3岁以下喘息儿童过敏原、气道炎症介质的测定及其临床意义

聂颖 李敬风 张领领 徐辉甫

1武汉市第一医院儿科（武汉430000）；2十堰市太和医院儿科三病区（湖北十堰442000）

喘息是婴幼儿最为常见的呼吸道症状之一，喘息性疾病发生率在全球范围内呈逐渐上升趋势，已成为重要的公共健康问题［1］。婴幼儿喘息主要受过敏因素和感染因素影响，在1980年至2003年进行的美国亚利桑那州Tucson儿童呼吸道研究（TCRS）中［2］，对1 246例儿童进行前瞻性列队研究发现，婴幼儿喘息的发展趋势与病毒感染、过敏体质密切相关。据报道［3］，约有50%～70%的喘息患儿易反复发作，约1/3的喘息患儿最终发展成为儿童哮喘，提示婴幼儿喘息与哮喘密切相关。半胱氨酰白三烯（cysteinyl leukotrienes，CysLTs）［4］参与哮喘发病的多个环节，其可以促进炎性细胞如嗜酸性粒细胞的聚集、引起气道平滑肌收缩、血管通透性增加及气道高反应性。而人呼吸道CysLTs中约7%的量以尿白三烯E4（LTE4）的形式从尿液中排出，因此检测尿中LTE4水平能反映呼吸道中白三烯的浓度。本研究通过比较喘息组与对照组患儿的过敏原、尿LTE4及NPS-ECP水平，以期发现婴幼儿喘息的发病机制，为婴幼儿喘息的发展趋势判断与预防提供新的依据。

1 对象与方法

1.1研究对象本研究回顾性分析武汉市第一医院儿科2015年11月1日至2016年11月30日因“喘息性支气管炎”“喘息性支气管肺炎”或“急性毛细支气管炎”住院治疗的患儿［5］，入选标准：（1）6个月～3岁儿童；（2）具有气促、喘鸣、胸闷等症状，体检肺部可闻及散在或广泛哮鸣音；（3）入院前2周未使用口服或静脉激素，未使用白三烯调节剂。排除标准：（1）先天性心脏病；（2）呼吸道畸形；（3）其他可引起反复喘息的疾病如间质性肺疾病（闭塞性细支气管炎、弥漫性泛细支气管炎及特发性含铁血黄素沉着症等）、支气管异物、肺结核、支气管肺发育不良等。

入选的喘息组患儿根据RSV-IgM测定病原学检测结果将喘息组分为：RSV感染-喘息组、非RSV感染-喘息组。选取同期因下呼吸道感染住院的患儿做为对照组。入选标准：（1）6个月～3岁儿童；（2）存在下呼吸道感染，但体检肺部未可闻及散在或广泛哮鸣音；（3）既往无喘息病史；（4）入院前2周未使用口服或静脉激素，未使用白三烯调节剂。本研究经过医院临床研究伦理委员会审查批准。

1.2方法1.2.1过敏原筛查采用德国MEDIWISS Analytic Gmbh生产的Allergy Screen过敏原诊断试剂盒，通过免疫印迹法对过敏原进行检测，检测项目包括：户尘螨/粉尘螨组合、矮豚草/蒿组合、猫狗毛组合、蟑螂、霉菌组合、树组合（柳、榆、梧桐、三角叶杨）、鸡蛋白、牛奶、鱼/虾/蟹组合、牛/羊肉组合、腰果/花生/黄豆组合、芒果、小麦、总IgE。

1.2.2尿LTE4检测采用ELISA双抗体夹心法进行检测，试剂盒购于美国Cayman chemical公司，按试剂盒说明进行检测。同时测定喘息组RSVIgM测定，试剂盒购于德国NOVATEC公司。

1.2.3鼻咽分泌物嗜酸性粒细胞阳离子（NPSECP）蛋白测定使用瑞典pharmacia公司Unicap100体外变应原自动检测仪，试剂盒购于美国ADL公司，步骤按试剂盒说明。

1.3统计学方法采用SPSS 19.0软件进行统计，计量资料采用均数±标准差表示；计量资料两组间比较用t检验，计数资料两组间的比较用χ2检验；多组间计量比较采用单因素方差分析，多组间计数比较采用χ2检验；两变量相关分析采用Pearson相关分析。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1一般资料本研究喘息组共纳入106例，其中男61例，女45例，平均年龄（16.65±6.40）个月。根据患儿RSV-IgM测定病原学检测结果将喘息组分为：RSV感染喘息组38例，其中男26例，女12例，平均年龄（13.75±4.92）个月；非RSV感染喘息组68例，其中男45例，女23例，平均年龄（17.02±6.70）个月。对照组共纳入90例，男51例，女39例；平均年龄（15.86±7.20）个月，3组间性别、年龄比较差异均无统计学意义（均P＞0.05）。见表1。

