張 崢
(新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院第三附屬醫(yī)院兒科,河南 新鄉(xiāng) 453003)
支氣管哮喘是一種呼吸道慢性非特異性炎癥疾病,其發(fā)病機制復(fù)雜,與免疫功能異常有關(guān),有多種炎癥細胞參與,且受環(huán)境、遺傳因素的影響[1]。支氣管哮喘患兒的主要臨床癥狀為咳嗽、氣喘、胸悶等,清晨、夜間癥狀會加重,給患兒身心健康和家庭生活帶來了極大影響[2]。當(dāng)前支氣管哮喘的臨床治療仍以糖皮質(zhì)激素類、茶堿類藥物為主,但是長期服用藥物對兒童生長及發(fā)育有不良影響[3-4]。近年來,有專家指出腸道菌群與支氣管哮喘存在相關(guān)性,腸道菌群失調(diào)會對免疫功能造成影響,幼兒期正是體內(nèi)微生物群建立的重要時期,免疫機制尚未完善,體內(nèi)菌群失調(diào)則會誘發(fā)一系列的免疫功能異常疾病[5]。酪酸梭菌是一種有益菌,該菌群可以調(diào)節(jié)人體腸道微生態(tài)平衡,進入腸道后可促進其他有益菌快速繁殖[6-7]。本研究旨在探討酪酸梭菌活菌散對支氣管哮喘患兒輔助性T 細胞(helper T cell,Th)17、調(diào)節(jié)性T細胞(regulatory T cell,Tr)及其相關(guān)細胞因子與腸道菌群的影響,為兒童支氣管哮喘的治療提供參考。
1.1 一般資料選擇2018年3月至2020年6月新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院第三附屬醫(yī)院兒科收治的支氣管哮喘患兒為研究對象。病例納入標準:(1)年齡<11歲;(2)符合兒童支氣管哮喘慢性持續(xù)期診斷標準[8];(3)入組前4周內(nèi)無糖皮質(zhì)激素、抗生素應(yīng)用史;(4)患兒治療依從性良好。排除標準:(1)合并先天性呼吸道結(jié)構(gòu)異常;(2)合并其他呼吸系統(tǒng)疾病、嚴重傳染性疾??;(3)對本研究所用藥物過敏;(4)合并先天性免疫缺陷病及嚴重的心、腦、肝、腎疾病。本研究共納入支氣管哮喘患兒97例,根據(jù)治療方法將患兒分為觀察組和對照組。觀察組49例,男24例,女25例;年齡3~10(6.34±1.37)歲;支氣管哮喘病程5個月至5 a,平均病程(3.58±0.57)a;支氣管哮喘輕度持續(xù)25例,支氣管哮喘中度持續(xù)24例。對照組48例,男23例,女25例;年齡3~9(6.15±1.28)歲;支氣管哮喘病程6個月至5 a,平均病程(3.69±0.45)a;支氣管哮喘輕度持續(xù)27例,支氣管哮喘中度持續(xù)21例。2組患兒的性別、年齡、病程、病情程度比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),具有可比性。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會審核批準,所有患兒監(jiān)護人簽署知情同意書。
1.2 治療方法對照組患兒給予吸入用布地奈德混懸液(英國AstraZeneca公司,國藥準字H20140474)霧化吸入,每日2次,治療2個月,第1個月每次劑量1 mg,第2個月每次劑量0.5 mg;吸入用異丙托溴銨溶液(德國勃林格殷格翰藥業(yè)有限公司,進口藥品注冊證號JX20100100)0.125 mg,霧化吸入,每日1次,治療2個月;孟魯司特鈉顆粒(長春海悅藥業(yè)股份有限公司,國藥準字H20183273)4 mg,溫水沖服,每日1次,治療2個月。在對照組治療基礎(chǔ)上,觀察組患兒給予酪酸梭菌活菌散(青島東海藥業(yè)有限公司,國藥準字S20040088)輔助治療,3歲以上兒童每次1袋,溫開水沖服,每日2~3次,治療2個月。
