喘支炎患儿血清维生素D与细胞因子、免疫球蛋白E及酸性粒细胞阳离子蛋白的关系

张小佛 王曼知 危松青 李嘉 吴蕾

[摘要] 目的 探討喘息性支气管炎患儿血清维生素D与细胞因子、免疫球蛋白E（IgE）、嗜酸性粒细胞阳离子蛋白（ECP）的关系。 方法 选取2016年3月～2017年1月在长沙市中心医院儿科确诊的90例喘息性支气管炎患儿（喘支组）、90例哮喘患儿（哮喘组）、90例健康儿童（对照组）为研究对象。检测三组的血清25-（OH）D3、IgE、白细胞介素-4（IL-4）、白细胞介素-12（IL-12）、白细胞介素-2（IL-2）、γ-干扰素（IFN-γ）、转化生长因子-β1（TGF-β1）、ECP的水平并进行比较分析。 结果 喘支组、哮喘组的25-（OH）D3水平均显著低于对照组（P < 0.05）;喘支组高于哮喘组（P < 0.05）;喘支组、哮喘组的IL-4、TGF-β1、IgE、ECP水平均显著高于对照组（P < 0.05），IL-12显著低于对照组（P < 0.05）;喘支组的IL-12、IgE、ECP、IL-2、IFN-γ低于哮喘组（P < 0.05）、喘支组的IL-4高于哮喘组（P < 0.05）;喘支组患儿的血清25-（OH）D3水平与IL-4（r = -0.419，P = 0.001）、IL-12（r = -0.488，P = 0.000）、TGF-β1（r = -0.392，P = 0.002）、IgE（r = -0.527，P = 0.000）、IL-2（r = -0.539，P = 0.000）、INF-γ（r = -0.520，P = 0.000）呈负相关，与血清ECP无明显相关性（r = -0.274，P = 0.063）。 结论 喘息性支气管炎患儿血清25-（OH）D3水平降低，炎症因子及IgE、ECP水平升高，并且与血清25-（OH）D3水平降低具有一定的关系。

[关键词] 喘息;支气管炎;维生素D;细胞因子;免疫球蛋白E;嗜酸性粒细胞阳离子蛋白

[中图分类号] R725.622.5          [文献标识码] A          [文章编号] 1673-7210（2018）12（c）-0079-04

[Abstract] Objective To investigate the relationship between serum vitamin D and cytokines， IgE and ECP in children with asthmatic bronchitis. Methods Ninety children with asthmatic bronchitis （hepatitis group）， 90 children with asthma （asthma group）， and 90 healthy children （control group） diagnosed in the Pediatric Department of Changsha Central Hospital from March 2016 to January 2017 were selected as the study objects. The levels of serum 25-（OH）D3， IgE， IL-4， IL-12， IL-2， IFN-γ， TGF-β1， and ECP in the three groups were compared and analyzed. Results The 25-（OH）D3 level in the asthma group and asthma group were significantly lower than that in the control group （P < 0.05）; the asthma group was higher than the asthma group （P < 0.05）. The levels of IL-4， TGF-β1， IgE and ECP in the asthma group and asthma group were significantly higher than those in the control group （P < 0.05）， and IL-12， IL-2， IFN-γ were significantly lower than those in the control group （P < 0.05）. The IL-12， IgE， IL-2， IFN-γ and ECP of the asthma group were lower than those of the asthma group （P < 0.05）. The IL-4 in the asthma group was higher than that in the asthma group （P < 0.05）. Serum 25-（OH）D3 level in the asthma group was negatively associated with IL-4 （r = -0.419， P = 0.001）， IL-12 （r = -0.488， P = 0.000）， TGF-β1 （r = - 0.392， P = 0.002）， IgE （r = -0.527， P = 0.000）， IL-2 （r = -0.539， P = 0.000）， and INF-γ （r = -0.520， P = 0.000）， while had no significant correlation with serum ECP （r = -0.274， P = 0.063）. Conclusion Serum 25-（OH）D3 level is decreased in children with asthmatic bronchitis， inflammatory factor， IgE and ECP levels are elevated， and that has certain relationship with serum 25-（OH）D3.

