支原体肺炎患儿血清补体、免疫球蛋白含量与炎性应激反应的相关性

梁振明，辜德明，陈运旺，符玉水，陈石娇，徐莉

肺部感染目前已经成为儿科领域极为高发的疾病之一，各类微生物所导致的肺部感染也造成了各个患儿家庭与整个社会的沉重负担。目前全球领域内对于儿童肺部感染的研究力度均很高，其中支原体肺炎就是较为重要的一个分支。支原体肺炎的定义就是由于支原体引起人体肺部感染，导致呼吸系统出现的病理性改变。支原体的致病能力较弱，一般侵犯的人群以弱势人群为主，因此儿童成为了支原体肺炎的主要发病人群之一[1-3]。研究结果显示，儿童在各个年龄段均可以出现支原体的肺部感染，我国儿童人群中出现发病人数和疾病负担呈逐年增大的趋势，引发了社会的重视[4]。在支原体肺炎病程中，机体的炎性反应、 应激反应等均处于明显活跃的状态，病情严重的患儿可以进展为重症肺部感染并且出现合并多器官功能障碍或者衰竭的结局。尽管该种疾病的危害较重，目前对于肺部支原体感染之后的致病机制尚没有得到公认的解释，呼吸道内的局部反应异常和患者全身性的免疫功能障碍被认为与肺炎支原体在呼吸道内的定值和增殖之间有密切的联系[5-6]。补体和免疫球蛋白都是人体内发挥免疫功能的重要活性物质，补体通过介入免疫应答与炎性反应的方式参与到肺部支原体感染后的局部损伤过程中，而免疫球蛋白通过体液免疫应答的方式对支原体进行直接的杀灭和清除。本研究选择支原体肺炎儿童患者314例和健康儿童150例的资料进行回顾性分析，对支原体肺炎患儿血清补体、免疫球蛋白含量与炎性应激反应指标之间的相关性进行探讨， 现将结果报道如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选择2015年8月—2017年2月期间海南医学院第二附属医院儿科治疗的支原体肺炎患儿314例和同时间段内在医院体检的健康儿童150例的资料进行回顾性分析。支原体肺炎患儿按照参考文献[7]分为重症组73例和轻症组241例。重症组男33例，女40例，年龄平均(6.08±2.23)岁，轻症组：男130例，女111例，平均年龄(6.71±2.13)岁；健康对照组男81例，女69例，平均年龄(6.45±2.08)岁。3组性别、年龄比较差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。

1.2 纳入、排除标准 纳入标准：(1)被诊断为支原体肺炎，符合《诸福棠实用儿科学》(第7版)中关于儿童支原体肺炎的诊断标准[8]，并处于急性期之内(发病8 d内)；(2)年龄在3～15岁之间；(3)无严重合并症等可能对检测结果造成影响的疾病；(4)数据资料完整，可以进行对比分析。排除标准：(1)合并有先天性心脏病、肝脏疾病等严重影响研究结果的疾病；(2)在入组前已经接受相关治疗，可能对研究结果构成影响；(3)研究资料不完整，无法分析。

1.3 观察指标与方法 全部患儿在治疗前、体检儿童在体检时，均收集晨起空腹肘部静脉血10 ml，其中5 ml以4 000 r/min离心15 min后取上层血清，放入-70℃低温冰箱内待用。另外5 ml利用EDTA进行抗凝取血浆，保存待测。

1.3.1 血清补体(C3、C4)和免疫球蛋白(IgM、IgA、IgG)含量测定： 利用美国贝克曼库尔特AU7800全自动生化分析仪，使用酶联免疫吸附法对C3、C4、IgM、IgA、IgG的含量进行测定。试剂购自美国贝克曼库尔特公司，所有操作过程严格按照试剂与仪器说明书进行。

1.3.2 血清炎性应激反应介质(sICAM1、scd40l、HMGB1、Cor、MDA)含量测定： 利用美国贝克曼库尔特AU7800全自动生化分析仪，使用酶联免疫吸附法对sICAM1、scd40l、HMGB1、Cor、MDA的含量进行测定。试剂购自美国贝克曼库尔特公司，所有操作过程严格按照试剂与仪器说明书进行。

1.3.3 血浆炎性应激因子(TLR2、TLR4、CD11b、CD18、MPO、NOX2)表达量测定：取5 ml静脉血利用EDTA进行抗凝的血样本，按照0.1 ml/份的定量进行分装，通过荧光孵育的方法进行培养，经过PBS洗涤和离心处理后，利用美国BD公司的FACSCalibur流式细胞仪对TLR2、TLR4、CD11b、CD18、MPO、NOX2的荧光强度进行测定。

1.4 相关性分析 对全部患儿C3、C4、IgM、IgA、IgG的含量与sICAM1、scd40l、HMGB1、Cor、MDA的含量进行相关性分析；对全部患儿C3、C4、IgM、IgA、IgG的浓度与TLR2、TLR4、CD11b、CD18、MPO、NOX2的荧光强度进行相关性分析。

