嗜酸性粒細(xì)胞來(lái)源神經(jīng)毒素與兒童呼吸道感染喘息癥狀相關(guān)性研究

朱敏 俞玲玲 楊曉京 黃蘊(yùn) 聞建軍

眾所周知，多種類(lèi)型血細(xì)胞與哮喘發(fā)作相關(guān)，多個(gè)研究也顯示，支氣管哮喘患者氣道黏膜內(nèi)嗜酸性粒細(xì)胞和中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)和激活顯著增加，肺泡灌洗液、痰液和外周血中嗜酸性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)顯著增加，部分患者還可出現(xiàn)中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)增加[1-2]。嗜酸性粒細(xì)胞和中性粒細(xì)胞內(nèi)含有大量具有生物活性的介質(zhì)，這些介質(zhì)被釋放后可迅速誘導(dǎo)炎癥反應(yīng)發(fā)生[3]，其中嗜酸性粒細(xì)胞是哮喘的特征性細(xì)胞之一，活化的嗜酸性粒細(xì)胞可進(jìn)一步導(dǎo)致氣道上皮細(xì)胞損傷和氣道痙攣[4]，但目前對(duì)于嗜酸性粒細(xì)胞激活的檢測(cè)尚缺乏特異性的生物標(biāo)志物[5]。

嗜酸性顆粒是黏附于細(xì)胞膜上的顆粒樣物質(zhì)，其內(nèi)含有大量正電荷的蛋白質(zhì)類(lèi)物質(zhì)，可誘導(dǎo)組織損傷[6]。主要堿性蛋白(major basic protein，MBP)位于嗜酸性顆粒的核心，而嗜酸性[7]陽(yáng)離子蛋白(eosinophilic cationic protein，ECP)、嗜酸性粒細(xì)胞過(guò)氧化物酶(eosinophil peroxidase，EPX)和嗜酸性粒細(xì)胞來(lái)源神經(jīng)毒素(eosinophil-derived neurotoxin，EDN)存在于顆粒的基質(zhì)中[8]。在這些顆粒蛋白中，EDN作為一種哮喘診斷和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的生物標(biāo)志物在多種超敏反應(yīng)相關(guān)疾病中均有一定研究，如毛細(xì)支氣管炎后兒童反復(fù)喘息、兒童哮喘、過(guò)敏性鼻炎和氣管炎后慢性咳嗽等[9]。既往的研究顯示，外周血中嗜酸性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)和百分比并不能精確反應(yīng)患者嗜酸性粒細(xì)胞激活狀況，而外周血EDN和ECP水平與嗜酸性粒細(xì)胞激活顯著相關(guān)[10-11]。本研究旨在探索外周血EDN水平與呼吸道感染兒童喘息癥狀的相關(guān)性，為臨床診斷提供新的依據(jù)。

資料與方法

一、研究對(duì)象

本研究回顧性納入了2016年1月至2019年6月之間就診于我院的120例呼吸道感染的兒童。納入標(biāo)準(zhǔn)為：1)年齡≤7歲；2)可獲取完整病歷記錄。排除標(biāo)準(zhǔn)：1)既往有明確支氣管哮喘病史；2)合并有先天性心臟病等病史。

所有患者就診時(shí)均經(jīng)首診醫(yī)師完成查體，若聽(tīng)診聞及喘息或高調(diào)性干啰音，則定義為喘息組，但濕啰音并不定義為喘息。

二、信息采集

本研究通過(guò)電子病歷系統(tǒng)獲取患者一般臨床信息和檢查結(jié)果，包括年齡、性別、過(guò)敏史、父親/母親過(guò)敏史、過(guò)敏性皮炎病史、寵物接觸史、呼吸道感染類(lèi)型、塵螨特異性IgE檢測(cè)結(jié)果等。

三、EDN檢測(cè)

血漿EDN檢測(cè)采用EDN酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定(enzyme linked immunosorbent assay，簡(jiǎn)寫(xiě)ELISA)試劑盒(韓國(guó)SKIMS-BIO公司)完成[12]，操作按照說(shuō)明書(shū)推薦流程進(jìn)行，最終采用分光光度計(jì)完成檢測(cè)?；颊咄庵苎獫{經(jīng)離心分離后保存于-80℃冰箱內(nèi)，經(jīng)溶解后完成本次檢測(cè)。

四、統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

數(shù)據(jù)分析采用SPSS 22.0軟件完成。滿足正態(tài)分布和方差齊的兩組間比較，采用t檢驗(yàn)的方法,不滿足正態(tài)分布或方差不齊的喘息組和非喘息組患者的EDN比較采用Mann-Whitney檢驗(yàn)，進(jìn)一步將非喘息組患者分為肺炎組、普通上呼吸道感染、扁桃體炎三組，四組間EDN組間比較采用Kruskal-Wallis檢驗(yàn),四組之間兩兩比較采用P值修正的方法。分類(lèi)變量采用Pearson卡方檢驗(yàn)或Fisher精確檢驗(yàn)比較組間差異。本研究以雙側(cè)檢驗(yàn)P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

一、患者一般資料

本研究共納入120例呼吸系統(tǒng)感染患者，其中喘息組40名、非喘息組80名(見(jiàn)表1)。喘息組患者平均年齡顯著高于非喘息組患者(P<0.001)，并且喘息組患者過(guò)敏性皮炎病史比例顯著高于非喘息組患者(P=0.042)，兩組患者在性別、食物過(guò)敏史、父親/母親過(guò)敏史、寵物接觸史和塵螨特異性IgE陽(yáng)性患者比例方面無(wú)顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

