早產(chǎn)兒血清維生素D、炎性因子和呼吸衰竭的關(guān)系研究

李小鷗 謝莉莉 何 兵 方成志

新生兒呼吸衰竭(neonatal respiratory failure, NRF)指各種原因?qū)е碌闹袠谢?和)外周性呼吸生理功能障礙，是新生兒尤其是早產(chǎn)兒的危重病之一[1]。我國新生兒NRF的發(fā)生率約為5%，在早產(chǎn)兒中NRF的發(fā)生率高達(dá)50%，NRF病情變化迅速，除了原發(fā)疾病和肺部功能異常的臨床表現(xiàn)外，常伴有多臟器衰竭[1，2]。隨著機(jī)械通氣在NICU中的廣泛應(yīng)用，NRF的存活率較前已有明顯改善，但仍是造成早產(chǎn)兒殘疾甚至死亡的常見病因[2]。深入研究NRF的發(fā)病機(jī)制及相關(guān)危險因素，有助于提高臨床防治措施，減少NRF的發(fā)生率和病死率。

維生素D是一種常見的脂溶性維生素，近年來大量研究顯示維生素D具有調(diào)節(jié)肺的發(fā)育和成熟、減輕各種原因?qū)е碌姆螕p傷、抗炎和調(diào)控機(jī)體的免疫等生理功能[3]。維生素D 通過維生素D結(jié)合蛋白(vitamin D binding protein，DBP)與維生素D受體結(jié)合, 形成維生素D軸發(fā)揮生理功能[4]。目前關(guān)于維生素D與新生兒肺炎、新生兒呼吸窘迫綜合征的關(guān)系已有相關(guān)研究，但是維生素D與NRF的關(guān)系尚未有深入探討，本研究通過探討早產(chǎn)兒血清25OHD3、DBP、PCT、IL-6、TNF-α和呼吸衰竭之間的關(guān)系，明確維生素D和炎性因子與NRF病情發(fā)展及預(yù)后的相關(guān)性，為NRF的臨床防治提供新思路。

材料與方法

1.研究對象：選取筆者科室NICU 92例早產(chǎn)兒作為研究對象，入選標(biāo)準(zhǔn)：胎齡<34周，出生體重<2.0kg, 出生24h內(nèi)入院。排除有嚴(yán)重先天性異常、患遺傳代謝性疾病和(或)染色體疾病、母親患有肝臟、腎臟疾病或甲狀腺疾病、母孕期存在藥物濫用、因剖宮產(chǎn)手術(shù)或使用鎮(zhèn)靜藥導(dǎo)致呼吸抑制患兒及病例資料不完整或者中途死亡者。脫落標(biāo)準(zhǔn)：①因家屬要求中途退出研究者；②中途死亡者。研究對象中入院后即診斷為呼吸衰竭的早產(chǎn)兒為NRF組(35例)，其余早產(chǎn)兒為對照組(57例)。NRF組患兒呼吸衰竭符合《實用新生兒學(xué)》第5版呼吸衰竭診斷標(biāo)準(zhǔn)且病例資料完整。本研究經(jīng)筆者醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理學(xué)委員會批準(zhǔn)(WDRY2019K006)，按照醫(yī)學(xué)倫理學(xué)的要求，對所有研究對象的家屬均進(jìn)行詳細(xì)告知并簽署知情同意書和填寫調(diào)查問卷。

2.研究方法：(1)一般資料收集：收集兩組患兒基本情況，包括早產(chǎn)兒出生資料：性別、胎齡、出生體重、Apgar評分等；孕母情況：分娩方式、是否合并胎膜早破24h以上、重度子癇前期、妊娠期糖尿病等；住院天數(shù)，原發(fā)疾病，包括新生兒呼吸窘迫綜合征(neonatal respiratory distress, NRDS)、新生兒肺炎、新生兒敗血癥等。(2)檢測方法：所有入組患兒均于入院當(dāng)天抽取靜脈血2ml,分離血清后立即分析。25OHD3是反映體內(nèi)維生素D營養(yǎng)狀況的最佳指標(biāo)，因此本研究通過檢測血清中25OHD3的濃度來評估研究對象維生素D的水平。雙抗體夾心酶聯(lián)免疫分析法(ELISA) 檢測25OHD3、DBP、PCT、IL-6及TNF-α 水平。25OHD3檢測試劑盒購自英國IDS公司，其余試劑盒購自英國Abdcam 公司，操作均嚴(yán)格按照儀器和試劑盒使用說明完成。根據(jù)中華醫(yī)學(xué)會兒童微量營養(yǎng)素缺乏防治建議，以血清25OHD3>20.0μg/L為正常，15.0～20.0μg/L為不足，5.0～14.9μg/L 為缺乏，≤5.0μg/L 為嚴(yán)重缺乏，總?cè)狈槿狈?嚴(yán)重缺乏。

