过敏原及致敏模式对支气管哮喘患儿气道炎症状态及肺功能的影响

苗青，关辉，许巍，刘晓颖，皇惠杰，刘永革，王燕，任亦欣，李珍，向莉

(首都医科大学附属北京儿童医院，北京100045)

·论著·

过敏原及致敏模式对支气管哮喘患儿气道炎症状态及肺功能的影响

苗青，关辉，许巍，刘晓颖，皇惠杰，刘永革，王燕，任亦欣，李珍，向莉

(首都医科大学附属北京儿童医院，北京100045)

目的 探讨过敏原及致敏模式对支气管哮喘(简称哮喘)患儿气道炎症状态及肺功能的影响。方法 选取哮喘患儿127例，采用过敏原皮肤点刺试验对尘螨、霉菌、动物皮屑、花粉、蟑螂5类共计18种常见吸入过敏原的致敏情况进行分析；采用化学发光法检测呼出气一氧化氮(FeNO)；采用儿童肺功能仪检测第1秒呼气容积(FEV1)、用力肺活量(FVC)、FEV1/FVC；常规采集无名指指端血，计数嗜酸性粒细胞(EOS)。结果 首位过敏原为尘螨，阳性率为56.7%，其次是霉菌类(31.5%)、动物皮屑(29.1%)；尘螨过敏者FeNO、外周血EOS数量均高于其他4类过敏原过敏者(P均<0.05)。非致敏29例、单一致敏39例、多重致敏59例，其FEV1、FVC、FEV1/FVC比较差异均无统计学意义(P均>0.05)，多重致敏者FeNO、EOS数量明显高于非致敏及单一致敏者(P均<0.05)。尘螨、动物皮屑、花粉致敏者FeNO与外周血EOS数量均呈正相关(r分别为0.688、0.279、0.202，P均<0.05)。结论 哮喘患儿多重致敏者气道炎症反应重；过敏原及致敏模式对肺功能无明显影响。

支气管哮喘；呼出气一氧化氮；肺功能；过敏原皮肤点刺试验；嗜酸性粒细胞；儿童

支气管哮喘(简称哮喘)是儿童常见的慢性呼吸系统疾病，其本质是慢性气道炎症[1，2]。支气管肺泡灌洗、支气管内膜活检是直接反映气道炎症的传统方法，但均属于有创性检查，难以在儿科临床实践中广泛开展。呼出气一氧化氮(FeNO)测定是一项安全、快速的定量化反映气道炎症的检测方法，并可在病程不同时期反复检测，以实现对病情的动态监测[3,4]。本课题组前期研究发现，哮喘患儿FeNO水平显著升高，且与病情程度呈正相关[5]。目前，哮喘诊断主要依据临床症状、体征和肺功能检查，其中肺功能检查侧重反映气道气流受限程度。外周血嗜酸性粒细胞(EOS)数量是判断气道炎症的常用指标。本研究探讨过敏原及其致敏模式对哮喘患儿气道炎症及肺功能的影响。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选取2014年7月～2015年4月在北京儿童医院哮喘过敏门诊同时进行FeNO测定和过敏原皮肤点刺试验的轻、中度非急性发作期哮喘患儿127例，男68例、女59例，年龄3～14(8.7±2.5)岁，BMI 9.1±3.9，哮喘病程(24±9)个月。均符合中华医学会呼吸病学分会哮喘学组制订的哮喘诊断标准[6]。排除标准：重度和急性发作期哮喘；近4周内有呼吸系统感染；近3个月内全身或局部使用过激素或免疫抑制剂；过敏原皮肤点刺试验前3天使用过抗过敏药物；合并呼吸系统其他疾病及其他系统已确诊疾病。

1.2 过敏原致敏方法 过敏原包括尘螨(户尘螨、粉尘螨)、霉菌(黑曲霉、链格孢、产黄青霉)、动物皮屑(狗毛皮屑、猫毛皮屑)、花粉(大籽蒿花粉、葎草花粉、豚草花粉、藜草花粉、圆柏花粉、洋白蜡花粉、臭椿花粉、梧桐花粉、桦树花粉)、蟑螂5类共计18种常见吸入过敏原，均由北京新华联协和药业有限责任公司提供。致敏方法：采用过敏原皮肤点刺试验。选择双侧前臂掌侧点刺，用点刺针分别透过液滴，刺破真皮后维持数秒，以不出血为度，然后快速轻提针尖弃针头，每一试区(18个)间隔不少于1 cm。点刺完成后立刻用吸水棉球从侧边轻轻吸去部分多余的点刺液，避免流淌互相干扰。等待20 min，观察结果。同时设阴性对照组(缓冲盐水-甘油对照液)和阳性对照组(5 mg/mL盐酸组胺对照液)。结果判断标准：①无风团、红斑反应或风团块反应范围小于阳性对照组1/3记为-；②风团块反应范围为阳性对照组1/3及以上记为+；③风团块反应范围为阳性对照组2/3及以上记为++；④风团块反应范围与阳性对照组基本相同记为+++；⑤风团块反应范围大于阳性对照组记为++++。过敏原皮肤点刺试验阳性者即定义为该大类过敏原致敏。致敏模式判断：仅一类过敏原致敏者为单一致敏；一类及以上过敏原致敏者为多重致敏；上述5类过敏原结果均阴性者为非致敏。