表1 各组一般情况构成表Tab.1 General situation composition table in each group

2.2RSV感染喘息组、非RSV感染喘息组与对照组中过敏原检测结果吸入组过敏原阳性率中，RSV感染喘息组、非RSV感染喘息组与对照组比较差异有统计学意义（χ2=11.118，P=0.004）；其中，RSV感染喘息组显著高于对照组（χ2=8.234，P=0.004），而RSV感染喘息组与非RSV感染喘息组比较差异无统计学意义（χ2=2.519，P=0.113）；非RSV感染喘息组与对照组比较差异无统计学意义（χ2=1.665，P=0.197）。RSV感染喘息组中吸入组过敏原前三位分别是户尘螨/粉尘螨（70%）、矮豚草/蒿组合（20%）、霉菌组合（10%）；而非RSV感染喘息组中吸入组过敏原前三位分别是户尘螨/粉尘螨（62.5%）、霉菌组合（25%）、蟑螂（12.5%）。

食物组过敏原阳性率中，RSV感染喘息组、非RSV感染喘息组与对照组比较，3组间比较差异无统计学意义（χ2=0.330，P=0.848）。RSV感染喘息组中食物过敏原前3位分别是鸡蛋白（50%）、鱼虾蟹组合（25%）、牛羊肉组合（25%）；非RSV感染喘息组中食物过敏原前3位分别是鱼虾蟹组合（28.57%）、牛羊肉组合（28.57%）、鸡蛋白（14.29%）。

测定总IgE阳性，RSV感染组、非RSV感染组与对照组比较差异有统计学意义（χ2=14.418，P=0.001）；其中，RSV感染组显著高于对照组（χ2=14.405，P=0.000），且RSV感染组高于非RSV感染组（χ2=4.106，P=0.043）；非RSV感染组与对照组相比差异无统计学意义（χ2=3.329，P=0.068）。见表2。

表2 各组中过敏原检测分布情况Tab.2 The distribution of allergen detection in each group

2.3各组中尿LTE4、NPS-ECPS蛋白水平的比较RSV感染-喘息组、非RSV感染-喘息组、对照组3组间的尿LTE4水平比较差异有统计学意义（F=115.62，P=0.000）；其中，RSV感染-喘息组、非RSV感染-喘息组中尿LTE4浓度均显著高于对照组（均P＜0.05）；RSV感染-喘息组与非RSV感染-喘息组中尿LTE4浓度比较差异无统计学意义（P=0.062）。见表3。

RSV感染-喘息组、非RSV感染-喘息组、对照组3组间的NPS-ECP比较差异有统计学意义（F=68.34，P=0.000）；其中，RSV-感染喘息组、非RSV感染-喘息组中的NPS-ECP浓度均显著高于对照组（均P＜0.001）；RSV-感染喘息组与非RSV感染-喘息组中的NPS-ECP浓度比较差异无统计学意义（P=0.173）。见表3。

表3 各组中LTE4、NPS-ECP蛋白水平的比较Tab.3 Comparison of LTE4 and NPS-ECP protein levels in each group±s

表3 各组中LTE4、NPS-ECP蛋白水平的比较Tab.3 Comparison of LTE4 and NPS-ECP protein levels in each group±s

注：与对照组比较，△△P＜0.01

组别RSV感染喘息组非RSV感染喘息组对照组F值P值例数38 68 90尿 LTE4（pg/mL）271.56± 45.65△△235.86± 75.46△△123.32±42.19 115.62＜0.00 NPS-ECP（μg/mL）125.49± 45.87△△112.69± 32.67△△32.15±19.16 68.34＜0.00

2.4尿LTE4与NPS-ECP水平相关性分析在RSV感染喘息组中，尿LTE4与NPS-ECPS相关分析显示，尿LTE4水平与NPS-ECP水平呈显著正相关（r=0.752，P＜ 0.001），见图1；在非RSV感染喘息组中，尿LTE4与NPS-ECPS相关分析显示，尿LTE4水平与NPS-ECP水平呈显著正相关（r=0.543，P＜0.001）。见图2。

图1 RSV感染喘息组中尿LTE4浓度与NPS-ECP浓度的关系Fig.1 Correlation analysis of urinary LTE4 and nasopharyngealsecretion ECP levels in RSV-infected wheezing group

图2 非RSV感染喘息组中尿LTE4浓度与NPS-ECP浓度的关系Fig.2 Correlation analysis of urinary LTE4 and nasopharyngeal secretion ECP levels in non-RSV-infected wheezing group

