PM2.5与儿童支原体性肺炎严重程度的相关研究

陈瑞芳，周信英，何国芳，王少华

（天津市第三中心医院，天津市肝胆疾病研究所，天津市人工细胞重点实验室，卫生部人工细胞工程技术研究中心，天津 300170）

肺炎支原体是儿童呼吸道感染最常见的致病菌之一，它是一种非典型的呼吸道病原菌，除了能引起严重的下呼吸道疾病和较轻的上呼吸道症状外，还可以引起肺外感染，如神经系统、皮肤黏膜等，但是关于其发病机制目前尚不完全清楚。随着中国工业发展和城市化进程的加快，PM2.5（空气动力学直径≤2.5 μm的细颗粒物）是导致雾霾天气的罪魁祸首。相比成年人，儿童由于气道较小，解毒、代谢系统尚未成熟，往往对气道有害物更为敏感［1］，所以儿童和青少年更容易受到环境空气PM2.5暴露的影响。有研究表明儿童难治性支原体肺炎的流行性与PM2.5污染加重存在高度相关性，这可能与PM2.5具有很强的金属载体作用有关，其所携带的重金属通过与支原体相互作用诱导机体氧化应激、免疫系统异常和强烈的炎症反应而对宿主产生极大的危害［2］。本研究旨在探讨环境PM2.5与儿童不同严重程度的支原体性肺炎的相关性。

1 资料与方法

1.1 研究对象 回顾性分析2016年10月至2017年1月我院儿科收治的122例支原体性肺炎患儿的临床资料，根据临床症状和影像学检查分为普通组40例、实变组40例、难治性支原体肺炎（即难治组）42例。患儿年龄为2～15岁。

1.2 纳入标准及排除标准 纳入标准：（1）符合儿童社区获得性肺炎管理指南（2013修订）支原体性肺炎的诊断标准；（2）入院前未进行类固醇激素治疗；（3）入院后查免疫功能正常；（4）在天津市市区及周边地区（5公里以内）的居住时间＞2周。排除标准：（1）其他已知原因引起的肺部感染（细菌、结核菌、病毒等）；（2）合并免疫抑制疾病者（包括HIV阳性、中性粒细胞减少、化疗等）；（3）使用泼尼松或其他免疫抑制剂者。难治性支原体肺炎是指经大环内酯类抗菌药物正规治疗7 d及以上，临床征象加重、仍持续发热、肺部影像学所见加重者［3］。

1.3 研究指标和方法 PM2.5浓度值来源于中国环境保护部发表的数据，数据由天津空气质量检测站粉尘浓度传感器检测获得。记录患儿发病前2周天津市空气中平均PM2.5浓度，入院后次日清晨留取静脉血，采集后静脉血标本即刻送检测定。通过全自动血液分析仪（德国西门子2120i）检测白细胞计数（WBC）、中性粒细胞比例（NEUT%）和血小板计数（PLT）。应用酶联免疫荧光法（法国梅里埃mini-VIDAS）检测降钙素原（procalcitonin，PCT），比色法（德国罗氏cobas8000）检测乳酸脱氢酶（lactate dehydrogenase，LDH），免疫比浊法（国赛特种蛋白仪）检测C反应蛋白（C-reactive protein，CRP）。

1.4 统计学方法 采用SPSS 19.0软件进行统计学分析，先对数据进行正态性检验，符合正态分布的数据选择单因素方差分析进行统计，进一步采用LSD检验进行两两比较；不符合正态分布的数据采用经数据变换后再进行单因素方差分析。对PM2.5与各指标进行Spearman相关分析，最后进行多元Logistic回归分析及ROC曲线下面积分析CRP、LDH、PLT、PM2.5因素预测疾病严重程度的效能，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 3组年龄、炎性指标的比较 3组年龄、WBC、NEUT%差异无统计学意义（P＞0.05）。3组CRP、PCT比较差异有统计学意义（P＜0.05），进一步两两比较发现，普通组和实变组、难治组CRP比较差异均有统计学意义（P＜0.05）；实变组和难治组CRP比较差异均有统计学意义（P＜0.01）；普通组和难治组PCT比较差异有统计学意义（P=0.022）。见表1。

表1 3组年龄、炎性指标的比较

2.2 3组 PLT、LDH、PM2.5的比较 3组 PLT、LDH、PM2.5比较差异均有统计学意义（P＜0.01）；进一步两两比较发现，难治组和普通组、实变组PLT、LDH、PM2.5比较差异均有统计学意义（P＜0.01）。见表2。

表2 3组PLT、LDH、PM2.5的比较

2.3 PM2.5与各指标之间的相关性 PM2.5与CRP、LDH、PLT均呈正相关，r值分别为 0.483、0.273、0.238（P＜0.01）。

2.4 Logistic回归分析 将差异有统计学意义的变量CRP、LDH、PLT、PM2.5纳入Logistic回归分析，结果显示CRP、LDH、PLT、PM2.5为疾病严重程度的预测因素，见表3。

表3 相关因素的Logistic回归分析

2.5 以ROC曲线分析CRP、LDH、PLT、PM2.5因素预测疾病严重程度的效能 ROC曲线表明，CRP的曲线下面积（AUC）最大，为0.820（95%CI：0.745～0.895）；PM2.5 的 AUC 为 0.810（95%CI：0.715～0.904）。见表4。

