哮喘儿童巨噬细胞吞噬功能和肺功能的关系研究

陈亮，官晓艳，龙俞宇，陈华友

儿童哮喘引起是呼吸困难的一种严重病症，由于患儿本身免疫能力以及抵抗力较差，因此，假如控制不良则会迅速恶化且严重者危及生命[1-2]。巨噬细胞作为非特异性免疫细胞是机体抵御有害刺激的一道重要防线，它们的主要功能是以固定细胞或游离细胞的形式对细胞残片及病原体进行噬菌作用(即吞噬以及消化)，并激活淋巴细胞或其他免疫细胞，令其对病原体做出反应[3-4]。而炎性反应是机体对于刺激的一种防御反应，巨噬细胞在多种急慢性炎性反应性疾病中发挥多种免疫功能，巨噬细胞作为炎性反应阶段的主要吞噬细胞，负责清除机体损伤处组织和细胞的坏死碎片以及病原体等，这些物质对创伤愈合过程都有重要的调控作用[5]。M1型巨噬细胞通过释放抵抗素，促进肝脏、骨骼肌和脂肪组织慢性炎性反应的形成；M2型巨噬细胞与M1型巨噬细胞存在拮抗作用，在生理情况下，脂肪细胞和肝细胞能够通过生成IL-4和IL-13诱导向M2型巨噬细胞分化，但在病理情况下，M1型和M2型巨噬细胞失衡引发组织炎性反应和代谢功能障碍，从而促进胰岛素抵抗。而肺功能又是人体呼吸的重要功能之一，肺功能的正常与否显著影响着人们的正常生活[6-8]。因此，本研究对经检查确诊哮喘的儿童和同一时间有气道炎性反应但非哮喘的儿童通过肺功能仪和痰细胞学等方法对相关指标进行测定，研究哮喘儿童巨噬细胞吞噬功能和肺功能的关系，报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2017年10月—2018年10月经检查确诊的哮喘儿童25例作为试验组，同期收集有气道炎性反应但非哮喘儿童25例作为对照组。试验组男15例，10例，平均年龄(6.8±0.5)岁，体质量(20.0±1.2)k；对照组男14例，11例，平均年龄(6.5±0.7)岁，体质量(19.0±2.8)kg。2组儿童的性别、年龄、体质量比较差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。本研究经医院伦理委员会批准，患儿家属均知情同意并签署知情同意书。

1.2 观测指标及方法

1.2.1 肺功能指标检测：通过肺功能仪测定2组儿童1秒用力呼气容积(FEV1)、FEV1占预计值百分率(FEV1%)、FEV1/用力肺活量(FVC)等指标。

1.2.2 气道炎性相关指标检测：采集2组儿童的痰液标本，通过痰细胞学方法测定嗜酸性粒细胞、中性粒细胞、巨噬细胞等数量。

1.2.3 血浆细胞免疫功能指标检测：采集2组儿童空腹外周静脉取血3 ml，肝素抗凝后，通过流式细胞仪测定血浆T淋巴细胞亚群CD3+、CD4+、CD8+等。

1.2.4 血浆炎性因子mRNA的检测：采集2组儿童空腹外周静脉取血3 ml，肝素抗凝后，10 000 r/min离心20 min提取血浆，利用ELISA法测定白介素-12β(IL-12β)、诱导型一氧化氮合酶(iNOS)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的mRNA表达量。引物序列见表1。

2 结 果

2.1 肺功能指标的比较 试验组患儿肺功能指标FEV1、FEV1%、FVC均低于对照组，差异有统计学意义(P<0.01)，见表2。

表2 2组受试者肺功能指标的比较

2.2 痰液巨噬细胞、中性粒细胞、嗜酸性粒细胞比较 试验组患儿气道痰液中的巨噬细胞和中性粒细胞高于对照组，嗜酸性粒细胞低于对照组，差异有统计学意义(P<0.01)，见表3。

