郭偉,張同強,徐勇勝
(天津市兒童醫(yī)院 呼吸科,天津 300074)
肺炎支原體肺炎(mycoplasma pneumoniae pneumoniae,MPP)是常見的兒童社區(qū)獲得性肺炎,發(fā)病率高,發(fā)病年齡呈逐年減小趨勢,難治性及耐藥MPP呈逐年增高趨勢[1]。MPP除肺部表現(xiàn)外,亦可引起皮膚、肝臟、心臟、血液等多器官、多系統(tǒng)受損,對兒童的生命健康造成較大危害[2]。研究發(fā)現(xiàn),細胞因子介導的免疫反應在MPP的發(fā)病中起重要作用,尤其細胞因子的激活起關(guān)鍵作用[3-5]。本研究以MPP患兒血清和肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid, BALF)中細胞因子為切入點,探討MPP的發(fā)病機制。
選取2017年1月-2017年12月在天津市兒童醫(yī)院行纖維支氣管鏡治療的90例MPP患兒作為MPP組,年齡1~15歲,性別不限。納入標準:①符合MPP的診斷標準[5]。②胸部影像學表現(xiàn)為大片狀陰影,占據(jù)≥1個肺段。③無混合其他感染的依據(jù),如衣原體、細菌、病毒等病原體感染。④不伴有肺結(jié)核、支氣管哮喘等其他呼吸系統(tǒng)疾病。⑤既往未診斷患有免疫性疾病,無不明原因的長期發(fā)熱、關(guān)節(jié)腫痛。⑥無近期或長期服用糖皮質(zhì)激素史,近2個月內(nèi)未應用免疫球蛋白、干擾素等免疫調(diào)節(jié)劑和免疫抑制劑。⑦所有患兒有纖維支氣管鏡介入治療指征。依據(jù)病程分為MPP1組(<7 d)、MPP2組(7~ 14 d)和MPP3組(15~30 d),每組30例。對照組為同期因支氣管異物(20例)或慢性咳嗽(10例)行纖維支氣管鏡檢查患兒,共30例。
1.2.1 標本采集 所有研究對象取得家屬同意后行纖維支氣管鏡局部肺泡灌洗,留取血清和BALF。對照組選擇非病變部位側(cè)行局部灌洗,留取血清和BALF。所有標本經(jīng)離心取上清液置于-20℃冰箱保存。
1.2.2 細胞因子測定 采用雙抗體夾心ELISA法測定血清及BALF中腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α, TNF-α)、γ 干 擾 素(Interferon-γ,IFN-γ)和白細胞介素-4(Interleukin-4, IL-4)含量,試劑盒購自杭州聯(lián)科生物技術(shù)股份有限公司,嚴格按照說明書進行操作。
數(shù)據(jù)分析采用SPSS 16.0統(tǒng)計軟件,計量資料均以均數(shù)±標準差(±s)表示,比較用方差分析,兩兩比較用LSD-t檢驗,P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
MPP患兒血清中TNF-α、IFN-γ和IL-4水平比較,經(jīng)方差分析,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。進一步兩兩比較經(jīng)LSD-t檢驗,MPP1組TNF-α水平最高(P<0.05),而MPP2組與MPP3組TNF-α水平比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05);MPP1組IFN-γ水平最高(P<0.05),MPP2組較MPP3組IFN-γ水平升高(P<0.05);MPP2組 IL-4水平最高(P<0.05)。見表1。
MPP患兒BALF中TNF-α、IFN-γ和IL-4水平比較,經(jīng)方差分析,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。進一步兩兩比較經(jīng)LSD-t檢驗,MPP1組TNF-α、IFN-γ水平最高(P<0.05);MPP2組IL-4水平最高(P<0.05)。見表 2。
表1 各組血清中細胞因子表達水平比較(n =30,ng/L,±s)
表1 各組血清中細胞因子表達水平比較(n =30,ng/L,±s)
注:?與對照組比較,P <0.05
組別 TNF-α IFN-γ IL-4 MPP1組 26.2±1.7? 26.4±2.8? 11.5±2.2?MPP2組 17.5±2.6? 15.5±3.4? 23.9±4.3?MPP3組 16.4±3.1? 9.3±1.7? 10.8±1.7?對照組 8.3±0.8 5.2±1.1 7.5±2.6 F值 17.641 19.459 27.846 P值 0.003 0.001 0.000
直線相關(guān)分析結(jié)果顯示,血清與BALF中TNF-α、IFN-γ、IL-4表達水平有相關(guān)性(r=0.939、0.958和0.912,均P=0.000),且BALF中的表達水平高于血清。
