血清hBD-2、NT-proBNP、sICAM-1在急性下呼吸道感染患兒中的表達水平及對其病情預測的研究 *

周 英,劉 玲,張雪霜

遂寧市中醫院兒科,四川遂寧 629000

急性下呼吸道感染是兒科常見呼吸系統炎性疾病,由于兒童機體器官發育不成熟,抵抗力相對較差,易遭受病原微生物侵襲而發病。輕癥急性下呼吸道感染患兒癥狀多不明顯,經治療后可快速恢復,而重癥急性下呼吸道感染危害性較大,可引起患兒出現高燒、呼吸困難等癥狀,嚴重時甚至影響患兒的生長發育[1-2]。因此,積極探索與急性下呼吸道感染病情嚴重程度相關的指標,并早期采取相關治療措施,對改善患兒預后具有重要意義。β-防御素-2(hBD-2)是人體免疫系統重要組成部分,體外研究發現,hBD-2能夠對細菌、病毒、真菌等病原微生物產生直接破壞作用,是人體抵御呼吸道感染的第一道防線[3]。N末端腦鈉肽前體(NT-proBNP)是心肌細胞分泌的肽類激素,具有結構穩定、半衰期長等特點,常被應用于評價心臟功能,近年來,有研究發現,全身炎癥反應也可導致NT-proBNP表達水平升高[4]。可溶性細胞間黏附分子1(sICAM-1)是一種表達在單核細胞、中性粒細胞表面的炎癥激發受體,是早期診斷炎癥疾病的指標,與感染程度呈正相關[5]。基于此,本研究觀察急性下呼吸道感染患兒血清中hBD-2、NT-proBNP、sICAM-1表達水平,并分析3項指標對其病情檢測的意義,旨在為急性下呼吸道感染的病情評估提供參考。現報道如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 納入2020年10月至2022年10月本院80例急性下呼吸道感染患兒為急性期組,另選取同期本院60例緩解期下呼吸道感染患兒為緩解期組。兩組資料比較,差異無統計學意義(P>0.05)。具有可比性。見表1。

表1 兩組一般資料比較[n(%)或

1.2入組標準 納入標準:(1)急性下呼吸道感染符合《內科學》[6]中相關診斷標準;(2)患兒存在發熱、咳嗽、肺濕啰音等癥狀體征。排除標準:(1)近4周接受免疫抑制劑、抗菌藥物等藥物治療;(2)合并自身免疫系統疾病或血液系統疾病;(3)合并心、腎、肝等重要器官功能不全;(4)合并遺傳代謝性疾病;(5)合并肺結核病、特發性間質性肺炎;(6)合并支氣管發育不良、支氣管哮喘或支氣管內存在異物;(7)合并過敏性鼻炎或其他過敏性疾病。本研究經本院倫理委員會審批通過,患兒家屬知情同意,愿意配合研究。

1.3方法 入院時,采集患兒靜脈血3 mL,3 500 r/min離心15 min,取上清液,置于-70 ℃冰箱中保存待測,采用酶聯免疫吸附試驗測定血清hBD-2、sICAM-1表達水平,檢測試劑盒購自武漢華美公司;采用電化學發光免疫分析儀(美國Roche公司)及配套試劑測定血清NT-proBNP表達水平。

1.4觀察指標 (1)對比急性期組與緩解期組患兒血清hBD-2、NT-proBNP、sICAM-1表達水平。(2)采用臨床肺部感染評分(CPIS)[7]評估患兒病情嚴重程度,該量表包含體溫、分泌物、白細胞計數、氣體交換指數[采集患兒動脈血,經GEM5000型全自動血氣分析儀測定動脈血氧分壓(PaO2)、吸入氣氧分壓(FiO2),并計算氧合指數(PaO2/FiO2,即氣體交換指數]、X胸片浸潤影(經X線片檢查獲得X胸片浸潤影)、痰培養或氣管吸取物培養(采集患兒痰液或氣管吸取物置于培養皿中,觀察病原菌數量)6個項目,每個項目0～2分,評分范圍0～12分,評分≤6分視為輕癥,評分>6分視為重癥。將輕癥患兒納入輕癥組,將重癥患兒納入重癥組。(3)對比重癥組與輕癥組臨床資料及實驗室指標,包括性別(男、女)、營養狀況(良好、不良)、就診時癥狀持續時間(1～3 d、>3～7 d、>7 d,統計患兒就診時咳嗽、咳痰、鼻塞、發熱等癥狀持續時間),以及年齡、體溫、白細胞計數和血清hBD-2、NT-proBNP、sICAM-1表達水平。

