卞相麗,國 志,張金萍
哮喘是由多種細(xì)胞參與的常見慢性炎性[1-2]。肺炎支原體(Mycoplasma pneumoniae,MP)是引發(fā)兒童和青少年肺炎的常見病原體,以往研究表明,MP可能與新發(fā)哮喘、哮喘惡化和哮喘慢性惡化有關(guān)[3-4]。雖然目前關(guān)于MP在哮喘發(fā)作中的確切作用和發(fā)病機(jī)制尚不清楚,但各種細(xì)胞因子和趨化因子參與誘導(dǎo)是重要的組成部分[5]。哮喘兒童缺乏MP感染的細(xì)胞和體液免疫,MP可能感染上、下呼吸道,引起肺炎或支氣管炎。
CD40L是一種在活化B細(xì)胞-T細(xì)胞上表達(dá)的33 kD的Ⅱ型跨膜糖蛋白,其最初被認(rèn)為是介導(dǎo)B細(xì)胞-T細(xì)胞同源相互作用所必需的,能促進(jìn)B細(xì)胞活化、分化和IgE生成[6-7]。最近的研究已經(jīng)證明,CD40L在促進(jìn)細(xì)胞產(chǎn)生抗原呈遞能力和共刺激分子表達(dá)方面發(fā)揮重要作用,包括CD80和CD86[8-9]。在發(fā)生哮喘方面,CD40L是誘導(dǎo)IgE在氣管-支氣管的過敏炎癥反應(yīng)的必要條件,與過敏性氣道炎癥鼠模型的肺部炎癥發(fā)生和嗜酸性粒細(xì)胞增多密切相關(guān)[10]。此外,內(nèi)皮細(xì)胞表面CD40L與CD40結(jié)合后,能刺激多種內(nèi)皮黏附分子如血管細(xì)胞黏附分子-1(VCAM-1)的表達(dá)增加,繼而引起肥大細(xì)胞的白細(xì)胞與IgE附著在一起,隨時(shí)可能引發(fā)變態(tài)反應(yīng)[11-12]。因此,本研究觀察了MP感染的哮喘患兒發(fā)病中血清CD40L和VCAM-1的水平變化,并探討二者的作用機(jī)制。
1.1 研究對象 選擇2013年1月至2014年12月在我院呼吸科接受治療的59例哮喘兒童作為觀察組,男37例,女22例,年齡0~15歲,平均年齡(6.65±2.28)歲。哮喘診斷參照2008年中國醫(yī)學(xué)會兒科呼吸疾病學(xué)會兒科專科組制定的診斷標(biāo)準(zhǔn)[13]。另外,55例未發(fā)生呼吸道感染的健康兒童作為對照組,男36例,女19例,年齡1~12歲,平均年齡(6.39±2.34)歲。納入標(biāo)準(zhǔn):①伴有過敏性哮喘、短暫呼吸、咳嗽、胸悶的患者,接觸過變應(yīng)原,受到冷空氣或物理、化學(xué)等外界因素刺激,運(yùn)動(dòng)引起的病毒性呼吸道感染;②患有喘息呼吸音和長時(shí)間或中斷的呼氣流量的患者;③對吸入支氣管擴(kuò)張劑具有顯著療效的患者。排除患有嚴(yán)重的心臟病,包括自身免疫疾病或免疫缺陷病史,具有嚴(yán)重肺部疾病、腎臟疾病或患有過敏性支氣管哮喘病史的患者,以及在過去6個(gè)月接受過敏原免疫治療者。MP感染的診斷標(biāo)準(zhǔn)包括:MP-IgM抗體陽性,MP免疫球蛋白G(MP-IgG)-陰性抗體變?yōu)殛栃曰騃gG抗體滴度升高>4倍。本研究獲得納入兒童父母的知情同意,并經(jīng)本院倫理委員會審核批準(zhǔn)。
1.2 方法
1.2.1 治療方案 MP-IgM抗體陰性的哮喘患兒接受β-內(nèi)酰胺抗生素(青霉素或頭孢菌素),急性哮喘患兒用支氣管擴(kuò)張劑或激素治療。除常規(guī)療法外,MP-IgM抗體陽性的哮喘患兒接受10 mg/(kg·d)阿奇霉素治療,連續(xù)服用阿奇霉素3~5 d,待患兒體征恢復(fù)正常、臨床癥狀基本消失后,每周口服10 mg/(kg·d)阿奇霉素3 d,持續(xù)3周。在給藥期間進(jìn)行血液和尿常規(guī)以及肝功能檢查。出現(xiàn)異常癥狀時(shí),停止服用相關(guān)藥物。
