呼吸道病毒感染對支氣管哮喘患兒Th1/Th2細(xì)胞因子平衡的影響

王開梅 林志雄 胡祥英 鄭光強(qiáng) 邱文海

[摘要] 目的 探討呼吸道病毒感染對支氣管哮喘患兒Th1/Th2細(xì)胞因子平衡的影響。 方法 選擇2016年3月～2018年2月?？谑袐D女兒童醫(yī)院收治的支氣管哮喘患兒153例，另選擇同期健康兒童69名為對照。統(tǒng)計支氣管哮喘患兒呼吸道病毒感染類型，比較受試兒童外周血Th1、Th2、Th1/Th2比值、氣道功能[1 s用力呼氣量（FEV1）、用力肺活量（FVC）、最大呼氣流速（PEFR）和FEV1/FVC]及血氣指標(biāo)[動脈血氧分壓（PaO2）和二氧化碳分壓（PaCO2）]，另外分析支氣管哮喘患兒外周血Th1、Th2、Th1/Th2比值與氣道功能及血氣指標(biāo)的相關(guān)性。 結(jié)果 支氣管哮喘患兒中呼吸道病毒感染陽性率為66.67%（102/153），其中腺病毒（AV）21例、流感病毒（IFV）27例、副流感病毒（PIV）24例及呼吸道合胞病毒（RSV）30例;支氣管哮喘患兒外周血Th1、Th1/Th2比值、FEV1、FVC、PEFR、FEV1/FVC及PaO2均明顯低于健康兒童（P < 0.05），而Th2細(xì)胞含量和PaCO2明顯高于健康兒童（P < 0.05）;IFV感染患兒、RSV感染患兒外周血Th1、Th1/Th2比值均明顯低于單純哮喘患兒（51例）（P < 0.05），而Th2明顯高于單純哮喘患兒（P < 0.05）;支氣管哮喘合并呼吸道病毒感染患兒FEV1、FVC、PEFR、FEV1/FVC及PaO2均明顯低于單純哮喘患兒（P < 0.05），而PaCO2顯著高于單純哮喘患兒（P < 0.05）。支氣管哮喘患兒外周血Th1和Th1/Th2與FEV1、PEFR、FEV1/FVC及PaO2呈正相關(guān)（P < 0.05），而與PaCO2呈負(fù)相關(guān)（P < 0.05）;同時外周血Th2與PaCO2呈正相關(guān)（P < 0.05），而與PEFR、FEV1/FVC及PaO2呈負(fù)相關(guān)（P < 0.05）。 結(jié)論 呼吸道病毒感染影響支氣管哮喘患兒Th1/Th2細(xì)胞因子平衡，抑制Th1細(xì)胞功能，激活Th2細(xì)胞功能，其中PSV和IFV影響更明顯。

[關(guān)鍵詞] 呼吸道病毒感染;支氣管哮喘;輔助性T細(xì)胞;平衡

[中圖分類號] R562.25? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A? ? ? ? ? [文章編號] 1673-7210（2019）02（b）-0076-04

[Abstract] Objective To investigate the effect of respiratory viral infection on Th1/Th2 cytokines balance in children with bronchial asthma. Methods From March 2016 to February 2018， in Haikou Women′s and Children′s Hospital， 153 children with bronchial asthma were selected， and another 69 healthy children at the same period were selected as the control. The respiratory viral infection types of children with bronchial asthma were statistically analyzed， and the ratio of Th1， Th2 and Th1/Th2 in peripheral blood of children， airway function [forced expiratory volume at 1 second （FEV1）， and forced vital capacity （FVC）， peak expiratory flow rate （PEFR） and FEV1/FVC] and blood gas index [blood oxygen partial pressure （PaO2） and partial pressure of carbon dioxide （PaCO2）] of the children were compared. In addition， the correlation among? the ratio of Th1， Th2 and Th1/Th2 in peripheral blood and airway function and blood gas index in children with bronchial asthma was analyzed. Results The positive rate of respiratory viral infection in children with bronchial asthma was 66.67% （102/153）， there were 21 cases of adenovirus （AV）， 27 cases of influenza virus （IFV） group 24 cases of parainfluenza virus （PIV）， 30 cases of respiratory syncytial virus （RSV）. Th1， Th1/Th2， FEV1， FVC， PEFR， FEV1/FVC and PaO2 of children with bronchial asthma were significantly lower than healthy children （P < 0.05）， Th2， PaCO2 were significantly higher than healthy children （P < 0.05）; Th1， Th1/Th2? in IFV children and RSV children were significantly lower than simple asthma children （P < 0.05）， Th2 was significantly higher than simple asthma children （P < 0.05）. The FEV1， FVC， PEFR， FEV1/FVC and PaO2 in children with bronchial asthma complicated with respiratory virus infection were significantly lower than simple asthma children （P < 0.05）， PaCO2 was significantly higher than simple asthma children （P < 0.05）. Th1， Th1/Th2 was positively correlated with FEV1， PEFR， FEV1/FVC and PaO2 （P < 0.05）， but negatively correlated with PaCO2 （P < 0.05）; Th2 was positively correlated with PaCO2 （P < 0.05）， Th2 was negatively correlated with PEFR， FEV1/FVC and PaO2 （P < 0.05）. Conclusion Respiratory virus infection affects Th1/Th2 cytokines balance in children with bronchial asthma， it inhibits Th1 cell function and activates Th2 cell function， PSV and IFV have more obvious effect among them.

