血清hBD-2、NT-proBNP、sICAM-1在急性下呼吸道感染患儿中的表达水平及对其病情预测的研究,*

周 英,刘 玲,张雪霜

遂宁市中医院儿科,四川遂宁 629000

急性下呼吸道感染是儿科常见呼吸系统炎性疾病,由于儿童机体器官发育不成熟,抵抗力相对较差,易遭受病原微生物侵袭而发病。轻症急性下呼吸道感染患儿症状多不明显,经治疗后可快速恢复,而重症急性下呼吸道感染危害性较大,可引起患儿出现高烧、呼吸困难等症状,严重时甚至影响患儿的生长发育[1-2]。因此,积极探索与急性下呼吸道感染病情严重程度相关的指标,并早期采取相关治疗措施,对改善患儿预后具有重要意义。β-防御素-2(hBD-2)是人体免疫系统重要组成部分,体外研究发现,hBD-2能够对细菌、病毒、真菌等病原微生物产生直接破坏作用,是人体抵御呼吸道感染的第一道防线[3]。N末端脑钠肽前体(NT-proBNP)是心肌细胞分泌的肽类激素,具有结构稳定、半衰期长等特点,常被应用于评价心脏功能,近年来,有研究发现,全身炎症反应也可导致NT-proBNP表达水平升高[4]。可溶性细胞间黏附分子1(sICAM-1)是一种表达在单核细胞、中性粒细胞表面的炎症激发受体,是早期诊断炎症疾病的指标,与感染程度呈正相关[5]。基于此,本研究观察急性下呼吸道感染患儿血清中hBD-2、NT-proBNP、sICAM-1表达水平,并分析3项指标对其病情检测的意义,旨在为急性下呼吸道感染的病情评估提供参考。现报道如下。

1.1一般资料 纳入2020年10月至2022年10月本院80例急性下呼吸道感染患儿为急性期组,另选取同期本院60例缓解期下呼吸道感染患儿为缓解期组。两组资料比较,差异无统计学意义(P>0.05)。具有可比性。见表1。

表1 两组一般资料比较[n(%)或

1.2入组标准 纳入标准:(1)急性下呼吸道感染符合《内科学》[6]中相关诊断标准;(2)患儿存在发热、咳嗽、肺湿啰音等症状体征。排除标准:(1)近4周接受免疫抑制剂、抗菌药物等药物治疗;(2)合并自身免疫系统疾病或血液系统疾病;(3)合并心、肾、肝等重要器官功能不全;(4)合并遗传代谢性疾病;(5)合并肺结核病、特发性间质性肺炎;(6)合并支气管发育不良、支气管哮喘或支气管内存在异物;(7)合并过敏性鼻炎或其他过敏性疾病。本研究经本院伦理委员会审批通过,患儿家属知情同意,愿意配合研究。

1.3方法 入院时,采集患儿静脉血3 mL,3 500 r/min离心15 min,取上清液,置于-70 ℃冰箱中保存待测,采用酶联免疫吸附试验测定血清hBD-2、sICAM-1表达水平,检测试剂盒购自武汉华美公司;采用电化学发光免疫分析仪(美国Roche公司)及配套试剂测定血清NT-proBNP表达水平。

1.4观察指标 (1)对比急性期组与缓解期组患儿血清hBD-2、NT-proBNP、sICAM-1表达水平。(2)采用临床肺部感染评分(CPIS)[7]评估患儿病情严重程度,该量表包含体温、分泌物、白细胞计数、气体交换指数[采集患儿动脉血,经GEM5000型全自动血气分析仪测定动脉血氧分压(PaO2)、吸入气氧分压(FiO2),并计算氧合指数(PaO2/FiO2,即气体交换指数]、X胸片浸润影(经X线片检查获得X胸片浸润影)、痰培养或气管吸取物培养(采集患儿痰液或气管吸取物置于培养皿中,观察病原菌数量)6个项目,每个项目0～2分,评分范围0～12分,评分≤6分视为轻症,评分>6分视为重症。将轻症患儿纳入轻症组,将重症患儿纳入重症组。(3)对比重症组与轻症组临床资料及实验室指标,包括性别(男、女)、营养状况(良好、不良)、就诊时症状持续时间(1～3 d、>3～7 d、>7 d,统计患儿就诊时咳嗽、咳痰、鼻塞、发热等症状持续时间),以及年龄、体温、白细胞计数和血清hBD-2、NT-proBNP、sICAM-1表达水平。