2 結 果

2.1急性期組和緩解期組血清hBD-2、NT-proBNP、sICAM-1表達水平比較 急性期組血清hBD-2、NT-proBNP、sICAM-1表達水平高于緩解期組,差異有統計學意義(P<0.05)。見表2。

表2 急性期組和緩解期組血清hBD-2、NT-proBNP、sICAM-1水平比較

2.2急性下呼吸道感染患兒病情程度及與血清hBD-2、NT-proBNP、sICAM-1表達水平的相關性 經CPIS評分評估結果顯示,80例急性下呼吸道感染患兒CPIS評分為(5.83±1.92)分,分為重癥組和輕癥組,其中重癥組32例(40.00%),輕癥組48例(60.00%);經Pearson相關性分析,結果顯示,CPIS評分與血清hBD-2、NT-proBNP、sICAM-1水平呈正相關(r=0.337、0.325、0.386,P=0.002、0.003、<0.001)。見圖1～3。

圖1 CPIS評分與血清hBD-2水平的相關性散點圖

圖2 CPIS評分與血清NT-proBNP水平的相關性散點圖

圖3 CPIS評分與血清sICAM-1水平的相關性散點圖

2.3急性下呼吸道感染患兒病情程度及臨床資料、實驗室指標比較 重癥組體溫及血清hBD-2、NT-proBNP、sICAM-1表達水平高于輕癥組,差異有統計學意義(P<0.05);兩組性別、營養狀況、就診時癥狀持續時間、年齡、白細胞計數比較,差異無統計學意義(P>0.05)。見表3。

表3 重癥組與輕癥組臨床資料及實驗室指標比較[n(%)或

2.4血清hBD-2、NT-proBNP、sICAM-1表達水平對急性下呼吸道感染患兒病情的影響 將血清hBD-2、NT-proBNP、sICAM-1表達水平作為自變量(均為計量資料),將急性下呼吸道感染患兒病情作為因變量(1=重癥,0=輕癥),經Logistic回歸分析,結果顯示,血清hBD-2、NT-proBNP、sICAM-1表達水平是急性下呼吸道感染患兒病情加重的危險因素(OR>1,P<0.05)。見表4。

表4 血清hBD-2、NT-proBNP、sICAM-1表達水平對急性下呼吸道感染患兒病情的影響

2.5血清hBD-2、NT-proBNP、sICAM-1表達水平預測急性下呼吸道感染患兒病情的價值 將血清hBD-2、NT-proBNP、sICAM-1表達水平作為檢驗變量,將急性下呼吸道感染患兒病情作為狀態變量(1=重癥,0=輕癥),繪制ROC曲線,結果顯示,血清hBD-2、NT-proBNP、sICAM-1表達水平對重癥急性下呼吸道感染具有一定預測價值(AUC=0.728、0.769、0.786),聯合檢測預測價值更高(AUC=0.830)。見表5。

表5 血清hBD-2、NT-proBNP、sICAM-1表達水平預測急性下呼吸道感染患兒病情的價值

3 討 論

3.1急性下呼吸道感染發病因素及病情評估 急性下呼吸道感染主要是由于病原微生物侵入下呼吸道、肺泡及其他肺部結構所引起的一系列炎癥改變,以發熱、咳嗽、咳痰等為主要臨床表現。由于患兒自我意識不清晰、不能準確表達自身情況,患病后易出現疾病進展,導致病情加重,危害患兒健康[8-9]。目前,CPIS評分是評價急性下呼吸道感染病情的常用方法,但該評分中痰培養或氣管吸取物培養所需時間較長,不能在早期明確病情嚴重程度,臨床應用受限[10]。尋找能夠在早期評估急性下呼吸道感染病情的相關標志物,對指導臨床治療意義重大。

3.2hBD-2與急性下呼吸道感染病情的關系 hBD-2屬小分子陽離子肽,在肺臟、氣管支氣管、皮膚、胃等器官組織中廣泛存在。在健康人體血清中,hBD-2濃度較低,當機體發生細菌性肺炎時,其表達水平可顯著升高[11]。本研究結果也顯示,重癥組血清hBD-2表達水平高于輕癥組;且其表達水平與急性下呼吸道感染患兒病情呈正相關,即hBD-2表達水平越高,患兒病情越重。hBD-2是一種可誘導性防御素,當呼吸道黏膜遭受細菌或其他病原微生物侵襲時,病原微生物產物脂多糖可對呼吸道黏膜產生刺激,引起白細胞介素-1β、腫瘤壞死因子-α等多種炎癥因子分泌,激活hBD-2基因啟動區域轉錄因子,升高hBD-2表達水平[12]。hBD-2可對病原微生物的細胞膜產生孔道,對其細胞膜產生破壞,從而發揮滅殺病原微生物作用[13]。活化產生的hBD-2同時是Toll樣受體4的內源性配體,在腫瘤壞死因子受體相關因子6、白細胞介素-1相關蛋白激酶等信號傳導分子的協同作用下與Toll樣受體4相結合,并觸發信號級聯反應,激活多種炎性細胞因子,hBD-2在滅殺病原微生物的同時還可能產生炎癥損傷,與患者病情嚴重程度相關。

