不同程度支氣管肺發(fā)育不良患兒血清IL-33、MMP-16、VDBP水平變化及臨床意義

王 丹,閆學(xué)爽,吳 萍,肖娜娜,常曉丹

(保定市第二中心醫(yī)院新生兒科,河北 保定 072750)

支氣管肺發(fā)育不良(bronchopulmonary dysplasia,BPD)是早產(chǎn)兒常見并發(fā)癥,據(jù)統(tǒng)計(jì),其在極低體重新生兒中患病率高達(dá)30%～40%,嚴(yán)重威脅新生兒生命安全[1-2]。目前,臨床尚未完全明確BPD發(fā)病機(jī)制,仍無特效療法,早期根據(jù)病情程度給予針對(duì)性干預(yù)手段是控制病情進(jìn)展的主要方式[3]。在此過程中,探索相關(guān)生物標(biāo)志物準(zhǔn)確評(píng)估病情程度是關(guān)鍵步驟。白細(xì)胞介素-33(interleukin-33,IL-33)具有可溶性細(xì)胞因子和核因子的雙重作用,國外有動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí)其可經(jīng)由炎癥因子表達(dá)上調(diào)的途徑誘導(dǎo)新生小鼠BPD發(fā)生[4]?；|(zhì)金屬蛋白酶-16(matrix metalloproteinase-16,MMP-16)是MMP家族重要成員之一,能夠影響肺泡和支氣管發(fā)育情況[5]。維生素D結(jié)合蛋白(vitamin D binding protein,VDBP)具有調(diào)節(jié)免疫和抗炎功能,與哮喘、肺結(jié)核、阻塞性肺疾病等多種呼吸系統(tǒng)疾病發(fā)生發(fā)展有關(guān)[6]。但關(guān)于三者在不同程度BPD患兒中的水平變化及檢測(cè)價(jià)值仍未有報(bào)道研究。為此,本研究嘗試對(duì)該課題進(jìn)行探討,旨在為臨床評(píng)估病情程度提供血清學(xué)指標(biāo),結(jié)果報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2019年6月至2021年12月保定市第二中心醫(yī)院早產(chǎn)128例BPD患兒作為研究組,另選取同期同院無BPD早產(chǎn)兒64例作為對(duì)照組。納入標(biāo)準(zhǔn):兩組胎齡均≤35周;研究組經(jīng)臨床確診為BPD,符合BPD相關(guān)診斷標(biāo)準(zhǔn)[7];兩組監(jiān)護(hù)人均知情本研究,自愿簽訂知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn):合并先天性呼吸系統(tǒng)疾病、先天性心臟病的患兒;先天性消化道、腎臟等組織結(jié)構(gòu)發(fā)育畸形的患兒;存在染色體病或遺傳代謝性疾病的患兒;監(jiān)護(hù)人放棄治療的患兒。

研究組男75例,女53例;胎齡28～35周,平均(31.37±0.71)周;出生體重1.12～2.13kg,平均(1.64±0.13)kg。對(duì)照組男39例,女25例;胎齡30～35周,平均(32.10±0.58)周;出生體重1.52～2.21kg,平均(1.79±0.10)kg。兩組性別差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);研究組胎齡、出生體重較對(duì)照組低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

1.2 研究方法

治療方法:研究組確診后均給予早期營養(yǎng)支持、布地奈德混懸液、外源性肺表面活性營養(yǎng)物質(zhì)等常規(guī)治療,并根據(jù)病情程度給予合理的吸氧措施,治療期間根據(jù)患兒病情變化情況調(diào)整吸氧濃度。治療4周后評(píng)估療效:①肺部啰音、呼吸窘迫等臨床癥狀體征消失,肺部CT影像學(xué)檢查正常,肺功能指標(biāo)復(fù)常為治愈;②肺部啰音、呼吸窘迫等臨床癥狀體征有所緩解,肺部CT影像學(xué)檢查基本正常或肺部紋理減少,肺功能指標(biāo)基本恢復(fù)為有效;③未達(dá)到以上標(biāo)準(zhǔn)為無效。將治愈、有效納入有效患兒,無效納入無效患兒。

血清IL-33、MMP-16、VDBP水平檢測(cè)方法:于研究組確診后治療前、治療4周后及對(duì)照組入院時(shí)采集空腹靜脈血3mL,離心處理,離心速率為3 000r/min,離心半徑為10cm,離心時(shí)間為10min,取上清液,備用。采用雙抗體夾心酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)法檢測(cè)血清IL-33、MMP-16、VDBP水平,試劑盒購自美國R&D Systems公司,所有操作嚴(yán)格遵循試劑盒說明書。

