早產兒血清維生素D、炎性因子和呼吸衰竭的關系研究

李小鷗 謝莉莉 何 兵 方成志

新生兒呼吸衰竭(neonatal respiratory failure, NRF)指各種原因導致的中樞或(和)外周性呼吸生理功能障礙，是新生兒尤其是早產兒的危重病之一[1]。我國新生兒NRF的發生率約為5%，在早產兒中NRF的發生率高達50%，NRF病情變化迅速，除了原發疾病和肺部功能異常的臨床表現外，常伴有多臟器衰竭[1，2]。隨著機械通氣在NICU中的廣泛應用，NRF的存活率較前已有明顯改善，但仍是造成早產兒殘疾甚至死亡的常見病因[2]。深入研究NRF的發病機制及相關危險因素，有助于提高臨床防治措施，減少NRF的發生率和病死率。

維生素D是一種常見的脂溶性維生素，近年來大量研究顯示維生素D具有調節肺的發育和成熟、減輕各種原因導致的肺損傷、抗炎和調控機體的免疫等生理功能[3]。維生素D 通過維生素D結合蛋白(vitamin D binding protein，DBP)與維生素D受體結合, 形成維生素D軸發揮生理功能[4]。目前關于維生素D與新生兒肺炎、新生兒呼吸窘迫綜合征的關系已有相關研究，但是維生素D與NRF的關系尚未有深入探討，本研究通過探討早產兒血清25OHD3、DBP、PCT、IL-6、TNF-α和呼吸衰竭之間的關系，明確維生素D和炎性因子與NRF病情發展及預后的相關性，為NRF的臨床防治提供新思路。

材料與方法

1.研究對象：選取筆者科室NICU 92例早產兒作為研究對象，入選標準：胎齡<34周，出生體重<2.0kg, 出生24h內入院。排除有嚴重先天性異常、患遺傳代謝性疾病和(或)染色體疾病、母親患有肝臟、腎臟疾病或甲狀腺疾病、母孕期存在藥物濫用、因剖宮產手術或使用鎮靜藥導致呼吸抑制患兒及病例資料不完整或者中途死亡者。脫落標準：①因家屬要求中途退出研究者；②中途死亡者。研究對象中入院后即診斷為呼吸衰竭的早產兒為NRF組(35例)，其余早產兒為對照組(57例)。NRF組患兒呼吸衰竭符合《實用新生兒學》第5版呼吸衰竭診斷標準且病例資料完整。本研究經筆者醫院醫學倫理學委員會批準(WDRY2019K006)，按照醫學倫理學的要求，對所有研究對象的家屬均進行詳細告知并簽署知情同意書和填寫調查問卷。

2.研究方法：(1)一般資料收集：收集兩組患兒基本情況，包括早產兒出生資料：性別、胎齡、出生體重、Apgar評分等；孕母情況：分娩方式、是否合并胎膜早破24h以上、重度子癇前期、妊娠期糖尿病等；住院天數，原發疾病，包括新生兒呼吸窘迫綜合征(neonatal respiratory distress, NRDS)、新生兒肺炎、新生兒敗血癥等。(2)檢測方法：所有入組患兒均于入院當天抽取靜脈血2ml,分離血清后立即分析。25OHD3是反映體內維生素D營養狀況的最佳指標，因此本研究通過檢測血清中25OHD3的濃度來評估研究對象維生素D的水平。雙抗體夾心酶聯免疫分析法(ELISA) 檢測25OHD3、DBP、PCT、IL-6及TNF-α 水平。25OHD3檢測試劑盒購自英國IDS公司，其余試劑盒購自英國Abdcam 公司，操作均嚴格按照儀器和試劑盒使用說明完成。根據中華醫學會兒童微量營養素缺乏防治建議，以血清25OHD3>20.0μg/L為正常，15.0～20.0μg/L為不足，5.0～14.9μg/L 為缺乏，≤5.0μg/L 為嚴重缺乏，總缺乏為缺乏+嚴重缺乏。

結 果

1.一般情況比較：本研究共納入早產兒92例，其中NRF組35例，對照組57例。與對照組比較，NRF組出生體重、1min、5min Apgar 評分均低于對照組(P<0.05)，母親胎膜早破、妊娠期糖尿病、重度子癇前期發生率、新生兒窒息、NRDS、新生兒肺炎和新生兒敗血癥發生率和總住院時間均高于對照組，差異有統計學意義(P<0.05)；兩組患兒性別、胎齡、分娩方式比較，差異無統計學意義(表1)。

表1 兩組患兒基本情況比較

2.兩組患兒25OHD3、DBP、PCT、IL-6及 TNF-α 水平變化：與對照組比較，NRF 組患兒入院第 1 天血清中25OHD3、DBP 水平均顯著下降(P<0.05)，PCT 和 IL-6 水平明顯升高(P<0.05)。兩組 TNF-α 水平比較，差異無統計學意義(表2)。NRF 組25OHD3總缺乏率為80.00%，明顯高于對照組(36.84%)，差異有統計學意義(P<0.05，表3)。

表2 兩組患兒25OHD3、DBP、PCT、IL-6和TNF-α水平比較

表3 兩組患兒維生素D 缺乏率比較[n(%)]