表3 2组受试者气道炎性反应相关指标的比较

表1 实时荧光定量PCR引物序列

2.3 血浆T淋巴细胞亚群指标比较 试验组血浆T淋巴细胞亚群CD3+、CD4+、CD8+值明显低于对照组，差异均有统计学意义(P<0.01)，见表4。

表4 2组受试者T淋巴细胞亚群指标比较

2.4 血浆炎性因子mRNA表达的比较 试验组患儿血浆炎性因子IL-12β mRNA 和TNF-α mRNA 表达高于对照组，iNOS mRNA表达低于对照组，差异均有统计学意义(P<0.01)，见表5，图1。

表5 2组患儿血浆炎性因子mRNA比较

图1 RT-PCR检测炎性因子mRNA表达情况

3 讨 论

儿童哮喘作为儿童呼吸道疾病常见病症之一，近年来发病率不断上升。其发病原因较多，主要包括遗传、肥胖等因素。研究发现，儿童哮喘的发生主要是由于肺泡中细胞异常凋亡以及气道炎性反应的出现，因此，炎性反应机制是发病的关键因素，近年来，巨噬细胞在儿童哮喘发病炎性反应机制中作用的研究逐渐增多[9-11]。在该过程中，炎性反应因子增加，抗炎性反应因子减少[12-14]。吞噬细胞作为发病的重要研究目标，该细胞既可清除异物，又可促进病症的恢复，巨噬细胞主要分为M1和M2型巨噬细胞。而巨噬细胞在某些刺激物如抗原等的刺激下，会出现巨噬细胞分化失调，从而导致伤口愈合缓慢[15-16]。因此，本试验通过对哮喘患儿与非哮喘儿童的相关指标进行比较，结果显示，试验组患儿肺功能指标FEV1、FEV1%、FVC均低于对照组，差异有统计学意义(P<0.01)；试验组患儿气道痰液中的巨噬细胞和中性粒细胞高于对照组，嗜酸性粒细胞低于对照组，差异有统计学意义(P<0.01)；试验组血浆T淋巴细胞亚群CD3+、CD4+、CD8+值明显低于对照组，差异均有统计学意义(P<0.01)；试验组患儿血浆炎性因子IL-12β mRNA和TNF-α mRNA表达高于对照组，iNOS mRNA表达低于对照组，差异均有统计学意义(P<0.01)，哮喘儿童巨噬细胞吞噬功能和肺功能之间存在相关性。

研究发现，巨噬细胞与中性粒细胞相互作用后导致中粒细胞凋亡，巨噬细胞吞噬凋亡的中粒细胞后发生相应的抗炎作用，促进患者病症恢复，一磷酸腺苷活化蛋白激酶 α1(AMPKα1)在该过程中发挥重要作用[17-19]。另外，吞噬细胞和炎性反应因子的比例失调也会因为外界环境的刺激而发生变化，而促炎性反应反应介质的释放是吞噬细胞调节炎性反应反应的关键[20]。巨噬细胞作为一种炎性反应细胞，其能够在病原细菌侵入后进行识别及杀灭。该细胞在气道以及肺部被其他因素激活后会释放出炎性反应介质，包括IL-12β、iNOS和TNF-α。细胞的异常凋亡也在肺功能的损伤中起重要作用，而巨噬细胞在这种微环境下功能的发挥受到各种细胞凋亡的影响，部分情况下会导致巨噬细胞清除凋亡细胞的能力减弱，同时引发机体其他功能的减弱，导致并发症的发生[21]。哮喘儿童的病症由于受到病理影响而导致恢复过程减缓甚至停滞，通常表现为炎性反应的发生而导致细胞增殖发生异常，吞噬细胞作为主要防线，吞噬细胞在外界因素的的诱导下发生细胞M1和M2分化失调，引起AMPKα1分泌发生异常，更加大了哮喘儿童恢复的难度[22]。

综上所述，对哮喘儿童通过进行相关指标测定，能够为哮喘儿童制定治疗方案提供科学的理论依据，促进快速恢复，这也为该病后续临床试验的进一步研究奠定了基础。

利益冲突：无

作者贡献声明

陈亮，官晓艳：设计研究方案，实施研究过程，资料搜集整理，论文撰写，进行统计学分析；龙俞宇，陈华友：提出研究思路，分析试验数据，论文审核