過敏原及致敏模式對支氣管哮喘患兒氣道炎癥狀態(tài)及肺功能的影響

苗青，關(guān)輝，許巍，劉曉穎，皇惠杰，劉永革，王燕，任亦欣，李珍，向莉

(首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京兒童醫(yī)院，北京100045)

·論著·

過敏原及致敏模式對支氣管哮喘患兒氣道炎癥狀態(tài)及肺功能的影響

苗青，關(guān)輝，許巍，劉曉穎，皇惠杰，劉永革，王燕，任亦欣，李珍，向莉

(首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京兒童醫(yī)院，北京100045)

目的 探討過敏原及致敏模式對支氣管哮喘(簡稱哮喘)患兒氣道炎癥狀態(tài)及肺功能的影響。方法 選取哮喘患兒127例，采用過敏原皮膚點(diǎn)刺試驗對塵螨、霉菌、動物皮屑、花粉、蟑螂5類共計18種常見吸入過敏原的致敏情況進(jìn)行分析；采用化學(xué)發(fā)光法檢測呼出氣一氧化氮(FeNO)；采用兒童肺功能儀檢測第1秒呼氣容積(FEV1)、用力肺活量(FVC)、FEV1/FVC；常規(guī)采集無名指指端血，計數(shù)嗜酸性粒細(xì)胞(EOS)。結(jié)果 首位過敏原為塵螨，陽性率為56.7%，其次是霉菌類(31.5%)、動物皮屑(29.1%)；塵螨過敏者FeNO、外周血EOS數(shù)量均高于其他4類過敏原過敏者(P均<0.05)。非致敏29例、單一致敏39例、多重致敏59例，其FEV1、FVC、FEV1/FVC比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)，多重致敏者FeNO、EOS數(shù)量明顯高于非致敏及單一致敏者(P均<0.05)。塵螨、動物皮屑、花粉致敏者FeNO與外周血EOS數(shù)量均呈正相關(guān)(r分別為0.688、0.279、0.202，P均<0.05)。結(jié)論 哮喘患兒多重致敏者氣道炎癥反應(yīng)重；過敏原及致敏模式對肺功能無明顯影響。

支氣管哮喘；呼出氣一氧化氮；肺功能；過敏原皮膚點(diǎn)刺試驗；嗜酸性粒細(xì)胞；兒童

支氣管哮喘(簡稱哮喘)是兒童常見的慢性呼吸系統(tǒng)疾病，其本質(zhì)是慢性氣道炎癥[1，2]。支氣管肺泡灌洗、支氣管內(nèi)膜活檢是直接反映氣道炎癥的傳統(tǒng)方法，但均屬于有創(chuàng)性檢查，難以在兒科臨床實踐中廣泛開展。呼出氣一氧化氮(FeNO)測定是一項安全、快速的定量化反映氣道炎癥的檢測方法，并可在病程不同時期反復(fù)檢測，以實現(xiàn)對病情的動態(tài)監(jiān)測[3,4]。本課題組前期研究發(fā)現(xiàn)，哮喘患兒FeNO水平顯著升高，且與病情程度呈正相關(guān)[5]。目前，哮喘診斷主要依據(jù)臨床癥狀、體征和肺功能檢查，其中肺功能檢查側(cè)重反映氣道氣流受限程度。外周血嗜酸性粒細(xì)胞(EOS)數(shù)量是判斷氣道炎癥的常用指標(biāo)。本研究探討過敏原及其致敏模式對哮喘患兒氣道炎癥及肺功能的影響。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2014年7月～2015年4月在北京兒童醫(yī)院哮喘過敏門診同時進(jìn)行FeNO測定和過敏原皮膚點(diǎn)刺試驗的輕、中度非急性發(fā)作期哮喘患兒127例，男68例、女59例，年齡3～14(8.7±2.5)歲，BMI 9.1±3.9，哮喘病程(24±9)個月。均符合中華醫(yī)學(xué)會呼吸病學(xué)分會哮喘學(xué)組制訂的哮喘診斷標(biāo)準(zhǔn)[6]。排除標(biāo)準(zhǔn)：重度和急性發(fā)作期哮喘；近4周內(nèi)有呼吸系統(tǒng)感染；近3個月內(nèi)全身或局部使用過激素或免疫抑制劑；過敏原皮膚點(diǎn)刺試驗前3天使用過抗過敏藥物；合并呼吸系統(tǒng)其他疾病及其他系統(tǒng)已確診疾病。

