婴幼儿喘息性疾病血红素加氧酶-1与一氧化碳的临床意义

王凯 韦翊 徐婷 林先耀 陈东

婴幼儿喘息性疾病血红素加氧酶-1与一氧化碳的临床意义

王凯 韦翊 徐婷 林先耀 陈东

目的 探讨血红素加氧酶-1（HO-1）与一氧化碳（CO）在喘息性疾病婴幼儿血清中含量变化及其临床意义。方法收集112例4岁以下喘息患儿，根据《儿童社区获得性肺炎管理指南（2013修订）》分为重症组（存在低氧血症）49例和轻症组（无低氧血症）63例；选择同期同年龄段急性支气管炎患儿58例为对照组。采用双抗体夹心ELISA技术测定患儿血清HO-1含量，应用双波长分光光度法测定患儿血中碳氧血红蛋白（COHb）含量，进行组间比较分析。结果 急性期（入院时）3组间HO-1和COHb含量差异均有统计学意义（均P＜0.01），两两比较，仅重症组（2 577.01±879.47）ng/L、（3.84±0.87）%明显高于轻症组（1 382.90±731.80）ng/L、（1.17±0.60）%和对照组（1 113.73±606.25）ng/L、（1.01±0.54）%（均P＜0.01）。重症组HO-1和COHb含量，均为急性期高于恢复期（均P＜0.01）。急性期重症组HO-1与COHb含量呈正相关（r=0.340，P＜0.05）。结论 HO-1和CO可能参与婴幼儿喘息性疾病发展过程，急性重症期两者呈正相关，具有诊断疾病、判断严重程度与预后等临床意义。

喘息性疾病 血红素加氧酶-1 一氧化碳 婴幼儿

婴幼儿喘息性疾病包括毛细支气管炎、喘息性支气管炎和婴幼儿哮喘，大部分喘息是由呼吸道合胞病毒、副流感病毒、腺病毒、支原体和衣原体等病原体感染，气道出现炎症而引起的。血红素加氧酶-1（HO-1）在炎症因子、内毒素和缺氧的刺激下，可以被诱导表达。HO-1及其催化产生的一氧化碳（CO）、胆绿素和游离铁均参与了细胞保护作用，主要表现为抑制气道炎性反应、抑制平滑肌细胞增殖、抗氧化应激和调节细胞凋亡等。因此，我们推测HO-1和CO在婴幼儿喘息性疾病发病机制中可能具有重要作用。故收集资料完整的喘息患儿112例，检测其HO-1和碳氧血红蛋白（COHb）含量，并结合病例资料分析HO-1和COHb的临床意义。

1 对象和方法

1.1 对象 选取杭州市儿童医院2012年3月至2014年10月住院的喘息患儿112例，年龄2～33个月；有咳嗽、喘息等临床症状，且肺部有哮鸣音；排除先天性心脏疾病、支气管异物、先天性呼吸道发育异常等疾病引起的喘息。根据《儿童社区获得性肺炎管理指南（2013修订）》[1]判断有无低氧血症，并分为两组：（1）重症组（存在低氧血症）49例，其中男28例，女21例，年龄2～29个月，平均（9.88±5.97）个月；（2）轻症组（无低氧血症）63例，其中男35例，女28例，年龄2～33个月，平均（11.00±6.62）个月。另选取同期同年龄段急性支气管炎患儿58例作为对照组，其中男32例，女26例，年龄4～33个月，平均（11.64±5.76）个月。3组患儿在年龄、性别等方面，差异均无统计学意义（均P＞0.05）。

1.2 方法 在患儿入院时（急性期）和恢复期，各采静脉血3ml。根据乐宏元等[2]方法，取适量血标本，加入二亚硫酸钠，在420nm和432nm处用分光光度计测量吸光度，依据比尔定律建立方程式测得COHb含量。其余血标本在试管中混匀，离心，取血清冻存（-70℃）待测；采用双抗体夹心ELISA法检测HO-1含量，试剂盒购于美国R＆D公司。

1.3 统计学处理 采用SPSS 17.0统计软件，计量资料采用表示，多组间比较采用单因素方差分析，两两比较采用LSD-t检验；急性期与恢复期间HO-1和COHb含量比较采用配对t检验；HO-1与COHb的相关性采用Pearson相关分析。

2 结果

2.1 3组患儿HO-1和COHb检测结果比较 3组间急性期HO-1和COHb含量比较，差异均有统计学意义（均P＜0.01），经两两比较，重症组明显高于轻症组和对照组（P＜0.01）；轻症组与对照组比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。重症组HO-1和COHb含量，急性期高于恢复期（均P＜0.01），见表1。

表1 3组患儿HO-1和COHb检测结果比较

2.2 急性期HO-1与COHb相关性分析 急性期重症组HO-1与COHb含量呈正相关（r=0.340，P＜0.05)，轻症组和对照组以上两指标无相关性（P＞0.05）。

