陳永林,王云霞,潘金勇,劉瑩,谷強(qiáng)
(1.石河子大學(xué)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院 兒科,新疆 石河子 832000;2.石河子大學(xué)醫(yī)學(xué)院,新疆 石河子 832000)
合并支原體感染的大葉性肺炎患兒肺泡灌洗液中白細(xì)胞介素-17、白細(xì)胞介素-33檢測(cè)及意義*
陳永林1,王云霞2,潘金勇1,劉瑩1,谷強(qiáng)1
(1.石河子大學(xué)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院 兒科,新疆 石河子 832000;2.石河子大學(xué)醫(yī)學(xué)院,新疆 石河子 832000)
目的檢測(cè)合并支原體感染大葉性肺炎患兒支氣管肺泡灌洗液(BALF)中白細(xì)胞介素(IL-17)、白細(xì)胞介素(IL-33)的水平,探討其與支原體感染疾病嚴(yán)重程度及肺炎支原體(MP)-DNA的關(guān)系。方法選取確診為大葉性肺炎并行肺泡灌洗術(shù)的74例患兒,根據(jù)免疫熒光定量MP-DNA結(jié)果,其中合并支原體感染62例,無(wú)支原體感染12例,根據(jù)臨床肺部感染評(píng)分法(CPIS)將合并支原體感染組分為輕癥組(49例),重癥組(13例),再根據(jù)胸腔B超結(jié)果將輕癥組分為合并胸腔積液組(16例)、無(wú)胸腔積液組(33例),雙抗體夾心ELISA法檢測(cè)患兒BALF中IL-17、IL-33的水平。結(jié)果IL-17、IL-33在合并MP感染的大葉性肺炎患兒BALF中不同程度表達(dá),重癥組BALF中IL-17水平高于輕癥組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),且患兒BALF中IL-17與MP-DNA滴度呈正相關(guān)(r=0.391,P<0.05);輕癥組無(wú)胸腔積液組患兒BALF中IL-33水平高于合并胸腔積液組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。結(jié)論合并支原體感染的大葉性肺炎患兒BALF中IL-17可以反映疾病嚴(yán)重程度及MP-DNA滴度,BALF中IL-33升高可能有助于減輕胸膜炎癥反應(yīng)。
大葉性肺炎;支原體感染;BALF;IL-17;IL-33;兒童
肺炎支原體肺炎(mycoplasma pneumoniae pneumonia,MPP)全年散發(fā),秋末和冬初為發(fā)病高峰,世界范圍內(nèi)每3~7年可發(fā)生1次流行,各地發(fā)病率差異較大,全球感染率在9.6%~66.7%,5~19歲的學(xué)齡兒童和青年好發(fā),有時(shí)導(dǎo)致家庭及學(xué)校的爆發(fā)[1]。
近年來(lái)MPP發(fā)病率逐年上升,不但呼吸系統(tǒng)受累,還引起多系統(tǒng)損害,并且重癥病例逐漸增多,嚴(yán)重時(shí)甚至引起死亡,引起廣泛關(guān)注[2]。雖然其目前發(fā)病機(jī)制不清楚,但國(guó)內(nèi)外學(xué)者均傾向于肺炎支原體(mycoplasma pneumoniae,MP)的黏附、侵入,可直接造成細(xì)胞損傷及免疫炎癥反應(yīng)[3-4]。白細(xì)胞介素17 (interleukin-17,IL-17)、白細(xì)胞介素33(interleukin-33,IL-33)均為近年來(lái)發(fā)現(xiàn)的前炎癥因子,與免疫性疾病存在重要關(guān)系。IL-17是具有調(diào)節(jié)T細(xì)胞、B細(xì)胞及NK細(xì)胞的活性及增強(qiáng)機(jī)體抗感染免疫,在MP感染發(fā)病機(jī)制中扮演重要角色[5]。IL-33是近年來(lái)備受關(guān)注的IL-1家族新成員,既能作為促炎因子活化炎癥,加重組織損傷,也可作為染色質(zhì)相關(guān)核因子起轉(zhuǎn)錄抑制作用,輔助抑制前炎癥基因表達(dá)[6]。其通過(guò)活化巨噬細(xì)胞、樹(shù)突狀細(xì)胞、肥大細(xì)胞、嗜堿性細(xì)胞。內(nèi)皮細(xì)胞和上皮細(xì)胞等參與哮喘、過(guò)敏等疾病[7]。檢測(cè)合并支原體感染大葉性肺炎患兒支氣管肺泡灌洗液(bronchial alveolar lavage fluid,BALF)中IL-17、IL-33等炎癥因子,可進(jìn)一步從免疫學(xué)分子水平闡明MP感染的發(fā)病機(jī)制,有利于疾病的診治。