研究組分組:根據(jù)吸入氧濃度(inspired oxygen fraction,FiO2)[8]將研究組分為輕度BPD亞組(FiO2<21%)50例、中度BPD亞組(21%≤FiO2<30%)46例、重度BPD亞組(FiO2≥30%)32例。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 兩組血清IL-33、MMP-16、VDBP水平

研究組血清IL-33、MMP-16水平高于對(duì)照組,VDBP水平低于對(duì)照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t值分別為16.291、12.451、12.067,P<0.05),見表1。

表1 兩組血清IL-33、MMP-16、VDBP水平比較

2.2 研究組不同程度亞組血清IL-33、MMP-16、VDBP水平

研究組不同程度亞組血清IL-33、MMP-16、VDBP水平差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,進(jìn)一步兩兩比較發(fā)現(xiàn),隨病情程度加重血清IL-33、MMP-16水平增高,VDBP水平降低(F值分別為169.273、108.204、65.075,P<0.05),見表2。Spearman相關(guān)分析顯示血清IL-33、MMP-16水平與病情程度呈正相關(guān),VDBP水平與病情程度呈負(fù)相關(guān)(r值分別為0.855、0.779、-0.833,P<0.05),見圖1。

圖1 血清IL-33、MMP-16、VDBP水平與病情程度的相關(guān)性

表2 研究組不同程度亞組血清IL-33、MMP-16、VDBP水平比較

2.3 血清IL-33、MMP-16、VDBP對(duì)病情程度的評(píng)估價(jià)值

以輕度亞組作為陰性樣本,中度亞組作為陽性樣本,血清IL-33、MMP-16、VDBP鑒別輕度與中度BPD的AUC分別為0.713(0.612～0.801)、0.761(0.663～0.842)、0.704(0.602～0.793),聯(lián)合鑒別的AUC為0.900(0.821～0.952),大于各指標(biāo)單一鑒別;以輕中度亞組作為陰性樣本,重度亞組作為陽性樣本,血清IL-33、MMP-16、VDBP評(píng)估重度BPD的AUC為0.705(0.618～0.782)、0.688(0.601～0.767)、0.845(0.770～0.903),聯(lián)合評(píng)估的AUC為0.941(0.885～0.975),大于各指標(biāo)單一評(píng)估,見圖2。

注:左為血清IL-33、MMP-16、VDBP評(píng)價(jià)中度BPD的價(jià)值;右為血清IL-33、MMP-16、VDBP評(píng)估重度BPD的價(jià)值。

2.4 研究組不同病情程度亞組治療前后血清IL-33、MMP-16、VDBP水平

研究組不同程度亞組無效患兒治療前及治療4周后,血清IL-33、MMP-16水平均高于治療有效患兒,而VDBP水平均低于治療有效患兒(t值介于2.672～12.869之間,P<0.05),見表3。

表3 研究組不同病情程度治療前后血清IL-33、MMP-16、VDBP水平比較

2.5 血清IL-33、MMP-16、VDBP水平與不同程度亞組療效的關(guān)系

Spearman相關(guān)分析顯示不同程度亞組治療前、治療4周后血清IL-33、MMP-16水平均與療效呈負(fù)相關(guān),VDBP水平均與療效呈正相關(guān)(P<0.05),見表4。

表4 血清IL-33、MMP-16、VDBP水平與不同程度亞組療效的關(guān)系

3 討論

3.1 血清IL-33在早產(chǎn)兒中的水平及與BPD患兒病情程度的相關(guān)性

IL-33是IL-1家族的重要組成成員,能經(jīng)由免疫反應(yīng)在多種氣道炎癥反應(yīng)、感染、變態(tài)反應(yīng)性疾病、自身免疫性疾病中發(fā)揮重要作用。Cakir等[9]研究表明,血清IL-33水平在早產(chǎn)BPD患兒中呈顯著升高趨勢(shì)。在此基礎(chǔ)上,本研究發(fā)現(xiàn),研究組血清IL-33水平高于對(duì)照組,且與病情程度呈正相關(guān),提示IL-33過表達(dá)還會(huì)促進(jìn)BPD病情進(jìn)展。主要作用機(jī)制在于以下幾個(gè)方面:氣道上皮細(xì)胞、血管上皮細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞均會(huì)大量分泌釋放IL-33,過量的IL-33參與調(diào)控氣道黏膜組織的免疫炎癥反應(yīng),從而打破氣道黏膜內(nèi)環(huán)境平衡,使其在BPD發(fā)展過程中發(fā)揮促進(jìn)作用;臍血干細(xì)胞和肺上皮細(xì)胞中IL-33的產(chǎn)生與BPD患兒機(jī)體炎癥反應(yīng)的發(fā)展之間存在緊密聯(lián)系;BPD誘發(fā)的炎癥反應(yīng)會(huì)導(dǎo)致過多炎癥因子釋放和細(xì)胞凋亡,而炎癥因子和細(xì)胞凋亡會(huì)促使IL-33表達(dá)水平上調(diào),從而影響B(tài)PD病情進(jìn)展[10]。同時(shí),本研究顯示,血清IL-33單獨(dú)評(píng)估BPD病情程度的價(jià)值良好,可作為臨床評(píng)估病情的重要血清學(xué)指標(biāo)。