1.2 過敏原致敏方法 過敏原包括塵螨(戶塵螨、粉塵螨)、霉菌(黑曲霉、鏈格孢、產(chǎn)黃青霉)、動物皮屑(狗毛皮屑、貓毛皮屑)、花粉(大籽蒿花粉、葎草花粉、豚草花粉、藜草花粉、圓柏花粉、洋白蠟花粉、臭椿花粉、梧桐花粉、樺樹花粉)、蟑螂5類共計18種常見吸入過敏原，均由北京新華聯(lián)協(xié)和藥業(yè)有限責(zé)任公司提供。致敏方法：采用過敏原皮膚點(diǎn)刺試驗。選擇雙側(cè)前臂掌側(cè)點(diǎn)刺，用點(diǎn)刺針分別透過液滴，刺破真皮后維持?jǐn)?shù)秒，以不出血為度，然后快速輕提針尖棄針頭，每一試區(qū)(18個)間隔不少于1 cm。點(diǎn)刺完成后立刻用吸水棉球從側(cè)邊輕輕吸去部分多余的點(diǎn)刺液，避免流淌互相干擾。等待20 min，觀察結(jié)果。同時設(shè)陰性對照組(緩沖鹽水-甘油對照液)和陽性對照組(5 mg/mL鹽酸組胺對照液)。結(jié)果判斷標(biāo)準(zhǔn)：①無風(fēng)團(tuán)、紅斑反應(yīng)或風(fēng)團(tuán)塊反應(yīng)范圍小于陽性對照組1/3記為-；②風(fēng)團(tuán)塊反應(yīng)范圍為陽性對照組1/3及以上記為+；③風(fēng)團(tuán)塊反應(yīng)范圍為陽性對照組2/3及以上記為++；④風(fēng)團(tuán)塊反應(yīng)范圍與陽性對照組基本相同記為+++；⑤風(fēng)團(tuán)塊反應(yīng)范圍大于陽性對照組記為++++。過敏原皮膚點(diǎn)刺試驗陽性者即定義為該大類過敏原致敏。致敏模式判斷：僅一類過敏原致敏者為單一致敏；一類及以上過敏原致敏者為多重致敏；上述5類過敏原結(jié)果均陰性者為非致敏。

1.3 FeNO檢測 采用瑞典Aerocrine公司耐爾斯(NIOX)FeNO檢測系統(tǒng)。受試者保持安靜狀態(tài)10 min以上，檢測前盡可能將肺內(nèi)氣體呼出至功能殘氣位，用口含緊NIOX濾器，快速吸氣至肺總量位置，然后以均勻氣流將氣體呼出，維持10 s左右，通過氣流限速嘴使呼氣流速恒定在50 mL/s，使呼出氣達(dá)到一個穩(wěn)定的平臺期，保證流速的平臺持續(xù)時間至少3 s，流速穩(wěn)定在儀器限定的范圍內(nèi)。系統(tǒng)自動完成測定和計算分析，結(jié)果以ppb(十億分之一)表示。

1.4 肺功能參數(shù)測定 采用德國耶格公司生產(chǎn)的兒童肺功能儀。每次啟動肺量計時，經(jīng)容量定標(biāo)器定標(biāo)。每次開機(jī)均采用體溫(37 ℃)、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(101.08 kPa)、飽和水蒸氣的氣體狀態(tài)進(jìn)行校正。測試參考ATS標(biāo)準(zhǔn)，由操作熟練的技師完成。要求受試者取坐位并坐直，雙腳著地，頭保持自然水平。上鼻夾，用唇緊密包繞咬口器，舌不能堵塞咬口器，保證口鼻不漏氣，避免過緊的腰帶、胸帶和衣服等。測試前先讓受試者練習(xí)1～2次。至少測定3次，最佳兩次間誤差少于5%，且流速容量曲線無異常，時間容量曲線示呼氣相出現(xiàn)平臺。取最佳值作為記錄參數(shù)，記錄第1秒呼氣容積(FEV1)、用力肺活量(FVC)、FEV1/FVC。

1.5 外周血嗜酸性粒細(xì)胞(EOS)數(shù)量 常規(guī)采集無名指指端血，采用五分類血細(xì)胞全自動分析計數(shù)儀計數(shù)EOS。

