嬰幼兒喘息性疾病血紅素加氧酶-1與一氧化碳的臨床意義

王凱 韋翊 徐婷 林先耀 陳東

嬰幼兒喘息性疾病血紅素加氧酶-1與一氧化碳的臨床意義

王凱 韋翊 徐婷 林先耀 陳東

目的 探討血紅素加氧酶-1（HO-1）與一氧化碳（CO）在喘息性疾病嬰幼兒血清中含量變化及其臨床意義。方法收集112例4歲以下喘息患兒，根據(jù)《兒童社區(qū)獲得性肺炎管理指南（2013修訂）》分為重癥組（存在低氧血癥）49例和輕癥組（無低氧血癥）63例；選擇同期同年齡段急性支氣管炎患兒58例為對照組。采用雙抗體夾心ELISA技術(shù)測定患兒血清HO-1含量，應(yīng)用雙波長分光光度法測定患兒血中碳氧血紅蛋白（COHb）含量，進行組間比較分析。結(jié)果 急性期（入院時）3組間HO-1和COHb含量差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P＜0.01），兩兩比較，僅重癥組（2 577.01±879.47）ng/L、（3.84±0.87）%明顯高于輕癥組（1 382.90±731.80）ng/L、（1.17±0.60）%和對照組（1 113.73±606.25）ng/L、（1.01±0.54）%（均P＜0.01）。重癥組HO-1和COHb含量，均為急性期高于恢復(fù)期（均P＜0.01）。急性期重癥組HO-1與COHb含量呈正相關(guān)（r=0.340，P＜0.05）。結(jié)論 HO-1和CO可能參與嬰幼兒喘息性疾病發(fā)展過程，急性重癥期兩者呈正相關(guān)，具有診斷疾病、判斷嚴(yán)重程度與預(yù)后等臨床意義。

喘息性疾病 血紅素加氧酶-1 一氧化碳 嬰幼兒

嬰幼兒喘息性疾病包括毛細支氣管炎、喘息性支氣管炎和嬰幼兒哮喘，大部分喘息是由呼吸道合胞病毒、副流感病毒、腺病毒、支原體和衣原體等病原體感染，氣道出現(xiàn)炎癥而引起的。血紅素加氧酶-1（HO-1）在炎癥因子、內(nèi)毒素和缺氧的刺激下，可以被誘導(dǎo)表達。HO-1及其催化產(chǎn)生的一氧化碳（CO）、膽綠素和游離鐵均參與了細胞保護作用，主要表現(xiàn)為抑制氣道炎性反應(yīng)、抑制平滑肌細胞增殖、抗氧化應(yīng)激和調(diào)節(jié)細胞凋亡等。因此，我們推測HO-1和CO在嬰幼兒喘息性疾病發(fā)病機制中可能具有重要作用。故收集資料完整的喘息患兒112例，檢測其HO-1和碳氧血紅蛋白（COHb）含量，并結(jié)合病例資料分析HO-1和COHb的臨床意義。

1 對象和方法

1.1 對象 選取杭州市兒童醫(yī)院2012年3月至2014年10月住院的喘息患兒112例，年齡2～33個月；有咳嗽、喘息等臨床癥狀，且肺部有哮鳴音；排除先天性心臟疾病、支氣管異物、先天性呼吸道發(fā)育異常等疾病引起的喘息。根據(jù)《兒童社區(qū)獲得性肺炎管理指南（2013修訂）》[1]判斷有無低氧血癥，并分為兩組：（1）重癥組（存在低氧血癥）49例，其中男28例，女21例，年齡2～29個月，平均（9.88±5.97）個月；（2）輕癥組（無低氧血癥）63例，其中男35例，女28例，年齡2～33個月，平均（11.00±6.62）個月。另選取同期同年齡段急性支氣管炎患兒58例作為對照組，其中男32例，女26例，年齡4～33個月，平均（11.64±5.76）個月。3組患兒在年齡、性別等方面，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（均P＞0.05）。

1.2 方法 在患兒入院時（急性期）和恢復(fù)期，各采靜脈血3ml。根據(jù)樂宏元等[2]方法，取適量血標(biāo)本，加入二亞硫酸鈉，在420nm和432nm處用分光光度計測量吸光度，依據(jù)比爾定律建立方程式測得COHb含量。其余血標(biāo)本在試管中混勻，離心，取血清凍存（-70℃）待測；采用雙抗體夾心ELISA法檢測HO-1含量，試劑盒購于美國R＆D公司。

1.3 統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件，計量資料采用表示，多組間比較采用單因素方差分析，兩兩比較采用LSD-t檢驗；急性期與恢復(fù)期間HO-1和COHb含量比較采用配對t檢驗；HO-1與COHb的相關(guān)性采用Pearson相關(guān)分析。

2 結(jié)果

2.1 3組患兒HO-1和COHb檢測結(jié)果比較 3組間急性期HO-1和COHb含量比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P＜0.01），經(jīng)兩兩比較，重癥組明顯高于輕癥組和對照組（P＜0.01）；輕癥組與對照組比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。重癥組HO-1和COHb含量，急性期高于恢復(fù)期（均P＜0.01），見表1。

表1 3組患兒HO-1和COHb檢測結(jié)果比較

2.2 急性期HO-1與COHb相關(guān)性分析 急性期重癥組HO-1與COHb含量呈正相關(guān)（r=0.340，P＜0.05)，輕癥組和對照組以上兩指標(biāo)無相關(guān)性（P＞0.05）。