1.2.2 標(biāo)本采集和檢測 入組第2天清晨抽取所有患兒空腹靜脈血2 mL,對收集到的樣本在1 500 r/min離心15 min分離血清。酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)檢測受試者血清MP-IgM陽性率,使用Serodia Myco Ⅱ試劑盒(Fujirebio公司,東京,日本)。血清IgM水平(>750 U/mL)被認(rèn)為是一種抗體陽性水平,提示MP感染。同時(shí),ELISA檢測血清CD40L、VCAM-1水平,使用人可溶性CD40配體試劑盒和人血管細(xì)胞黏附分子-1試劑盒(Abcam公司,倫敦,英國)。
2.1 兩組一般資料比較 觀察組和健康對照組兒童在性別、年齡、BMI、城市家庭兒童所占比例、暴露于粉塵、煙草煙霧環(huán)境所占比例方面差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。觀察組患兒家族哮喘史所占比例略高于健康對照組,但兩組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(18.6% vs. 7.2%,P=0.073)。見表1。
2.2 血清IgM抗體陽性率情況 觀察組患兒的MP-IgM陽性率為54.2%(32/59),健康對照組的MP-IgM陽性率為16.4%(9/55),兩組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=41.115,P<0.01)。見圖1。
2.3 外周血 CD40L、VCAM-1水平 對未合并MP哮喘患兒、合并MP哮喘患兒和健康對照兒童的外周血CD40L、VCAM-1水平進(jìn)行比較,整體差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=4.83、27.54,P均<0.01)。與對照組比較,未合并MP和合并MP哮喘患兒的CD40L、VCAM-1水平升高(P<0.05),并且合并MP哮喘患兒的CD40L、VCAM-1水平均高于未合并MP哮喘患兒(P<0.05)。見圖2。
2.4 哮喘合并MP的危險(xiǎn)因素分析 以CD40L、VCAM-1表達(dá)水平為自變量,以是否感染MP 為因變量(感染=1,未感染=0)進(jìn)行Logistic回歸分析,結(jié)果顯示,外周血CD40L、VCAM-1為哮喘合并MP的獨(dú)立危險(xiǎn)因素(P<0.05)。見表2。
表1 兩組一般資料比較(例,%)
圖1 兩組受試兒童的MP-IgM陽性率比較
圖2 三組受試兒童外周血CD40L、VCAM-1表達(dá)水平比較
有關(guān)研究表明,MP感染可能與支氣管炎和哮喘發(fā)生相關(guān)[14-15],但關(guān)于其中潛在的作用機(jī)制尚未完全了解。本研究發(fā)現(xiàn),與健康對照組相比,哮喘兒童MP-IgM陽性率較高,說明兒童哮喘發(fā)病可能與MP-IgM陽性率升高有關(guān)。通常,MP-IgM陽性可用作初始急性MP感染的早期診斷標(biāo)準(zhǔn)。MP作為一種特異性抗原,可引起即刻或遲發(fā)型超敏反應(yīng),并可能引起氣道過敏性炎癥反應(yīng)和刺激IgE和IgM水平上調(diào)來介導(dǎo)1型變態(tài)反應(yīng)[16]。此外,除了特異性IgG和IgE應(yīng)答之外,MP感染與特異性IgM反應(yīng)顯著相關(guān)[17]。因此,特異性MP-IgM的產(chǎn)生可能在哮喘惡化中起重要作用。Varshney等[18]在哮喘惡化期間感染MP的患者的外周血中發(fā)現(xiàn)高水平的MP-IgM抗體。Smith-Norowitz等[19]發(fā)現(xiàn),與健康對照相比,哮喘患者的IgM陽性率顯著升高,并且表明增加的特異性MP-IgM反應(yīng)在哮喘患者的MP感染中起重要作用。