[Key words] Respiratory virus infection; Bronchial asthma; T helper cell; Balance

支氣管哮喘是兒科呼吸系統(tǒng)常見的慢性氣道炎癥，病理特征為可逆性痙攣、氣道高反應(yīng)性及慢性炎癥，患兒臨床癥狀多表現(xiàn)為氣促、喘息和咳嗽等癥狀，同時癥狀隨著時間而變化[1-2]。哮喘的發(fā)生與多種因素密切相關(guān)，如肥胖、感染及遺傳等[3-4]。其中呼吸道病毒感染與支氣管哮喘密切相關(guān)，常見的呼吸道病毒為腺病毒（AV）、流感病毒（IFV）、副流感病毒（PIV）及呼吸道合胞病毒（RSV）等[5-6]，呼吸道病毒感染導(dǎo)致機(jī)體的免疫應(yīng)答反應(yīng)及細(xì)胞因子水平異常，其中典型代表為輔助型T細(xì)胞1（Th1）/Th2細(xì)胞因子失衡[7]。近年來，研究發(fā)現(xiàn)Th1/Th2失衡現(xiàn)象參與多種疾病發(fā)展過程，但是關(guān)于呼吸道病毒感染對支氣管哮喘患兒Th1/Th2細(xì)胞因子平衡的研究并不多見，本研究通過不同呼吸道病毒感染類型對支氣管哮喘患兒Th1/Th2細(xì)胞因子平衡的影響，旨在為臨床治療支氣管哮喘提供新的靶點，現(xiàn)報道如下：

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2016年3月～2018年2月?？谑袐D女兒童醫(yī)院（以下簡稱“我院”）收治的支氣管哮喘患兒153例，所有患兒的診斷標(biāo)準(zhǔn)參考《兒童支氣管哮喘診斷與防治指南》[8]的相關(guān)規(guī)定：患兒均出現(xiàn)喘息，伴隨白色泡沫痰，雙肺可聞哮鳴音。納入標(biāo)準(zhǔn)：①均為首次發(fā)作;②患兒臨床資料完整，且臨床依從性高;③經(jīng)患兒父母或監(jiān)護(hù)人同意，并簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：①合并嚴(yán)重心、肝、腎等重大臟器病變;②合并其他類型免疫性疾病;③入組前1個月使用過糖皮質(zhì)激素等影響免疫功能的藥物。入組患兒中男95例，女58例;年齡1～14歲，平均（7.03±2.15）歲;病程3～10 d，平均（6.04±1.53）d;疾病嚴(yán)重程度：輕中度92例，重度61例。另外選擇同期體檢的健康兒童69例為對照，其中男43例，女26例，年齡1～13歲，平均（7.06±2.32）歲。兩組研究對象性別、年齡等一般資料比較，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)倫理委員會批準(zhǔn)。

1.2 方法

1.2.1 病毒類型檢測? 所有患兒就診當(dāng)天采集鼻咽部分泌物，應(yīng)用直接免疫熒光法檢測病毒抗原，研究中主要采用的病毒抗原包括AV、IFV、PIV及RSV等，試劑盒由美國Diagnosis Hybrids公司提供。