1.3 觀察指標
1.3.1 Th17細胞和Tr細胞相關(guān)細胞因子水平分別于治療前及治療后采集2組患兒晨起空腹外周靜脈血2 mL置于抗凝管,應(yīng)用流式細胞儀(美國Thermo公司)檢測Th17細胞和Tr細胞水平,并計算Th17細胞與Tr細胞的比值(Th17/Tr)。另采集外周靜脈血2 mL,3 000 r·min-1離心10 min,取上層血清,采用酶聯(lián)免疫吸附法檢測血清中白細胞介素-17(interleukin-17,IL-17)、白細胞介素-10(interleukin-10,IL-10)水平,試劑盒購自美國Thermo公司,嚴格按照試劑盒說明書進行操作。
1.3.2 肺功能分別于治療前及治療后使用兒童肺功能儀(德國Jaeger公司)檢測2組患兒第1秒用力呼氣容積(forced expiratory volume in one second,FEV1)、FEV1/用力肺活量(forced vital capacity,FVC)、呼氣流量峰值(peak expiratory flow,PEF)日變異率。
1.3.3 腸道菌群分別于治療前及治療后收集患兒新鮮糞便于無菌平皿中,生理鹽水稀釋至1×10-8,厭氧環(huán)境下培養(yǎng)2~3 d,計算無菌平皿中的菌落數(shù),包括乳酸桿菌、酪酸梭菌、大腸桿菌、糞腸球菌等,檢測結(jié)果以每克糞便濕重中菌落形成單位CFU的對數(shù)值表示,即lg CFU·g-1。
1.3.4 臨床療效治療后評估2組患兒臨床療效。完全控制:患兒咳嗽、咳痰、呼吸道不適等癥狀完全緩解,F(xiàn)EV1占預(yù)計值百分比升高>35%;顯效:患兒咳嗽、咳痰、呼吸道不適等癥狀明顯改善,F(xiàn)EV1占預(yù)計值百分比升高>25%~35%;有效:患兒咳嗽、咳痰、呼吸道不適等癥狀減輕,F(xiàn)EV1占預(yù)計值百分比升高15%~25%;無效:患兒咳嗽、咳痰、呼吸道不適等癥狀無明顯改善,甚至加重[9]。總有效率=(完全控制例數(shù)+顯效例數(shù)+有效例數(shù))/總例數(shù)×100%。
1.3.5 哮喘急性發(fā)作次數(shù)和不良反應(yīng)所有患兒治療后隨訪2個月,記錄患兒每月哮喘急性發(fā)作次數(shù)及不良反應(yīng)發(fā)生情況。
2.1 2組患兒Th17/Tr及血清IL-17、IL-10水平比較結(jié)果見表1。治療前2組患兒Th17/Tr及血清IL-17、IL-10水平比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。與治療前比較,治療后2組患兒Th17/Tr、血清IL-17水平顯著降低,血清IL-10水平顯著升高,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。治療后,觀察組患兒Th17/Tr和血清IL-17水平顯著低于對照組,血清IL-10水平顯著高于對照組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。
表1 2組患兒Th17/Tr及血清IL-17、IL-10水平比較
2.2 2組患兒肺功能比較結(jié)果見表2。治療前2組患兒FEV1、FEV1/FVC、PEF日變異率比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。與治療前比較,治療后2組患兒FEV1、FEV1/FVC顯著升高,PEF日變異率顯著降低,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。治療后,觀察組患兒FEV1、FEV1/FVC顯著高于對照組,PEF日變異率顯著低于對照組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。