本研究中的另一個(gè)重要發(fā)現(xiàn):哮喘患兒的外周血 CD40L、VCAM-1水平顯著高于非哮喘對照組,并且合并MP的哮喘患兒的CD40L、VCAM-1水平均顯著高于未合并MP哮喘患兒。提示合并MP的哮喘患兒可能患有過敏性炎癥,并且升高的CD40L、VCAM-1水平在哮喘的發(fā)病機(jī)制中可能是至關(guān)重要的。CD4+T細(xì)胞表面的CD40L表達(dá)在哮喘發(fā)病過程中發(fā)揮著重要的促炎作用,因?yàn)槠浣閷?dǎo)物-嗜酸性粒細(xì)胞在哮喘中被識別,但在健康的肺中未被發(fā)現(xiàn)。研究發(fā)現(xiàn),CD40L與血管內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞表面的CD40受體結(jié)合后,進(jìn)而激活NF-κB及c-JunN-末端激酶的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑,激發(fā)多種炎性細(xì)胞因子表達(dá)增加,進(jìn)而導(dǎo)致炎癥反應(yīng)進(jìn)一步惡化[20]。通過糖皮質(zhì)激素抑制哮喘疾病中的嗜酸性粒細(xì)胞增殖,可能與改善癥狀和氣道功能紊亂相關(guān)[21]。因此,以氣道嗜酸粒細(xì)胞浸潤為特征的哮喘通常被認(rèn)為與外周血CD40L水平升高相關(guān),CD40L可能在支氣管哮喘的發(fā)病機(jī)制中起重要作用[22]。VCAM-1是一種重要的細(xì)胞黏附分子,研究發(fā)現(xiàn),在炎癥階段白細(xì)胞表面整合素的活化發(fā)生與內(nèi)皮細(xì)胞上的VCAM-1表達(dá)有關(guān),活化后的白細(xì)胞會遷移到內(nèi)皮下組織與IgE附著在一起,隨時(shí)可能引發(fā)變態(tài)反應(yīng)[23]。還有學(xué)者認(rèn)為,嗜酸性粒細(xì)胞的移行與內(nèi)皮細(xì)胞上的VCAM-1表達(dá)有關(guān),進(jìn)而增加其與其他細(xì)胞間的相互作用,導(dǎo)致免疫應(yīng)答放大,誘發(fā)哮喘[24]。因此,我們推測MP影響氣道的可能解釋除了包括產(chǎn)生特異性的IgM抗體,還與激活了哮喘患兒的信號分子CD40-CD40L和內(nèi)皮細(xì)胞上的VCAM-1表達(dá)有關(guān)。進(jìn)一步Logistic回歸分析結(jié)果顯示,外周血CD40L、VCAM-1水平升高為哮喘合并MP的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,證實(shí)了我們的推測。
表2 哮喘合并MP的危險(xiǎn)因素分析
號分子CD40-CD40L和內(nèi)皮細(xì)胞上的VCAM-1表達(dá)有關(guān)。進(jìn)一步Logistic回歸分析結(jié)果顯示,外周血CD40L、VCAM-1水平升高為哮喘合并MP的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,證實(shí)了我們的推測。
總之,本研究結(jié)果顯示,哮喘患兒較非哮喘兒童具有較高的MP-IgM陽性率,表明MP感染可促進(jìn)哮喘患兒的IgM產(chǎn)生,外周血CD40L、VCAM-1水平升高可能導(dǎo)致MP-IgM陽性率升高,這可能反映哮喘易感性增加。但是,由于本研究的局限性,如樣本量小、沒有從分子生物學(xué)探究CD40L、VCAM-1在MP感染的哮喘患兒發(fā)病中的作用機(jī)制等,可能會影響本研究的結(jié)論。今后仍需通過開展大型前瞻性研究來確認(rèn)二者在MP感染與哮喘風(fēng)險(xiǎn)中的預(yù)測價(jià)值。
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