3.患兒25OHD3、DBP與炎性因子水平相關性分析及NRF的影響因素分析：相關性分析結果顯示，血清中25OHD3與PCT、IL-6呈負相關，與DBP和TNF-α無相關性(表4)。以NRF作為因變量，25OHD3、DBP和炎性因子為自變量，多因素Logistic回歸模型分析顯示，25OHD3水平升高是早產兒發生NRF的保護因素，PCT、IL-6、新生兒窒息、新生兒肺炎、NRDS和新生兒敗血癥均是NRF的危險因素(表5)。

表4 25OHD3、DBP、IL-6和TNF-α的相關性分析

表5 患兒呼吸衰竭的多因素Logistic回歸分析

結 果

呼吸衰竭是新生兒時期常見的臨床危重癥。近年來我國新生兒呼吸與危重病協作網進行的前瞻性多中心調查顯示,RDS、肺炎/敗血癥、MAS為發生呼吸衰竭的主要原因[5]。此外，圍生期內發生的多種高危因素，包括胎膜早破、妊娠高血壓綜合征、妊娠期糖尿病、剖宮產、多胎等，以上因素單獨或者多項同時存在，均可導致新生兒發生呼吸衰竭，與本研究多因素回歸分析結果基本一致[6]。近年來大量研究表明，炎性因子的過度釋放和呼吸衰竭病情的發生、發展密切相關[7]。IL-6和TNF-α 是臨床上常用的反映機體炎性狀態的炎性因子，本研究結果也發現NRF組PCT和IL-6水平較對照組明顯升高，但 TNF-α 升高水平與既往研究比較上升幅度較小，可能是早產兒免疫功能發育不完善，免疫應答較遲鈍，導致某些炎性指標不能快速提高。

維生素D是一種類固醇激素，25OHD3是其重要的活性形式之一，在人體多種代謝過程發揮關鍵的調控作用[3]。新生兒體內維生素D來源于母體-胎兒的轉運，與足月兒比較，早產兒從胎盤中獲得維生素D的時間大大減少，因此在早產兒中極易發生維生素D缺乏。DBP是維生素D及其產物在血液中的主要載體蛋白。既往對維生素D和DBP的研究多集中在其對鈣、磷和骨代謝的調節作用。維生素D對肺發育成熟及肺部疾病的影響是近年來一個新興的研究領域。有研究顯示維生素D缺乏新生兒肺炎的發生率明顯提高；Olaloko等[8]證明25OHD3是預測NRDS的重要因素；Mao等[9]研究發現支氣管肺發育不良患兒體內25OHD3較對照組明顯降低。但目前尚未有維生素D，DBP和NRF相關性的深入研究。

本研究發現，與對照組比較，NRF組患兒出生時，25OHD3水平明顯降低，維生素D缺乏的發生率顯著升高，25OHD3水平和NRF的發生呈負相關，即早產兒出生時維生素D水平越低，NRF發生的風險越高，因此，出生時血清維生素D 水平對早期預測，診斷NRF有一定的臨床價值。目前對維生素D參與NRF病理過程的具體機制仍在研究中，考慮可能的因素為：(1)維生素D在胎兒肺部發育, 成熟過程中發揮了重要的調控作用[10]。(2)維生素D抑制了氣道重塑，并對高壓氧導致的肺損傷有一定的修復作用[9]。(3)維生素D參與調節機體免疫應答，抑制炎性反應。已有報道證明低水平維生素D與新生兒免疫功能低下關系密切[11]。Guo等[12]研究發現，維生素D在機體的免疫應答中發揮關鍵作用。Youssef等[13]研究發現，維生素D對多種病原微生物具有抑制生長和(或)殺滅的作用。因此早產兒維生素D缺乏可以導致機體免疫功能失調，抗菌能力減弱，從而增加感染風險。本研究進一步分析炎性因子和維生素D的相互關系發現，維生素D與IL-6和PCT均呈負相關，與曹軍華等[14]研究結果一致。目前有研究認為NRF也是全身炎性反應在肺部的表現，膿毒血癥是造成NRF的主要病因之一[15]。因此，筆者認為早產兒血清中維生素D缺乏不僅直接影響了肺部發育成熟，還可以通過擴大全身炎性反應參與調控NRF病情發展。

既往研究認為，DBP的主要生物學功能是結合和轉運體內維生素D及其衍生物，但是最近大量研究發現轉運維生素D的DBP占總DBP的5%以下，說明DBP還有許多其他功能[16]。另有研究顯示，DBP不僅增強炎癥過程中補體對中性粒細胞的趨化募集, 激活巨噬細胞參與調節炎癥的病理過程，還可以結合內毒素，減少內毒素對機體的損害。本研究發現 NRF早產兒血清中DBP明顯下降，提示DBP可能對早期預測NRF具有一定的臨床參考意義，但并未發現DBP和25OHD3及NRF之間的相關性，可能是因為體內僅部分DBP參與結合運輸維生素D,剩余DBP通過其他途徑調控機體的代謝過程，因此維生素D和DBP的改變程度不一致。由于本研究樣本量較小且僅選取早產兒生后24h內血清DBP水平作為觀察指標，未比較NRF治療過程中DBP水平變化，需要開展大樣本量、多中心、建立隨機對照研究予以進一步證實。

綜上所述，本研究發現NRF早產兒25OHD3、DBP明顯降低，炎性因子水平顯著上升；25OHD3表達下降，炎性因子水平升高合并新生兒窒息、NRDS、新生兒肺炎、新生兒敗血癥均為早產兒發生NRF的危險因素。早產兒靜脈血25OHD3有望成為早期預測NRF的臨床新指標。今后需繼續擴大樣本量并設立維生素D補充組，以觀察維生素D對NRF的治療作用。