表2 2組患兒FEV1、FEV1/FVC及PEF日變異率比較
2.3 2組患兒腸道菌落數(shù)比較結(jié)果見表3。治療前2組患兒糞便中乳酸桿菌、酪酸梭菌、大腸桿菌、糞腸球菌的菌落數(shù)比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。對照組患兒治療前后糞便中乳酸桿菌、酪酸梭菌、大腸桿菌、糞腸球菌的菌落數(shù)比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。觀察組患兒治療后糞便中乳酸桿菌、酪酸梭菌的菌落數(shù)顯著多于治療前,大腸桿菌的菌落數(shù)顯著少于治療前,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);觀察組患兒治療前后糞便中糞腸球菌的菌落數(shù)比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。治療后,觀察組患兒糞便中乳酸桿菌、酪酸梭菌的菌落數(shù)顯著多于對照組,大腸桿菌的菌落數(shù)顯著少于對照組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);治療后2組患兒糞便中糞腸球菌的菌落數(shù)比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。
表3 2組患兒糞便中乳酸桿菌、酪酸梭菌、大腸桿菌、糞腸球菌的菌落數(shù)比較
2.4 2組患者臨床療效比較觀察組患兒完全控制19例,顯效21例,有效7例,無效2例,總有效率為95.91%(47/49);對照組患兒完全控制12例,顯效16例,有效11例,無效9例,總有效率為81.25%(39/48);觀察組患兒治療總有效率顯著高于對照組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=5.189,P<0.05)。
2.5 2組患兒哮喘急性發(fā)作次數(shù)及不良反應(yīng)比較所有患兒治療后隨訪2個月,觀察組和對照組患兒每月哮喘急性發(fā)作次數(shù)分別為(0.42±0.24)、(0.84±0.33)次,觀察組患兒每月哮喘急性發(fā)作次數(shù)顯著少于對照組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=7.156,P<0.05)。治療期間2組患兒均無明顯不良反應(yīng)發(fā)生。
支氣管哮喘是兒童常見疾病之一,是以氣道慢性炎癥和氣道高反應(yīng)性為特征的呼吸系統(tǒng)疾病[10]。兒童支氣管哮喘發(fā)病機制復(fù)雜,免疫功能異常是哮喘的主要發(fā)病原因之一。目前,臨床治療兒童支氣管哮喘一般以糖皮質(zhì)激素類、茶堿類藥物為主,但長期使用會產(chǎn)生一系列不良反應(yīng)[11]。益生菌對患者的免疫、抗炎機制均能起到改善作用,其可以通過促進細胞因子生成來調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)和炎癥反應(yīng),而免疫耐受和腸道免疫平衡是由腸道微生物和免疫反應(yīng)的相互影響來調(diào)節(jié)[12]。酪酸梭菌作為革蘭陽性厭氧菌,是正常的腸道菌之一,其補充制劑可以耐受胃酸進入腸道,促進酪酸梭菌等有益菌生長,抑制腸道有害菌,還可以產(chǎn)生蛋白酶和維生素等物質(zhì),有利于機體營養(yǎng)吸收、消化,增強機體免疫力。有研究顯示,酪酸梭菌顯著減少會導(dǎo)致肺部炎癥反應(yīng)加劇,增加兒童呼吸道疾病的發(fā)病風(fēng)險[13]。