表1 患者一般信息比較

二、喘息組與非喘息組患者外周血EDN比較

喘息組患者EDN為48.8± 71.4 ng/mL，而非喘息組患者EDN為13.3±5.1 ng/mL(見(jiàn)圖1)，喘息組患者外周血EDN水平顯著高于非喘息組患者(Z=3.141，P<0.001)。

圖1 喘息組與非喘息組患者EDN比較

三、外周血EDN與年齡和疾病類(lèi)型關(guān)系

將喘息組患者和非喘息組患者分為<1歲、1～3歲和3～7歲三組(見(jiàn)圖2)。無(wú)論是喘息組患者和非喘息組患者，不同年齡組患者外周血EDN水平均無(wú)顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。此外，將非喘息組患者進(jìn)一步分為肺炎、普通上呼吸道感染和扁桃體炎組(見(jiàn)如圖3)，喘息組患者外周血EDN水平顯著高于肺炎(P<0.001)、普通上呼吸道感染(P<0.001)和扁桃體炎(P<0.001)患者，但肺炎、普通上呼吸道感染和扁桃體炎三組之間則差異無(wú)顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

圖2 不同年齡組患者END比較A：喘息組患者(無(wú)小于1歲患者)；B：非喘息組患者

圖3 不同疾病類(lèi)型患者EDN比較

討 論

本研究檢測(cè)了120例呼吸道感染的7歲以?xún)?nèi)兒童外周血END，結(jié)果顯示喘息組患者血漿EDN水平顯著高于非喘息組患者，進(jìn)一步將非喘息組患者分為肺炎、普通上呼吸道感染和扁桃體炎，結(jié)果顯示喘息組患者血漿EDN均顯著高于次3個(gè)亞組，肺炎、普通上呼吸道感染和扁桃體炎患者之間血漿EDN無(wú)顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，同時(shí)不同年齡組之間血漿EDN無(wú)顯著差異。

嗜酸性粒細(xì)胞在哮喘患者過(guò)敏性氣道炎癥反應(yīng)中起重要作用[13]。既往的研究顯示，嗜酸性粒細(xì)胞參與哮喘患者免疫反應(yīng)、氣道高反應(yīng)性和氣道重塑的變化[14]。在呼吸道感染后反復(fù)喘息患者中，病原體感染和超敏反應(yīng)相關(guān)炎性反應(yīng)，可導(dǎo)致嗜酸性粒細(xì)胞激活，激活的嗜酸性粒細(xì)胞可釋放包括ECP、EDN等多種脫顆粒蛋白[15-16]。與ECP等脫顆粒蛋白相比，EDN的電荷弱，故與細(xì)胞內(nèi)膜結(jié)構(gòu)的粘附力很弱，并且與檢測(cè)過(guò)程中所用耗材和容器壁的粘附也更弱，因此更易于通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢出[17]，是較為理想的生物標(biāo)志物選擇。

多項(xiàng)研究顯示，外周血EDN水平與哮喘患者或反復(fù)喘息患者的疾病嚴(yán)重程度相關(guān)，Kim等人的研究顯示，呼吸道合胞病毒感染相關(guān)毛細(xì)支氣管炎患者中，感染后喘息癥狀的患者血漿EDN水平顯著升高[18]。Gon等人的研究顯示，在成年哮喘患者中，外周血EDN水平與患者一秒用力呼氣容積(Forced expiratory volume in one second，F(xiàn)EV1)顯著相關(guān)，但外周血嗜酸性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)與FEV1則無(wú)顯著相關(guān)性[19]，Badar等人的研究也顯示，外周血EDN水平與哮喘患者FEV1和FEV1/FVC顯著相關(guān)[20]。盡管目前尚不清楚EDN在支氣管炎、哮喘發(fā)作、氣道高反應(yīng)和氣道重塑中的分子機(jī)制，但這些結(jié)果提示EDN可能是比嗜酸性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)更為敏感和可靠的反應(yīng)嗜酸性粒細(xì)胞相關(guān)炎癥反應(yīng)和氣道狹窄狀況的指標(biāo)。呼吸系統(tǒng)感染相關(guān)喘息是臨床常見(jiàn)的兒科疾病之一，但目前關(guān)于其早期診斷和預(yù)測(cè)，尚缺乏有效手段，我們的研究顯示，呼吸道感染相關(guān)喘息患者EDN水平顯著高于非喘息患者，這提示此類(lèi)患者可能伴有明顯的嗜酸性粒細(xì)胞激活和嗜酸性粒細(xì)胞氣道炎癥。進(jìn)一步不同亞組分析結(jié)果顯示，EDN水平與患者年齡和呼吸系統(tǒng)感染的疾病類(lèi)型之間無(wú)顯著相關(guān)性。但本研究同樣表明，喘息組患者合并過(guò)敏性皮炎的比例明顯升高，這提示此類(lèi)患者可能伴隨全身嗜酸性粒細(xì)胞高敏狀態(tài)，而感染后嗜酸性粒細(xì)胞激活和喘息癥狀可能只是其全身表現(xiàn)的其中一個(gè)部分[21]。

綜上所述，本研究顯示喘息型呼吸系統(tǒng)感染兒童血漿EDN水平顯著升高，EDN可能是評(píng)估呼吸道感染兒童喘息癥狀的可靠生物標(biāo)志物之一。