2 结 果

2.1 血清补体(C3、C4)和免疫球蛋白(IgM、IgA、IgG)含量比较 3组受试者的C3、C4、IgM、IgA含量比较差异均具有统计学意义(P<0.01)，其中C3、C4、IgM含量均为重症组>轻症组>对照组(P<0.01), IgA含量为重症组<轻症组<对照组(P<0.05)，3组受试者的IgG含量比较差异无统计学意义(P>0.05)，见表1。

2.2 血清炎性应激反应介质(sICAM1、scd40l、HMGB1、Cor、MDA)含量比较 3组受试者的sICAM1、scd40l、HMGB1、Cor、MDA含量比较差异均具有统计学意义(P<0.05)，sICAM1、scd40l、，HMGB1、Cor、MDA的含量均为重症组>轻症组>对照组(P<0.05),见表2。

2.3 血浆炎性应激因子(TLR2、TLR4、CD11b、CD18、MPO、NOX2)表达量比较 3组受试者的TLR2、TLR4、CD11b、CD18、MPO、NOX2表达量比较差异均具有统计学意义(P<0.01)，TLR2、TLR4、CD11b、CD18、MPO、NOX2表达量均为重症组>轻症组>对照组(P<0.05),见表3。

2.4 支原体肺炎患儿C3、C4、IgM、IgA、IgG的浓度与sICAM1、scd40l、HMGB1、Cor、MDA的浓度相关性 全部患儿的C3、C4、IgM与sICAM1、scd40l、HMGB1、Cor、MDA均呈正相关(P<0.05)，全部患儿的IgA与sICAM1、scd40l、HMGB1、Cor、MDA均呈负相关(P<0.05)，IgG与sICAM1，scd40l，HMGB1，Cor，MDA之间无相关性(P>0.05)，见表4。

2.5 支原体肺炎患儿C3、C4、IgM、IgA、IgG浓度与TLR2、TLR4、CD11b、CD18、MPO、NOX2荧光强度相关性 全部患儿的C3、C4、IgM浓度与TLR2、TLR4、CD11b、CD18、MPO、NOX2荧光强度均呈正相关(P<0.05)，全部患儿的IgA浓度与TLR2、TLR4、CD11b、CD18、MPO、NOX2荧光强度均呈负相关(P<0.05)，IgG浓度与TLR2、TLR4、CD11b、CD18、MPO、NOX2荧光强度之间无相关性(P>0.05)，见表5。

表1 3组受试者血清补体(C3、C4)和免疫球蛋白(IgM、IgA、IgG)含量比较

注：与对照组比较，aP<0.05;与轻症组比较，bP<0.05

表2 3组受试者炎性应激反应介质(sICAM1、scd40l、HMGB1、Cor、MDA)含量比较

注：与对照组比较，aP<0.05;与轻症组比较，bP<0.05

表3 3组受试者的炎性应激分子(TLR2、TLR4、CD11b、CD18、MPO、NOX2)表达量比较吸光度值)

注：与对照组比较，aP<0.05;与轻症组比较，bP<0.05

表4 支原体肺炎患儿C3、C4、IgM、IgA、IgG浓度与sICAM1、scd40l、HMGB1、Cor、MDA浓度相关性 (r/P值)

表5 支原体肺炎患儿C3、C4、IgM、IgA、IgG浓度与TLR2、TLR4、CD11b、CD18、MPO、NOX2荧光强度相关性 (r/P值)

3 讨 论

支原体肺部感染目前已经成为我国儿童人群中较为高发的呼吸系统急性疾病。儿童罹患支原体感染之后可以引发全身性的炎性反应，并且可以激活体内的应激反应，尽管该种病理变化的具体机制尚不十分清楚，但是该病给人群所带来的危害却呈现出逐渐加重的趋势[9-11]。人体的免疫系统在各类病原体清除过程中扮演重要的角色，通过多种免疫活性物质发挥作用。而免疫球蛋白就是参加体液免疫应答过程的主要免疫活性物质之一。人体的免疫球蛋白由活化的B细胞分泌并释放进入血液循环，因此在实际临床工作中，经常通过对血清中不同类型免疫球蛋白浓度进行测量对人体的感染严重程度等完成评估[12-13]，也可以对人体对各类病原体的抵抗能力进行评估。其中IgM是人体出现各类病原体感染之后第一个出现浓度增高的免疫球蛋白，对人体的早期感染诊断与现况评估具有重要的意义。IgG则是在病原体感染之后浓度逐渐增高的一种免疫球蛋白，并且也是清除病原体的主力，在患者恢复期内该种球蛋白的浓度会达到峰值，对于患者感染病原体的既往情况具有一定的指导意义[14]。IgA是对儿童患者需要特殊关注的一类免疫球蛋白，该种球蛋白可以在新生儿或者儿童时期的呼吸道上皮组织或者其他部位的黏膜组织中发挥免疫屏障功能，如果IgA的合成量不足，会直接导致病原体在局部发生定植或者出现感染的风险[15-17]。