[Key words] Wheezing; bronchitis; Vitamin D; Cytokines; Immunoglobulin E; Eosinophil cationic protein

喘息性支气管炎是儿科常见的呼吸系统疾病，多由病毒感染引起，好发生于婴幼儿。病毒感染后机体产生大量的炎症介质和趋化因子，引起气道高反应性、支气管痉挛而发生喘息，部分患儿可能发展为哮喘，严重影响患儿的身心健康和生长发育[1]。喘息性支气管炎患儿常有湿疹及其他过敏史，尤以肥胖者多发。随年龄增长，起病渐呈急性过程，常在吸入尘螨、花粉、羽毛、霉菌等变应原后发作。早期干预和治疗对改善喘息性支气管炎患儿的预后具有重要的意义。目前炎性反应、免疫反应在喘息性支气管的发生和进展中的作用已受到重视，并成为临床治疗的重要靶点[2]。已有的研究发现，血清维生素D水平及其受体基因多态性与哮喘的发生有关，血清25-（OH）D3水平降低可增加哮喘的发生风险和病情严重程度[3]。但血清维生素D水平与喘息性支气管炎的关系相关研究报道较少。基于喘息性支气管炎与哮喘具有相似的发病机制，推测血清维生素D水平及其受体基因多态性与喘息性支气管炎的发生也可能存在一定的相关性。本研究探讨了喘息性支气管炎患儿血清维生素D与细胞因子、免疫球蛋白E（IgE）、嗜酸性粒细胞阳离子蛋白（eosinophil cationic protein，ECP）的关系，现将结果报道如下：

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2016年3月～2017年1月在长沙市中心医院（以下简称“我院”）儿科确诊的90例喘息性支气管炎患儿（喘支组）、90例哮喘患儿（哮喘组）、90例健康儿童（对照组）为研究对象。其中，喘支组，男48例，女42例;年龄6个月～3岁，平均（1.5±0.5）岁;体重（9.7±2.1）kg。哮喘组，男54例，女36例;年龄6个月～3岁，平均（1.6±0.7）岁;体重（10.0±2.5）kg。对照组，男51例，女39例;年龄6个月～3岁，平均（1.5±0.7）岁;体重（10.2±2.2）kg。三组年龄、性别、体重比较，差异均无统计学意义（P > 0.05）。具有可比性。

1.2 纳入及排除标准

1.2.1 纳入标准  ①喘息性支气管炎、哮喘患儿的诊断参考诸福棠《实用儿科学》[4]、中华医学会儿科分会呼吸学组修订的《儿童支气管哮喘诊断标准》2008版[5]中的标准;②年龄6个月～3岁;③对照组儿童来源于我院儿保科的健康婴幼儿;④本研究经医院医学伦理委员会批准，所有研究对象及家属均知情同意。

1.2.2 排除标准  ①合并心、肺、肝、肾功能障碍;②合并凝血功能障碍性疾病;③结缔组织疾病、免疫性疾病;④伴有恶性肿瘤、先天遗传学疾病;⑤合并严重的全身感染、脓毒血症等。

1.3 指标检测方法

检测三组的血清25-（OH）D3、IgE、白细胞介素-4（IL-4）、白细胞介素-12（IL-12）、白细胞介素-2（IL-2）、γ-干扰素（IFN-γ）、转化生长因子-β1（TGF-β1）、ECP的水平并进行比较分析。