2.1急性期组和缓解期组血清hBD-2、NT-proBNP、sICAM-1表达水平比较 急性期组血清hBD-2、NT-proBNP、sICAM-1表达水平高于缓解期组,差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 急性期组和缓解期组血清hBD-2、NT-proBNP、sICAM-1水平比较

2.2急性下呼吸道感染患儿病情程度及与血清hBD-2、NT-proBNP、sICAM-1表达水平的相关性 经CPIS评分评估结果显示,80例急性下呼吸道感染患儿CPIS评分为(5.83±1.92)分,分为重症组和轻症组,其中重症组32例(40.00%),轻症组48例(60.00%);经Pearson相关性分析,结果显示,CPIS评分与血清hBD-2、NT-proBNP、sICAM-1水平呈正相关(r=0.337、0.325、0.386,P=0.002、0.003、<0.001)。见图1～3。

图1 CPIS评分与血清hBD-2水平的相关性散点图

图2 CPIS评分与血清NT-proBNP水平的相关性散点图

图3 CPIS评分与血清sICAM-1水平的相关性散点图

2.3急性下呼吸道感染患儿病情程度及临床资料、实验室指标比较 重症组体温及血清hBD-2、NT-proBNP、sICAM-1表达水平高于轻症组,差异有统计学意义(P<0.05);两组性别、营养状况、就诊时症状持续时间、年龄、白细胞计数比较,差异无统计学意义(P>0.05)。见表3。

表3 重症组与轻症组临床资料及实验室指标比较[n(%)或

2.4血清hBD-2、NT-proBNP、sICAM-1表达水平对急性下呼吸道感染患儿病情的影响 将血清hBD-2、NT-proBNP、sICAM-1表达水平作为自变量(均为计量资料),将急性下呼吸道感染患儿病情作为因变量(1=重症,0=轻症),经Logistic回归分析,结果显示,血清hBD-2、NT-proBNP、sICAM-1表达水平是急性下呼吸道感染患儿病情加重的危险因素(OR>1,P<0.05)。见表4。

表4 血清hBD-2、NT-proBNP、sICAM-1表达水平对急性下呼吸道感染患儿病情的影响

2.5血清hBD-2、NT-proBNP、sICAM-1表达水平预测急性下呼吸道感染患儿病情的价值 将血清hBD-2、NT-proBNP、sICAM-1表达水平作为检验变量,将急性下呼吸道感染患儿病情作为状态变量(1=重症,0=轻症),绘制ROC曲线,结果显示,血清hBD-2、NT-proBNP、sICAM-1表达水平对重症急性下呼吸道感染具有一定预测价值(AUC=0.728、0.769、0.786),联合检测预测价值更高(AUC=0.830)。见表5。

表5 血清hBD-2、NT-proBNP、sICAM-1表达水平预测急性下呼吸道感染患儿病情的价值

3.1急性下呼吸道感染发病因素及病情评估 急性下呼吸道感染主要是由于病原微生物侵入下呼吸道、肺泡及其他肺部结构所引起的一系列炎症改变,以发热、咳嗽、咳痰等为主要临床表现。由于患儿自我意识不清晰、不能准确表达自身情况,患病后易出现疾病进展,导致病情加重,危害患儿健康[8-9]。目前,CPIS评分是评价急性下呼吸道感染病情的常用方法,但该评分中痰培养或气管吸取物培养所需时间较长,不能在早期明确病情严重程度,临床应用受限[10]。寻找能够在早期评估急性下呼吸道感染病情的相关标志物,对指导临床治疗意义重大。

3.2hBD-2与急性下呼吸道感染病情的关系 hBD-2属小分子阳离子肽,在肺脏、气管支气管、皮肤、胃等器官组织中广泛存在。在健康人体血清中,hBD-2浓度较低,当机体发生细菌性肺炎时,其表达水平可显著升高[11]。本研究结果也显示,重症组血清hBD-2表达水平高于轻症组;且其表达水平与急性下呼吸道感染患儿病情呈正相关,即hBD-2表达水平越高,患儿病情越重。hBD-2是一种可诱导性防御素,当呼吸道黏膜遭受细菌或其他病原微生物侵袭时,病原微生物产物脂多糖可对呼吸道黏膜产生刺激,引起白细胞介素-1β、肿瘤坏死因子-α等多种炎症因子分泌,激活hBD-2基因启动区域转录因子,升高hBD-2表达水平[12]。hBD-2可对病原微生物的细胞膜产生孔道,对其细胞膜产生破坏,从而发挥灭杀病原微生物作用[13]。活化产生的hBD-2同时是Toll样受体4的内源性配体,在肿瘤坏死因子受体相关因子6、白细胞介素-1相关蛋白激酶等信号传导分子的协同作用下与Toll样受体4相结合,并触发信号级联反应,激活多种炎性细胞因子,hBD-2在灭杀病原微生物的同时还可能产生炎症损伤,与患者病情严重程度相关。

