王雪松,潘家华
毛细支气管炎是婴幼儿冬春季最常见的下呼吸道感染性疾病,以小气道(75~300 μm) 急性炎性反应、水肿、上皮细胞坏死、黏液分泌增多及支气管痉挛为特征,其症状和体征有流涕、咳嗽、喘息、呼吸急促、肺部啰音、吸气时胸部凹陷和(或)鼻扇,最常见的病原体为呼吸道合胞病毒(RSV)[1]。毛细支气管炎目前尚无特效治疗,2002年,Sarrall等[2]首次在毛细支气管炎患儿中应用高渗盐水(HS),效果良好。近年来关于高渗盐水与糖皮质激素或支气管扩张剂联用的报道较多,不能很好阐明单用3%高渗盐水治疗毛细支气管炎的临床效果,因此,本研究通过比较单独给予3%高渗盐水、布地奈德、异丙托溴铵雾化吸入治疗中重度毛细支气管炎患儿,观察分析其临床转归及外周血白介素-4(IL-4)、γ-干扰素(IFN-γ)、调节性T细胞(Treg)水平的变化,探讨3%高渗盐水在毛细支气管炎中的临床疗效和潜在的作用机制。
1.1研究对象选择2014年10月至2015年4月在中国科技大学附属第一医院儿科诊断为毛细支气管炎的住院患儿,诊断标准参考第8版儿科学教材,排除早产、支气管肺发育不良、先天性心脏病、免疫功能低下及需机械通气的病例。本研究符合一般医学伦理学原则。
1.2毛细支气管炎临床危重度评分(clinical bronchiolitis severity scores,CBSS)[3]重度>8分;中度 4~8分;轻度<4分。
1.3研究分组及实施方案根据毛细支气管炎CBSS评分选取中度组(A组)36例,重度组(B组)36例,同时选取健康体检婴幼儿12例(C组)作为健康组,A、B两组再随机各分为三组,分别是A1、A2、A3及B1、B2、B3,每组各12例,研究分组按照入院顺序编号(1,2,3,4,5,…):中度组1号进A1组,2号进A2组,3号进A3组……以此类推,近亲属签知情同意书。A1、B1组给予高渗盐水(3% 氯化钠)雾化吸入治疗;A2、B2组给予布地奈德(生理盐水2 mL+布地奈德0.5 mg)雾化吸入治疗;A3、B3组给予异丙托溴铵(生理盐水2 mL+异丙托溴铵125 μg)雾化吸入治疗。每8小时1次,根据病情需要给予吸氧、吸痰、补液等一般对症支持治疗及抗生素治疗。入院当天记录危重度评分等临床表现、采血分别以酶联免疫吸附法检测患儿外周血IL-4、IFN-γ水平(武汉优尔生试剂有限公司)、流式细胞术检测Treg比例(人anti-CD4抗体,人anti-CD25抗体,人anti-FoxP3抗体购自美国BD公司),具体步骤根据相关产品说明书进行。治疗后d4复测上述指标。12例健康婴儿为健康组,不做任何处理,仅检测相关指标。
2.1各组患儿入院时一般情况比较A、B两组各亚组患儿入院时年龄、性别、呼吸频率、CBSS相比差异无统计学意义(P>0.05),见表1,2。
表1 A组(中度毛细支气管炎)患儿一般资料比较
表2 B组(重度毛细支气管炎)患儿一般资料比较
2.2CBSS比较A组患儿,A1、A2、A3组入院d1 CBSS分别为(6.1±1.1)分、(6.3±0.9)分、(5.8±1.2)分,差异无统计学意义(F=0.548,P=0.583);治疗后d4 CBSS分别为(3.4±1.4)分、(5.0±1.6)分、(4.5±1.6)分,均较入院d1有改善;组间比较(F=5.290,P=0.01),A1组比A2、A3组危重度评分改善更加明显(P<0.05),A2、A3组之间差异无统计学意义(P>0.05)。B组患儿,B1、B2、B3组入院d1 CBSS分别为(10.3±1.2)分、(10.2±1.11)分、(10.8±0.8)分,差异无统计学意义(F=1.254,P=0.298);治疗后d4 CBSS分别为(5.2±1.1)分、(4.8±1.1)分、(4.2±1.0)分,均较入院d1有改善;但三组之间比较差异无统计学意义(F=1.476,P=0.243)。见图1。
