支气管哮喘患儿血清IL-8、IL-33水平与肺功能指标的相关性

徐 莉,陈运旺,廖赵妹,林 强,陈乙云

海南医学院第二附属医院儿科一区,海南海口 570311

支气管哮喘是一种慢性炎症疾病,在儿童中具有较高的发生率,患儿的主要临床表现为喘息、气促、胸闷等不同形式的气流受限,且容易反复发作[1]。相关研究表明,支气管哮喘的发病机制主要为气管内炎症介质及炎症因子等水平的升高促进气道内炎症反应的发生,导致气道高反应性,此状态会引起气道狭窄或发生痉挛,出现不可逆的气流受限行为[2-3]。而随着病情严重程度的增加及病程的延长,患儿持续性气流受限损伤气道表皮细胞的同时也会损伤肺功能,导致肺功能障碍[4-5]。因此,寻找与肺功能有关的指标对支气管哮喘的诊断及评估具有重要意义。白细胞介素(IL)-8是一种辅助性T细胞(Th)2型细胞因子,不仅能够影响免疫细胞等的合成与分泌,还能促进嗜酸性粒细胞的增殖、活化,以及炎症介质的合成与分泌,是重要的促炎细胞因子之一[6]。并且有研究发现,IL-8还能够趋化并激活炎症因子聚集于肺部,促进肺部炎症反应的发生,加重肺损伤,进而引发气道慢性炎症,与支气管哮喘的发生存在一定的相关性[7-8]。IL-33也是IL家族的重要成员之一,其在炎症反应、免疫损伤机制中扮演着重要角色[9],且IL-33也被发现在肺组织细胞、气管上皮细胞中存在异常表达,推测其与支气管哮喘所导致的肺损伤也有关[10-11]。但目前关于血清IL-8、IL-33与支气管哮喘患儿肺功能的相关性及其临床意义的研究较少,基于此,本研究检测了支气管哮喘患儿血清IL-8和IL-33水平,并分析了二者与肺功能指标的相关性及临床意义,以期为此类患儿的诊断及评估提供理论依据。

1 资料与方法

1.1一般资料 样本量计算公式:N=Z2×[P×(1—P)]/E2,其中Z为统计量,置信度为95%时,Z=1.96;E为误差值,本研究允许的最大误差按12%计算,P为概率值,按0.5计算,因此N=1.962×0.5×0.5/(0.122)≈60,样本量为60例。选取本院儿科哮喘门诊2023年1-6月收治的60例支气管哮喘患儿作为研究组,年龄5～14岁,平均(8.16±2.02)岁。纳入标准:(1)符合中华医学会儿科分会呼吸学组制定的《儿童支气管哮喘诊断与防治指南(2016年版)》[12]中的诊断标准,确诊为支气管哮喘;(2)临床资料完整。排除标准:(1)入组1个月内有糖皮质激素、免疫抑制药物等治疗史;(2)存在心、肝、肾等脏器功能障碍;(3)伴有免疫缺陷性疾病、血液疾病;(4)合并先天性气道畸形及肺部发育异常;(5)有气管炎、肺炎等呼吸道疾病史。根据支气管哮喘发作的严重程度分级[12]将研究组患儿分为轻度组(22例)、中度组(27例)和重度组(11例),另选取同期于本院就诊的60例气管异物或气道畸形的非哮喘患儿为对照组。所有患儿家属同意参与本研究且签署知情同意书,本研究符合《赫尔辛基宣言》相关准则,本研究经本院医学伦理委员会审批后进行。

1.2方法 (1)资料收集。收集所有研究对象的年龄、性别、体质量指数(BMI)等临床资料。(2)肺功能检测。采用肺功能检测仪(型号Quark PFT4,购自意大利COSMED公司)检测各项肺功能指标。患儿保持直立或坐直状态,同时保持头部自然水平,含一次性咬口器,经口作平静呼吸,待潮气曲线稳定后,于平静呼气末用力最大深吸气,再慢慢用力最大呼气至残气位,再用力吸气,检测第1秒用力呼气容积(FEV1)、用力肺活量(FVC)、FEV1/FVC、第1秒用力呼气容积占预计值百分比(FEV1%pre)、用力呼气50%时的瞬间流速(FEF50%)及最大呼气中期流速(FEF25%～75%)等指标。(3)血清IL-8和IL-33水平检测。采集所有受试者清晨空腹外周静脉血5 mL,静置1 h后以3 000 r/min离心10 min,收集上清液置于EP管中,—80 ℃冰箱保存待测。血清IL-8和IL-33水平采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测(试剂盒均购自上海酶联生物科技有限公司),严格按照试剂盒说明书进行操作。

