毛細支氣管炎患兒血清TGF-β1 水平與病情嚴重程度及肺功能指標的關(guān)聯(lián)性分析

劉翔騰, 王桂蘭,2, 容嘉妍, 黃 娟, 林嘉鏢, 黃東明, 王冰潔

（1.南方醫(yī)科大學附屬中山博愛醫(yī)院小兒呼吸科，廣東 中山 528403；2.南方醫(yī)科大學第二臨床醫(yī)學院兒科，廣東 廣州 510280）

毛細支氣管炎又稱為急性感染性細支氣管炎，主要發(fā)生于2 歲以下的嬰幼兒，以氣促、喘憋及胸壁吸氣性凹陷（三凹征） 為主要表現(xiàn)［1］，年齡偏小、 早產(chǎn)、 呼吸道合胞病毒（respiratory syncytial virus，RSV） 感染和并發(fā)癥是其發(fā)展為重癥的危險因素［2］，對嬰幼兒的健康造成嚴重威脅。據(jù)統(tǒng)計毛細支氣管炎日后發(fā)展為哮喘的概率高達29.1%～40.9%［3］，但至今尚不清楚具體的作用機制。毛細支氣管炎的發(fā)病過程由多種細胞因子參與，其中轉(zhuǎn)化 生 長 因 子β1 （transforming growth factor-β1，TGF-β1） 在氣道重構(gòu)中起重要的調(diào)節(jié)作用［4］，但目前關(guān)于TGF-β1 與毛細支氣管炎的病情嚴重程度及肺功能的相關(guān)性研究鮮有報道。本研究觀察不同嚴重程度毛細支氣管炎患者血清中TGF-β1 水平，并與恢復期潮氣呼吸肺功能的相關(guān)指標進行相關(guān)性分析，探討TGF-β1 在毛細支氣管炎發(fā)病過程中的臨床意義及其與肺功能的關(guān)系，為疾病嚴重程度的判斷及相應(yīng)的診療提供依據(jù)。

1 資料與方法

1.1臨床資料選擇2018 年8 月—2019 年9 月在南方醫(yī)科大學附屬中山博愛醫(yī)院兒科住院的84 例毛細支氣管炎患兒作為毛細支氣管炎組，納入標準：①年齡1～24 個月；②首次喘息發(fā)作的初治患兒；③有氣促和咳喘癥狀，肺部聽診可聞及哮鳴音，胸部影像學檢查征象為全肺不同程度的肺氣腫或肺紋理增粗；④入院前1 個月內(nèi)無免疫藥物治療史；⑤無基礎(chǔ)心肺疾病和免疫缺陷病。按《毛細支氣管炎診斷、治療與預(yù)防專家共識》［1］根據(jù)毛細支氣管炎組患兒入院時病情程度分為輕度毛細支氣管炎組（n=46） 和中重度毛細支氣管炎組（n=38），其中男性患兒48 例，女性患兒36 例，年齡最小者35 d，年齡最大者24 個月，平均年齡（8.0±4.6） 個月。收集同期在南方醫(yī)科大學附屬中山博愛醫(yī)院兒童保健科行健康體檢的嬰幼兒20 人作為正常對照組，其中男性患兒12 例， 女性患兒8 例，年齡最小者36 d，年齡最大者23 個月，平均年齡（8.5±4.6） 個月。 各組兒童一般資料（性別、年齡、身高和體質(zhì)量等） 比較差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），有可比性。排除標準：①并發(fā)心、肝、腎或內(nèi)分泌等嚴重疾??；②需機械通氣；③有免疫缺陷病或1 個月內(nèi)有免疫性藥物用藥史。急性期判斷標準：入院當天符合納入標準的毛細支氣管炎患兒視為處于急性期；緩解期判斷標準：經(jīng)治療1 周左右患兒體溫正常，咳嗽和喘息明顯減輕，肺部啰音明顯減少或消失。本研究已征得患兒家屬知情同意并經(jīng)南方醫(yī)科大學附屬中山市博愛醫(yī)院倫理委員會批準。