表4 相关因素的ROC曲线的AUC

3 讨论

PM2.5是指大气中直径≤2.5 μm的颗粒物，不仅可以直接扩散到小气道和肺泡，诱导局部和全身炎性反应，还可能作为载体携带致癌物和细菌、病毒等微生物侵入肺部，亦可通过血液循环抵达各处器官。有文献报道PM2.5及其化学组分可通过氧化应激和炎性损伤，引发和加重各种呼吸系统疾病［4］。

Liu等［5］评估接触PM2.5与呼吸道疾病风险之间的关系研究，发现PM2.5与儿童上呼吸道疾病、咳嗽、下呼吸道疾病和喘息密切相关，其中儿童在 PM2.5＜25 μg/m3和＞25 μg/m3的合并相对危险度分别为 1.091（95%CI：1.049～1.135）和 1.126（95%CI：1.067～1.190），说明接触环境 PM2.5与呼吸道疾病的发展密切相关，特别是在高浓度PM2.5暴露的儿童中。肺炎支原体是社区获得性肺炎的常见致病菌，其感染的临床表现差异较大，轻者通常是自限性等，部分可表现为节段性或大叶性肺炎，亦可合并肺外多系统并发症。有研究表明儿童支原体肺炎的发病率逐年增加，难治性支原体肺炎的流行性与PM2.5污染加重存在高度相关性，最直接的表现就是治疗难度提高及预后不良［2］。马慧等［6-7］研究发现空气污染严重期间，儿童呼吸道感染住院病例数与空气质量指数（AQI）、空气污染物浓度有关，支原体肺炎阳性例数与AQI、PM2.5浓度有关。天津市作为京津冀协同发展的重要城市，近年来空气污染问题越来越受到关注，为了解PM2.5与肺炎支原体感染严重程度的相关性，本研究期间该市冬季PM2.5的平均浓度均超过国家二级标准，故选择冬季作为研究时间，另外剔除性别、年龄、免疫功能等偏倚因素对本研究的影响。

CRP是感染的炎性指标，免疫反应和炎性因子刺激越强烈，临床表现和组织病变越严重，血清CRP、LDH水平升高对儿童难治性支原体肺炎具有较高的早期临床诊断价值，本研究结果显示CRP、LDH在不同程度肺炎支原体性肺炎组差异有统计学意义（P＜0.05），表明CRP、LDH指标越高，患者肺炎支原体感染程度越严重，这与文献报道的研究结果［8-10］一致。另有文献报道肺炎支原体性肺炎婴幼儿中出现继发性血小板增多症者可表现出更严重的临床症状及肺外并发症［11］，本研究中各组之间CRP、LDH、PLT及PM2.5水平差异均有统计学意义（P＜0.05）。此外，本研究Logistic回归分析提示CRP、LDH、PLT、PM2.5可以预测评估肺炎支原体肺炎患者疾病的严重程度，说明CRP、LDH、PLT及PM2.5可能参与肺炎支原体肺炎的发生、发展，从某种意义上反映出随着疾病严重程度的进展，CRP、LDH、PLT指标随之升高，可作为评估疾病严重程度的指标。另外也说明，随着空气污染程度的严重，肺炎支原体肺炎的严重程度有可能随之加剧。

相关分析显示PM2.5与CRP、LDH、PLT呈正相关（P＜0.01），这表明暴露于较高浓度PM2.5，机体发生严重支原体肺炎的可能性较大；且本研究以ROC曲线分析CRP、LDH、PLT、PM2.5因素预测疾病严重程度的效能结果显示PM2.5的AUC为0.810，95%CI为0.715～0.904，说明随着PM2.5浓度的升高，支原体肺炎患者的疾病严重度随之增加。综上所述，PM2.5水平与儿童支原体性肺炎的疾病严重程度相关，暴露于较高浓度水平的PM2.5，儿童肺炎支原体性肺炎的疾病严重程度可能随之上升。

近年来，中国很多城市雾霾问题越来越危重，PM2.5作为雾霾的重要构成部分，机体急性暴露在较高浓度的PM2.5环境中，可导致呼吸系统疾病的发病率和住院率显著升高，受到学术界的广泛关注。PM2.5可能是肺炎支原体肺炎的重要影响因素，但本研究为单中心的回顾性研究，样本选择可能存在偏倚，还有一定的局限性。因此，尚需大规模、多中心的前瞻性研究来进一步明确引起机体炎症反应的PM2.5对儿童肺炎支原体肺炎的影响，也需要更进一步研究PM2.5引起炎症因子表达增加的机制，以便更好地应对PM2.5给儿童健康带来的危害。从多因素入手了解疾病机制，根据相关的机制研究相应的靶向治疗药物，从而为儿童支原体感染的预防和治疗提供有力的依据。