毛细支气管炎患儿血清TGF-β1 水平与病情严重程度及肺功能指标的关联性分析

刘翔腾, 王桂兰,2, 容嘉妍, 黄 娟, 林嘉镖, 黄东明, 王冰洁

（1.南方医科大学附属中山博爱医院小儿呼吸科，广东 中山 528403；2.南方医科大学第二临床医学院儿科，广东 广州 510280）

毛细支气管炎又称为急性感染性细支气管炎，主要发生于2 岁以下的婴幼儿，以气促、喘憋及胸壁吸气性凹陷（三凹征） 为主要表现［1］，年龄偏小、 早产、 呼吸道合胞病毒（respiratory syncytial virus，RSV） 感染和并发症是其发展为重症的危险因素［2］，对婴幼儿的健康造成严重威胁。据统计毛细支气管炎日后发展为哮喘的概率高达29.1%～40.9%［3］，但至今尚不清楚具体的作用机制。毛细支气管炎的发病过程由多种细胞因子参与，其中转化 生 长 因 子β1 （transforming growth factor-β1，TGF-β1） 在气道重构中起重要的调节作用［4］，但目前关于TGF-β1 与毛细支气管炎的病情严重程度及肺功能的相关性研究鲜有报道。本研究观察不同严重程度毛细支气管炎患者血清中TGF-β1 水平，并与恢复期潮气呼吸肺功能的相关指标进行相关性分析，探讨TGF-β1 在毛细支气管炎发病过程中的临床意义及其与肺功能的关系，为疾病严重程度的判断及相应的诊疗提供依据。

1 资料与方法

1.1临床资料选择2018 年8 月—2019 年9 月在南方医科大学附属中山博爱医院儿科住院的84 例毛细支气管炎患儿作为毛细支气管炎组，纳入标准：①年龄1～24 个月；②首次喘息发作的初治患儿；③有气促和咳喘症状，肺部听诊可闻及哮鸣音，胸部影像学检查征象为全肺不同程度的肺气肿或肺纹理增粗；④入院前1 个月内无免疫药物治疗史；⑤无基础心肺疾病和免疫缺陷病。按《毛细支气管炎诊断、治疗与预防专家共识》［1］根据毛细支气管炎组患儿入院时病情程度分为轻度毛细支气管炎组（n=46） 和中重度毛细支气管炎组（n=38），其中男性患儿48 例，女性患儿36 例，年龄最小者35 d，年龄最大者24 个月，平均年龄（8.0±4.6） 个月。收集同期在南方医科大学附属中山博爱医院儿童保健科行健康体检的婴幼儿20 人作为正常对照组，其中男性患儿12 例， 女性患儿8 例，年龄最小者36 d，年龄最大者23 个月，平均年龄（8.5±4.6） 个月。 各组儿童一般资料（性别、年龄、身高和体质量等） 比较差异无统计学意义（P＞0.05），有可比性。排除标准：①并发心、肝、肾或内分泌等严重疾病；②需机械通气；③有免疫缺陷病或1 个月内有免疫性药物用药史。急性期判断标准：入院当天符合纳入标准的毛细支气管炎患儿视为处于急性期；缓解期判断标准：经治疗1 周左右患儿体温正常，咳嗽和喘息明显减轻，肺部啰音明显减少或消失。本研究已征得患儿家属知情同意并经南方医科大学附属中山市博爱医院伦理委员会批准。

1.2各组儿童血清TGF-β1水平采集毛细支气管炎患儿急性期和进入缓解期2 d 内及健康对照组儿童体检时 的 外 周 血2 mL ， 常 温 下 静 置1 h ，3 000 r·min－1离心10 min 取血清，－80℃冰箱保存备用。采用酶联免疫吸附（ELISA） 法检测各组儿童血清TGF-β1 水平， 试剂盒购自深圳晶美公司， 实验按照试剂盒说明书进行操作。

1.3各组儿童潮气呼吸肺功能检测所有毛细支气管炎患儿在疾病进入缓解期后2 d 内进行潮气肺功能检测，由南方医科大学附属中山博爱医院肺功能室专业人员采用德国Jaeger 公司的肺功能检测仪器进行检测，操作参照2016 年《儿童肺功能系列指南（四）：潮气呼吸肺功能》 进行。主要参数：达峰时间比（TPTEF/TE）、达峰容积比（VPEF/VE）、呼气峰流速值（PEF）、每公斤体重潮气量（VT/kg）、吸气时间（tI）、呼气时间（tE）、吸呼比（tI/tE）、呼吸频率（RR）、呼出25%、50% 和75% 潮气容积时的呼气流速（TEF75、TEF50 和TEF25）。正常对照组于儿童体检当日自愿接受检测。受检者检测前12 h 内停用支气管舒张剂，48 h内停用抗组胺药物、色甘酸钠和皮质激素类药物。

