Ang-1和MCP-1在小兒支氣管哮喘外周血中的表達及其與肺功能的關系

孫燦光,張弦,顏曉磊,岳文靜

(開封市兒童醫院 a.呼吸內科;b.保健科;c.消化內科;d.血液內科,河南 開封 475000)

兒童支氣管哮喘是由多種細胞(如肥大細胞、T淋巴細胞等)和細胞組分參與的以氣道慢性炎癥為特征的異質性疾病,通常與氣道高反應性相關,還可出現多變的可逆性呼氣氣流受限[1-2]。臨床多表現為喘息、氣促、咳嗽,且多在夜間或清晨加劇,屬于多發于夜間的特殊性哮喘,其發病機制較復雜,如不及時治療患者易出現肺功能異常[3]。據統計我國約有3.47%兒童受支氣管哮喘影響[4]。尋找早期診治的生物標志物具有重要意義。血管生成素-1(angiopoietin-1,Ang-1)是一類細胞因子,具有促血管生長和血管修復作用,可上調凋亡抑制因子生存素,穩定細胞活力[5]。趨化因子單核細胞趨化蛋白-1(monocyte chemoattractant protein-1,MCP-1)在急性炎癥反應中促進單核細胞和淋巴細胞聚集、黏附[6]。本研究旨在探討Ang-1和MCP-1水平在小兒支氣管哮喘外周血中的表達及其與肺功能的關系。

1 對象與方法

1.1 研究對象

選取開封市兒童醫院在2019年5月至2022年5月診治的162例支氣管哮喘患兒作為研究對象,設為研究組。(1)納入標準:①符合小兒支氣管哮喘診斷標準[7];②家屬簽署知情同意書;③年齡6～14歲。(2)排除標準:①合并嚴重心、肝、腎等功能障礙;②合并其他惡性腫瘤;③其他肺部疾病引起的咳嗽、喘息。同時納入80例年齡相近的健康體檢兒童作為對照組,詳細資料如表1,本次研究依據全球哮喘防治倡議[8]分為輕度持續組(92例)、中度持續組(37例)、重度持續組(33例)。本研究經開封市兒童醫院醫學倫理委員會批準。

表1 兩組一般資料對比

1.2 調查方法

(1)收集資料:各組兒童資料包括年齡、性別、體重、身高等。(2)檢測指標:清晨空腹采集兩組研究者4 mL肘靜脈血,室溫靜置30 min,2 500 r·min-1離心10 min,取上清液置于EP管中,于-20 ℃,冷凍保存待測。檢驗時室溫靜置2 h后進行測量,采用酶聯免疫吸附試驗測定MCP-1和Ang-1水平;采用耶格肺功能檢測儀檢測各組兒童的肺功能[第1秒用力呼氣容積與用力肺活量比值(forced expiratory volume in one second/forced vital capacity,FEV1/FVC)、第1秒用力呼氣容積(forced expiratory volume in one second,FEV1)、最大呼氣流速(peak expiratory flow rate,PEF)],各指標結果以占正常預計值的百分比表示。

1.3 統計學處理

2 結果

2.1 各組兒童外周血Ang-1、MCP-1水平

哮喘患兒外周血Ang-1表達水平低于對照組,MCP-1水平高于對照組(P<0.05);中、重度患兒外周血中Ang-1水平低于輕度患兒,MCP-1水平均高于輕度患兒(P<0.05),重度患兒外周血中Ang-1水平最低,MCP-1水平最高(P<0.05),見表2。

表2 各組兒童外周血Ang-1、MCP-1水平對比

2.2 各組兒童肺功能指標

與對照組比較,哮喘患兒FEV1/FVC、FEV1、PEF等檢測指標均降低(P<0.05);中、重度哮喘患兒FEV1/FVC、FEV1、PEF等指標均低于輕度患者(P<0.05),見表3。

表3 各組兒童肺功能指標對比

2.3 外周血中Ang-1、MCP-1與肺功能的相關性

Pearson相關分析顯示,哮喘患兒外周血中Ang-1與FEV1/FVC、FEV1、PEF等肺功能指標呈正相關(r=0.753、0.784、0.605,P<0.05),MCP-1與FEV1/FVC、FEV1、PEF等肺功能指標呈負相關(r=-0.724、-0.815、-0.618,P<0.05),見表4。

