀及肺損傷,并發(fā)生重癥MPP[12]。由此可見,MP 感染不會直接導(dǎo)致重癥MPP,而各種細(xì)胞因子導(dǎo)致的炎癥免疫損傷才是重癥MPP發(fā)生的重要原因。

目前國內(nèi)外相繼有文獻(xiàn)報(bào)道了各種細(xì)胞因子在MPP的發(fā)病機(jī)制中的作用,但究竟何種細(xì)胞因子在免疫級聯(lián)反應(yīng)中起主導(dǎo)作用尚不明確,而炎性細(xì)胞因子在病情進(jìn)展中所起的作用的研究較少。

IL-8是呼吸系統(tǒng)主要的白細(xì)胞趨化因子之一,對嗜堿粒細(xì)胞、T 淋巴細(xì)胞、中性粒細(xì)胞均有較強(qiáng)的趨化作用。Tumgor等[13]研究顯示,社區(qū)獲得性肺炎患兒IL-8水平明顯升高,認(rèn)為IL-8在肺部炎癥反應(yīng)中有重要作用。本研究結(jié)果顯示,MPP患兒急性期、恢復(fù)期血清IL-8水平明顯高于對照組,急性期患兒IL-8 水平明顯高于恢復(fù)期,與Tumgor等[13]結(jié)果基本相符,說明IL-8 參與了MPP的病理生理過程。且重癥組患兒IL-8水平明顯高于輕癥組,提示IL-8與MPP患兒肺及肺外損傷程度有關(guān)。

IL-2是T 細(xì)胞生長因子,作用是維持和促進(jìn)T 細(xì)胞的長期存活。本研究結(jié)果顯示,急性期、恢復(fù)期患兒的血清IL-2水平低于對照組,且急性期IL-2水平明顯低于恢復(fù)期,重癥組患兒IL-2水平明顯低于輕癥組。原因可能是患兒發(fā)生MP 感染時(shí),急性期毒素封閉了Th細(xì)胞活性,IL-2的生成受到抑制;或IL-2受體過度表達(dá),大量結(jié)合IL-2使急性期患兒血清中IL-2水平下降[14]。隨著IL-2水平降低,患兒T 細(xì)胞功能明顯下降,機(jī)體免疫保護(hù)功能減弱。說明IL-2與MPP嚴(yán)重程度及病程相關(guān),且IL-2 可能參與了MPP 的整個(gè)病理生理過程。

IL-10是體內(nèi)最主要的抑制性細(xì)胞因子之一,其主要免疫調(diào)節(jié)作用是抑制炎癥反應(yīng),IL-10水平下降提示機(jī)體免疫調(diào)節(jié)失控。本研究結(jié)果顯示,急性期、恢復(fù)期患兒血清IL-10 水平明顯低于對照組,重癥組患兒IL-10水平明顯低于輕癥組,說明兒童感染MP后機(jī)體免疫調(diào)節(jié)失控,病情越嚴(yán)重,IL-10的分泌抑制越嚴(yán)重。而恢復(fù)期患兒IL-10水平高于急性期,說明急性期抑制了IL-10的分泌,病情恢復(fù)時(shí),IL-10 分泌抑制減輕,IL-10 水平逐漸上升。

MP是一種抗原,兒童發(fā)生MP感染后,會出現(xiàn)免疫應(yīng)答,可刺激機(jī)體產(chǎn)生特異性抗體,導(dǎo)致自身免疫反應(yīng)。血清Ig A、IgG、Ig M 水平越高,機(jī)體的免疫應(yīng)答越強(qiáng)烈,癥狀、體征越嚴(yán)重。目前臨床上最常用的診斷MPP 的方法是檢測血清中的MP-Ig M,說明促使特異性免疫球蛋白增高的體液免疫反應(yīng)參與了MPP的發(fā)病過程[15]。本研究結(jié)果顯示,MPP 患兒急性期、恢復(fù)期和對照組血清Ig A、IgG、Ig M 水平存在顯著差異,即急性期高于恢復(fù)期,恢復(fù)期高于對照組,重癥MPP 患兒Ig A、IgG、Ig M 水平明顯高于輕癥組。原因可能是MP感染后會引起一系列炎癥反應(yīng),B淋巴細(xì)胞活化,機(jī)體產(chǎn)生免疫反應(yīng)致相關(guān)免疫球蛋白水平升高。但恢復(fù)期患兒激素治療組與非激素治療組間免疫球蛋白水平差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,可能是糖皮質(zhì)激素治療劑量較小,或免疫調(diào)節(jié)劑治療對患兒體液免疫的影響較小。

綜上所述,本研究結(jié)果顯示,炎性細(xì)胞因子水平與MPP的病情相關(guān),兒童在發(fā)生MP感染的同時(shí)存在包括炎性細(xì)胞因子在內(nèi)的免疫功能紊亂。IL-2、IL-8、IL-10均參與了MPP感染的整個(gè)病理生理過程,由此可見,使用IL-2制劑提高患兒T細(xì)胞功能和機(jī)體免疫保護(hù)功能可能是新的治療方向。同時(shí)也提示在治療MPP時(shí)可適時(shí)應(yīng)用免疫調(diào)節(jié)藥物,以減輕患兒過度免疫應(yīng)答反應(yīng),從而減輕癥狀,提高療效。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突