2.3A组患儿治疗前后外周血IFN-γ、IL-4、Treg水平变化A组患儿入院d1 A1、A2、A3三组IFN-γ水平分别为(6.27±1.40) ng/L、(5.75±1.17) ng/L、(6.30±0.82) ng/L,明显低于C组健康儿童(8.50±1.10) ng/L;IL-4水平分别为(25.55±1.84) μg/L,(24.07±3.87) μg/L,(24.43±2.67) μg/L,明显高于C组健康儿童水平(14.97±1.43) μg/L,差异有统计学意义 (P<0.05);Treg比例(6.02±0.96)%、(6.21±1.27)%、(6.04±0.95)%,明显低于C组健康儿童(12.71±1.06)%,A1、A2、A3三组之间比较差异无统计学意义(P>0.05)。治疗后d4,A1组外周血IL-4水平为(18.45±1.84) μg/L、IFN-γ 水平为(7.65±0.60) ng/L、Treg 比例为(10.00±0.86)%,较其余两组恢复更快。各组比较见图2。
2.4B组患儿治疗前后外周血因子变化B组患儿,入院d1 B1、B2、B3三组IFN-γ水平分别为(5.98±1.10) ng/L,(6.30±0.87) ng/L,(6.12±0.79) ng/L明显低于C组健康儿童(P<0.05),IL-4水平分别为(24.62±1.53) μg/L,(24.73±3.05) μg/L,(24.18±2.40) μg/L,较C组健康儿童明显升高(P<0.05),Treg比例分别为 (2.53±0.69)%、(2.68±0.54)%、(2.87±0.92)%,明显低于C组健康儿童 (P<0.05),B1、B2、B3三组之间比较差异无统计学意义(P>0.05)。治疗后d4,三组IL-4、IFN-γ、Treg水平均有所恢复,但组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。各组比较见图3。
注:治疗前后比较,aP<0.05图1 毛细支所管炎患儿临床危重度评分(CBSS)治疗前后比较:a为A组(中度毛细支气管炎);b为B组(重度毛细支气管炎)
注:治疗前后比较,aP<0.05图2 A组(中度毛细支气管炎)患儿治疗前后外周血因子变化:a为IFNY水平;b为IL-4水平;c为Treg比例
注:治疗前后比较,aP<0.05图3 B组(重度毛细支气管炎)患儿治疗前后外周血因子变化:a为IFNY水平;b为IL-4水平;c为Treg比例
2.5A、B、C三组治疗前IFN-γ、IL-4、Treg水平比较A组患儿外周血IFN-γ、IL-4水平与B组患儿相比,差异无统计学意义(P>0.05);但是B组患儿Treg与A组相比降低更加明显,差异有统计学意义(P<0.05)。见表3。
表3 中、重度毛细支气管炎组(A、B组)、健康组(C组)治疗前外周血因子水平比较/±s
注:与B组相比,aP>0.05;与B组相比,bP<0.05;与C组相比,cP<0.05
毛细支气管炎是由多种病原体感染引起的以喘憋为主要特点的下呼吸道感染,尤其是在2~6个月大的婴儿中最常发病。该年龄段的婴幼儿支气管和肺正处于生长发育的薄弱时期,感染后细小的管腔易因水肿、炎性分泌物以及管壁肌肉收缩而发生梗阻,从而导致肺不张和肺气肿。其最常见的病原体为RSV,感染后机体不能产生长期或永久的免疫力,所以常可重复感染,国内有研究显示冬春季节RSV流行较多,2岁以下男性婴幼儿最易感染[4]。已有的相关研究多是高渗盐水与糖皮质激素或支气管扩张剂联用[2],单用高渗盐水治疗报道较少,因此设计本课题,比较3%高渗盐水与国内目前常用的布地奈德、异丙托溴铵雾化吸入在治疗中重度毛细支气管炎中的疗效并初步探讨作用机制。