所有研究对象均清晨空腹抽取静脉血，3000 r/min离心10 min分离血清，离心半径10 cm。血清冻存于-70℃冰箱。统一采用双抗体夹心酶联免疫吸附法检测血清中25（OH）D3、白细胞介素-4（IL-4）、白細胞介素-12（IL-12）、白细胞介素-2（IL-2）、γ-干扰素（IFN-γ）、转化生长因子-β1（TGF-β1）、免疫球蛋白E（IgE）、嗜酸性粒细胞阳离子蛋白（eosinophil cationic protein，ECP）水平。检测仪器为美国BIO-TEK全自动酶标仪。检测试剂盒为南京建成生物工程研究所产品。维生素D试剂盒批号：170125;IL-4试剂盒批号：170223;IL-12试剂盒批号：170305;IL-2试剂盒批号：170301;IFN-γ试剂盒批号：170205;TGF-β试剂盒批号：170201;IgE试剂盒批号：170311;ECP试剂盒批号：170102。严格按照试剂盒说明书操作。

1.4 统计学方法

采用SPSS 16.0统计学软件进行数据分析，计量资料用均数±标准差（x±s）表示，多组间比较采用单因素方差分析，组间两两比较采用LSD-t检验，以P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 三组的血清25-（OH）D3水平比较

喘支组、哮喘组的25-（OH）D3水平分别为（27.92±6.09）、（23.18±5.75） ng/mL，均显著低于对照组[（54.17±11.30）ng/mL]（P < 0.05）;喘支组高于哮喘组（F = 33.092，P < 0.05）。

2.2 三组的血清IL-4、IL-12、TGF-β1、IL-2、INF-γ水平比较

喘支组、哮喘组的IL-4、TGF-β1水平均显著高于对照组（P < 0.05），IL-12、IL-2、INF-γ显著低于对照组（P < 0.05）;喘支组的IL-12、IL-2、INF-γ低于哮喘组（P < 0.05）、喘支组的IL-4高于哮喘组（P < 0.05）。见表1。

2.3 三组的血清IgE、ECP水平比较

喘支组、哮喘组的IgE、ECP水平均显著高于对照组，喘支组的IgE、ECP低于哮喘组，差异有统计学意义（P < 0.05）。见表2。

2.4相关性分析

喘支组患儿的血清25-（OH）D3水平与IL-4（r = -0.419，P = 0.001）、IL-12（r = -0.488，P = 0.000）、TGF-β1（r = -0.392，P = 0.002）、IgE（r = -0.527，P = 0.000）、IL-2（r = -0.539，P = 0.000）、INF-γ（r = -0.520，P = 0.000）呈负相关，与血清ECP无明显相关性（r = -0.274，P = 0.063）。

3 讨论

喘息性支气管炎是婴幼儿呼吸系统的常见病，常伴有湿疹、其他过敏史，患儿常出现低热或者不发热，以喘息、刺激性干咳症状为主。喘息性支气管炎多由病毒、细菌、支原体等致病微生物感染所致，其中呼吸道合胞病毒感染是其最常见的病因[6]。病毒感染后引起气道高反应性、支气管痉挛、气道阻力增加而出现喘息症状，严重时可诱发呼吸衰竭而危及生命[7]。这是由于小儿呼吸系统发育不完善，小气道平滑肌薄且少，易发生气道塌陷;支气管黏膜腺分泌多，易导致气道堵塞;咳嗽反射弱、纤毛运动功能差，在黏膜分泌增加后形成痰栓，不易排出体外[8]。这就导致小儿喘息型支气管炎的治疗比较棘手，部分患儿病情进一步发展为支气管哮喘，严重影响患儿的身体健康和生长发育[9]。

