YKL-40、IL-8在兒童肺炎支原體肺炎中的水平變化及意義

劉思祺 武 怡 劉 琳

MPP是由肺炎支原體(mycoplasma pneumoniae，MP)感染引起的肺部炎癥。MP是能夠進行自我復制、有能力在體外不依靠活體細胞而生存的最小微生物，以學齡兒童感染為主，其次是學齡前兒童及嬰兒，且感染率逐年上升，這可能與近年來過度使用抗生素導致耐藥菌株增多有關[1]。近年來，SMPP的發生率不斷升高，能夠引起廣泛的肺部病變及肺外并發癥[2]。若能夠及早對病情嚴重程度進行判斷，有利于改善預后并減少并發癥的發生。MPP的發病機制尚不明確，細胞免疫學說目前被廣泛認可。

人軟骨糖蛋白39(YKL-40)是一種分泌型糖蛋白，已發現在轉移性乳腺癌、肝纖維化、嚴重化膿性腦膜炎和哮喘等多種炎性疾病中發揮作用，并且與支原體肺炎患兒的氣道損傷有關[3，4]。研究表明，YKL-40能以濃度和時間依賴方式增強IL-8mRNA的表達和IL-8的分泌[5]。既往已有研究表明，IL-8在兒童MPP中較健康兒童表達增高，對MPP的診斷有一定意義。本研究通過檢測急性期MPP患兒BALF及血清中YKL-40、IL-8的表達水平，探討二者在MPP中的作用機制，為MPP的診斷及病情評估提供依據。

對象與方法

1.研究對象與分組：選取2019年8月～2020年8月在徐州醫科大學附屬醫院兒科住院的MPP患兒80例作為研究對象，根據病情嚴重程度將患兒分為GMPP組42例，SMPP組38例。納入標準：①兩組患兒均符合《諸福棠實用兒科學》MPP的診斷標準[6]；②年齡1～14歲；③病程<7天；④有纖維支氣管鏡介入治療指征[7]；⑤研究經筆者醫院醫學倫理學委員會批準，患兒家屬簽署知情同意書。排除標準：①混合其他細菌、病毒或衣原體感染；②既往存在肺結核、哮喘等呼吸系統疾病；③病程超過7天；④存在長期激素服用史，近2個月使用免疫調節劑或抑制劑。GMPP患兒符合MPP診斷標準但未達到SMPP的診斷標準，SMPP指MPP病情嚴重，其診斷標準與社區獲得性肺炎(community acquired pneumonia，CAP)嚴重度判定標準相一致，在符合MPP的基礎上出現以下任意一項[8,9]：①一般情況差，有拒食或脫水征；②出現意識障礙或發紺；③呼吸頻率明顯增快(嬰兒>70次/分，年長兒>50次/分)，或出現呼吸困難如呻吟、鼻翼扇動、吸氣三凹癥；④多肺葉受累或≥2/3的肺；⑤脈搏血氧飽和度<0.92;⑥出現胸腔積液或肺外并發癥。取同期住院行纖維支氣管鏡(以下簡稱纖支鏡)異物取出術的患兒為對照組，對照組患兒起病<24h，無發熱，炎性指標在正常范圍，胸部影像學無肺炎表現，近3個月內無肺炎病史[10]。研究對象在年齡和性別構成方面比較，差異無統計學意義。

2.標本采集與保存:(1)血清采集：所有入組患兒入院后24h內采集靜脈血2ml,低溫3000r/min離心20min,分離血清后分裝至1.5ml試管中，作為YKL-40、IL-8檢測標本，并保存于-80℃冰箱待檢。(2)BALF采集：MPP患兒入院后3天內完善胸部影像學檢查，并按照《中國兒科可彎曲支氣管鏡術指南》[7]完成纖支鏡檢查，氣管異物患兒入院后24h內完成以上檢查。所有患兒完善術前檢查，術前禁食禁水6h，將纖支鏡經鼻腔進入氣道，MPP組患兒均選取右肺中葉、左肺舌葉或病變嚴重部位作為灌洗部位以獲取BALF，氣管異物患兒均選取非異物側肺進行灌洗。用10ml無菌針筒經纖支鏡吸引孔注入37℃無菌0.9% NaCl注射液灌洗并回收BALF，無菌0.9% NaCl注射液注入量為每次1ml/kg,共3次，回收量大于40%。采集的BALF用兩層紗布濾除黏液，將標本置于離心管中4℃條件下1800r/min離心10min,留取上清液置于-80℃冰箱保存，等待測定。

3.細胞因子測定：采用ELISA法測定患兒BALF及血清中YKL-40及IL-8水平，試劑盒由上海雅吉生物科技有限公司提供，實驗操作嚴格按照說明書進行。

結 果

1.一般資料比較：SMPP、GMPP及對照組患兒年齡、性別比較，差異均無統計學意義；SMPP、GMPP組患兒血清中C反應蛋白(CRP)、乳酸脫氫酶(LDH)水平均高于對照組，差異有統計學意義(P<0.05),詳見表1。

2.各組BALF中YKL-40、IL-8濃度比較：重癥組YKL-40、IL-8表達水平顯著高于普通組和對照組，差異有統計學意義(P<0.05)；普通組YKL-40、IL-8表達水平高于對照組，差異有統計學意義(P<0.05)，詳見表2。

表2 BALF中YKL-40、IL-8在實驗組、對照組的表達水平

3.各組血清中YKL-40、IL-8水平比較：重癥組YKL-40、IL-8表達水平顯著高于普通組和對照組，差異有統計學意義(P<0.05)；普通組YKL-40、IL-8表達水平高于對照組，差異有統計學意義(P<0.05)，詳見表3。