本研究结果显示在中度毛细支气管炎婴儿,雾化吸入高渗盐水组患儿与雾化吸入布地奈德及异丙托溴铵组相比,CBSS改善更加明显,差异有统计学意义。推测可能机制是:高渗盐水具有高渗性,能够吸收黏膜下层的水分,可减轻气道黏膜下层及间质的水肿,改善管腔狭窄提高肺与气道的黏液清除能力,改善气道黏膜纤毛运输效率以及提高气道表面的液体水平。同时改变气道腔内局部的渗透压,使黏膜下的水分向管腔内流动,对水肿的气道壁起到收敛作用[5-6]并且能诱导痰液排出,有利于减轻气道水肿、黏液阻塞,刺激咳嗽反射等而增加气道的清除能力,但出乎意料的是在重度毛细支气管炎患儿组,雾化高渗生理盐水能改善患儿危重度评分,但三组相比却差异无统计学意义,提示雾化高渗生理盐水相比另两种药物对重度毛细支气管炎患儿没有优越性。
研究结果显示毛细支气管炎患儿外周血IFN-γ水平明显减低,IL-4水平明显增高,说明Th1类细胞因子受抑制而Th2类细胞亚群功能亢进,与哮喘患儿体内的免疫失衡状态一致。流行病学资料已经证实有相当多的毛细支气管炎患儿日后会发展为哮喘,提示毛细支气管炎与支气管哮喘在发病机制上具有相似性,存在免疫功能失衡。IL-4 能够诱导气道上皮细胞产生内毒素,使嗜酸性粒细胞对气道损害加重,毛细支气管炎患儿IL-4水平的升高与日后气道高反应性相关[7]。
在中度毛细支气管炎组,高渗盐水雾化吸入治疗组IL-4、IFN-γ、Treg水平恢复更快,与另两组相比,差异有统计学意义,推测高渗盐水治疗中度毛细支气管时可能通过抑制炎性因子调整免疫失衡状态发挥作用。在机体的免疫系统中,CD4+CD25+Foxp3调节性T细胞(Treg)占有重要的地位,其分化调控的差异往往影响着机体的免疫炎症功能状况,既能抑制不恰当的免疫反应,又能限定免疫应答的范围、程度及作用时间,对效应细胞的增殖、免疫活性的发挥起着重要的调节作用。本研究显示,中度及重度毛细支气管炎患儿外周血Treg较及健康组婴幼儿明显降低,与学者研究结论一致[8],除此本研究结果还提示重度组外周血Treg降低更明显,提示Treg与疾病严重程度相关,Treg含量的降低导致体内具有抑制效应的上游调节性T细胞减少,Th1/Th2处于失衡状态,表现为向Th2偏移,从而引起炎症介质升高,临床上表现喘息发作[9]。
高渗盐水治疗组Treg恢复更快,可能与高渗盐水产生的高张信号激活蛋白激酶A增加细胞内cAMP的含量,促进Treg表面表达抑制性配体,与活化的T细胞表面受体结合,启动抑制性信号,使活化的T细胞活性降低或灭活有关,具有一定的抗炎作用[10]。有研究对毛细支气管炎患儿进行雾化高渗盐水与生理盐水分析比较,结果显示高渗盐水组能明显缩短咳嗽、喘息缓解时间,肺部啰音消失时间、平均住院时间及降低临床严重度评分[11-12]。但也有相关研究[11,13]指出虽然高渗盐水能够改善CBSS,但在住院率方面无明显差异,故在2014年美国儿科学会毛细支气管炎临床实践指南[14]中只推荐用于住院病人,而不推荐用于急诊室病人。
高渗盐水对气道有刺激作用,可能会引起咳嗽、喘息加重、血氧饱和度下降等支气管痉挛表现,本研究未见相关支气管痉挛表现,既往研究[15]亦显示高渗盐水雾化吸入相当安全。
综上,雾化吸入高渗生理盐水可明显改善中度毛细支气管炎患儿的危重度评分,能够帮助其较快恢复免疫失衡状态,值得临床推广使用。