维生素D又称抗佝偻病维生素，在体内的活性代谢产物为1，25（OH）2D3，有助于维持血清和骨骼中钙和磷的代谢平衡[10]。近年来有研究发现，1，25（OH）2D3具有新的生理作用，可通過结合相关受体产生其他的生物学效应，尤其在调控体内的免疫应答、慢性气道炎症、减少呼吸道重塑等方面发挥着重要的作用[11]。但由于1，25（OH）2D3的检测比较困难，25（OH）D3比1，25（OH）2D3更稳定，易于检测[12]。因此临床上一般采用25（OH）D3检测，可准确的反映体内维生素D水平[13]。已有的临床研究发现，维生素D有助于减轻哮喘症状，并增强哮喘患者的免疫功能，进而控制哮喘病情、减轻发作次数[14]。由于喘息性支气管炎与哮喘具有相似的发病机制，因此推测血清维生素D水平及其受体基因多态性与喘息性支气管炎的发生也可能存在一定的相关性。本研究检测了喘息性支气管炎患儿、哮喘患儿及健康儿童的血清25-（OH）D3水平发现，喘息性支气管炎患儿、哮喘患儿血清25-（OH）D3水平均显著低于健康儿童;喘息性支气管炎患儿血清25-（OH）D3水平高于哮喘患儿。这一结果提示，随着哮喘病情的进展，血清25-（OH）D3水平呈现逐步下降的趋势。这是由于维生素D有助于调控喘息性支气管炎的气道慢性炎症，缓解患儿的病情，阻止其进一步发展为哮喘。当维生素D缺乏时，可气道上层通透性降低，使其固有防御功能降低，进而造成免疫功能低下，易发生呼吸道感染而导致喘息性支气管炎及哮喘发作。

IgE是由B细胞合成的免疫球蛋白，可作为炎症介质参与机体过敏反应。IgE受体表达于嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞、肥大细胞、巨噬细胞表面[15]。在哮喘的发病过程中，Th2细胞亚群功能亢进，分泌大量的IL-4、TGF-β1等细胞因子，趋化嗜酸性粒细胞，进而加重哮喘的症状[16]。IL-12可抑制Th2类因子的产生，是一种关键性免疫调节因子[17]。IL-2是免疫系统中的一类细胞生长因子，能调控免疫系统中白血球的细胞活性，促进Th0和CTL的增殖，也参与抗体反应、造血和肿瘤监视。在各种气道高反应性疾病患者体内可见IL-2水平下降[18]。IFN-γ是水溶性二聚体细胞因子，又称为巨噬细胞活化因子。IFN-γ具有抗病毒、免疫调节、抗肿瘤作用，可与γ-干扰素受体结合，并激活其受体调节JAK-STAT通路。γ-干扰素激活抗原提呈细胞，通过上调转录因子T-bet而促进Th1细胞分化[19]。ECP是嗜酸性粒细胞释放的一种碱性毒蛋白，可反映嗜酸性粒细胞参与炎性反应活动的情况[20]。

本研究中喘息性支气管炎患儿、哮喘组患儿的IgE、ECP、IL-4、TGF-β1水平均显著高于健康儿童，IL-12、IL-2、IFN-γ显著低于健康儿童。喘息性支气管炎患儿IgE、ECP、IL-4水平均低于哮喘组患儿，IL-12、IL-2、IFN-γ低于哮喘患儿。这一结果提示，炎症因子水平及IgE、ECP水平升高是喘息性支气管炎发生的主要病理变化，但其上升程度尚未达到引起哮喘的水平。通过抑制炎症因子的升高有助于降低进展至哮喘的风险[21]。

相关性研究结果提示，喘息性支气管炎患儿的血清25-（OH）D3水平与IL-4、IL-12、TGF-β1、IgE、IL-2、IFN-γ呈负相关，与血清ECP无明显相关性。这是由于25-（OH）D3水平对树突状细胞具有调节作用，可通过抑制活化B细胞的增殖，并诱导其凋亡，抑制B淋巴细胞转化成为浆细胞及记忆性B淋巴细胞，可进一步抑制免疫性球蛋白的分泌。此外，维生素D还可抑制IL-4、IL-12、TGF-β1、IL-2、IFN-γ的产生，可抑制上述炎症介质和趋化因子引起的气道高反应性，进而减轻喘息性支气管炎、哮喘的发作[22]。

综上所述，喘息性支气管炎患儿血清25-（OH）D3水平降低，炎症因子水平及IgE、ECP水平升高，并且与血清25-（OH）D3水平降低具有一定的关系。

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（收稿日期：2018-06-07  本文編辑：任   念）