表3 血清中YKL-40、IL-8在實驗組、對照組的表達水平

4.YKL-40和IL-8的相關性分析:如圖1及圖2所示，在BALF及血清中，MPP實驗組YKL-40和IL-8的值呈正相關，r值分別為0.804和0.440,差異有統計學意義(P<0.05)。

圖1 患兒BALF中YKL-40和IL-8表達水平相關性分析

圖2 患兒血清中YKL-40和IL-8表達水平相關性分析

5.YKL-40、IL-8在BALF和血清中對SMPP診斷價值的ROC曲線分析：YKL-40對SMPP診斷價值的ROC曲線分析顯示，在BALF中，AUC為0.967(95% CI：0.935～0.998)，以73.73μg/L為截斷值診斷SMPP敏感度為89.5%，特異性為84.7%；在血清中，AUC為0.695(95% CI：0.557～0.813)，以56.82μg/L為截斷值診斷SMPP敏感度為94.7%，特異性為42.3%，詳見圖3。IL-8對SMPP診斷價值的ROC曲線分析顯示，在BALF中，AUC為0.972(95% CI：0.944～0.999)，以67.20μg/L為截斷值診斷SMPP敏感度為97.4%，特異性為80.7%；在血清中AUC為0.848(95% CI：0.764～0.933)，以47.44μg/L為截斷值診斷SMPP敏感度為97.4%，特異性為56.9%，詳見圖4。

圖3 YKL-40在BALF及血清中對SMPP診斷價值的ROC曲線

圖4 IL-8在BALF及血清中對SMPP診斷價值的ROC曲線

討 論

雖然MPP具有一定自限性，但近年來SMPP的發生率仍在上升，引起各種肺部和肺外并發癥，如胸腔積液、閉塞性細支氣管炎、壞死性肺炎、腦炎、關節炎、心包炎、溶血性貧血等，嚴重者甚至危及生命，給許多患兒和家庭帶來極大負擔。目前對于SMPP的診斷標準尚無統一定論，發病機制也并不明確，有觀點認為細胞因子的產生和淋巴細胞的活化可以減輕病情和清除支原體，或者通過免疫反應和對支氣管上皮的損傷而加重疾病，細胞因子刺激和介導的反應越強烈，肺損傷越嚴重[11]。研究發現MP感染主要會引起Th2型細胞因子為主的免疫應答，在動物研究中，支原體肺炎的組織病理學評分在以Th2反應為主的BALB/c小鼠中顯著高于以Th1反應為主的C57BL/6小鼠[12]。通過對MPP患兒的BALF進行基因測序發現，有IL-13、FCER2、FLT1、CLEC5A的上調，而這幾個基因均與信號轉導及免疫應答有關，如IL-13是Th2分泌的細胞因子，可誘發氣道高反應、杯狀細胞化生和黏液分泌過多，導致氣道阻塞，引發肺不張、肺實變等[13]。

YKL-40在各種炎癥性疾病中十分重要，被證實能夠促進支氣管平滑肌細胞的增殖和遷移，引發哮喘患兒的小氣道損害，從而影響其肺功能[14]。Lee等[15]研究發現，YKL-40于Th2型炎性反應中有明顯的調節作用，缺乏YKL-40基因的小鼠，其Th2炎性反應會顯著減弱，IL-13誘導組織炎癥和纖維化的能力也顯著降低。有研究表明，在CAP中，YKL-40的水平與病情嚴重程度及病死率有關[16]。IL-8是由巨噬細胞及間質細胞產生的一種細胞因子，能夠引起嗜中性粒細胞聚集，在感染、炎癥、缺血、創傷等多種組織中發揮作用[17]。有研究表明，在肺炎患者中，其水平相較于健康對照組均有不同程度的升高[18,19]。YKL-40在其他慢性肺部炎性疾病中能夠刺激人類巨噬細胞分泌IL-8，參與炎性反應過程[20]。因此，本研究對MPP中可能對Th2型免疫產生影響的因子YKL-40和IL-8進行了研究。

研究發現，無論在BALF還是血清中，急性期MPP患兒的YKL-40、IL-8水平顯著高于氣管異物組，因此，YKL-40及IL-8水平可作為兒童MPP的輔助診斷指標。同時，兩者水平還與病情密切相關，在SMPP患兒中，其BALF及血清中YKL-40、IL-8水平明顯高于GMPP組患兒，因而YKL-40、IL-8還是兒童潛在的病情分級標志物。相關性分析提示YKL-40的水平與IL-8呈正相關，這與既往的研究結果相符合[5]。本研究采用ROC曲線分析了YKL-40、IL-8對SMPP的診斷價值，YKL-40在BALF及血清中的曲線下面積分別為0.967和0.695，IL-8在BALF及血清中的曲線下面積分別為0.972和0.848，并且BALF是直接取自于病變的肺組織，更加準確、直觀地反映了原發病灶的免疫狀態，對SMPP的診斷價值高于血清。

綜上所述，病情越重，YKL-40和IL-8的表達水平越高，該研究對MPP的病情評估提供了一個新的標志物。YKL-40和IL-8因子呈正相關，結合其他研究者體外實驗證實YKL-40能夠調控IL-8的表達，筆者推測在MPP急性期或許也發生了這一過程，然而推測是否正確、具體如何調控以及能否通過在疾病早期對IL-8的抑制降低YKL-40的水平，以避免SMPP的發生，這些都還需要開展進一步的研究予以證實。