1.3 FeNO检测 采用瑞典Aerocrine公司耐尔斯(NIOX)FeNO检测系统。受试者保持安静状态10 min以上，检测前尽可能将肺内气体呼出至功能残气位，用口含紧NIOX滤器，快速吸气至肺总量位置，然后以均匀气流将气体呼出，维持10 s左右，通过气流限速嘴使呼气流速恒定在50 mL/s，使呼出气达到一个稳定的平台期，保证流速的平台持续时间至少3 s，流速稳定在仪器限定的范围内。系统自动完成测定和计算分析，结果以ppb(十亿分之一)表示。

1.4 肺功能参数测定 采用德国耶格公司生产的儿童肺功能仪。每次启动肺量计时，经容量定标器定标。每次开机均采用体温(37 ℃)、标准大气压(101.08 kPa)、饱和水蒸气的气体状态进行校正。测试参考ATS标准，由操作熟练的技师完成。要求受试者取坐位并坐直，双脚着地，头保持自然水平。上鼻夹，用唇紧密包绕咬口器，舌不能堵塞咬口器，保证口鼻不漏气，避免过紧的腰带、胸带和衣服等。测试前先让受试者练习1～2次。至少测定3次，最佳两次间误差少于5%，且流速容量曲线无异常，时间容量曲线示呼气相出现平台。取最佳值作为记录参数，记录第1秒呼气容积(FEV1)、用力肺活量(FVC)、FEV1/FVC。

1.5 外周血嗜酸性粒细胞(EOS)数量 常规采集无名指指端血，采用五分类血细胞全自动分析计数仪计数EOS。

2 结果

致敏结果显示，首位过敏原为尘螨，阳性率为56.7%(72/127)，其次是霉菌类(31.5%)、动物皮屑(29.1%)；尘螨致敏者FeNO、外周血EOS数量均高于其他4类过敏原致敏者(P均<0.05)；见表1。非致敏29例、单一致敏39例、多重致敏39例， 其FEV1、FVC、FEV1/FVC比较差异均无统计学意义(P均>0.05)，多重致敏者FeNO、外周血EOS数量均高于非致敏及单一致敏者(P均<0.05)；见表2。对尘螨、动物皮屑、花粉致敏者FeNO与外周血EOS数量均呈正相关(r分别为0.688、0.279、0.202，P均<0.05)。

表1 不同过敏原致敏者FeNO、外周血EOS数量及肺功能相关指标比较

注：与其他4类致敏原比较，*P<0.05。

表2 不同致敏模式者FeNO、外周血EOS数量及肺功能指标比较

注：与非致敏及单一致敏者比较，*P<0.05。

3 讨论

全国第三次流行病学调查数据显示，我国主要城市城区儿童哮喘总患病率为3.02%，较2000年增加50.60%[7]。免疫病理学研究结果显示，哮喘是一类由IgE介导的以EOS、肥大细胞反应为主要效应细胞的气道慢性、持续性炎症反应。对气道炎症水平予以客观反映是指导哮喘诊断和治疗等临床工作的关键[8]。目前哮喘的诊断主要依据临床症状、体征和肺功能指标，其中肺功能检查侧重反映气道气流受限程度。目前常用检测气道炎症的方法主要有诱导痰分析、纤维支气管镜检查、外周血EOS计数、呼出气冷凝物检测等，但上述方法存在患儿依从性较差、风险相对较高、试验操作缺少标准化及结果缺乏高敏感性和特异性等方面的不足，在儿科学领域应用受限。

FeNO为一种新型的反映气道炎症的生物学评价指标，具有无创、快速、简便、重复性好等优点。2011年美国胸科协会/欧洲呼吸病学会(ATS/ERS)指出，FeNO可用于诊断哮喘及气道EOS炎症，监测哮喘气道炎症、评估激素治疗效果、调整激素用量、判断激素治疗依从性、预测哮喘患者对激素治疗的敏感性和哮喘急性加重等[9,10]。

