急性哮喘加重( acute asthma exacerbation,AAE) 通 常由呼吸道病毒感染引起,特别是鼻病毒( RV) 。有 研究表明,儿童中 80% ~ 85% 的 AAE 与上呼吸道病 毒感染引起的峰值流量减少和喘息有关,约 80% 的学 龄儿童和 50% 的成人在喘息期也检测到 RV。RV 对过敏性哮喘患者气道的影响是通过促炎因子和炎性 细胞因子介导,诱导气道炎症过程加重哮喘严重程度 和 AAE。RV 感染后哮喘患者气道内炎性细胞增多 以应对炎症过程,这些细胞包括嗜酸性粒细胞、淋巴细胞和中性粒细胞。有研究表明,哮喘患者支气管肺 泡灌洗后数日内白细胞水平高于健康受试者。此 外,依赖 Th2 和 Th1 的免疫反应紊乱可能在哮喘合并 RV 患者炎症过程的调节中发挥重要作用。到目前 为止,虽然已有许多关于呼吸道病毒在儿童急性哮喘 发作中的作用的研究得到证实,但对于 RV 诱导的 AAE 患者的炎性反应,特别是细胞因子作用的研究还 很少,本研究描述了 AAE 期间有 RV 感染的哮喘儿童 的临床特征和细胞因子变化。
1 资料与方法
1. 1 一般资料
以 2016 年 12 月至 2018 年 12 月我 院收治的 < 15 岁 AAE 患儿 115 例为研究对象,其中男 75 例( 65. 2% ) ,女 40 例( 34. 8% ) ; < 2 岁 24 例 ( 20. 9% ) ,2 ~ 5 岁 52 例 ( 45. 2% ) ,> 5 岁 39 例 ( 33. 9% ) 。排除患有较严重疾病( 甲亢、心律失常、先 天性心脏病、风湿性心脏病等) 、因其他原因( 心力衰 竭、气胸、气道异物阻塞等) 急性发作的住院的哮喘患 儿或因其他病毒( 呼吸道合胞病毒或流感病毒) 感染 阳性的 AAE 患儿。选择来本院做健康体检无任何急 慢性疾病的健康儿童 30 例为对照组。比较 AAE 患儿 与健康对照组的临床特点及细胞因子水平。本研究经 本院伦理委员会批准,所有患者同意参加研究并签署 知情同意书。
1. 2 RV 感染及哮喘严重程度诊断
通过实时聚合 酶链反应( PCR) 检测鼻咽吸液中鼻病毒。所有儿童在 住院第 1 天均接受鼻咽抽吸,鼻咽吸液是在鼻与耳垂 之间的中段,用一根经过消毒的管子经鼻进入鼻腔收 集。每个研究对象吸入 5 ml 鼻咽液。采用 CFX96TM 实时系统 CC3071( Bio-Rad,Hercules,CA,USA) 对鼻咽 液进 行 分 析,诊 断 RV 感 染。根据小儿哮喘评分 ( PAS) 评定 AAE 的严重程度。检查包括呼吸速率、 耗氧量、呼吸肌收缩、听诊、呼吸困难等五部分内容,根 据这些症状的严重程度,每一项评分为 1 ~ 4 分,5 ~ 7 分为轻度哮喘发作,8 ~ 11 分为中度哮喘发作,12 ~ 15 分为重度哮喘发作。
1. 3 外周血细胞因子定量
细胞因子定量采用流式 细胞辅助免 疫 分 析 技 术 和 Bio-Plex 系 统 ( Bio-Rad, Hercules,CA,USA) 。使用不含抗凝剂的试管采集2 ml 患者静脉血样本,然后直接送到实验室进行分析。将 没有抗凝血剂的血液样品置于培养箱 ( 37℃ ) 中 30 min,然 后 在 1 000 g,4℃ 下 离 心 5 min,然 后 在 10 000 g,4℃下离心 15 min 并准备冷冻。将所有样品 储存在-80℃直至测试。通过夹心技术在聚苯乙烯微 球表面上通过免疫荧光检测细胞因子。基于从已 知浓度的细胞因子温育的微球发射的荧光密度,使用 Bio-Plex Manager TM 软件( Bio-Rad) 定量研究样品中 的细胞因子。对于每种细胞因子,用国际细胞因子标 准建立曲线拟合参数,并使用主曲线分析免疫测定 数据。