3.2 MMP-16在早產(chǎn)兒中的水平及與BPD患兒病情程度的相關(guān)性

MMP-16是一種膜型基質(zhì)金屬蛋白酶,參與肺組織損傷、肺部疾病發(fā)生過程。本研究結(jié)果顯示,研究組血清MMP-16水平高于對(duì)照組,與廖亮榮等[11]研究結(jié)果相符,同時(shí)還發(fā)現(xiàn)其與BPD病情程度呈正相關(guān),說明MMP-16參與BPD發(fā)生和病情發(fā)展過程。其機(jī)理可能為MMP-16表達(dá)上調(diào)會(huì)破壞肺泡基底膜,導(dǎo)致細(xì)胞外基質(zhì)降解加快,致使肺滲透性明顯增加,從而促進(jìn)BPD發(fā)生發(fā)展;在高氧暴露條件下,過度增強(qiáng)的MMP-16活性會(huì)干擾肺發(fā)育過程中細(xì)胞外基質(zhì)的代謝平衡,減少膠原形成,抑制肺泡生成;MMP-16水平升高會(huì)一定程度引起活性氧體系失衡,從而加快肺細(xì)胞凋亡,加重肺組織損傷;MMP-16在NF-核轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)控下參與肺發(fā)育[12]。由此可知,MMP-16能通過上述多種機(jī)制促進(jìn)BPD發(fā)生發(fā)展。本研究還表明,在評(píng)估BPD病情程度方面,MMP-16表現(xiàn)出良好的評(píng)估價(jià)值,能為臨床提供有效的參考依據(jù)。

3.3 VDBP在早產(chǎn)兒中的水平及與BPD患兒病情程度的相關(guān)性

VDBP由肝臟產(chǎn)生,與VitD具有高度親和力,能與VitD結(jié)合后發(fā)揮轉(zhuǎn)運(yùn)VitD、調(diào)節(jié)VitD活性作用。相關(guān)研究已證實(shí),VitD缺乏與早產(chǎn)兒BPD發(fā)生聯(lián)系緊密[13]。本研究結(jié)果顯示,研究組血清VDBP水平低于對(duì)照組,且隨著病情程度加重呈逐漸下調(diào)趨勢(shì),與病情程度呈負(fù)相關(guān)。結(jié)合相關(guān)報(bào)道分析原因[14]:VDBP可清除壞死細(xì)胞釋放的肌動(dòng)蛋白,發(fā)揮抑制肺細(xì)胞凋亡和保護(hù)肺組織作用;VDBP能調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞的活化,在氣道炎癥中發(fā)揮抑制炎癥反應(yīng)進(jìn)展作用,還能通過增強(qiáng)中性粒細(xì)胞趨化作用將其吸引至炎癥部位發(fā)揮顯著抗炎作用;同時(shí)VDBP可調(diào)節(jié)肺泡發(fā)育,產(chǎn)生減輕肺損傷、延緩氣道重塑及呼吸支持等多種保護(hù)作用,最終達(dá)到延緩BPD病情進(jìn)展的目的。本研究數(shù)據(jù)顯示,血清VDBP單獨(dú)評(píng)估BPD病情的AUC均在0.7以上,評(píng)估價(jià)值良好。

3.4 IL-33、MMP-16、VDBP三者聯(lián)合評(píng)估

基于上述研究,本研究初次發(fā)現(xiàn)三者聯(lián)合評(píng)估價(jià)值明顯優(yōu)于各指標(biāo)單獨(dú)評(píng)估,為臨床評(píng)估BPD病情程度提供較為可靠的新途徑。此外,本研究顯示,不同程度亞組治療前、治療4周后血清IL-33、MMP-16水平均與療效呈負(fù)相關(guān),VDBP水平均與療效呈正相關(guān),提示臨床可在治療過程中監(jiān)測(cè)其水平變化,為及時(shí)調(diào)整治療方案提供參考依據(jù),有利于強(qiáng)化治療效果。但未詳細(xì)探討血清IL-33、MMP-16、VDBP水平對(duì)BPD患兒遠(yuǎn)期預(yù)后的影響,今后需延長隨訪時(shí)間做進(jìn)一步探討與分析。

綜上可知,BPD患兒血清IL-33、MMP-16、VDBP水平與病情程度、療效密切相關(guān),可作為臨床評(píng)估的重要血清學(xué)指標(biāo)。