1.4统计学分析采用SPSS 20.0 统计软件对数据进行统计学分析。各组儿童中血清TGF-β1 水平和肺功能相关指标以x±s表示，急性期和缓解期毛细支气管炎组患儿血清TGF-β1 水平自身前后比较采用配对样本t检验；正常对照组、轻度毛细支气管炎组和中重度毛细支气管炎组儿童的血清TGF-β1 水平及肺功能相关指标多组间比较采用单因素方差分析， 组间两两比较采用SNK-q检验。急性期毛细支气管炎组患儿血清TGF-β1 水平与潮气呼吸肺功能的相关性分析采用Pearson 相关分析法。以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1各组儿童血清TGF-β1水平轻度急性期毛细支气管炎组和中重度急性期毛细支气管炎组患儿血清TGF-β1 水平均明显高于正常对照组（P＜0.01）；与轻度急性期毛细支气管炎组比较，中重度急性期毛细支气管炎组患儿血清TGF-β1 水平均明显升高（P＜0.01）；与急性期毛细支气管炎组患儿比较，恢复期轻度毛细支气管炎组和恢复期中重度毛细支气管炎组患儿血清TGF-β1 水平均明显降低（P＜0.01）。不同程度恢复期毛细支气管炎组患儿血清TGF-β1 水平比较差异无统计学意义（P＞0.05）。见表1。

表1 各组儿童血清TGF-β1 水平Tab.1 Levels of serum TGF-β1 of children in various groups [±s，ρB/(μg·L-1)]

表1 各组儿童血清TGF-β1 水平Tab.1 Levels of serum TGF-β1 of children in various groups [±s，ρB/(μg·L-1)]

“－”：No data；* P＜0.01 compared with healthy control group；△P＜0.01 compared with mild bronchiolitis group；#P＜0.01 compared with acute stage.

Group Healthy control Mild bronchiolitis Moderate-severe bronchiolitis FP n 20 46 38 Expression Level of serum TGF-β1 Acute stage 5.51±1.81 11.11±2.62*14.21±2.00*△96.542＜0.01 Recovery stage 5.51±1.81 5.65±1.47＃5.87±1.13＃0.470 0.626 t —12.776 23.676 P —＜0.001＜0.001

2.2各组儿童潮气呼吸肺功能主要检测指标轻度毛细支气管炎组和中重度毛细支气管炎组患儿TPTEF/TE、 VPEF/VE 均较健康对照组明显降低（P＜0.05）；与轻度毛细支气管炎组比较，中重度毛细支气管炎组患儿TPTEF/TE 和VPEF/VE 明显降低（P＜0.05）。3 组儿童的VT/kg 比较差异无统计学意义（P＞0.05）。见表2。

2.3急性期毛细支气管炎组患儿血清TGF-β1水平与潮气呼吸肺功能指标的相关性分析急性期毛细支气管炎组患儿血清TGF-β1 水平与TPTEF/TE （r= － 0.552，P＜0.01） 和VPEF/VE （r=－ 0.517，P＜0.01） 呈 负 相 关 关 系， 与PEF、VT/kg、 tI、 tE、 tI/tE、 RR、 TEF75、 TEF50 和TEF25 均无相关关系（P＜0.05）。见表3。

3 讨 论

毛细支气管炎主要由病毒感染引起， 其中RSV 和鼻病毒是最常见的病原［5-6］。毛细支气管炎可能导致患儿日后出现反复喘息甚至发生哮喘［7-8］，其原因与遗传学、免疫学和环境等诸多因素有关。研究［9］表明：RSV 感染可导致气道上皮细胞肿胀，继而坏死和脱落，同时释放大量的炎症因子，发生一系列的免疫和病理反应，从而导致气道上皮结构破坏和功能缺陷，引起反复喘息，甚至可能导致日后哮喘的发生。近年来，关于TGF-β1 的研究成为热点，TGF-β1 是一种同时具有促炎及抗炎双重作用的多功能细胞因子，主要由气道水平细胞和嗜酸性粒细胞分泌，能够诱导气道炎症、破坏上皮细胞、上调嗜酸性粒细胞及巨噬细胞等炎症细胞、促进糖蛋白及胶原蛋白等在细胞外基质聚集，使气道平滑肌增生、 纤维化， 最终导致气道重塑［10-11］。MORISHIMA 等［12］研究显示：TGF-β1可以促进豚鼠和人的纤维细胞转化为肌成纤维细胞，增加其原胶原水平，电子显微镜检测进一步证实了胶原沉积存在于肌成纤维细胞周围。FEHRHOLZ 等［13］发现：TGF-β1 间接抑制蛋白激酶中的某些成分可能减少细胞外基质的降解。王 浩 等［14］发 现：哮 喘 患 儿诱导 痰 中TGF-β1 水平明显高于正常儿童，且与哮喘的严重程度呈正相关关 系， 但 国 内 研 究［15-16］亦 显 示： 哮 喘 患 儿 血 清TGF-β1 水平的降低与其病情严重程度呈负相关关系。毛细支气管炎与哮喘具有共同的免疫学机制。本研究结果显示：急性期毛细支气管炎组患儿血清TGF-β1 水平明显升高，且中重度毛细支气管炎组患儿血清TGF-β1 水平明显高于轻度毛细支气管炎组，提示病情越严重，TGF-β1 水平越高；而在疾病恢复期，TGF-β1 水平则明显降低，提示TGF-β1参与了毛细支气管炎发病的病理生理过程，并与疾病的严重程度有关联。