1.1研究對(duì)象
參照兒童大葉性肺炎診斷標(biāo)準(zhǔn)[8],選取石河子大學(xué)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院兒科2014年5月-2015年6月以大葉性肺炎收住并行纖維支氣管鏡灌洗術(shù)的患兒74例。年齡4~14歲,平均(8.4±3.60)歲,男40例,女34例,所有患兒BALF均進(jìn)行細(xì)菌培養(yǎng)、免疫熒光MP-DNA及細(xì)胞學(xué)等檢查。留取BALF前,患兒均未使用糖皮質(zhì)激素或丙球蛋白等免疫調(diào)節(jié)藥物。臨床肺部感染評(píng)分法(CPIS)是綜合臨床、影像、微生物學(xué)標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)分系統(tǒng),可用來(lái)評(píng)價(jià)大葉性肺炎的嚴(yán)重程度,大葉性肺炎評(píng)分≥6分為重度大葉性肺炎[9]。根據(jù)免疫熒光定量MP-DNA結(jié)果,合并支原體感染組62例,根據(jù)臨床肺部感染評(píng)分法將合并支原體感染組分為輕癥組(CPIS<6)49例,年齡(8.45± 3.20)歲,其中男27例,女22例;重癥組(CPIS≥6)13例,年齡(8.32±3.50)歲,其中男6例,女7例。再根據(jù)胸腔B超結(jié)果將輕癥組分為合并胸腔積液組16例、無(wú)胸腔積液組33例。各組間兒童性別構(gòu)成、年齡分布上差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
1.2方法
1.2.1BALF采集所有患兒術(shù)前均由家長(zhǎng)簽訂有創(chuàng)操作知情同意書(shū),術(shù)前6 h禁食水,予以靜脈鎮(zhèn)靜加局部麻醉的方法,采用2%利多卡因咽喉部局部麻醉,纖維支氣管鏡經(jīng)鼻、咽喉、聲門(mén)進(jìn)入氣道,檢查各段支氣管無(wú)新生物和其他病變后,結(jié)合術(shù)前胸片及肺CT的定位結(jié)果,尋找病變部位的支氣管開(kāi)口,37℃生理鹽水灌洗受累的肺段,1.0 ml/kg至少灌洗3次,總量不超過(guò)(1~2)ml/kg,隨即負(fù)壓吸引,至少30%灌輸液被回收,留取肺泡灌洗液標(biāo)本,緩慢拔出纖維支氣管鏡。留取標(biāo)本3 ml立即儲(chǔ)存于-80℃冰箱,等待測(cè)定。
1.2.2細(xì)胞因子測(cè)定雙層無(wú)菌紗布過(guò)濾BALF,4℃以下以1 800 r/min離心標(biāo)本,(半徑17.5 cm,10 min),留取上清液,雙抗體夾心ELISA法測(cè)定患兒BALF中IL-17、IL-33水平,試劑盒由武漢優(yōu)爾生商貿(mào)有限公司提供。試劑盒步驟嚴(yán)格按照說(shuō)明書(shū)進(jìn)行操作。
1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)方法
采用SPSS 15.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示,兩組間均數(shù)比較用t檢驗(yàn);非正態(tài)分布計(jì)量資料以中位數(shù)(四分位間距)表示,組間比較用秩和檢驗(yàn);相關(guān)分析用Pearson相關(guān)或Spearman相關(guān)分析,P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1重癥組與輕癥組比較
重癥組IL-17水平高于輕癥組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.032);兩組之間IL-33水平差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.656),見(jiàn)表1。