3 讨论

婴幼儿呼吸器官尚未发育完全，当病原体感染呼吸道而出现炎症时，气管、支气管、毛细血管或肺泡壁上皮细胞肿胀，甚至脱落；加之呼吸道黏膜分泌物增多，部分或完全堵塞支气管腔，阻碍气体流通而出现喘息症状[3]。近年来，婴幼儿喘息性疾病发病率越来越高，且喘息易反复发作，约30%最终发展成为支气管哮喘。

HO是血红素代谢的限速酶，几乎分布于所有组织与器官。HO在人体内有HO-1、HO-2和HO-3等3种同工酶，其中HO-1可作为保护性蛋白被诱导表达，且催化血红素降解生成等分子量的胆绿素、CO和游离铁[4-5]。研究表明，HO-1在内毒素、炎症因子和缺氧等刺激下，可迅速被诱导表达，HO-1及其催化产物CO具有抗氧化、抗气道炎症和气道高反应、抗平滑肌细胞增殖和抗细胞凋亡等细胞保护作用[6-7]。近年来研究表明，HO-1在缺血、缺氧、心肌的缺血再灌注损伤、心血管疾病、肿瘤、感染和糖尿病等均有重要作用[8]。Almolki等[9]研究发现卵清蛋白（OVA）致敏的豚鼠中，HO-1能降低气道炎症、黏液分泌和气道高反应。近年来动物实验表明，HO-1通过促进抗炎因子IL-10分泌，减少IL-5、IL-6、IL-17A和TNF-α等炎症因子的分泌，来抑制气道炎症[10-12]。王秀芳等[13]报道5岁以下喘息患儿的IL-10表达水平高于对照组，说明喘息患儿发病过程中分泌IL-10，刺激产生HO-1，可能对抑制气道炎症和气道高反应起到重要作用。HO-1催化血红素产生的CO，通过抑制上皮细胞、成纤维细胞和气道平滑肌细胞炎症因子，发挥其抗炎、抗凋亡作用[14]。

本研究显示，急性期重症组HO-1和COHb含量明显高于轻症组和对照组，且重症组HO-1和COHb含量急性期高于恢复期，说明HO-1表达与气道炎症程度有关，气道炎症反应能够刺激机体产生应激反应，诱导HO-1含量增加，随着炎症的消退和缺氧的改善，HO-1含量随之下降。此外，本研究发现急性期重症组HO-1与COHb含量呈正相关；因此测定血中COHb含量，可以了解喘息患儿病情严重程度，并判断预后。

本研究表明，HO-1和CO可能在婴幼儿喘息发病机制中具有重要作用，且急性重症期两者呈正相关。但是HO-1和CO在婴幼儿喘息性疾病中的具体作用机制，有待进一步研究。

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Implication of blood heme oxygenase-1 and carboxyhemoglobin levels in infantile wheezing diseases

WANG Kai,WEI Yi,XU Ting, et al.Wenzhou Medical University,Wenzhou 325027,China

Objective To investigate the implication of blood heme oxygenase-1(HO-1)and carboxyhemoglobin(COHb) levels in infantile wheezing diseases. Methods One hundred and twelve infants aged＜3 years with wheezing diseases and 58 infants with acute bronchitis(control group)were enrolled in this study.According to the guidelines for management of childhood community acquired pneumonia(2013 version),the patients were classified as severe wheezing group(n=49)and mild wheezing group (n=63)．The serum HO-1 were measured by ELISA,the blood COHb levels were measured by dual-wavelength spectrophotometry. Results The HO-1 activities and COHb levels in acute stage of severe wheezing group were markedly higher than those of the mild wheezing group and the control group(P＜0.01),there were no significant difference in HO-1 and COHb levels between mild wheezing group and control group.Compared with the convalescent stage,the HO-1 activities and COHb levels were significantly higher in acute stage ofsevere wheezing group(P＜0.01),and there were no statistical difference in HO-1 activities and COHb levels between acute stage and convalescent stage in mild wheezing group and control group (P＜0.05).The HO-1 and COHb were correlated in acute stage of severe wheezing group(r=0.340,P＜0.05). Conclusion With the wheezing disease progressing,the blood HO-1 and COHb increase,indicating that these two parameters may be used for judgment ofdisease severity.

Wheezing disease Heme oxygenase-1 CO Infant

2015-01-20）

（本文编辑：陈丹）

杭州市科技局科技计划项目（20110833B20）；浙江省医药卫生科技计划（2011KYB072）

325027 温州医科大学第二临床医学院儿科专业（王凯、韦翊）；杭州市儿童医院儿内科（徐婷、林先耀），检验科（陈东）

韦翊，E-mail：jhwy3993@sina.com