3.3NT-proBNP與急性下呼吸道感染病情的關系 NT-proBNP為B型鈉尿肽前體物質,能夠穩定存在于血漿中,是臨床評估心功能異常狀況的指標[14]。相關研究指出,肺動脈高壓、促炎因子、缺氧等因素也可誘導B型鈉尿肽分泌[15]。余華等[16]一項關于兒童肺炎支原體肺炎的研究中指出,NT-proBNP與患兒病情嚴重程度密切相關,在預測兒童肺炎支原體肺炎中具有一定臨床價值。本研究中,重癥組血清NT-proBNP表達水平高于輕癥組,且NT-proBNP對重癥急性下呼吸道感染具有一定預測價值。急性下呼吸道感染患兒遭受病原微生物感染后,會侵犯人體免疫系統,形成免疫復合物,導致心肌損傷;急性下呼吸道感染發生后還可能導致淋巴細胞亞群平衡紊亂,誘導機體炎性細胞因子大量釋放,加重心肌損傷,升高NT-proBNP表達水平[17]。而重癥急性下呼吸道感染患兒患病時機體處于應激狀態,會增加機體氧消耗量,炎性細胞因子大量生成及缺氧狀態均可升高肺動脈壓,加劇缺氧癥狀,形成惡性循環,此過程中左心室過度收縮、牽拉,進步增加NT-proBNP分泌。

3.4sICAM-1與急性下呼吸道感染病情的關系 sICAM-1屬免疫球蛋白超家族成員,是位于細胞膜表面的一類大分子糖蛋白,分布于白細胞、血管內皮細胞、上皮細胞、淋巴細胞表面,在機體免疫應答、腫瘤免疫、骨髓造血中起到重要作用[18-19]。在健康兒童血清中sICAM-1表達水平較低,當機體發生感染性疾病時,其表達水平可呈異常升高。本研究觀察sICAM-1與急性下呼吸道感染病情的關系,結果顯示,二者呈正相關,且sICAM-1是急性下呼吸道感染患兒病情加重的危險因素。急性下呼吸道感染發生時,細胞表面脫落的sICAM-1增加,可升高血清sICAM-1表達水平,促進中性粒細胞趨化,同時參與白細胞黏附作用,在局部炎癥反應中起到重要作用[20]。異常升高的sICAM-1能夠介導上皮細胞與中性粒細胞、上皮細胞與淋巴細胞間黏附,活化T細胞病向炎癥部位浸潤,導致炎癥變態反應,加重患兒病情。

3.5hBD-2、NT-proBNP、sICAM-1聯合檢測對急性下呼吸道感染病情的預測價值 hBD-2、NT-proBNP、sICAM-1為臨床常見生化指標,在呼吸道感染急性期,經多種信號通路誘導hBD-2表達水平,增加其釋放量觸發特異性免疫應答,升高sICAM-1表達水平,并介導多種炎癥因子釋放,破壞心肌細胞功能,增加NT-proBNP釋放,三者共同參與疾病發生過程。待病情進入緩解期后,患者各項癥狀明顯減輕,hBD-2、NT-proBNP、sICAM-1表達水平也隨之降低。本研究繪制ROC曲線,結果顯示,血清hBD-2、NT-proBNP、sICAM-1表達水平對重癥急性下呼吸道感染具有一定預測價值(AUC=0.728、0.769、0.786),聯合檢測預測價值更高(AUC=0.830)。臨床應密切關注急性下呼吸道患兒血清hBD-2、NT-proBNP、sICAM-1表達水平,早期判斷病情,采用抗感染、心功能保護等綜合治療手段,以改善患兒預后。

綜上所述,急性下呼吸道感染患兒血清中hBD-2、NT-proBNP、sICAM-1表達水平升高,3項指標表達水平與患兒病情嚴重程度密切相關,臨床可通過檢測急性下呼吸道患兒血清hBD-2、NT-proBNP、sICAM-1表達水平,早期預測病情發展狀況。