表4 哮喘患兒外周血Ang-1、MCP-1與肺功能的相關性

2.4 Ang-1、MCP-1水平對兒童支氣管哮喘的診斷價值

Ang-1、MCP-1診斷兒童支氣管哮喘的AUC及95% CI分別是0.801(0.746～0.856)、0.803(0.778～0.828),診斷的cut-off值及靈敏度、特異度見表5。

表5 Ang-1、MCP-1水平對兒童支氣管哮喘的診斷價值

3 討論

支氣管哮喘是由中性粒細胞、嗜酸性粒細胞、肥大細胞、氣道上皮細胞、平滑肌細胞共同參與的氣道炎癥性疾病[9]?；颊叱Ｒ蜓装Y而出現反復發作的喘息及氣促、咳嗽等癥狀,若不采取及時治療,還會造成患者肺功能異常[10]。其具體的發病機制尚不清楚,目前認為氣道炎癥是支氣管哮喘的發病機制之一,由多種免疫細胞及炎癥因子參與[11]。尤其以兒童為常見患群,兒童免疫力相比成人更欠佳,易過敏,且小兒氣管和支氣管比成人狹窄,黏膜血管更豐富,易造成支氣管痙攣,嚴重可形成呼吸功能衰竭[12-13]。目前,臨床缺少理想的早期進行診斷和病情評價的指標。

Ang-1是一類具有強的促血管生長作用的細胞因子,能修復血管,上調凋亡抑制因子生存素,穩定細胞活力抑制凋亡,并在血管發育、血管重塑和炎癥反應等多方面起關鍵作用[14-15]。王香玲[16]研究認為Ang-1與妊娠滋養細胞疾病相關,Ang-1在妊娠滋養細胞疾病中表達異常,且靈敏度較高,但在妊娠滋養細胞瘤患者中影響Ang-1表達的因素較多。

MCP-1是趨化因子CC家族中的一員,主要趨化單個核細胞、自然殺傷細胞和淋巴細胞,是細胞免疫過程中重要的趨化因子[17-18]。ANG-1與MCP-1在體內水平變化與動脈粥樣硬化、肝腎器官纖維化等密切相關,而在哮喘和慢性阻塞性肺疾病等氣道阻塞性疾病中則主要參與氣道、肺泡結構慢性炎癥、損傷以及支氣管周圍纖維化和上皮纖維化病理改變過程,故推測ANG-1與MCP-1在氣道重塑中產生的作用與肺功能檢測指標密切相關。胡浩然等[19]研究發現Ang-1與急性腦梗死相關,能保護受損神經元。MCP-1可作用于單核巨噬細胞系統,提高黏附分子的表達,并參與Rho系統的激活,介導炎癥因子產生和組織損傷[20]。

本研究結果顯示,哮喘患兒外周血中Ang-1表達水平低于對照組,MCP-1水平高于對照組;患兒病情越嚴重,Ang-1水平越低,MCP-1水平越高,患兒病情越嚴重其肺功能越差,Pearson相關分析顯示,哮喘患兒外周血中Ang-1與FEV1/FVC、FEV1、PEF等肺功能指標呈正相關,MCP-1與FEV1/FVC、FEV1、PEF等肺功能指標呈負相關,提示Ang-1、MCP-1與支氣管哮喘患兒的病情診斷和發展均具有相關性。賀巧峰等[21]研究發現MCP-1、基質金屬蛋白酶-9、轉化生長因子β1診斷哮喘靈敏度為73.3%、82.2%、84.4%,特異度為91.1%、91.1%、86.7%,認為血清MCP-1、基質金屬蛋白酶-9、轉化生長因子β1水平與哮喘急性發作患兒肺功能密切相關。結合本研究結果可知,Ang-1和MCP-1聯合檢測對支氣管哮喘患兒病情診斷價值更高。

4 結論

小兒支氣管哮喘外周血中Ang-1、MCP-1異常表達,二者與患兒肺功能密切相關,對小兒支氣管哮喘有一定的輔助診斷價值,二者有望作為臨床診治小兒支氣管哮喘的有效生物標志物。