研究发现，哮喘患儿多种过敏原致敏者血清总IgE、FeNO水平明显高于单一过敏原致敏者及非过敏者，且血清总IgE水平与FeNO呈正相关关系[11～14]。本研究发现，随着致敏原种类的增多，FeNO逐渐升高，与国内外研究[15,16]结果吻合，再次证实哮喘患儿FeNO与其特异性背景相关，即过敏原暴露、致敏和气道炎症三者之间存在相关关系。过敏原持续暴露会刺激气道黏膜局部由IgE介导的免疫反应持续进行，继而产生大量炎症介质，如IFN-γ、TNF-α、IL-1β、IL-4等，进一步刺激支气管壁气道上皮细胞、T细胞、巨噬细胞等，上调一氧化氮合成酶(iNOS)，使NO产生增加，进而导致FeNO升高[16]。本研究中多重致敏者FeNO和外周血EOS数量均显著高于单一致敏者。多重致敏者接触相关过敏原后不仅广泛激活被致敏的嗜碱性粒细胞发生脱颗粒反应，还可引发气道上皮细胞内iNOS表达上调，最终形成“多重致敏-iNOS合成上调-FeNO水平升高”三者间的正反馈通路[17]。

本研究发现，尘螨致敏者FeNO和外周血EOS数量均高于其他4类过敏原致敏者。但目前关于过敏原种类与FeNO的关系尚无统一明确的结论。原因主要是不同研究存在设计差异：① FeNO检测时间不一致。已有证据表明，FeNO的检测结果会随检测时间的变化而波动，FeNO具有 “季节依赖性”波动特点[15]。②环境过敏原暴露不一致。已证实在不同地区导致人群致敏的主要过敏原存在地域差异，不仅造成该地区人群致敏原谱发生变化，并最终影响过敏原致敏与FeNO之间的关系[18～20]。哮喘的免疫病理学机制是发生在气道局部且伴有EOS募集参与的慢性炎症事件。本研究中螨类、霉菌类或花粉类过敏原致敏患儿的FeNO与外周血EOS数量呈正相关。二者相互补充，对于全面评估哮喘患儿炎症控制情况、指导治疗等均具有重要价值。本研究结果显示，致敏模式与肺功能指标均无明显相关性，与Jang等[21]研究结果一致；提示临床单纯凭借肺功能指标反映哮喘病情严重程度及控制程度不够客观，应将FeNO动态变化作为气道局部微环境下炎症程度的判断指标[19，20]。

总之，多重致敏哮喘患儿气道炎症反应重；螨类、霉菌类或花粉类过敏原者FeNO与外周血EOS呈正相关；致敏模式、致敏原种类对肺功能无明显影响。

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Effects of sensitization pattern and sensitized allergen types on the state of airway inflammation and lung function in asthmatic children

MIAOQing,GUANHui,XUWei,LIUXiaoying,HUANGHuijie,LIUYongge,WANGYan,RENYixin,LIZhen,XIANGLi

(BeijingChildren’sHospital,CapitalMedicalUniversity,Beijing100045,China)

Objective To investigate the relationships of sensitization pattern and sensitized allergen types with the state of airway inflammation and lung function in children with bronchial asthma. Methods A total of 127 asthmatic children were enrolled. The sensitization patterns to 18 aeroallergens in five allergens categories (dust mites, mold, animal dander, pollen and cockroach) were evaluated by skin prick test (SPT). The exhaled nitric oride (FeNO) levels were measured online using an Aerocrine NIOX chemiluminescence analyzer. The forced expiratory volume in 1 second (FEV1), forced vital capacity (FVC) and the FEV1/forced vital capacity (FEV1/FVC) were evaluated by spirometry. The peripheral blood eosinophil (EOS) counts were collected from finger tip blood and measured by routine method. Results The top sensitization allergen was dust mite with a sensitization rate of 56.7% (72/127), followed by mold (31.5%) and animal dander (29.1%). The FeNO levels and EOS counts were significantly higher in sensitization allergen of dust mite were all higher than those of the other four allergens (allP<0.05). No significant differences were found in the lung function variables (FEV1, FVC and FEV1/FVC) among the non-sensitized group (n=29), poly-sensitized group (n=39) and mono-sensitized group (n=59) (allP>0.05). The FeNO levels and EOS counts in the poly-sensitization group was higher than those in the non-sensitized group and the mono-sensitized group (allP<0.05). FeNO levels were positively related with EOS counts in asthmatic children with sensitization to dust mites, animal dander and pollen (γ=0.688, 0.279 and 0.202, respectively; allP<0.05). Conclusions The response of airway inflammation are more serious in asthmatic children with poly-sensitization. No relationship is found between the sensitization patterns, sensitized allergen types and lung function variables.

bronchial asthma; fractional exhaled nitric oxide; lung function; skin prick test; eosinophil; children

国家自然科学基金资助项目(81441001)；北京市科技计划(Z131100006813044)。

苗青(1984-)，女，助理研究员，研究方向为儿童变态反应性疾病免疫病理学机制。E-mail: miaoqing728@163.com

向莉(1971-)，女，主任医师，研究方向为儿童变态反应性疾病的诊断与治疗。E-mail: drxiangli@163.com

10.3969/j.issn.1002-266X.2016.20.001

R725.6

A

1002-266X(2016)20-0001-04

2016-01-02)