2 結(jié)果

致敏結(jié)果顯示，首位過敏原為塵螨，陽性率為56.7%(72/127)，其次是霉菌類(31.5%)、動物皮屑(29.1%)；塵螨致敏者FeNO、外周血EOS數(shù)量均高于其他4類過敏原致敏者(P均<0.05)；見表1。非致敏29例、單一致敏39例、多重致敏39例， 其FEV1、FVC、FEV1/FVC比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)，多重致敏者FeNO、外周血EOS數(shù)量均高于非致敏及單一致敏者(P均<0.05)；見表2。對塵螨、動物皮屑、花粉致敏者FeNO與外周血EOS數(shù)量均呈正相關(guān)(r分別為0.688、0.279、0.202，P均<0.05)。

表1 不同過敏原致敏者FeNO、外周血EOS數(shù)量及肺功能相關(guān)指標(biāo)比較

注：與其他4類致敏原比較，*P<0.05。

表2 不同致敏模式者FeNO、外周血EOS數(shù)量及肺功能指標(biāo)比較

注：與非致敏及單一致敏者比較，*P<0.05。

3 討論

全國第三次流行病學(xué)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，我國主要城市城區(qū)兒童哮喘總患病率為3.02%，較2000年增加50.60%[7]。免疫病理學(xué)研究結(jié)果顯示，哮喘是一類由IgE介導(dǎo)的以EOS、肥大細(xì)胞反應(yīng)為主要效應(yīng)細(xì)胞的氣道慢性、持續(xù)性炎癥反應(yīng)。對氣道炎癥水平予以客觀反映是指導(dǎo)哮喘診斷和治療等臨床工作的關(guān)鍵[8]。目前哮喘的診斷主要依據(jù)臨床癥狀、體征和肺功能指標(biāo)，其中肺功能檢查側(cè)重反映氣道氣流受限程度。目前常用檢測氣道炎癥的方法主要有誘導(dǎo)痰分析、纖維支氣管鏡檢查、外周血EOS計數(shù)、呼出氣冷凝物檢測等，但上述方法存在患兒依從性較差、風(fēng)險相對較高、試驗操作缺少標(biāo)準(zhǔn)化及結(jié)果缺乏高敏感性和特異性等方面的不足，在兒科學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用受限。

FeNO為一種新型的反映氣道炎癥的生物學(xué)評價指標(biāo)，具有無創(chuàng)、快速、簡便、重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)。2011年美國胸科協(xié)會/歐洲呼吸病學(xué)會(ATS/ERS)指出，F(xiàn)eNO可用于診斷哮喘及氣道EOS炎癥，監(jiān)測哮喘氣道炎癥、評估激素治療效果、調(diào)整激素用量、判斷激素治療依從性、預(yù)測哮喘患者對激素治療的敏感性和哮喘急性加重等[9,10]。

研究發(fā)現(xiàn)，哮喘患兒多種過敏原致敏者血清總IgE、FeNO水平明顯高于單一過敏原致敏者及非過敏者，且血清總IgE水平與FeNO呈正相關(guān)關(guān)系[11～14]。本研究發(fā)現(xiàn)，隨著致敏原種類的增多，F(xiàn)eNO逐漸升高，與國內(nèi)外研究[15,16]結(jié)果吻合，再次證實哮喘患兒FeNO與其特異性背景相關(guān)，即過敏原暴露、致敏和氣道炎癥三者之間存在相關(guān)關(guān)系。過敏原持續(xù)暴露會刺激氣道黏膜局部由IgE介導(dǎo)的免疫反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行，繼而產(chǎn)生大量炎癥介質(zhì)，如IFN-γ、TNF-α、IL-1β、IL-4等，進(jìn)一步刺激支氣管壁氣道上皮細(xì)胞、T細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等，上調(diào)一氧化氮合成酶(iNOS)，使NO產(chǎn)生增加，進(jìn)而導(dǎo)致FeNO升高[16]。本研究中多重致敏者FeNO和外周血EOS數(shù)量均顯著高于單一致敏者。多重致敏者接觸相關(guān)過敏原后不僅廣泛激活被致敏的嗜堿性粒細(xì)胞發(fā)生脫顆粒反應(yīng)，還可引發(fā)氣道上皮細(xì)胞內(nèi)iNOS表達(dá)上調(diào)，最終形成“多重致敏-iNOS合成上調(diào)-FeNO水平升高”三者間的正反饋通路[17]。