1.2.2 氣道功能檢測及血氣分析? 采用法國迪爾肺功能儀測定系統(tǒng)（Isomax）測定受試兒童的氣道功能參數(shù)，包括1 s用力呼氣量（FEV1）、用力肺活量（FVC）及最大呼氣流速（PEFR），并計算FEV1/FVC的值。同時抽取受試兒童股動脈血，應(yīng)用西門子RAPLDPoint 500血氣分析儀測定血氧分壓（PaO2）和二氧化碳分壓（PaCO2）。

1.2.3 Th1和Th2細(xì)胞檢測? 采集所有受試兒童肘靜脈血3 mL，采用肝素抗凝后，在37℃和5%二氧化碳的溫箱中孵育CD4+、CD3+、CD25+、白細(xì)胞介素（IL）-4及干擾素（IFN）-γ的熒光體20 min，對細(xì)胞表面抗原及細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞因子進(jìn)行染色，然后使用破膜劑，在流式細(xì)胞儀上獲得細(xì)胞，得到CD4+細(xì)胞中只分泌IFN-γ和IL-4的細(xì)胞，計算所占的百分比，代表Th1和Th2細(xì)胞的占比。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法

采用統(tǒng)計學(xué)軟件SPSS 20.0對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，計量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，數(shù)據(jù)符合方差齊性和正態(tài)分布，組間比較采用獨立樣本t檢驗，多組間比較采用單因素方差分析。計數(shù)資料用率表示，采用χ2檢驗。采用Spearman分析指標(biāo)間相關(guān)性，以P < 0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 支氣管哮喘患兒呼吸道病毒感染分析

支氣管哮喘患兒中呼吸道病毒感染呈陽性的患者102例，占比66.67%。其中AV感染21例、IFV感染27例、PIV感染24例及RSV感染30例。另外單純支氣管哮喘患兒51例，占比33.33%。

2.2 受試兒童外周血Th1、Th2及Th1/Th2比值比較

支氣管哮喘患兒外周血Th1細(xì)胞含量和Th1/Th2比值均低于健康兒童（P < 0.05），而Th2細(xì)胞含量高于健康兒童（P < 0.05）。IFV感染患兒和RSV感染患兒外周血Th1、Th1/Th2比值低于單純哮喘患兒（P < 0.05），而Th2高于單純哮喘患兒（P < 0.05）。見表1。

支氣管哮喘患兒FEV1、FVC、PEFR、FEV1/FVC及PaO2均明顯低于健康兒童（P < 0.05），而PaCO2明顯高于健康兒童（P < 0.05）。同時支氣管哮喘合并呼吸道病毒感染患兒FEV1、FVC、PEFR、FEV1/FVC及PaO2均明顯低于單純哮喘患兒（P < 0.05），而PaCO2顯著高于單純哮喘患兒（P < 0.05）。見表2。

2.4 相關(guān)性分析

支氣管哮喘患兒外周血Th1和Th1/Th2與FEV1、PEFR、FEV1/FVC及PaO2呈正相關(guān)（P < 0.05），而與PaCO2呈負(fù)相關(guān)（P < 0.05）;同時外周血Th2與PaCO2呈正相關(guān)（P < 0.05），而與PEFR、FEV1/FVC及PaO2呈負(fù)相關(guān)（P < 0.05）。見表3。

