杭州地區(qū)反復(fù)呼吸道感染患兒微量元素與免疫功能相關(guān)性分析

蔡姿秀　潘開(kāi)宇

[摘要] 目的 探討杭州地區(qū)呼吸道反復(fù)感染兒童微量元素與免疫功能的相關(guān)性。 方法 選擇我院收治的反復(fù)呼吸道感染兒童116例為觀察組，選擇同期健康體檢兒童110例為對(duì)照組。檢測(cè)兩組兒童血清微量元素（Ca、Zn、Fe、Mg、Cu）及免疫指標(biāo)（IgA、IgG、IgM，CD4+T細(xì)胞、CD8+T細(xì)胞、CD4+/CD8+），并進(jìn)行相關(guān)性分析。 結(jié)果 觀察組患兒血清Ca、Zn、Fe水平顯著低于對(duì)照組（P<0.05）；觀察組患兒IgA、IgG水平顯著低于對(duì)照組，CD4+T細(xì)胞顯著低于對(duì)照組，CD8+T細(xì)胞顯著高于對(duì)照組（P<0.05），CD4+/CD8+顯著低于對(duì)照組（P<0.05）；呼吸道反復(fù)感染患兒Zn與IgA、IgG、CD4+T細(xì)胞呈顯著正相關(guān)，F(xiàn)e與IgA、CD4+T細(xì)胞呈顯著正相關(guān)；微量元素缺乏與免疫功能低下是RRI發(fā)病的危險(xiǎn)因素（P<0.05）。 結(jié)論 杭州地區(qū)反復(fù)呼吸道感染患兒微量元素及免疫功能下降，而Zn、Fe可能是導(dǎo)致患兒免疫功能低下的原因之一。

[關(guān)鍵詞] 杭州地區(qū)；反復(fù)感染；兒童；微量元素；免疫功能

[中圖分類(lèi)號(hào)] R725.6 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673-9701（2017）24-0019-04

[Abstract] Objective To investigate the correlation between microelements and immune function in children with recurrent respiratory tract infection in Hangzhou area. Methods A total of 116 children with recurrent respiratory tract infection admitted in our hospital were enrolled in this study as the observation group. 110 children in the same period were selected as the control group. The levels of serum trace elements （Ca， Zn， Fe， Mg， Cu） and immune indexes （IgA， IgG， IgM， CD4+T cells， CD8+T cells， CD4+/CD8+） in the two groups were measured and correlatively analyzed. Results The levels of serum Ca， Zn and Fe in the observation group were significantly lower than those in the control group （P<0.05）. The levels of IgA and IgG in the observation group were significantly lower than those in the control group. The level of CD4+T cells in the observation group was significantly lower than that in the control group， and the level of CD8+T cells in the observation group was significantly higher than that in the control group（P<0.05）. The CD4+/CD8+in the observation group was significantly lower than that in the control group（P<0.05）. There was a significant positive correlation between Zn and IgA， IgG and CD4+T cells in children with recurrent respiratory tract infection. Fe and IgA， CD4+T cells were positively correlated. Trace element deficiency and immune function dysfunction were the risk of RRI risk factors（P<0.05）. Conclusion The trace elements and immune function of children with recurrent respiratory tract infection in Hangzhou area are decreased， while Zn and Fe may be one of the reasons leading to the immune function dysfunction in children.

[Key words] Hangzhou area； Repeated infection； Children； Trace elements； Immune function