Th細胞介導(dǎo)的免疫機制參與多種呼吸道疾病的發(fā)生,CD4+T細胞是人體免疫細胞指揮中樞,因為不同細胞效應(yīng)因子的作用,分化成Thl、Th2、Th17細胞和Tr細胞。Th1細胞分泌的各種因子對抑制氣道炎癥和減少組織損傷效果顯著,Th2細胞分泌的炎癥因子則可引發(fā)呼吸道炎癥,Th1/Th2失衡學(xué)說一直作為哮喘發(fā)病機制的經(jīng)典學(xué)說,但近年來有研究顯示,Th17/Tr失衡也在哮喘發(fā)病中扮演重要角色[14]。
炎癥因子IL-17由Th17細胞分泌,可以通過誘導(dǎo)釋放促炎因子和促中性粒細胞的生長因子來參與炎癥反應(yīng),是促進氣道炎癥反應(yīng)、導(dǎo)致氣道重構(gòu)的重要因素[15]。IL-10是一種多細胞源、多功能的細胞因子,可調(diào)節(jié)細胞的生長與分化,參與炎癥反應(yīng)和免疫反應(yīng),是公認的炎癥與免疫抑制因子。LIU等[16]通過動物實驗表明,補充酪酸梭菌制劑可以促進IL-10 生成,抑制炎癥反應(yīng)。HAGIHARA等[17]研究顯示,酪酸梭菌制劑可以誘導(dǎo)Tr細胞生成,參與調(diào)節(jié)免疫功能,支氣管哮喘癥狀嚴重程度與Th17/Tr失衡密切相關(guān)。酪酸梭菌可以分泌短鏈脂肪酸、抗菌肽和丁酸梭菌素等物質(zhì),具有較強的抗菌能力,可以抑制炎癥反應(yīng),并調(diào)節(jié)免疫耐受。本研究結(jié)果顯示,治療后2組患兒Th17/Tr、血清IL-17水平顯著降低,血清IL-10水平顯著升高;且觀察組患兒Th17/Tr和血清IL-17水平顯著低于對照組,血清IL-10水平顯著高于對照組;提示酪酸梭菌活菌散可以有效調(diào)節(jié)Th17/Tr平衡,改善支氣管哮喘患兒的免疫功能,抑制炎癥反應(yīng)。
FEV1、FEV1/FVC、PEF日變異率是評價哮喘發(fā)作嚴重程度的指標。本研究結(jié)果顯示,治療后2組患兒FEV1、FEV1/FVC顯著升高,PEF日變異率顯著降低;且觀察組患兒FEV1、FEV1/FVC顯著高于對照組,PEF日變異率顯著低于對照組;提示酪酸梭菌活菌散可以提高支氣管哮喘患兒的免疫功能,改善肺功能,緩解支氣管哮喘癥狀。一項關(guān)于酪酸梭菌用于防治哮喘的產(chǎn)品專利指出,口服酪酸梭菌制劑可以顯著減少哮喘小鼠氣道黏液分泌,發(fā)揮抗哮喘作用[18]。
腸道菌群包括益生菌、條件致病菌和致病菌,正常情況下,腸道菌群處于一種動態(tài)的平衡狀態(tài),一旦發(fā)生菌群失調(diào),則可引起多種疾病的發(fā)生。正常的腸道菌群對肺部疾病有積極作用,腸道菌群的紊亂與支氣管哮喘等免疫相關(guān)疾病的發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān)[19]。本研究結(jié)果顯示,治療后觀察組患兒糞便中乳酸桿菌、酪酸梭菌的菌落數(shù)顯著多于對照組,大腸桿菌的菌落數(shù)顯著少于對照組,而2組患兒糞便中糞腸球菌的菌落數(shù)比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義;提示酪酸梭菌活菌散可以有效增加支氣管哮喘患兒腸道有益菌數(shù)量,抑制致病菌生長,維持腸道菌群平衡,改善腸道免疫穩(wěn)態(tài)。本研究結(jié)果顯示,觀察組患兒治療總有效率顯著高于對照組,2組患兒均無明顯不良反應(yīng)發(fā)生;治療后2個月,觀察組患兒每月哮喘急性發(fā)作次數(shù)顯著少于對照組;提示酪酸梭菌活菌散可以有效改善支氣管哮喘患兒的臨床癥狀,且具有良好的安全性。
綜上所述,酪酸梭菌活菌散可以有效調(diào)節(jié)支氣管哮喘患兒Th17/Tr免疫平衡和腸道菌群平衡,抑制炎癥反應(yīng),緩解支氣管哮喘臨床癥狀,改善肺功能。