1.2各組兒童血清TGF-β1水平采集毛細支氣管炎患兒急性期和進入緩解期2 d 內(nèi)及健康對照組兒童體檢時 的 外 周 血2 mL ， 常 溫 下 靜 置1 h ，3 000 r·min－1離心10 min 取血清，－80℃冰箱保存?zhèn)溆?。采用酶?lián)免疫吸附（ELISA） 法檢測各組兒童血清TGF-β1 水平， 試劑盒購自深圳晶美公司， 實驗按照試劑盒說明書進行操作。

1.3各組兒童潮氣呼吸肺功能檢測所有毛細支氣管炎患兒在疾病進入緩解期后2 d 內(nèi)進行潮氣肺功能檢測，由南方醫(yī)科大學附屬中山博愛醫(yī)院肺功能室專業(yè)人員采用德國Jaeger 公司的肺功能檢測儀器進行檢測，操作參照2016 年《兒童肺功能系列指南（四）：潮氣呼吸肺功能》 進行。主要參數(shù)：達峰時間比（TPTEF/TE）、達峰容積比（VPEF/VE）、呼氣峰流速值（PEF）、每公斤體重潮氣量（VT/kg）、吸氣時間（tI）、呼氣時間（tE）、吸呼比（tI/tE）、呼吸頻率（RR）、呼出25%、50% 和75% 潮氣容積時的呼氣流速（TEF75、TEF50 和TEF25）。正常對照組于兒童體檢當日自愿接受檢測。受檢者檢測前12 h 內(nèi)停用支氣管舒張劑，48 h內(nèi)停用抗組胺藥物、色甘酸鈉和皮質(zhì)激素類藥物。

1.4統(tǒng)計學分析采用SPSS 20.0 統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學分析。各組兒童中血清TGF-β1 水平和肺功能相關(guān)指標以x±s表示，急性期和緩解期毛細支氣管炎組患兒血清TGF-β1 水平自身前后比較采用配對樣本t檢驗；正常對照組、輕度毛細支氣管炎組和中重度毛細支氣管炎組兒童的血清TGF-β1 水平及肺功能相關(guān)指標多組間比較采用單因素方差分析， 組間兩兩比較采用SNK-q檢驗。急性期毛細支氣管炎組患兒血清TGF-β1 水平與潮氣呼吸肺功能的相關(guān)性分析采用Pearson 相關(guān)分析法。以P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié) 果

2.1各組兒童血清TGF-β1水平輕度急性期毛細支氣管炎組和中重度急性期毛細支氣管炎組患兒血清TGF-β1 水平均明顯高于正常對照組（P＜0.01）；與輕度急性期毛細支氣管炎組比較，中重度急性期毛細支氣管炎組患兒血清TGF-β1 水平均明顯升高（P＜0.01）；與急性期毛細支氣管炎組患兒比較，恢復期輕度毛細支氣管炎組和恢復期中重度毛細支氣管炎組患兒血清TGF-β1 水平均明顯降低（P＜0.01）。不同程度恢復期毛細支氣管炎組患兒血清TGF-β1 水平比較差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。見表1。

表1 各組兒童血清TGF-β1 水平Tab.1 Levels of serum TGF-β1 of children in various groups [±s，ρB/(μg·L-1)]

表1 各組兒童血清TGF-β1 水平Tab.1 Levels of serum TGF-β1 of children in various groups [±s，ρB/(μg·L-1)]

“－”：No data；* P＜0.01 compared with healthy control group；△P＜0.01 compared with mild bronchiolitis group；#P＜0.01 compared with acute stage.