反復(fù)呼吸道感染（recurrent respiratory infection，RRI）是臨床常見(jiàn)肺科疾病，尤其在兒童高發(fā)。流行病學(xué)調(diào)查顯示，浙江地區(qū)急性呼吸道感染發(fā)病率呈明顯上升的趨勢(shì)[1]，這可能也是杭州地區(qū)兒童RRI高發(fā)原因之一。RRI發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，其發(fā)病由多種因素影響，包括營(yíng)養(yǎng)狀況、病原體毒性與數(shù)量、外部環(huán)境及機(jī)體自身對(duì)入侵病原體的防御能力等[2-3]。兒童免疫系統(tǒng)發(fā)育不完全，易出現(xiàn)免疫功能低下，這被認(rèn)為是RRI發(fā)生的最主要因素。有報(bào)道顯示，RRI患兒存在微量元素異常表現(xiàn)，且RRI可能與此有關(guān)[4-6]。故本研究選擇杭州地區(qū)116例RRI患兒為研究對(duì)象，檢測(cè)其微量元素、免疫功能相關(guān)指標(biāo)，分析其相關(guān)性，以期進(jìn)一步明確RRI可能的發(fā)病機(jī)制，現(xiàn)報(bào)道如下。endprint

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇我院2016年1～9月收治的RRI患兒116例為研究對(duì)象，設(shè)為觀察組。男62例，女54例，年齡1～6歲，平均（3.2±1.7）歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：①患兒體征、相關(guān)檢查均支持RRI診斷，RRI參照中華醫(yī)學(xué)會(huì)兒科學(xué)分會(huì)呼吸學(xué)組制定的《反復(fù)呼吸道感染診斷的臨床概念和處理原則》進(jìn)行診斷[7]，所有患兒診斷明確；②患兒年齡1～6歲；③患兒近半年內(nèi)未服用影響免疫功能藥物（免疫增強(qiáng)劑、免疫抑制劑）及微量元素補(bǔ)充劑；④患兒無(wú)先天性免疫功能異常；⑤排除氣管、肺等先天性畸形疾病，惡性腫瘤。另選擇同一時(shí)期我院健康體檢中心110例健康兒童為對(duì)照組，男60例，女50例，年齡1～6歲，平均（3.5±1.0）歲。所有患兒家屬均知曉本研究目的、過(guò)程及意義，簽署知情同意書(shū)。兩組兒童在性別、年齡等一般資料比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），具有可比性。

1.2 方法

1.2.1 標(biāo)本采集 患兒入院后次日清晨取空腹靜脈血6 mL，3 mL予以肝素抗凝管抗凝，在12 h內(nèi)完成流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)T淋巴細(xì)胞亞群檢測(cè)；3 mL于促凝管內(nèi)，3500 r/min離心機(jī)離心5 min，并收集上層血清，保存于-80℃待檢。

1.2.2 微量元素檢測(cè) 采用TAS-990原子吸收分光光度計(jì)（北京普析通用儀器公司）檢測(cè)血清Ca、Zn、Fe、Mg、Cu水平，購(gòu)買(mǎi)成品試劑盒（武漢奧碩醫(yī)療科技公司），所有操作步驟均嚴(yán)格按照試劑盒說(shuō)明書(shū)由我院檢驗(yàn)科具備資質(zhì)的檢驗(yàn)師完成。

1.2.3 血清IgA、IgG、IgM檢測(cè) 采用Cobas800全自動(dòng)生化分析儀（羅氏公司，瑞士）測(cè)定血清IgA、IgG、IgM水平，購(gòu)買(mǎi)成品試劑盒（上?？迫A生物工程公司），所有操作步驟均嚴(yán)格按照試劑盒說(shuō)明書(shū)由我院檢驗(yàn)科具備資質(zhì)的檢驗(yàn)師完成。

1.2.4 T淋巴細(xì)胞亞群檢測(cè) 采用CytoFLEX流式細(xì)胞儀（貝克曼，美國(guó)）檢測(cè)外周血T淋巴細(xì)胞亞群數(shù)量，購(gòu)買(mǎi)配套試劑盒，以Simulset軟件計(jì)算CD4+T細(xì)胞、CD8+T細(xì)胞百分?jǐn)?shù)及CD4+/CD8+比值。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。正態(tài)分布計(jì)量資料以（x±s）描述，采用t檢驗(yàn)，非正態(tài)分布計(jì)量資料以中位數(shù)及四分位數(shù)（25%分位數(shù)～75%分位數(shù)）描述，采用Wilcoxon符號(hào)秩和檢驗(yàn)；相關(guān)性采用Pearson相關(guān)性分析；以Logistic回歸分析RRI發(fā)病危險(xiǎn)因素。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組血清微量元素比較