2 结 果

2.1两组临床资料比较 两组年龄、性别及BMI比较,差异无统计学意义(P>0.05),而研究组FEV1、FVC、FEV1/FVC、FEV1%pre、FEF50%和FEF25%～75%低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 两组临床资料比较或n(%)]

2.2两组血清IL-8和IL-33水平比较 研究组血清IL-8和IL-33水平明显高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 两组血清IL-8和IL-33水平比较

2.3不同严重程度支气管哮喘患儿血清IL-8和IL-33水平比较 轻度组、中度组、重度组血清IL-8和IL-33水平依次升高,两两比较,差异有统计学意义(P<0.05)。见表3。

表3 不同严重程度支气管哮喘患儿血清IL-8和 IL-33水平比较

2.4血清IL-8、IL-33水平与肺功能指标的相关性 支气管哮喘患儿血清IL-8、IL-33水平与肺功能指标均呈负相关(P<0.05)。见表4。

表4 血清IL-8、IL-33水平与肺功能指标的相关性

2.5血清IL-8和IL-33对重度支气管哮喘的诊断价值分析 ROC曲线分析结果显示,血清IL-8和IL-33单独诊断重度支气管哮喘的AUC分别为0.660、0.681,而二者联合检测诊断重度支气管哮喘的AUC为0.861,明显大于血清IL-8和IL-33单独检测,差异有统计学意义(Z=2.579、1.978,P=0.023、0.047)。见图1和表5。

图1 血清IL-8和IL-33诊断重度支气管哮喘的

3 讨 论

支气管哮喘是由多种炎症细胞、炎症介质引发的气道慢性炎症疾病,患儿常表现出发作性喘息、气短、咳嗽等症状[13]。由于支气管哮喘起病急、病情进展迅速,一旦发展为难治性哮喘则会严重损伤患儿的呼吸功能及肺功能,且损伤不可逆,严重者还可能发展至呼吸衰竭,对患儿的生命健康及生活质量造成极大威胁[14-16]。目前,临床常通过监测患儿的肺功能来评估气道及肺损伤程度[17],本研究结果也显示,研究组FEV1、FVC、FEV1/FVC、FEV1%pre、FEF50%及FEF25%～75%均低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。为进一步提高诊断及评估支气管患儿肺功能的准确率,寻找简单易获取,且与肺功能紧密相关的血清因子进行辅助评估具有重要意义。本研究主要探讨了血清IL-8和IL-33水平与肺功能的相关性及其临床意义。

IL-8是一种由Th2型细胞合成并分泌的促炎因子,在机体内主要参与并影响细胞免疫、炎症反应等的发生过程[18],也有相关研究表明,血清IL-8水平与支气管哮喘的发生、发展有关[19]。本研究结果也显示,研究组血清IL-8水平明显高于对照组,且随着病情严重程度的增加而升高(P<0.05)。这可能是由于血清中IL-8水平的升高能够介导中性粒细胞的活化过程,促进炎症因子及介质的产生,并聚集于气道损伤处,进而导致病情加重[20]。相关性分析结果显示,血清IL-8水平与肺功能指标呈负相关(P<0.05),此结果进一步说明血清IL-8水平与肺功能损伤也有关,可作为诊断并评估支气管哮喘病情严重程度的特异性指标。

IL-33也是IL家族的重要成员之一,相关研究表明,IL-33能够促进内皮细胞及上皮细胞的损伤,促进炎症相关细胞的大量合成及分泌,诱导嗜酸性粒细胞等多种免疫细胞发生浸润进而参与气道重塑过程[20-21]。基于此,本研究对支气管患儿血清IL-33水平也进行了测定,结果显示,研究组血清IL-33水平高于对照组,且随着病情严重程度的增加而升高(P<0.05),说明血清IL-33水平与哮喘的发生、发展密切相关。进一步对血清IL-33水平和支气管哮喘患儿各项肺功能指标的相关性进行分析,结果显示,血清IL-33水平与肺功能指标均呈负相关(P<0.05)。王玲玲等[22]的研究结果也显示,肺炎患儿体液中IL-33水平与各肺功能指标呈负相关P<0.05),这与本研究结果一致。分析原因可能为血清IL-33水平的升高能够激活相关信号通路,促进哮喘相关效应因子的释放,导致气道高反应性,增加呼吸道阻力,最终导致肺功能的降低[23]。最后采用ROC曲线分析了血清IL-8和IL-33对重度支气管哮喘的诊断价值,结果显示,二者联合检测优于血清IL-8和IL-33单独检测,对重度支气管哮喘具有较高的诊断价值。

综上所述,支气管哮喘患儿血清IL-8和IL-33水平与各项肺功能指标密切相关,二者联合检测对重度支气管哮喘具有较高的诊断价值,能够用于临床辅助评估支气管哮喘患儿的肺功能及病情严重程度。后续将继续探讨血清IL-8和IL-33对支气管哮喘的具体影响机制。