3 討論

T淋巴細(xì)胞是機(jī)體重要的免疫細(xì)胞，在胸腺發(fā)育成熟后進(jìn)入外周血液循環(huán)系統(tǒng)，Mossman在1989年根據(jù)不同的生物學(xué)功能，將輔助性T淋巴細(xì)胞分為Th1和Th2，T淋巴細(xì)胞亞群形成穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)共同維持機(jī)體的免疫功能，當(dāng)免疫網(wǎng)絡(luò)功能發(fā)生異常時，導(dǎo)致機(jī)體的免疫功能紊亂[9-11]。Th1和Th2是CD4+輔助性T淋巴細(xì)胞中最早發(fā)現(xiàn)的成員，Th1主要分泌IFN-γ、腫瘤壞死因子-α和IL-2等細(xì)胞因子，介導(dǎo)細(xì)胞免疫應(yīng)答、器官特異性自身免疫性疾病等，在抵抗病毒感染過程中發(fā)揮重要作用[12-13];Th2主要分泌IL-4和IL-5等細(xì)胞因子，主要介導(dǎo)機(jī)體的體液免疫應(yīng)答、抗自身免疫性疾病及抗感染免疫等病理過程[14-15]。本研究中對支氣管哮喘患兒呼吸道病毒檢測結(jié)果發(fā)現(xiàn)，陽性率為66.67%（102/153），病毒類型分別為AV、IFV、PIV及RSV，這與國內(nèi)的研究[12]結(jié)果基本一致。比較受試兒童外周血中Th1和Th2細(xì)胞含量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與健康兒童比較，支氣管哮喘患兒外周血Th1細(xì)胞含量、Th1/Th2比值明顯下降（P < 0.05），而Th2細(xì)胞含量顯著升高（P < 0.05），再次提示支氣管哮喘患兒外周血Th1/Th2細(xì)胞因子失衡。與單純哮喘患兒比較，IFV組和RSV組患兒外周血Th1細(xì)胞含量和Th1/Th2比值均明顯降低（P < 0.05），而Th2細(xì)胞含量顯著升高（P < 0.05），提示可以通過監(jiān)測Th1和Th2細(xì)胞含量對呼吸道病毒感染類型進(jìn)行初步鑒別。IFV及RSV感染可能通過影響淋巴細(xì)胞亞群的濃度功能、細(xì)胞因子的分泌量影響支氣管哮喘的病情發(fā)展[12]。同時對比所有受試兒童的氣道功能及血氣指標(biāo)，支氣管哮喘患兒FEV1、FVC、PEFR、FEV1/FVC及PaO2均明顯低于健康兒童（P < 0.05），而PaCO2顯著高于健康兒童（P < 0.05），單純哮喘組患兒氣道功能及血氣指標(biāo)均明顯優(yōu)于支氣管哮喘合并呼吸道病毒感染患兒（P < 0.05）。進(jìn)一步的相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，支氣管哮喘患兒外周血Th1、Th2和Th1/Th2與氣道功能及血氣指標(biāo)具有顯著相關(guān)性（P < 0.05）。正常狀態(tài)下，Th1和Th2水平處于動態(tài)平衡中，一旦出現(xiàn)哮喘，打破Th1/Th2平衡，具體表現(xiàn)為減弱Th1功能，增強(qiáng)Th2功能，免疫功能偏移，活化多種炎癥細(xì)胞，誘發(fā)氣道炎性反應(yīng)，重塑氣道，加速支氣管哮喘的發(fā)展[16-17]。呼吸道病毒通過將大量炎性因子聚集在呼吸道，誘導(dǎo)免疫反應(yīng)的產(chǎn)生，導(dǎo)致T淋巴細(xì)胞亞群濃度和功能紊亂[7，18]。機(jī)體感染病原后，抗原通過抗原呈遞細(xì)胞與幼稚輔助性T淋巴細(xì)胞及其受體結(jié)合，形成幼稚的Th1和Th2，支氣管哮喘患兒Th1功能弱，下調(diào)細(xì)胞因子的釋放量，Th2功能強(qiáng)，上調(diào)對應(yīng)細(xì)胞因子的釋放量，細(xì)胞因子與T細(xì)胞上的受體結(jié)合后，激活JAK-STAT信號通路，進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)與相應(yīng)DNA結(jié)合[19]。同時，大量的Th2細(xì)胞因子誘發(fā)的免疫功能紊亂被認(rèn)為是支氣管哮喘發(fā)生的重要原因之一，國外研究發(fā)現(xiàn)外周血Th2細(xì)胞因子的活化能夠促進(jìn)炎性因子浸潤呼吸道的程度[20]。另外，呼吸道病毒感染誘發(fā)氣道炎癥，導(dǎo)致呼吸道分泌物增加，影響通氣功能[7]。

綜上所述，呼吸道病毒感染通過調(diào)節(jié)Th1/Th2的失衡導(dǎo)致支氣管哮喘患兒病情變化，增強(qiáng)Th2功能，并減弱Th1的功能，在臨床上需要盡早明確感染類型，進(jìn)行針對性治療，從而控制病情。

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（收稿日期：2018-08-13? 本文編輯：蘇? ?暢）