觀察組患兒血清Ca、Zn、Fe水平顯著低于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.01）；而兩組血清Mg、Cu比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。見(jiàn)表1。

2.2 兩組免疫功能比較

兩組免疫球蛋白比較，觀察組患兒IgA、IgG顯著低于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.01），兩組IgM比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）；T淋巴細(xì)胞亞群比較，觀察組CD4+T細(xì)胞、CD4+/CD8+顯著低于對(duì)照組，CD8+T細(xì)胞顯著高于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.01）。見(jiàn)表2。

2.3 微量元素與免疫功能相關(guān)性分析

相關(guān)性分析顯示，RRI患兒血清Zn與IgA（r=0.589，P<0.05）、IgG（r=0.625，P<0.05）、CD4+T細(xì)胞（r=0.551，P<0.05）呈顯著正相關(guān)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；血清Fe與IgA（r=0.473，P<0.05）、CD4+T細(xì)胞（r=0.498，P<0.05）呈顯著正相關(guān)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。其余指標(biāo)無(wú)明顯相關(guān)性。

2.4 微量元素、免疫功能與RRI關(guān)系

經(jīng)Logistic回歸分析顯示，微量元素Ca、Zn、Fe，免疫球蛋白IgA、IgG、IgM，T淋巴細(xì)胞CD4+、CD8+、CD4+/CD8+均是RRI發(fā)病的危險(xiǎn)因素。見(jiàn)表3。

3 討論

兒童反復(fù)呼吸道感染（RRI）可引起上呼吸道、下呼吸道感染癥狀，RRI如不能及時(shí)治療，容易引起患兒肺功能障礙，嚴(yán)重者還可能并發(fā)心肌炎、風(fēng)濕性心臟病及哮喘等疾病，影響患兒日常生活和學(xué)習(xí)[8-10]。RRI發(fā)病由多種因素所致，不僅取決于感染病原體種類(lèi)、數(shù)量、毒力，還與空氣污染、被動(dòng)吸煙等環(huán)境因素及貧血、營(yíng)養(yǎng)不良、缺乏鍛煉等自身體質(zhì)有一定關(guān)系。兒童自身免疫防御系統(tǒng)發(fā)育不完全，尤其是對(duì)外界病原體起主要防御作用的T淋巴細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞需隨年齡增長(zhǎng)而逐漸分化成熟，T、B淋巴細(xì)胞不足導(dǎo)致的直接后果是兒童期細(xì)胞免疫、體液免疫不足，免疫功能低下，加之多次、反復(fù)的病原微生物入侵，導(dǎo)致機(jī)體免疫疲憊[11]，對(duì)異物感染刺激反應(yīng)敏感性降低，使患兒出現(xiàn)“感染-免疫異常、免疫異常-感染”的反復(fù)循環(huán)，致使患兒呼吸道感染遷延不愈[12]。最新研究發(fā)現(xiàn)，患兒微量元素不足可能與RRI有一定關(guān)系[13]。Ca、Zn、Fe、Mg、Cu等微量元素在兒童發(fā)育過(guò)程中扮演十分重要的作用，在器官發(fā)育、組織修復(fù)、自身代謝等方面必不可少[14]。微量元素在細(xì)胞生命活動(dòng)中發(fā)揮轉(zhuǎn)換物質(zhì)、能量交流的作用，是構(gòu)成多種功能蛋白質(zhì)的關(guān)鍵組分[15]，同時(shí)也是免疫活性細(xì)胞的必須營(yíng)養(yǎng)成分，與免疫功能關(guān)系密切，體內(nèi)必須微量元素缺乏可能導(dǎo)致免疫系統(tǒng)發(fā)育遲緩、免疫功能低下，呼吸道抵御感染能力下降，同時(shí)增加呼吸道易感性[16]。