結(jié) 果

1.一般情況比較：本研究共納入早產(chǎn)兒92例，其中NRF組35例，對照組57例。與對照組比較，NRF組出生體重、1min、5min Apgar 評分均低于對照組(P<0.05)，母親胎膜早破、妊娠期糖尿病、重度子癇前期發(fā)生率、新生兒窒息、NRDS、新生兒肺炎和新生兒敗血癥發(fā)生率和總住院時間均高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；兩組患兒性別、胎齡、分娩方式比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(表1)。

表1 兩組患兒基本情況比較

2.兩組患兒25OHD3、DBP、PCT、IL-6及 TNF-α 水平變化：與對照組比較，NRF 組患兒入院第 1 天血清中25OHD3、DBP 水平均顯著下降(P<0.05)，PCT 和 IL-6 水平明顯升高(P<0.05)。兩組 TNF-α 水平比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(表2)。NRF 組25OHD3總?cè)狈β蕿?0.00%，明顯高于對照組(36.84%)，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05，表3)。

表2 兩組患兒25OHD3、DBP、PCT、IL-6和TNF-α水平比較

表3 兩組患兒維生素D 缺乏率比較[n(%)]

3.患兒25OHD3、DBP與炎性因子水平相關(guān)性分析及NRF的影響因素分析：相關(guān)性分析結(jié)果顯示，血清中25OHD3與PCT、IL-6呈負(fù)相關(guān)，與DBP和TNF-α無相關(guān)性(表4)。以NRF作為因變量，25OHD3、DBP和炎性因子為自變量，多因素Logistic回歸模型分析顯示，25OHD3水平升高是早產(chǎn)兒發(fā)生NRF的保護(hù)因素，PCT、IL-6、新生兒窒息、新生兒肺炎、NRDS和新生兒敗血癥均是NRF的危險因素(表5)。

表4 25OHD3、DBP、IL-6和TNF-α的相關(guān)性分析

表5 患兒呼吸衰竭的多因素Logistic回歸分析

結(jié) 果

呼吸衰竭是新生兒時期常見的臨床危重癥。近年來我國新生兒呼吸與危重病協(xié)作網(wǎng)進(jìn)行的前瞻性多中心調(diào)查顯示,RDS、肺炎/敗血癥、MAS為發(fā)生呼吸衰竭的主要原因[5]。此外，圍生期內(nèi)發(fā)生的多種高危因素，包括胎膜早破、妊娠高血壓綜合征、妊娠期糖尿病、剖宮產(chǎn)、多胎等，以上因素單獨或者多項同時存在，均可導(dǎo)致新生兒發(fā)生呼吸衰竭，與本研究多因素回歸分析結(jié)果基本一致[6]。近年來大量研究表明，炎性因子的過度釋放和呼吸衰竭病情的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)[7]。IL-6和TNF-α 是臨床上常用的反映機(jī)體炎性狀態(tài)的炎性因子，本研究結(jié)果也發(fā)現(xiàn)NRF組PCT和IL-6水平較對照組明顯升高，但 TNF-α 升高水平與既往研究比較上升幅度較小，可能是早產(chǎn)兒免疫功能發(fā)育不完善，免疫應(yīng)答較遲鈍，導(dǎo)致某些炎性指標(biāo)不能快速提高。

維生素D是一種類固醇激素，25OHD3是其重要的活性形式之一，在人體多種代謝過程發(fā)揮關(guān)鍵的調(diào)控作用[3]。新生兒體內(nèi)維生素D來源于母體-胎兒的轉(zhuǎn)運，與足月兒比較，早產(chǎn)兒從胎盤中獲得維生素D的時間大大減少，因此在早產(chǎn)兒中極易發(fā)生維生素D缺乏。DBP是維生素D及其產(chǎn)物在血液中的主要載體蛋白。既往對維生素D和DBP的研究多集中在其對鈣、磷和骨代謝的調(diào)節(jié)作用。維生素D對肺發(fā)育成熟及肺部疾病的影響是近年來一個新興的研究領(lǐng)域。有研究顯示維生素D缺乏新生兒肺炎的發(fā)生率明顯提高；Olaloko等[8]證明25OHD3是預(yù)測NRDS的重要因素；Mao等[9]研究發(fā)現(xiàn)支氣管肺發(fā)育不良患兒體內(nèi)25OHD3較對照組明顯降低。但目前尚未有維生素D，DBP和NRF相關(guān)性的深入研究。

