支氣管哮喘患兒血清YKL-40、Periostin及CXCR4表達(dá)與氣道重塑的關(guān)系

劉 洋,王冬苗，胡春燕

重慶市開州區(qū)人民醫(yī)院：1.兒內(nèi)科;2.腫瘤科,重慶 405400

支氣管哮喘是常見異質(zhì)性疾病，主要由肥大細(xì)胞、中性粒細(xì)胞及嗜酸性粒細(xì)胞等細(xì)胞介導(dǎo)的氣道炎性反應(yīng)。其臨床表現(xiàn)為氣促、胸悶、咳嗽及喘息等癥狀，若不及時診斷、控制和治療，將會延誤最佳治療時機(jī)，出現(xiàn)氣道重塑和縮窄等不可逆病理變化[1-2]。流行病學(xué)顯示[3]，哮喘已成為威脅兒童健康的疾病之一。研究表明[4-5]，氣道重塑是影響支氣管哮喘臨床療效的重要因素，而糖皮質(zhì)激素可有效應(yīng)用于預(yù)防氣道重塑的發(fā)生，但對已經(jīng)形成的氣道重塑卻無法逆轉(zhuǎn)，臨床針對小兒支氣管哮喘僅能控制病情和延緩病癥進(jìn)展，無法根治，因而及早診斷、治療支氣管哮喘對預(yù)防氣道重塑、改善患兒生存條件等具有重要的價值和意義。目前評估氣道重塑以黏膜組織活檢為金標(biāo)準(zhǔn)，但其為有創(chuàng)操作，臨床依從性低[6]。血液標(biāo)志物因其檢測便捷、耗時短等特點逐步應(yīng)用于臨床診斷和檢測工作，人軟骨糖蛋白39(YKL-40)是一類糖蛋白，可促進(jìn)細(xì)胞趨化、遷移及組織重塑等，進(jìn)而損傷機(jī)體內(nèi)皮細(xì)胞[7]，且焦文妤等[8]報道，YKL-40在哮喘患者中異常表達(dá)與慢性氣道炎癥等呼吸疾病存在一定關(guān)聯(lián)。骨膜蛋白(Periostin)歸屬于成束蛋白家族，可與細(xì)胞表面整合素分子作用，為組織生長、重構(gòu)等生理功能提供條件[9]。CXC趨化因子受體4(CXCR4)是G蛋白耦聯(lián)跨膜受體，可與基質(zhì)細(xì)胞衍生因子-1(SDF-1)結(jié)合，介導(dǎo)機(jī)體炎性反應(yīng)和細(xì)胞因子表達(dá)，參與支氣管哮喘的發(fā)生、發(fā)展[10]，三者均與哮喘相關(guān)，但具體在支氣管哮喘患兒氣道重塑中的研究相對較少，因而本文探討了支氣管哮喘患兒血清YKL-40、Periostin及CXCR4表達(dá)與氣道重塑的關(guān)系，旨在為臨床提供參考。

1 資料與方法

1.1一般資料 選擇2018年3月至2020年1月本院收治的92例支氣管哮喘患兒作為觀察組，其中男59例，女33例，平均(8.25±0.45)歲，平均體質(zhì)量指數(shù)(18.73±2.01)kg/m2；選擇同期來本院進(jìn)行健康體檢的50例體檢健康兒童為對照組，平均(8.31±0.51)歲，平均體質(zhì)量指數(shù)(18.85±1.99)kg/m2。兩組受試者性別、年齡、體質(zhì)量指數(shù)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。

納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)所有患兒均符合《支氣管哮喘防治指南(2016年版)》[6]，首次檢出，并未經(jīng)過治療；(2)年齡范圍5～14歲；(3)病例資料齊全或完整者；(4)能配合血清、肺功能檢測；(5)納入研究兒童及其家屬知情同意本研究。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)合并過敏性鼻炎等其他合并癥；(2)合并小兒先天性心臟病、畸形等疾病者；近1個月服用糖皮質(zhì)激素者；(3)近期服用抗組胺類藥物、抗膽堿能類藥物等哮喘相關(guān)藥物；(4)不配合或中途退出者。本研究經(jīng)過本院倫理委員會批準(zhǔn)。

1.2觀察指標(biāo)