Zn參與DNA聚合酶、RNA聚合酶的合成與構(gòu)型穩(wěn)定，在蛋白質(zhì)翻譯、合成過(guò)程中發(fā)揮重要作用，可影響細(xì)胞有絲分裂、生長(zhǎng)及再生[17]。此外Zn過(guò)度缺乏還可能導(dǎo)致胸腺、脾萎縮或其功能下降，影響機(jī)體免疫應(yīng)答能力。據(jù)Zhang S等[18]的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)兒童補(bǔ)充鋅元素可顯著改善胸腺功能，其可能通過(guò)T淋巴細(xì)胞和吞噬細(xì)胞增加機(jī)體免疫能力，如果在Zn缺乏的情況下得不到及時(shí)補(bǔ)充，那么發(fā)生免疫力低下的概率將增加50%以上。而Fe是人體內(nèi)必須元素，參與多種酶的合成，在生物氧化和組織呼吸過(guò)程中發(fā)揮重要作用，是血紅蛋白的重要組成成分[19]。Ca、Fe均參與了蛋白質(zhì)合成，其缺乏可能會(huì)引起機(jī)體代謝滯后，不利于兒童免疫系統(tǒng)發(fā)育、成熟。本研究分析了RRI患兒與健康兒童間血清微量元素差異，結(jié)果顯示RRI患兒血清Ca、Zn、Fe均顯著低于健康兒童，提示RRI患兒體內(nèi)存在微量元素缺乏。endprint

兒童時(shí)期各器官均處于生長(zhǎng)發(fā)育階段，T細(xì)胞、B細(xì)胞等免疫細(xì)胞隨著年齡的增長(zhǎng)而逐漸成熟，但是RRI患兒T細(xì)胞、B細(xì)胞成熟受到抑制，體液免疫能力減弱，漿細(xì)胞生成減少、免疫球蛋白合成不足，加之反復(fù)感染大量消耗免疫球蛋白，致使患兒血清免疫球蛋白水平明顯下降[20]。本研究結(jié)果顯示RRI患兒IgG、IgA水平顯著低于健康兒童。IgG是唯一可以通過(guò)胎盤(pán)而提高嬰幼兒免疫能力的特異性抗體，可通過(guò)中和外毒素、調(diào)節(jié)吞噬等方式發(fā)揮抗感染和免疫防護(hù)作用。IgA也是一類(lèi)具有調(diào)節(jié)吞噬、抑制黏膜增生及抗感染的特異性免疫球蛋白。IgG、IgA水平低下，容易導(dǎo)致細(xì)菌聚集、繁殖，在呼吸道發(fā)生反復(fù)感染。在病毒進(jìn)入RRI患兒并誘發(fā)感染后，T淋巴細(xì)胞會(huì)受到侵犯，其分化受阻、活化程度減弱、破壞增加，亞群分布異常[21]。CD4+T細(xì)胞具有體液免疫協(xié)調(diào)作用、增強(qiáng)固有免疫細(xì)胞吞噬和殺傷功能，其水平降低提示機(jī)體免疫功能不足；而CD8+T細(xì)胞是抑制性T淋巴細(xì)胞，其水平升高提示免疫功能受到抑制。CD4+/CD8+表示機(jī)體免疫功能平衡狀態(tài)，是評(píng)價(jià)細(xì)胞免疫系統(tǒng)內(nèi)環(huán)境問(wèn)題的主要指標(biāo)。本研究發(fā)現(xiàn)RRI患兒CD4+T細(xì)胞、CD4+/CD8+顯著低于健康兒童，CD8+T細(xì)胞顯著高于健康兒童，提示RRI患兒細(xì)胞免疫功能不足，與前述體液免疫結(jié)果相符。