Group Healthy control Mild bronchiolitis Moderate-severe bronchiolitis FP n 20 46 38 Expression Level of serum TGF-β1 Acute stage 5.51±1.81 11.11±2.62*14.21±2.00*△96.542＜0.01 Recovery stage 5.51±1.81 5.65±1.47＃5.87±1.13＃0.470 0.626 t —12.776 23.676 P —＜0.001＜0.001

2.2各組兒童潮氣呼吸肺功能主要檢測指標輕度毛細支氣管炎組和中重度毛細支氣管炎組患兒TPTEF/TE、 VPEF/VE 均較健康對照組明顯降低（P＜0.05）；與輕度毛細支氣管炎組比較，中重度毛細支氣管炎組患兒TPTEF/TE 和VPEF/VE 明顯降低（P＜0.05）。3 組兒童的VT/kg 比較差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。見表2。

2.3急性期毛細支氣管炎組患兒血清TGF-β1水平與潮氣呼吸肺功能指標的相關(guān)性分析急性期毛細支氣管炎組患兒血清TGF-β1 水平與TPTEF/TE （r= － 0.552，P＜0.01） 和VPEF/VE （r=－ 0.517，P＜0.01） 呈 負 相 關(guān) 關(guān) 系， 與PEF、VT/kg、 tI、 tE、 tI/tE、 RR、 TEF75、 TEF50 和TEF25 均無相關(guān)關(guān)系（P＜0.05）。見表3。

3 討 論

毛細支氣管炎主要由病毒感染引起， 其中RSV 和鼻病毒是最常見的病原［5-6］。毛細支氣管炎可能導致患兒日后出現(xiàn)反復喘息甚至發(fā)生哮喘［7-8］，其原因與遺傳學、免疫學和環(huán)境等諸多因素有關(guān)。研究［9］表明：RSV 感染可導致氣道上皮細胞腫脹，繼而壞死和脫落，同時釋放大量的炎癥因子，發(fā)生一系列的免疫和病理反應(yīng)，從而導致氣道上皮結(jié)構(gòu)破壞和功能缺陷，引起反復喘息，甚至可能導致日后哮喘的發(fā)生。近年來，關(guān)于TGF-β1 的研究成為熱點，TGF-β1 是一種同時具有促炎及抗炎雙重作用的多功能細胞因子，主要由氣道水平細胞和嗜酸性粒細胞分泌，能夠誘導氣道炎癥、破壞上皮細胞、上調(diào)嗜酸性粒細胞及巨噬細胞等炎癥細胞、促進糖蛋白及膠原蛋白等在細胞外基質(zhì)聚集，使氣道平滑肌增生、 纖維化， 最終導致氣道重塑［10-11］。MORISHIMA 等［12］研究顯示：TGF-β1可以促進豚鼠和人的纖維細胞轉(zhuǎn)化為肌成纖維細胞，增加其原膠原水平，電子顯微鏡檢測進一步證實了膠原沉積存在于肌成纖維細胞周圍。FEHRHOLZ 等［13］發(fā)現(xiàn)：TGF-β1 間接抑制蛋白激酶中的某些成分可能減少細胞外基質(zhì)的降解。王 浩 等［14］發(fā) 現(xiàn)：哮 喘 患 兒誘導 痰 中TGF-β1 水平明顯高于正常兒童，且與哮喘的嚴重程度呈正相關(guān)關(guān) 系， 但 國 內(nèi) 研 究［15-16］亦 顯 示： 哮 喘 患 兒 血 清TGF-β1 水平的降低與其病情嚴重程度呈負相關(guān)關(guān)系。毛細支氣管炎與哮喘具有共同的免疫學機制。本研究結(jié)果顯示：急性期毛細支氣管炎組患兒血清TGF-β1 水平明顯升高，且中重度毛細支氣管炎組患兒血清TGF-β1 水平明顯高于輕度毛細支氣管炎組，提示病情越嚴重，TGF-β1 水平越高；而在疾病恢復期，TGF-β1 水平則明顯降低，提示TGF-β1參與了毛細支氣管炎發(fā)病的病理生理過程，并與疾病的嚴重程度有關(guān)聯(lián)。

表2 各組兒童潮氣呼吸肺功能主要檢測指標Tab.2 Main indexes of tidal breathing and pulmonary function of children in various groups （±s）

表2 各組兒童潮氣呼吸肺功能主要檢測指標Tab.2 Main indexes of tidal breathing and pulmonary function of children in various groups （±s）

* P＜0.01 compared with healthy control group；△P＜0.01 compared with mild bronchiolitis group.