3 讨论

近年来我国哮喘的发病率不断上升，2010年我国哮喘流行病学调查显示我国城区0～14岁儿童哮喘的患病率为3.02%，明显高于10年前的1.5%［5］。据报道［6］，婴幼儿期的反复喘息可造成不可逆性肺功能损害，部分哮喘患儿的发病年龄从婴幼儿期及学龄前期已经开始。本研究发现，婴幼儿喘息组中喘息组总IgE阳性率显著增高，提示过敏体质在儿童喘息中起着重要作用；其中吸入组过敏原阳性在婴幼儿喘息中起主要作用，户尘螨/粉尘螨阳性率约占66.67%，由此提示过敏因素是引起、影响儿童喘息的重要因素，该结果与陈希等［7］研究结果一致。BOERSMA等［8］通过对116例儿童出生列队研究发现，约63%的吸入组过敏原阳性的喘息婴幼儿最终发展成为学龄期儿童哮喘。LODGE等［9］通过对早期儿童喘息高危因素的出生列队研究发现，吸入过敏原阳性、湿疹及食物过敏是介导喘息发作的危险因素。以上研究提示，对喘息患儿进行早期过敏原的监测有利于预测儿童哮喘的发生及哮喘的早期预防，其机制可能是过敏原可抑制脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）诱导T细胞通过合成抑制性炎症因子的释放如IL-10、γ-干扰素生产，导致炎症细胞聚集到气道并活化，从而发挥其效应功能［10］。

近年来研究发现［11］，白三烯参与哮喘发病的多个环节，它不但可以促进炎性细胞尤其是EOS聚集、引起气道平滑肌收缩，还可以引起气道高反应性和气道重塑。LTE4是白三烯经5-脂氧酶途径代谢的最终产物之一，其与气道平滑肌CysLTs受体结合而介导哮喘的发病［12］，目前其对婴幼儿喘息的发病研究报道甚少。嗜酸性粒细胞阳离子蛋白（ECP）：是活化的嗜酸性粒细胞（eosinophils，EOS）释放的一种核糖核酸酶，是引起气道炎症的重要介质之一，被认为是EOS的活化的特异性标志，而EOS的积聚、活化在哮喘气道炎症中起关键作用［13］。本研究对106例喘息患儿与90例非喘息患儿的尿LTE4水平、鼻咽分泌物嗜酸性粒细胞阳离子（NPS-ECP）蛋白测定及RSV进行测定，研究发现，RSV感染-喘息组，非RSV感染-喘息组中尿LTE4浓度显著高于非喘息组，但RSV感染-喘息组与非RSV感染-喘息组比较差异无统计学意义，其结果与MARMARINOS等［14］报道一致。本研究结果表明婴幼儿喘息发作期白三烯参与了婴幼儿喘息的发病过程，是喘息发作的重要炎症介质，但RSV感染与否与喘息组中尿LTE4的水平无关，提示是否存在RSV感染，与喘息患儿LTE4产生水平高低无关，与BURBANK等［15］报道不一致。本研究同时对喘息组患儿进行嗜酸性粒细胞阳离子蛋白（ECP）进行测定发现，RSV-感染喘息组、非RSV感染-喘息组的NPS-ECP浓度均显著高于对照组（P＜0.01），而RSV-感染喘息组与非RSV感染-喘息组比较差异无统计学意义（P＞0.05）；且喘息组中LTE4水平与NPS-ECP水平呈显著正相关。本研究创新性发现，ECP参与婴幼儿喘息的发生，且婴幼儿喘息中LTE4表达的增加与ECP上调正相关，由此提示在婴幼儿喘息发作时炎症细胞EOS的积聚、活化，使气道内炎症介质白三烯分泌增加，而白三烯分泌的增加可诱导气道平滑肌收缩、黏液分泌增加、血管通透性增加及气道气道炎症细胞如中性粒细胞、嗜酸性粒细胞的聚集，导致婴幼儿喘息的发生［16］。

在本研究中，笔者发现RSV感染对喘息患儿LTE4、NPS-ECP水平的影响无显著意义，这与IKEDA等［17］发现的CysLTs在RSV感染所介导的喘息相关不一致。这一现象可能与研究入组样本量偏小，RSV感染后的采用时间及采样后环境质控等影响因素相关。同时，本研究仅初步分析了喘息婴幼儿中LTE4、NPS-ECP的水平变化，未对喘息患儿发作的严重程度及发作次数与LTE4、NPS-ECP分泌水平变化作进一步分析，不能反应其是否存在量效关系是本实验不足之处。同时，笔者将进一步作随访分析研究，对LTE4、NPS-ECP的分泌水平在发作期、缓解期是否存在变化，以及LTE4、NPS-ECP水平高的患儿是否最终会发展成为儿童哮喘，以及该指标是否能成为预测儿童哮喘的客观参考值做深入探讨。