本研究進(jìn)一步分析了微量元素與免疫功能相關(guān)性，結(jié)果顯示RRI患兒血清Zn與IgA、IgG、CD4+T細(xì)胞呈顯著正相關(guān)，血清Fe與IgA、CD4+T細(xì)胞呈顯著正相關(guān)，表明RRI患兒體內(nèi)血清微量元素缺乏與免疫功能低下存在一定相關(guān)性。這可能是由于RRI患兒體內(nèi)微量元素缺乏導(dǎo)致免疫功能不足，免疫功能低下又增加了呼吸道反復(fù)感染概率，而長(zhǎng)期的呼吸道感染不利于兒童微量元素吸收，形成一個(gè)反復(fù)的惡性循環(huán)[22-23]。Zn缺乏會(huì)使呼吸黏膜上皮細(xì)胞受損，排痰功能下降，增加肺炎發(fā)病幾率，而罹患肺炎的患兒食欲不佳、消化功能紊亂，可進(jìn)一步引起Zn缺乏。據(jù)Tie HT等[24]的一項(xiàng)臨床研究報(bào)道，對(duì)RRI患兒進(jìn)行常規(guī)治療的同時(shí)補(bǔ)充Ca、Zn、Fe等微量元素，較單純藥物治療效果更佳，說(shuō)明RRI患兒體內(nèi)可能存在必須微量元素缺乏的情況，而補(bǔ)充微量元素有利于疾病恢復(fù)。本研究Logistic回歸分析顯示，微量元素缺乏與免疫功能低下是RRI發(fā)病的危險(xiǎn)因素。

綜上所述，本研究結(jié)果提示，反復(fù)呼吸道感染患兒體內(nèi)存在微量元素缺乏的現(xiàn)象，這可能會(huì)導(dǎo)致患兒免疫功能下降，導(dǎo)致病情進(jìn)展和遷延不愈。對(duì)本地區(qū)兒童應(yīng)當(dāng)進(jìn)行微量元素及免疫功能監(jiān)測(cè)，及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充治療，有助于預(yù)防RRI發(fā)生。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 車(chē)飛虎，崔大偉，孫海燕，等. 2013-2015年浙江地區(qū)新型甲型HIN1流行性感冒的流行病學(xué)和臨床特征調(diào)查[J].臨床檢驗(yàn)雜志，2016，34（4）：307-311.

[2] Zhang X，Ding F，Li H，et al. Low Serum Levels of Vitamins A，D，and E Are Associated with Recurrent Respiratory Tract Infections in Children Living in Northern China：A Case Control Study[J]. PLoS One，2016，11（12）：e0167689.

[3] García-García ML，Calvo C，Rey C，et al. Human metapnuemovirus infections in hospitalized children and comparison with other respiratory viruses. 2005-2014 pro-spective study[J]. PLoS One，2017，12（3）：e0173504.

[4] Pac M，Bernatowska EA，Kierkus J，et al. Gastrointestinal disorders next to respiratory infections as leading symptoms of X-linked agammaglobulinemia in children-34-year experience of a single center[J]. Arch Med Sci，2017， 13（2）：412-417.

[5] 侯俏珍，何麗雅，鄧力，等. 廣東珠三角地區(qū)兒童反復(fù)呼吸道感染的相關(guān)因素分析[J]. 中國(guó)醫(yī)藥導(dǎo)報(bào)，2014， 11（31）：133-135.

[6] CSaad K，Abo-Elela MG. Effects of bovine colostrum on recurrent respiratory tract infections and diarrhea in children[J]. Medicine （Baltimore），2016，95（37）：e4560.

[7] 中華醫(yī)學(xué)會(huì)兒科學(xué)分會(huì)呼吸學(xué)組. 反復(fù)呼吸道感染的臨床概念和處理原則[J]. 中華兒科雜志，2008，46（2）：108-110.

[8] 楊海軍. 維生素D營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)對(duì)反復(fù)呼吸道感染兒童免疫功能的影響[J]. 山東醫(yī)藥，2016，56（1）：62-63.