2.2輕癥組中合并胸腔積液與未合并胸腔積液患兒的比較
合并胸腔積液組患兒IL-33水平低于無(wú)胸腔積液組(P=0.013),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;兩組患兒IL-17水平差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.611),見(jiàn)表2。
表1 重癥組、輕癥組患兒BALF中IL-17、IL-33水平比較[中位數(shù)(四分位間距),pg/ml]
表2 輕癥組患兒BALF中IL-17、IL-33水平比較[中位數(shù)(四分位間距),pg/ml]
2.3IL-17、IL-33與MP-DNA滴度的相關(guān)性
IL-17水平與MP-DNA滴度之間具有相關(guān)性(P<0.05),而IL-33與MP-DNA滴度未發(fā)現(xiàn)相關(guān)性(P>0.05),見(jiàn)表3。
表3 IL-17、IL-33與MP-DNA滴度相關(guān)性分析
目前認(rèn)為,MP感染時(shí)機(jī)體存在免疫應(yīng)答及細(xì)胞因子合成釋放的改變,支原體肺炎的發(fā)生是有免疫因素參與。本研究中重癥組患兒BALF中IL-17高于輕癥組,且IL-17水平與MP-DNA滴度相關(guān)。Th17細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)是對(duì)Th1/Th2模式的補(bǔ)充,IL-17主要由TH17細(xì)胞分泌。IL-17對(duì)肺炎支原體的作用宿主的IL-23/IL-17軸對(duì)抗肺炎支原體感染的功能在2007年被首次證實(shí)。支原體感染宿主后,巨噬細(xì)胞和樹(shù)突狀細(xì)胞攝取并處理抗原,分泌產(chǎn)生大量IL-23,IL-23促進(jìn)活化的T細(xì)胞增殖,并使其產(chǎn)生IFN-γ,進(jìn)而誘導(dǎo)炎癥介質(zhì)IL-17的產(chǎn)生,并通過(guò)IL-17介導(dǎo)炎癥反應(yīng)[10]。IL-17發(fā)揮生物學(xué)作用主要通過(guò)兩條途徑:NF-κB-DNA途徑和MAP激酶途徑。其不但能夠促進(jìn)基質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生大量的細(xì)胞因子,也能夠促進(jìn)細(xì)胞之間的黏附分子分泌功能增強(qiáng),同時(shí)也促使支氣管上皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞以及巨噬細(xì)胞等多種細(xì)胞產(chǎn)生炎癥因子的功能明顯增強(qiáng),造成組織細(xì)胞炎性損害。在肺部感染中IL-17能夠刺激人支氣管上皮細(xì)胞、肺纖維原細(xì)胞產(chǎn)生中性粒細(xì)胞,介導(dǎo)炎癥反應(yīng)。支原體侵犯肺部細(xì)胞時(shí),IL-17通過(guò)強(qiáng)大的嗜中性粒細(xì)胞募集作用來(lái)清除病原體,同時(shí)也刺激基質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生大量前炎癥因子引發(fā)一系列炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)。