本研究發(fā)現(xiàn)，與對照組比較，NRF組患兒出生時，25OHD3水平明顯降低，維生素D缺乏的發(fā)生率顯著升高，25OHD3水平和NRF的發(fā)生呈負(fù)相關(guān)，即早產(chǎn)兒出生時維生素D水平越低，NRF發(fā)生的風(fēng)險越高，因此，出生時血清維生素D 水平對早期預(yù)測，診斷NRF有一定的臨床價值。目前對維生素D參與NRF病理過程的具體機(jī)制仍在研究中，考慮可能的因素為：(1)維生素D在胎兒肺部發(fā)育, 成熟過程中發(fā)揮了重要的調(diào)控作用[10]。(2)維生素D抑制了氣道重塑，并對高壓氧導(dǎo)致的肺損傷有一定的修復(fù)作用[9]。(3)維生素D參與調(diào)節(jié)機(jī)體免疫應(yīng)答，抑制炎性反應(yīng)。已有報道證明低水平維生素D與新生兒免疫功能低下關(guān)系密切[11]。Guo等[12]研究發(fā)現(xiàn)，維生素D在機(jī)體的免疫應(yīng)答中發(fā)揮關(guān)鍵作用。Youssef等[13]研究發(fā)現(xiàn)，維生素D對多種病原微生物具有抑制生長和(或)殺滅的作用。因此早產(chǎn)兒維生素D缺乏可以導(dǎo)致機(jī)體免疫功能失調(diào)，抗菌能力減弱，從而增加感染風(fēng)險。本研究進(jìn)一步分析炎性因子和維生素D的相互關(guān)系發(fā)現(xiàn)，維生素D與IL-6和PCT均呈負(fù)相關(guān)，與曹軍華等[14]研究結(jié)果一致。目前有研究認(rèn)為NRF也是全身炎性反應(yīng)在肺部的表現(xiàn)，膿毒血癥是造成NRF的主要病因之一[15]。因此，筆者認(rèn)為早產(chǎn)兒血清中維生素D缺乏不僅直接影響了肺部發(fā)育成熟，還可以通過擴(kuò)大全身炎性反應(yīng)參與調(diào)控NRF病情發(fā)展。

既往研究認(rèn)為，DBP的主要生物學(xué)功能是結(jié)合和轉(zhuǎn)運體內(nèi)維生素D及其衍生物，但是最近大量研究發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)運維生素D的DBP占總DBP的5%以下，說明DBP還有許多其他功能[16]。另有研究顯示，DBP不僅增強(qiáng)炎癥過程中補(bǔ)體對中性粒細(xì)胞的趨化募集, 激活巨噬細(xì)胞參與調(diào)節(jié)炎癥的病理過程，還可以結(jié)合內(nèi)毒素，減少內(nèi)毒素對機(jī)體的損害。本研究發(fā)現(xiàn) NRF早產(chǎn)兒血清中DBP明顯下降，提示DBP可能對早期預(yù)測NRF具有一定的臨床參考意義，但并未發(fā)現(xiàn)DBP和25OHD3及NRF之間的相關(guān)性，可能是因為體內(nèi)僅部分DBP參與結(jié)合運輸維生素D,剩余DBP通過其他途徑調(diào)控機(jī)體的代謝過程，因此維生素D和DBP的改變程度不一致。由于本研究樣本量較小且僅選取早產(chǎn)兒生后24h內(nèi)血清DBP水平作為觀察指標(biāo)，未比較NRF治療過程中DBP水平變化，需要開展大樣本量、多中心、建立隨機(jī)對照研究予以進(jìn)一步證實。

綜上所述，本研究發(fā)現(xiàn)NRF早產(chǎn)兒25OHD3、DBP明顯降低，炎性因子水平顯著上升；25OHD3表達(dá)下降，炎性因子水平升高合并新生兒窒息、NRDS、新生兒肺炎、新生兒敗血癥均為早產(chǎn)兒發(fā)生NRF的危險因素。早產(chǎn)兒靜脈血25OHD3有望成為早期預(yù)測NRF的臨床新指標(biāo)。今后需繼續(xù)擴(kuò)大樣本量并設(shè)立維生素D補(bǔ)充組，以觀察維生素D對NRF的治療作用。