表2 各组儿童潮气呼吸肺功能主要检测指标Tab.2 Main indexes of tidal breathing and pulmonary function of children in various groups （±s）

表2 各组儿童潮气呼吸肺功能主要检测指标Tab.2 Main indexes of tidal breathing and pulmonary function of children in various groups （±s）

* P＜0.01 compared with healthy control group；△P＜0.01 compared with mild bronchiolitis group.

Group Healthy control Mild bronchiolitis Moderate-severe bronchiolitis FP n 20 46 38 TPTEF/TE（η／%）35.58±4.21 28.18±4.03*24.73±3.15*△54.180＜0.01 VPEF/VE（η／%）36.24±4.89 28.27±3.95*23.79±2.74*△71.534＜0.01 VT/kg（mL·kg－1）7.57±1.46 7.20±1.30 6.96±1.01 1.573 0.212

表3 急性期毛细支气管炎组患儿血清TGF-β1 水平与潮气呼吸肺功能指标的相关性Tab.3 Correlations between serum TGF-β1 level and tidal breathing pulmonaryfunctionindexesinpediatricpatientsinbronchiolitis group at acute phase

肺功能检查对呼吸系统疾病尤其是慢性咳嗽和反复喘息性疾病的诊断、鉴别诊断及预后有重要的意义，可用于监测肺功能的损害程度。临床大样本研究［17］表明：年幼时期的严重呼吸道感染容易导致年长后持续性喘息甚至发展为慢性肺部疾病，且长期持续的阻塞性通气功能障碍发生率高，其原因仍然考虑与感染后多种气道炎症因子释放所致的肺组织不可逆损伤最终导致气道结构有关联。潮气呼吸肺功能检测无需受试者主动配合，可在安静睡眠情况下进行， 特别适用于评价婴幼儿的肺功能［18-19］。研 究［20-23］证 实：在 潮 气 肺 功 能 的 各 项 参数中，TPTEF／TE 和VPEF／VE 可作为判断气道阻塞的敏感指标， 且阻塞越重， 比值越低。张丽敏等［24］发现：定期监测毛细支气管炎患儿肺功能的变化，对可能转化为哮喘的患儿有早发现和早治疗的作用。本研究在毛细支气管炎患儿病情进入恢复期时进行潮气呼吸肺功能检测发现：轻度和中重度毛细支气管炎组患儿TPTEF／TE 和VPEF／VE 均较对照组明显降低；与轻度毛细支气管炎组比较，中重度毛细支气管炎组患儿TPTEF／TE和VPEF／VE 明显降低，说明毛细支气管炎患儿肺功能损害程度与病情呈正相关关系，且短期内难以恢复，说明病毒感染后即使患儿临床症状体征虽然明显好转，但对气道的损伤可能持续较长时间，与丁明杰等［25］的研究结论类似。本研究进一步对血清TGF-β1 水平与潮气呼吸肺功能主要参数进行相关性分析发现：急性期毛细支气管炎患儿血清TGF-β1 水平分别与肺功能TPTEF/TE 和VPEF/VE 呈负相关关系，提示在疾病早期，TGF-β1 水平越高，其气道阻塞程度越大，即早期检测TGF-β1水平一定程度上有助于预测患儿肺功能的预后。

综上所述，毛细支气管炎患儿血清TGF-β1 水平与其病情严重程度及TPTEF/TE 和VPEF/VE有相关性， 血清TGF-β1 水平能间接反映患儿的气道阻塞程度，可作为毛细支气管炎病情判断及肺功能预后的参考指标。本研究的不足之处是研究对象临床观察时间尚短，样本量仍不够大，控制TGF-β1 水平是否可以降低患儿日后肺功能的损伤以及哮喘的发生率尚未确定， 需未来进行长期、 大样本的研究。