IL-33是近年來(lái)發(fā)現(xiàn)的一種前炎癥細(xì)胞因子,人IL-33組成性表達(dá)于多種組織的平滑肌細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、腎小球膜細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞、支氣管和小氣道的上皮細(xì)胞和抗原呈遞細(xì)胞(APCs)等特殊類(lèi)型的細(xì)胞中[11],它可結(jié)合IL-1受體家族成員ST2,活化核因子κB和絲裂原激活的蛋白激酶信號(hào)通路,促進(jìn)Th2細(xì)胞因子的產(chǎn)生,參與多種炎癥與免疫反應(yīng)過(guò)程,主要參與到Th2細(xì)胞所介導(dǎo)的機(jī)體對(duì)抗細(xì)菌感染、病毒侵染以及過(guò)敏等一系列免疫反應(yīng)當(dāng)中,在清除細(xì)菌、真菌以及寄生蟲(chóng)感染方面具有重要作用[12],也可作為染色質(zhì)相關(guān)因子起轉(zhuǎn)錄抑制作用,輔助抑制前炎癥基因表達(dá)[13]。但在本研究中,各組間IL-33差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,可能因?yàn)镮L-33在參與炎癥過(guò)程中具有雙重作用[12],不能作為判斷病情嚴(yán)重程度的一個(gè)指標(biāo)。
胸腔積液是兒科常見(jiàn)臨床體征,盡早明確病因?qū)χ委熀皖A(yù)后有重要意義。MP感染后可導(dǎo)致多種肺外并發(fā)癥,其機(jī)制主要是抗原抗體交叉反應(yīng),即MP感染后機(jī)體產(chǎn)生特異性抗體,而該抗體又可與機(jī)體其他器官如胸膜的抗原發(fā)生反應(yīng),從而導(dǎo)致免疫損害,在胸腔積液的形成中起主要作用[14]。有文獻(xiàn)表明,IL-17在惡性及結(jié)核性胸腔積液患者中均有較高表達(dá)[15-16]。本研究在輕癥組中未發(fā)現(xiàn)IL-17水平在合并胸腔積液與未合并胸腔積液組患兒之間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,但I(xiàn)L-33在無(wú)胸腔積液組的患兒高于合并胸腔積液的患兒,考慮IL-33升高可以調(diào)節(jié)胸膜炎癥程度,減少胸膜炎性滲出。
綜上所述,BALF中IL-17、IL-33對(duì)評(píng)估合并支原體感染的大葉性肺炎患兒病情及是否合并胸腔積液具有不同意義,IL-17可以用于評(píng)估病情的嚴(yán)重程度,IL-33在炎癥反應(yīng)調(diào)節(jié)中作用尚需進(jìn)一步研究。
[1]BLYSTAD H,A NESTAD G,VESTRHEIM DF,et al.Increased incidence of mycoplasma pneumoniae infection in Norway 2011 [J].Eurosurveillance(Online),2012,17(5):12-14.
[2]CAO B,REN LL,ZHAO F,et al.Viral and mycoplasma pneumonia community-acquired pneumonia and novel clinical outcome evaluation in ambulatory adult patients in China[J].Eur J Clin Microbiol Infect Dis,2010,29(11):1443-1448.
[3]BETTELLI E,KORN T,OUKKA M,et al.Induction and effector functions of TH-17 cells[J].Nature,2008,453(7198):1051-1057.
[4]劉洋,李敏,徐佩茹.肺炎支原體肺炎發(fā)病機(jī)制研究進(jìn)展[J].臨床兒科雜志,2011,29(2):196-198.
[5]陸敏,付漢東,張愛(ài)華,等.肺炎支原體感染患兒血清IL-17、IL-23表達(dá)及臨床意義[J].中華全科醫(yī)學(xué),2012,10(3):374-376.
[6]MILLER ASHLEY M.Role of IL-33 in inflammation and disease[J].Journal of Inflammation,2011,8:22.
[7]周虎,趙衛(wèi)東.IL-33及其與相關(guān)疾病關(guān)系的研究進(jìn)展[J].國(guó)際免疫學(xué)雜,2011,34(4):277-280.
[8]胡亞美,江載芳.諸福棠實(shí)用兒科學(xué)[M].第7版.北京:人民衛(wèi)生出版社,2002:1175-1187.