表2 各組BALF中炎癥因子表達水平比較(n =30,ng/L,±s)
表2 各組BALF中炎癥因子表達水平比較(n =30,ng/L,±s)
注:?與對照組比較,P <0.05
組別 TNF-α IFN-γ IL-4 MPP1組 86.5±26.1? 74.3±10.9? 62±11.3?MPP2組 40.6±11.3? 51.5±3.2? 96.3±15.1?MPP3組 36.5±4.6? 30.1±5.8? 71.5±8.4?對照組 17.1±3.8 15.2±4.3 37.5±4.7 F值 26.358 31.792 32.627 P值 0.000 0.000 0.000
MPP感染可促使淋巴細胞、中性粒細胞及上皮細胞等產(chǎn)生一系列的細胞因子和炎癥介質(zhì),從而調(diào)節(jié)人體免疫[2]。有研究證實,MPP患兒血清中TNF-α較健康患兒升高[6],并且在難治性MPP中血清TNF-α水平較普通MPP升高[7]。研究發(fā)現(xiàn),應用纖維支氣管局部灌洗治療難治性MPP,血清TNF-α比普通治療組下降[8]。亦有研究發(fā)現(xiàn),TNF-α在喘息MPP患兒較非喘息MPP患兒升高[9],提示該細胞因子與MPP患兒的喘息關(guān)系密切。在BALF中亦有研究證實,在MPP急性期,TNF-α較對照組升高,在恢復期降低至正常水平[10]。但急性期中具體何時達高峰尚缺乏相關(guān)研究。本研究中MPP患兒均為急性期,并且細分為3組病程,首次動態(tài)研究MPP患兒TNF-α的變化。急性期患兒血清及BALF中TNF-α較對照組升高,與上述研究一致。TNF-α在1周內(nèi)達高峰,后逐漸下降,至15~30 d仍高于對照組。有研究發(fā)現(xiàn),MPP患兒BALF中TNF-α水平高于血清,并且有相關(guān)性,提示患兒血清水平能間接反映肺部炎癥情況[11]。但最能直接反映肺部炎癥情況的是BALF中的細胞因子水平。本研究中,BTLF中TNF-α水平高于血清,且高度相關(guān),與上述研究結(jié)論一致。
細胞因子TNF-α和IFN-γ主要由Thl分泌,能增強T細胞、NK細胞及B細胞等的免疫活性。FAN等[6]發(fā)現(xiàn),急性MPP患兒血清IFN-γ水平較健康患兒升高,MPP與普通肺炎相比,急性期血清IFN-γ升高[12]。難治性MPP與普通MPP相比,血清IFN-γ升高,提示IFN-γ在MPP的發(fā)病機制中起重要作用,并且與疾病嚴重程度相關(guān)[1,7]。在難治性MPP中,患兒BALF中IFN-γ較對照組升高[13]。研究發(fā)現(xiàn),難治性MPP急性期組血清和BALF中IFN-γ水平高于非MP肺炎組和難治性MPP恢復期組,血清IFN-γ與BALF水平呈正相關(guān)[14]。ROC分析結(jié)果提示,BALF中IFN-γ水平診斷重癥肺炎的準確性高于血清,提示BALF中IFN-γ水平較血清更能反映患者的病情嚴重程度[14]。本研究中,血清及BALF中IFN-γ水平較對照組升高,并且BALF中IFN-γ水平高于血清,有相關(guān)性,與上述研究結(jié)果相符。本研究對MPP患兒進一步分組,動態(tài)闡述血清及BALF中IFN-γ水平隨病程的變化,發(fā)現(xiàn)在1周時血清和BALF水平達高峰,后逐漸下降,與TNF-α變化相似,提示MPP患兒在1周內(nèi)以Th1免疫反應為主。
IL-4主要由Th2分泌,參與體液免疫反應。研究發(fā)現(xiàn),在急性MPP患兒中血清IL-4水平高于恢復期,并且與疾病嚴重性及血清CD4+/CD8+T細胞比例有關(guān)[15]。難治性MPP患兒BALF中IL-4水平較對照組升高[13],難治性MPP急性期患兒BALF中IL-4水平高于對照組和恢復期組,而恢復期組與對照組比較無明顯異常,并且血清與BALF中IL-4水平呈正相關(guān),提示BALF中IL-4水平較血清更能反映患者的病情嚴重程度[14]。本研究中細胞因子IL-4有類似發(fā)現(xiàn),血清和BALF中IL-4水平較對照組升高,并且有相關(guān)性。本實驗進一步研究細胞因子隨病程變化的規(guī)律,證實IL-4在7~14 d達高峰,而IL-4分泌高峰在7~14 d,間接反映該時期Th2介導的免疫反應可能在MPP的發(fā)病機制中起重要作用。MPP的發(fā)病機制與免疫學有關(guān),患兒血清及BALF中細胞因子發(fā)生變化,所以MMP的治療不僅僅是抗微生物治療,還需要根據(jù)不同的臨床表現(xiàn),輔以不同的免疫治療。
總之,本研究證實細胞因子TNF-α、IFN-γ、IL-4參與MPP的發(fā)病,并且動態(tài)闡述其表達水平隨病程變化的規(guī)律,為進一步治療MPP提供了理論依據(jù)。