1. 4 统计学分析
应用 SPSS 19. 0 统计软件,计量资 料以 x珋± s 表示,多组间比较采用单因素方差分析,进 一步两两比较采用 LSD 法,计数资料组间比较采用列 联表 χ2 检验,P < 0. 05 为差异有统计学意义。
2 结果
2. 1 哮喘患儿RV 感染的临床及生物学特征
本研 究共纳入了 115 例哮喘儿童,有湿疹 58 例( 50. 4% ) ,有过敏性鼻炎 77 例( 67. 0% ) ,有季节性变态反应 110 例( 95. 7% ) ; 根据 PAS 评分有 19 例( 16. 5% ) 患儿为 轻度 哮 喘,38 例 ( 33. 1% ) 患儿为中度哮喘,58 例 ( 50. 4% ) 患儿为重度哮喘。鼻病毒阳性( RV + ) 患儿 63 例 ( 54. 8% ) ,鼻 病 毒 阴 性 ( RV - ) 患 儿 52 例 ( 45. 2% ) 。RV + 哮喘患儿与 RV - 哮喘患儿在年龄、 性别、湿疹、过敏性鼻炎、季节性变态反应、二手烟暴露 等方面差异无统计学意义( P > 0. 05) 。2 ~ 5 岁儿童 急性哮喘发作中 RV + 患病率最高,占52. 4% ,< 2 岁 儿童急性哮喘发作中 RV + 患病率最低,占 17. 4% 。 RV + 哮喘患儿与 RV - 哮喘患儿在哮喘评分、白细胞 升高、多形核白细胞升高等方面差异有有统计学意义 ( P < 0. 05) 。见表 1。
2. 2 RV 感染对哮喘患儿细胞因子谱的影响
结果 显示,非 Th2 相关细胞因子 IL-2 在哮喘患儿中无论有 无 RV 感染均显著低于对照组( P < 0. 05) ,RV - 、RV + 哮喘患儿 IL-8、IFN-γ 水平与对照组比较差异无统 计学意义( P > 0. 05) 。有或无 RV 感染的哮喘儿童 TNF-α 水平高于对照组,而 RV-哮喘患儿中 IL-10 水平 高于对照组和 RV + 的哮喘患儿,差异均有统计学意 义( P < 0. 05) 。RV-和 RV + 哮喘患儿 Th2 相关细胞因 子 GM-CSF 水平与对照组比较无差异( P > 0. 05) ,但 IL-4 水平与对照组比较显著升高( P < 0. 05) 。RV + 哮喘患儿 IL-5、IL-13 水平显著高于 RV-和对照组哮喘 患儿,差异均有统计学意义( P < 0. 05) 。
3 讨论
研究表明,大多数急性哮喘发作是呼吸道病毒 引发的,尤其是鼻病毒。本研究结果发现,54. 8% 的 AAE 患儿感染了 RV。Hewitt 等研究发现 RV 使 急性哮喘发作的风险增加了 9. 8 倍。此外,在 3 岁以 上的儿童中,与 RV 感染相关的哮喘发作的风险增加 了 25. 6 倍。Chen 等对 128 例急性哮喘加重儿童和 192 名健康儿童进行了病毒分离,结果显示 84. 9% 的 哮喘患儿为 RV 阳性,而对照组为 33% 。这些结果表 明 RV 感染可能是急性哮喘发作的主要诱因。RV 感 染是哮喘急性发作期间炎症细胞增加的主要原因。既 往研究表明,急性哮喘发作患者痰液细胞有 RV 感染, 多形核白细胞和嗜酸性粒细胞明显增多。本研究 外周血分析显示 RV 感染的 AAE 患儿的多形核白细 胞显著增加,与没有 RV 感染的儿童相比,尽管 RV + 哮喘患儿嗜酸性粒细胞增加百分比高于 RV-的哮喘患 儿,但没有显著性差异。