[9]杜春燕,盧強(qiáng),李玉品,等.大葉性肺炎患兒血清腫瘤壞死因子-a、白細(xì)胞介素-6、白細(xì)胞介素-8、白細(xì)胞介素-10和高遷移率族蛋白B1表達(dá)意義 [J].中華實(shí)用兒科臨床雜志,2014,299(16): 1224-1226.
[10]IVANOV S,BOZINOVSKI S,BOSSIOS A,et al.Functional relevance of the IL-23 IL-17 axis in lungs in vivo[J].Am J Respir Cell Mol Biol,2007,36(4):442-451.
[11]王娟.IL-33在感染性疾病中的研究進(jìn)展 [J].中國(guó)免疫學(xué)雜志,2011,27(12):1129-1131.
[12]HUMPHREYS NE,XU D,HEPWORTH MR,et al.Grencis RK:IL-33,a potent inducer of adaptive immunity to intestinal nematodes[J].J Immunol 2008,180(4):2443-2449.
[13]CARRIERE V,ROUSSEL L,ORTEGA N,et al.IL-33,the IL-1 like cytokine ligand for ST2 receptor,is a chromatin-associated nuclearfactor in vivo[J].Proc NatlAcadSciUSA,2007,104(1):282-287.
[14]陳正榮,季偉,王宇清,等.肺炎支原體致支氣管肺炎和大葉性肺炎患兒的臨床及實(shí)驗(yàn)室檢查特征分析 [J].臨床兒科雜志,2012,30(8):744-748.
[15]葉志堅(jiān).CD4~+IL-17~+輔助性T淋巴細(xì)胞在肺腺癌胸膜轉(zhuǎn)移的惡性胸腔積液中上調(diào)及其浸潤(rùn)機(jī)制[D].廣西醫(yī)科大學(xué),2010.
[16]官莉,楊芳,宮原.惡性胸腔積液患者Th17細(xì)胞的表達(dá)及意義[J].廣東醫(yī)學(xué),2014,35(4):537-539.
(張蕾 編輯)
Levels of IL-17 and IL-33 in bronchoalveolar lavage fluid of children with labor pneumonia complicated with Mycoplasma pneumoniae and their clinical significance*
Yong-lin CHEN1,Yun-xia WANG2,Jin-yong PAN1,Ying LIU1,Qiang GU1
(1.Department of Pediatrics,the First Affiliated Hospital,Medical College of Shihezi University,Shihezi,Xinjiang 832000,P.R.China;2.Medical College of Shihezi University,Shihezi,Xinjiang 832000,P.R.China)
【Objective】To explore the levels of IL-33 and IL-17 in bronchoalveolar lavage fluid(BALF)of children with labor pneumonia complicated with Mycoplasma pneumoniae(MP)infection and their significance.【Methods】A total of 74 children with labor pneumonia were divided into merged with Mycoplasma pneumoniae infection group(62 cases)and no Mycoplasma pneumoniae infection group(12 cases).According to the clinical pneumonia infection score(CPIS),the group merged with Mycoplasma pneumoniae infection was further divided into CPIS≥ 6 group and CPIS<6 group.Meanwhile,according to the results of B ultrasonography,the CPIS<6 group was divided into the group with pleural effusion and the group without pleural effusion.ELISA was used to detect IL-17 and IL-33 levels in BALF.【Results】The IL-17 and IL-33 levels of the children whose CPIS≥ 6 were higher than those of children whose CPIS<6(P<0.05).IL-17 level in BALF was related with MP-DNA(r=0.391,P<0.05).IL-33 in the group with pleural effusion was significantly lower than that in the group without pleural effusion(P<0.05).【Conclusions】IL-17 can reflectthe severity of labor pneumonia merged with pleural effusion,and it also relates to MP-DNA.Low IL-33 indicates that the kid may merge with pleural effusion.
labor pneumonia;Mycoplasma pneumoniae infection;interleukin-17;interleukin-33;children
R563.11
A
1005-8982(2015)33-0051-04
2015-07-17
兵團(tuán)科技支疆計(jì)劃項(xiàng)目(No:2013AB027)