Group Healthy control Mild bronchiolitis Moderate-severe bronchiolitis FP n 20 46 38 TPTEF/TE（η／%）35.58±4.21 28.18±4.03*24.73±3.15*△54.180＜0.01 VPEF/VE（η／%）36.24±4.89 28.27±3.95*23.79±2.74*△71.534＜0.01 VT/kg（mL·kg－1）7.57±1.46 7.20±1.30 6.96±1.01 1.573 0.212

表3 急性期毛細支氣管炎組患兒血清TGF-β1 水平與潮氣呼吸肺功能指標的相關(guān)性Tab.3 Correlations between serum TGF-β1 level and tidal breathing pulmonaryfunctionindexesinpediatricpatientsinbronchiolitis group at acute phase

肺功能檢查對呼吸系統(tǒng)疾病尤其是慢性咳嗽和反復喘息性疾病的診斷、鑒別診斷及預(yù)后有重要的意義，可用于監(jiān)測肺功能的損害程度。臨床大樣本研究［17］表明：年幼時期的嚴重呼吸道感染容易導致年長后持續(xù)性喘息甚至發(fā)展為慢性肺部疾病，且長期持續(xù)的阻塞性通氣功能障礙發(fā)生率高，其原因仍然考慮與感染后多種氣道炎癥因子釋放所致的肺組織不可逆損傷最終導致氣道結(jié)構(gòu)有關(guān)聯(lián)。潮氣呼吸肺功能檢測無需受試者主動配合，可在安靜睡眠情況下進行， 特別適用于評價嬰幼兒的肺功能［18-19］。研 究［20-23］證 實：在 潮 氣 肺 功 能 的 各 項 參數(shù)中，TPTEF／TE 和VPEF／VE 可作為判斷氣道阻塞的敏感指標， 且阻塞越重， 比值越低。張麗敏等［24］發(fā)現(xiàn)：定期監(jiān)測毛細支氣管炎患兒肺功能的變化，對可能轉(zhuǎn)化為哮喘的患兒有早發(fā)現(xiàn)和早治療的作用。本研究在毛細支氣管炎患兒病情進入恢復期時進行潮氣呼吸肺功能檢測發(fā)現(xiàn)：輕度和中重度毛細支氣管炎組患兒TPTEF／TE 和VPEF／VE 均較對照組明顯降低；與輕度毛細支氣管炎組比較，中重度毛細支氣管炎組患兒TPTEF／TE和VPEF／VE 明顯降低，說明毛細支氣管炎患兒肺功能損害程度與病情呈正相關(guān)關(guān)系，且短期內(nèi)難以恢復，說明病毒感染后即使患兒臨床癥狀體征雖然明顯好轉(zhuǎn)，但對氣道的損傷可能持續(xù)較長時間，與丁明杰等［25］的研究結(jié)論類似。本研究進一步對血清TGF-β1 水平與潮氣呼吸肺功能主要參數(shù)進行相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)：急性期毛細支氣管炎患兒血清TGF-β1 水平分別與肺功能TPTEF/TE 和VPEF/VE 呈負相關(guān)關(guān)系，提示在疾病早期，TGF-β1 水平越高，其氣道阻塞程度越大，即早期檢測TGF-β1水平一定程度上有助于預(yù)測患兒肺功能的預(yù)后。

綜上所述，毛細支氣管炎患兒血清TGF-β1 水平與其病情嚴重程度及TPTEF/TE 和VPEF/VE有相關(guān)性， 血清TGF-β1 水平能間接反映患兒的氣道阻塞程度，可作為毛細支氣管炎病情判斷及肺功能預(yù)后的參考指標。本研究的不足之處是研究對象臨床觀察時間尚短，樣本量仍不夠大，控制TGF-β1 水平是否可以降低患兒日后肺功能的損傷以及哮喘的發(fā)生率尚未確定， 需未來進行長期、 大樣本的研究。