补体是人体内与免疫功能具有密切关系的一类物质。其中补体C3和C4为参加补体的经典激活途径与补救激活途径中的重要免疫活性因子。当病原体感染人体之后，可以直接激活补体系统，再通过一系列的反应刺激免疫细胞及炎性细胞出现大量增殖与活化，参加到局部组织的损伤形成过程中[18-21]。通过本研究结果可见，3组患儿的IgG浓度比较差异无统计学意义，但其他补体和免疫球蛋白比较，均显示出显著的差异。其中IgA含量随着病情加重而降低，其余项目呈反方向变化。此结果提示，在支原体肺部感染的急性期患儿体内，IgG含量由于出现反应性增多的时间较长，所以未能出现明显的含量变化，但是IgA含量降低将会直接加重患儿的病情，并且更加严重的支原体感染也意味着急性期之内免疫系统反应的强烈，与之相对应的IgM、C3、C4含量也会出现显著的增加。

支原体在肺部所引发的感染可以导致患儿体内炎性反应与应激反应均被激活。炎性因子的级联释放就是炎性反应的激活过程中较为突出的特性。其中sICAM1是人体内具有细胞黏附能力的分子之一，scd40l具有较强的细胞趋化作用，可以促进多种类炎性细胞肺部感染病灶趋化、浸润和黏附。HMGB1为炎性反应周期的末期，单核巨噬细胞所分泌入血的一种细胞因子，可以使炎性反应连续保持在激活的状态。人体在应激反应的状态之下，若干种内分泌激素的合成和氧化应激产物的合成量明显增加。其中Cor是人体的肾上腺皮质分泌的激素类物质，通过对于能量、水和电解质的调节实现对应激反应强度的控制，并且该种物质还可以稳定细胞膜的结构，避免由于应激过程过于强烈而导致组织损伤的出现。MDA是描述氧化应激反应较为常用的指标之一，其本质是体内的氧自由基合成过程中由于细胞的脂质成分出现氧化后的产物，与应激过程中组织损伤的严重程度之间具有密切的联系[22-24]。通过本研究的分析结果可见，在出现支原体肺部感染的患儿体内，以上所述的应激相关指标均出现了较为明显的增高，并且随着病情的加重，数值也出现上升。提示在支原体肺部感染的过程中，特别是急性期状态内，患儿体内的炎性反应和应激反应均处于激活状态，大量的炎性因子和应激介质被释放入血。在本研究的深入分析中可见，全部入组儿童的补体C3、C4、IgM的含量同各类炎性应激介质之间均呈正相关，而IgA同其他指标呈负相关，这也从一个角度说明了以上指标之间具有密切的联系。

支原体肺部感染的病程之中，炎性反应和应激反应多种因子的释放同整个路径的上游中多种类的信号分子的表达以及调控作用具有密切的相关性。其中TLR2和TLR4是人体内比较重要的模式识别受体，可以协助多种因子对支原体进行识别，并发生活化，介导细胞内部信号通路的传导，发起多种炎性因子与介质的表达[25-26]。而CD11b与CD18是存在于中性粒细胞表面的分子，其主要作用是介导活化作用，在接收到病原体出现的炎性反应信号之后，2种分子就会出现活化反应，从而促使中性粒细胞激活。被激活的中性粒细胞可以表达大量的MPO，对电子链传递的过程产生干扰，导致活性氧的生成量上升，形成并引发氧化应激反应的出现。本研究中的NOX2指标是人体内除了MPO之外另一种可以催化活性氧合成的代谢酶，该因子隶属于NOX因子家族，并且在肺部的表达量较高。研究显示其生理作用方面可以协助NADPH的电子传递过程，使氧分子得到电子而形成超氧阴离子。通过本研究结果可见，3组患儿的TLR2、TLR4、CD11b、CD18、MPO、NOX2比较差异均具有统计学意义(P<0.01)，而且均随着病情严重而增高。提示在支原体肺部感染的患儿体内，多种炎性因子与应激因子的过度激活状态可以使炎性反应和应激反应的严重程度增高。从各个指标的相关性分析可见，全部入组儿童的补体C3、C4、IgM含量同各类炎性应激分子之间均呈正相关，而IgA同其他指标呈负相关，这也提示支原体肺部感染的病程之中，免疫球蛋白和补体含量变化同各类炎性应激分子的活化水平之间具有密切的联系。

综上所述，支原体肺部感染患儿体内血清补体、免疫球蛋白含量会出现较为明显的变化，并且这种变化的程度与病情严重程度之间具有一定关联。异常的血清补体和免疫球蛋白变化结果与患儿炎性反应、应激反应的激活与剧烈程度具有密切联系。

利益冲突：无

作者贡献声明

梁振明：设计论文框架及撰写论文；辜德明：设计研究方案，研究流程；陈运旺：实施研究过程；符玉水：进行文件调研和整理；陈石娇：提出研究方向，研究思路；徐莉:进行论文审校