本研究發(fā)現(xiàn)，塵螨致敏者FeNO和外周血EOS數(shù)量均高于其他4類過敏原致敏者。但目前關(guān)于過敏原種類與FeNO的關(guān)系尚無統(tǒng)一明確的結(jié)論。原因主要是不同研究存在設(shè)計差異：① FeNO檢測時間不一致。已有證據(jù)表明，F(xiàn)eNO的檢測結(jié)果會隨檢測時間的變化而波動，F(xiàn)eNO具有 “季節(jié)依賴性”波動特點(diǎn)[15]。②環(huán)境過敏原暴露不一致。已證實在不同地區(qū)導(dǎo)致人群致敏的主要過敏原存在地域差異，不僅造成該地區(qū)人群致敏原譜發(fā)生變化，并最終影響過敏原致敏與FeNO之間的關(guān)系[18～20]。哮喘的免疫病理學(xué)機(jī)制是發(fā)生在氣道局部且伴有EOS募集參與的慢性炎癥事件。本研究中螨類、霉菌類或花粉類過敏原致敏患兒的FeNO與外周血EOS數(shù)量呈正相關(guān)。二者相互補(bǔ)充，對于全面評估哮喘患兒炎癥控制情況、指導(dǎo)治療等均具有重要價值。本研究結(jié)果顯示，致敏模式與肺功能指標(biāo)均無明顯相關(guān)性，與Jang等[21]研究結(jié)果一致；提示臨床單純憑借肺功能指標(biāo)反映哮喘病情嚴(yán)重程度及控制程度不夠客觀，應(yīng)將FeNO動態(tài)變化作為氣道局部微環(huán)境下炎癥程度的判斷指標(biāo)[19，20]。

總之，多重致敏哮喘患兒氣道炎癥反應(yīng)重；螨類、霉菌類或花粉類過敏原者FeNO與外周血EOS呈正相關(guān)；致敏模式、致敏原種類對肺功能無明顯影響。

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Effects of sensitization pattern and sensitized allergen types on the state of airway inflammation and lung function in asthmatic children

MIAOQing,GUANHui,XUWei,LIUXiaoying,HUANGHuijie,LIUYongge,WANGYan,RENYixin,LIZhen,XIANGLi

(BeijingChildren’sHospital,CapitalMedicalUniversity,Beijing100045,China)

Objective To investigate the relationships of sensitization pattern and sensitized allergen types with the state of airway inflammation and lung function in children with bronchial asthma. Methods A total of 127 asthmatic children were enrolled. The sensitization patterns to 18 aeroallergens in five allergens categories (dust mites, mold, animal dander, pollen and cockroach) were evaluated by skin prick test (SPT). The exhaled nitric oride (FeNO) levels were measured online using an Aerocrine NIOX chemiluminescence analyzer. The forced expiratory volume in 1 second (FEV1), forced vital capacity (FVC) and the FEV1/forced vital capacity (FEV1/FVC) were evaluated by spirometry. The peripheral blood eosinophil (EOS) counts were collected from finger tip blood and measured by routine method. Results The top sensitization allergen was dust mite with a sensitization rate of 56.7% (72/127), followed by mold (31.5%) and animal dander (29.1%). The FeNO levels and EOS counts were significantly higher in sensitization allergen of dust mite were all higher than those of the other four allergens (allP<0.05). No significant differences were found in the lung function variables (FEV1, FVC and FEV1/FVC) among the non-sensitized group (n=29), poly-sensitized group (n=39) and mono-sensitized group (n=59) (allP>0.05). The FeNO levels and EOS counts in the poly-sensitization group was higher than those in the non-sensitized group and the mono-sensitized group (allP<0.05). FeNO levels were positively related with EOS counts in asthmatic children with sensitization to dust mites, animal dander and pollen (γ=0.688, 0.279 and 0.202, respectively; allP<0.05). Conclusions The response of airway inflammation are more serious in asthmatic children with poly-sensitization. No relationship is found between the sensitization patterns, sensitized allergen types and lung function variables.

bronchial asthma; fractional exhaled nitric oxide; lung function; skin prick test; eosinophil; children

國家自然科學(xué)基金資助項目(81441001)；北京市科技計劃(Z131100006813044)。

苗青(1984-)，女，助理研究員，研究方向為兒童變態(tài)反應(yīng)性疾病免疫病理學(xué)機(jī)制。E-mail: miaoqing728@163.com

向莉(1971-)，女，主任醫(yī)師，研究方向為兒童變態(tài)反應(yīng)性疾病的診斷與治療。E-mail: drxiangli@163.com

10.3969/j.issn.1002-266X.2016.20.001

R725.6

A

1002-266X(2016)20-0001-04

2016-01-02)