3.3NT-proBNP与急性下呼吸道感染病情的关系 NT-proBNP为B型钠尿肽前体物质,能够稳定存在于血浆中,是临床评估心功能异常状况的指标[14]。相关研究指出,肺动脉高压、促炎因子、缺氧等因素也可诱导B型钠尿肽分泌[15]。余华等[16]一项关于儿童肺炎支原体肺炎的研究中指出,NT-proBNP与患儿病情严重程度密切相关,在预测儿童肺炎支原体肺炎中具有一定临床价值。本研究中,重症组血清NT-proBNP表达水平高于轻症组,且NT-proBNP对重症急性下呼吸道感染具有一定预测价值。急性下呼吸道感染患儿遭受病原微生物感染后,会侵犯人体免疫系统,形成免疫复合物,导致心肌损伤;急性下呼吸道感染发生后还可能导致淋巴细胞亚群平衡紊乱,诱导机体炎性细胞因子大量释放,加重心肌损伤,升高NT-proBNP表达水平[17]。而重症急性下呼吸道感染患儿患病时机体处于应激状态,会增加机体氧消耗量,炎性细胞因子大量生成及缺氧状态均可升高肺动脉压,加剧缺氧症状,形成恶性循环,此过程中左心室过度收缩、牵拉,进步增加NT-proBNP分泌。

3.4sICAM-1与急性下呼吸道感染病情的关系 sICAM-1属免疫球蛋白超家族成员,是位于细胞膜表面的一类大分子糖蛋白,分布于白细胞、血管内皮细胞、上皮细胞、淋巴细胞表面,在机体免疫应答、肿瘤免疫、骨髓造血中起到重要作用[18-19]。在健康儿童血清中sICAM-1表达水平较低,当机体发生感染性疾病时,其表达水平可呈异常升高。本研究观察sICAM-1与急性下呼吸道感染病情的关系,结果显示,二者呈正相关,且sICAM-1是急性下呼吸道感染患儿病情加重的危险因素。急性下呼吸道感染发生时,细胞表面脱落的sICAM-1增加,可升高血清sICAM-1表达水平,促进中性粒细胞趋化,同时参与白细胞黏附作用,在局部炎症反应中起到重要作用[20]。异常升高的sICAM-1能够介导上皮细胞与中性粒细胞、上皮细胞与淋巴细胞间黏附,活化T细胞病向炎症部位浸润,导致炎症变态反应,加重患儿病情。

3.5hBD-2、NT-proBNP、sICAM-1联合检测对急性下呼吸道感染病情的预测价值 hBD-2、NT-proBNP、sICAM-1为临床常见生化指标,在呼吸道感染急性期,经多种信号通路诱导hBD-2表达水平,增加其释放量触发特异性免疫应答,升高sICAM-1表达水平,并介导多种炎症因子释放,破坏心肌细胞功能,增加NT-proBNP释放,三者共同参与疾病发生过程。待病情进入缓解期后,患者各项症状明显减轻,hBD-2、NT-proBNP、sICAM-1表达水平也随之降低。本研究绘制ROC曲线,结果显示,血清hBD-2、NT-proBNP、sICAM-1表达水平对重症急性下呼吸道感染具有一定预测价值(AUC=0.728、0.769、0.786),联合检测预测价值更高(AUC=0.830)。临床应密切关注急性下呼吸道患儿血清hBD-2、NT-proBNP、sICAM-1表达水平,早期判断病情,采用抗感染、心功能保护等综合治疗手段,以改善患儿预后。

综上所述,急性下呼吸道感染患儿血清中hBD-2、NT-proBNP、sICAM-1表达水平升高,3项指标表达水平与患儿病情严重程度密切相关,临床可通过检测急性下呼吸道患儿血清hBD-2、NT-proBNP、sICAM-1表达水平,早期预测病情发展状况。

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