1.2.1肺功能檢測 應(yīng)用FGC-A+型號肺功能檢測儀(安徽電子科學(xué)研究所)檢測所有受試者呼氣峰值流速占預(yù)計值百分比(PEF)、最大呼氣中期流量占預(yù)計值百分比(MMEF)和第1秒用力呼氣容積與用力肺活量比值(FEV1)等參數(shù)，檢測時，由護(hù)理人員做示范動作，告誡受試者及其家屬配合，含緊口嘴，以保證檢測時不會出現(xiàn)漏氣的事件，同時檢測時盡力吸氣和呼氣。每個受試者檢測3次，取平均值，確保數(shù)據(jù)的可靠性。

1.2.2氣道重塑指標(biāo) 入院后，每名受試者均采用HD750CT儀(美國GE公司)行深吸氣末屏氣和深呼氣末屏氣定位像的胸部高分辨率CT掃描，具體方法：運用薄層技術(shù)(薄層參數(shù)：層厚1.0 mm，間距1.0 mm)，電壓120 MV，矩陣512×512，選擇主動脈弓層面上下3個層面，應(yīng)用骨算法重建，每個氣道每項參數(shù)均測量3次，取平均值，具體參數(shù)為：氣道外徑(D)、氣道內(nèi)徑(L)、氣道腔面積(Ai)和氣道總面積(Ao)，氣道重塑指標(biāo)為氣道壁占總面積比值(WA)和支氣管管壁厚度與外徑比值(T/D)，其中WA=(Ai-Ao)/Ao×100%，T/D=(D-L)/D。

1.2.3血清YKL-40、Periostin和CXCR4水平 受試者入院后采集空腹外周血，應(yīng)用Micro21R賽默飛高速冷凍離心機(jī)，3 000 r/min，離心10 min，離心半徑8 cm，于4 ℃條件下保存，取上清液，Synergy H1美國伯騰全自動酶標(biāo)儀酶聯(lián)免疫吸附法測定血清YKL-40、Periostin和CXCR4水平，所有操作均按照說明書進(jìn)行，試劑盒購自上海雅吉生物科技有限公司。

2 結(jié) 果

2.1肺功能指標(biāo) 觀察組患兒FEV1、PEF和MMEF等肺功能指標(biāo)水平明顯低于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表1。

表1 兩組受試者肺功能指標(biāo)比較

2.2氣道重塑指標(biāo) 觀察組患兒WA和T/D等氣道重塑指標(biāo)水平明顯高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表2。

表2 兩組受試者氣道重塑標(biāo)志物比較

2.3血清YKL-40、Periostin和CXCR4水平 觀察組患兒血清YKL-40、Periostin和CXCR4水平明顯高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表3。

表3 兩組受試者血清YKL-40、Periostin和CXCR4水平比較

2.4相關(guān)性分析 氣道重塑指標(biāo)與血清YKL-40、Periostin和CXCR4水平呈正相關(guān)關(guān)系(P<0.05)，而與FEV1、PEF和MMEF呈負(fù)相關(guān)關(guān)系(P<0.05)。見表4。

表4 肺功能指標(biāo)和血清指標(biāo)與氣道重塑指標(biāo)的相關(guān)性

3 討 論

哮喘反復(fù)發(fā)作，可激活機(jī)體產(chǎn)生大量細(xì)胞外基質(zhì)和平滑肌細(xì)胞，損傷氣道內(nèi)皮組織，導(dǎo)致氣道狹窄，進(jìn)而誘發(fā)氣道高反應(yīng)，引起氣道重塑，而氣道重塑是小兒支氣管哮喘發(fā)生、發(fā)展及惡化的病理基礎(chǔ)，如何控制甚至逆轉(zhuǎn)氣道重塑成為研究熱點[11-12]。任培中等[13]研究表明，及早給予正規(guī)和積極的糖皮質(zhì)激素等抗炎治療可有效推遲或延緩氣道重塑的進(jìn)展，因而臨床尋找能有效預(yù)測氣道重塑發(fā)生的指標(biāo)，對控制病情、改善患兒生活質(zhì)量等具有重要的意義[14]。白細(xì)胞介素、組胺、前列腺素和嗜酸性粒細(xì)胞等炎癥介質(zhì)和細(xì)胞因子均參支氣管哮喘的病理過程，但特異度極低，無法準(zhǔn)確鑒別和預(yù)測疾病[15]，而血清YKL-40、Periostin和CXCR4均與炎性反應(yīng)相關(guān)，但其具體與氣道重塑的相關(guān)性研究較少。支氣管哮喘以氣道重塑為主要病理特征，其主要表現(xiàn)為杯狀細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞增生，正常氣道痙攣可逆性能力顯著降低，并累及周邊器官和組織，使患兒肺功能下降。本文觀察組FEV1、PEF和MMEF等肺功能指標(biāo)水平明顯低于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，且肺功能指標(biāo)與氣道重塑指標(biāo)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系(P<0.05)，進(jìn)一步證明氣道重塑可損傷患兒肺功能。