3 討論

嬰幼兒呼吸器官尚未發(fā)育完全，當(dāng)病原體感染呼吸道而出現(xiàn)炎癥時，氣管、支氣管、毛細血管或肺泡壁上皮細胞腫脹，甚至脫落；加之呼吸道黏膜分泌物增多，部分或完全堵塞支氣管腔，阻礙氣體流通而出現(xiàn)喘息癥狀[3]。近年來，嬰幼兒喘息性疾病發(fā)病率越來越高，且喘息易反復(fù)發(fā)作，約30%最終發(fā)展成為支氣管哮喘。

HO是血紅素代謝的限速酶，幾乎分布于所有組織與器官。HO在人體內(nèi)有HO-1、HO-2和HO-3等3種同工酶，其中HO-1可作為保護性蛋白被誘導(dǎo)表達，且催化血紅素降解生成等分子量的膽綠素、CO和游離鐵[4-5]。研究表明，HO-1在內(nèi)毒素、炎癥因子和缺氧等刺激下，可迅速被誘導(dǎo)表達，HO-1及其催化產(chǎn)物CO具有抗氧化、抗氣道炎癥和氣道高反應(yīng)、抗平滑肌細胞增殖和抗細胞凋亡等細胞保護作用[6-7]。近年來研究表明，HO-1在缺血、缺氧、心肌的缺血再灌注損傷、心血管疾病、腫瘤、感染和糖尿病等均有重要作用[8]。Almolki等[9]研究發(fā)現(xiàn)卵清蛋白（OVA）致敏的豚鼠中，HO-1能降低氣道炎癥、黏液分泌和氣道高反應(yīng)。近年來動物實驗表明，HO-1通過促進抗炎因子IL-10分泌，減少IL-5、IL-6、IL-17A和TNF-α等炎癥因子的分泌，來抑制氣道炎癥[10-12]。王秀芳等[13]報道5歲以下喘息患兒的IL-10表達水平高于對照組，說明喘息患兒發(fā)病過程中分泌IL-10，刺激產(chǎn)生HO-1，可能對抑制氣道炎癥和氣道高反應(yīng)起到重要作用。HO-1催化血紅素產(chǎn)生的CO，通過抑制上皮細胞、成纖維細胞和氣道平滑肌細胞炎癥因子，發(fā)揮其抗炎、抗凋亡作用[14]。

本研究顯示，急性期重癥組HO-1和COHb含量明顯高于輕癥組和對照組，且重癥組HO-1和COHb含量急性期高于恢復(fù)期，說明HO-1表達與氣道炎癥程度有關(guān)，氣道炎癥反應(yīng)能夠刺激機體產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng)，誘導(dǎo)HO-1含量增加，隨著炎癥的消退和缺氧的改善，HO-1含量隨之下降。此外，本研究發(fā)現(xiàn)急性期重癥組HO-1與COHb含量呈正相關(guān)；因此測定血中COHb含量，可以了解喘息患兒病情嚴(yán)重程度，并判斷預(yù)后。

本研究表明，HO-1和CO可能在嬰幼兒喘息發(fā)病機制中具有重要作用，且急性重癥期兩者呈正相關(guān)。但是HO-1和CO在嬰幼兒喘息性疾病中的具體作用機制，有待進一步研究。

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Implication of blood heme oxygenase-1 and carboxyhemoglobin levels in infantile wheezing diseases

WANG Kai,WEI Yi,XU Ting, et al.Wenzhou Medical University,Wenzhou 325027,China

Objective To investigate the implication of blood heme oxygenase-1(HO-1)and carboxyhemoglobin(COHb) levels in infantile wheezing diseases. Methods One hundred and twelve infants aged＜3 years with wheezing diseases and 58 infants with acute bronchitis(control group)were enrolled in this study.According to the guidelines for management of childhood community acquired pneumonia(2013 version),the patients were classified as severe wheezing group(n=49)and mild wheezing group (n=63)．The serum HO-1 were measured by ELISA,the blood COHb levels were measured by dual-wavelength spectrophotometry. Results The HO-1 activities and COHb levels in acute stage of severe wheezing group were markedly higher than those of the mild wheezing group and the control group(P＜0.01),there were no significant difference in HO-1 and COHb levels between mild wheezing group and control group.Compared with the convalescent stage,the HO-1 activities and COHb levels were significantly higher in acute stage ofsevere wheezing group(P＜0.01),and there were no statistical difference in HO-1 activities and COHb levels between acute stage and convalescent stage in mild wheezing group and control group (P＜0.05).The HO-1 and COHb were correlated in acute stage of severe wheezing group(r=0.340,P＜0.05). Conclusion With the wheezing disease progressing,the blood HO-1 and COHb increase,indicating that these two parameters may be used for judgment ofdisease severity.

Wheezing disease Heme oxygenase-1 CO Infant

2015-01-20）

（本文編輯：陳丹）

杭州市科技局科技計劃項目（20110833B20）；浙江省醫(yī)藥衛(wèi)生科技計劃（2011KYB072）

325027 溫州醫(yī)科大學(xué)第二臨床醫(yī)學(xué)院兒科專業(yè)（王凱、韋翊）；杭州市兒童醫(yī)院兒內(nèi)科（徐婷、林先耀），檢驗科（陳東）

韋翊，E-mail：jhwy3993@sina.com