[9] Courtenay M，Rowbotham S，Lim R，et al. Antibiotics for acute respiratory tract infections： a mixed-methods study of patient experiences of non-medical prescriber management[J]. BMJ Open，2017，7（3）：e013515.endprint

[10] 王波，呂靜. 捏脊療法治療小兒反復(fù)呼吸道感染的效果[J]. 中國(guó)醫(yī)藥導(dǎo)報(bào)，2015，12（30）：106-108.

[11] Lui CT. Prescription practice of antihistamines for acute upper respiratory tract infections in pediatric patients in a local emergency department in Hong Kong[J]. World J Emerg Med，2017，8（1）：47-54.

[12] 阮學(xué)東. 反復(fù)呼吸道感染患兒血清維生素 D與 IgA水平分析[J]. 中國(guó)鄉(xiāng)村醫(yī)藥，2013，20（19）：14-15.

[13] 屠苗英，王秀敏，毛立英，等. 學(xué)齡前反復(fù)呼吸道感染患兒微量元素與紅細(xì)胞免疫的變化觀察[J]. 中華醫(yī)院感染學(xué)雜志，2016，26（20）：4741-4742.

[14] 何玲，王松，符宗敏，等. 兒童肺炎支原體肺炎后發(fā)生反復(fù)呼吸道感染的多因素分析[J]. 臨床兒科雜志，2015， 33（2）：117-120.

[15] Ewelina Król，Magdalena Jeszka-Skowron，Z Krejpcio，et al. The Effects of Supplementary Mulberry Leaf（Morus alba）Extracts on the Trace Element Status（Fe，Zn and Cu） in Relation to Diabetes Management and Antioxidant Indices in Diabetic Rats[J]. Biol Trace Elem Res，2016，174（1）：158-165.

[16] Toivonen L，Karppinen S，Schuez-Havupalo L，et al. Burden of Recurrent Respiratory Tract Infections in Children： A Prospective Cohort Study[J]. Pediatr Infect Dis J，2016，35（12）：e362-e369.

[17] Banerji A，Panzov V，Young M，et al. Hospital admissions for lower respiratory tract infections among infants in the Canadian Arctic： a cohort study[J]. CMAJ Open，2016，4（4）：E615-E622.

[18] Zhang S，Laouar A，Denzin LK，et al. Zbtb16（PLZF）is stably suppressed and not inducible in non-innate T cells via T cell receptor-mediated signaling[J]. Sci Rep，2015，5（1）：12113.

[19] Sismanlar T，Aslan AT，Gülbahar ■，et al. The effect of vitamin D on lower respiratory tract infections in children[J]. Turk Pediatri Ars，2016，51（2）：94-99..

[20] McKay JT，Egan RP，Yammani RD，et al. PD-1 suppresses protective immunity to Streptococcus pneumoniae through a B cell-intrinsic mechanism[J]. J Immunol，2015， 194（5）：2289-2299.

[21] Erickson JJ，Rogers MC，Tollefson SJ，et al. Multiple Inhibitory Pathways Contribute to Lung CD8+T Cell Impairment and Protect against Immunopathology during Acute Viral Respiratory Infection[J]. J Immunol，2016，197（1）：233-243.

[22] Sealy RE，Surman SL，Hurwitz JL. CD4⁺T cells support establishment of RSV-specific IgG and IgA antibody secreting cells in the upper and lower murine respiratory tract following RSV infection[J]. Vaccine，2017， 35（20）：2617-2621.

[23] Rao L，Bu LL，Xu JH，et al. Red Blood Cell Membrane as a Biomimetic Nanocoating for Prolonged Circulation Time and Reduced Accelerated Blood Clearance[J]. Small，2015， 11（46）：6225-6236.

[24] Tie HT，Tan Q，Luo MZ，et al. Zinc as an adjunct to antibiotics for the treatment of severe pneumonia in children <5 years： a meta-analysis of randomised-controlled trials[J]. Br J Nutr，2016，115（5）：807-816.

（收稿日期：2017-05-31）endprint