血清YKL-40是炎性糖蛋白，屬于殼質(zhì)酶類似物蛋白家族，主要合成于幼稚粒細(xì)胞，儲存于中性粒細(xì)胞中，當(dāng)機(jī)體發(fā)生炎癥、應(yīng)激反應(yīng)時以胞吐等方式釋放，其在細(xì)胞黏附、遷移、組織重塑及抗凋亡等方面具有一定的生理作用。GOMEZ等[16]研究表明，YKL-40中涉及rs12141494片段內(nèi)含子，加重哮喘病情，削弱肺功能，促進(jìn)氣道重塑。本文研究發(fā)現(xiàn)，觀察組患者血清YKL-40水平明顯高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，與氣道重塑指標(biāo)呈正相關(guān)關(guān)系。G?RGENS等[17]證實，支氣管哮喘患者支氣管平滑肌細(xì)胞的增殖和遷移異?；钴S，與氣道重塑相關(guān)，而YKL-40可通過PAR-2、p38和AKT機(jī)制促進(jìn)平滑肌細(xì)胞表達(dá)，間接證實YKL-40可促進(jìn)機(jī)體氣道重塑病理變化，可作為小兒支氣管哮喘氣道重塑診斷和預(yù)測的有效指標(biāo)。Periostin主要由間皮細(xì)胞合成、分泌，并表達(dá)于心肌、骨組織及血管中，與整合素有機(jī)結(jié)合后，參與細(xì)胞的增殖、分化及血管重建等。Periostin可與周邊肌腱蛋白、纖連蛋白等結(jié)合，與細(xì)胞外基質(zhì)形成橋梁，以加速形成細(xì)胞外基質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)肺部纖維化[18]。本文研究發(fā)現(xiàn)，觀察組血清Periostin水平明顯高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，與WA和T/D等氣道重塑指標(biāo)呈正相關(guān)關(guān)系。分析認(rèn)為，膠原纖維的交互作用是肺部纖維化的基礎(chǔ)，Periostin可介導(dǎo)骨形成蛋白促進(jìn)膠原纖維的相互交聯(lián)作用，加快肺纖維化，進(jìn)而形成氣道重塑[19]，因而其可作為氣道重塑發(fā)生、發(fā)展的有效評估指標(biāo)。趨化因子是小分子細(xì)胞因子，可介導(dǎo)炎性細(xì)胞因子的活化、增殖及遷移作用，CXCR4是新近研究發(fā)現(xiàn)的因子，其可與SDF-1特異性結(jié)合，可有效調(diào)節(jié)機(jī)體內(nèi)成纖維細(xì)胞遷移、刺激中性粒細(xì)胞浸潤等。CXCR4在嗜酸性粒細(xì)胞微量表達(dá)，但其可與SDF-1協(xié)同作用，通過T細(xì)胞和單核細(xì)胞等調(diào)控嗜酸性粒細(xì)胞，促進(jìn)支氣管哮喘的發(fā)生、發(fā)展；而藥理研究表明，與對照組相比，SDF-1及CXCR4 mRNA在哮喘小鼠中表達(dá)明顯增加，CXCR4/SDF-1參與哮喘氣道重塑的進(jìn)程，與本文結(jié)果一致[20]。本次研究對象僅限于本院就診的92例支氣管哮喘患兒，研究樣本和例數(shù)均較少，需納入多中心樣本對象，以驗證本文結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，同時本文僅研究相關(guān)性，未涉及診斷、治療及預(yù)后評估等方面，可作為下一步研究思路，為臨床診療提供依據(jù)。

綜上所述。血清YKL-40、Periostin和CXCR4與氣道重塑標(biāo)志物呈正相關(guān)關(guān)系，對評估支氣管哮喘患者癥狀嚴(yán)重程度、肺功能等具有重要的臨床價值，值得臨床進(jìn)一步研究并推廣。