Ang-1和MCP-1在小儿支气管哮喘外周血中的表达及其与肺功能的关系

孙灿光,张弦,颜晓磊,岳文静

(开封市儿童医院 a.呼吸内科;b.保健科;c.消化内科;d.血液内科,河南 开封 475000)

儿童支气管哮喘是由多种细胞(如肥大细胞、T淋巴细胞等)和细胞组分参与的以气道慢性炎症为特征的异质性疾病,通常与气道高反应性相关,还可出现多变的可逆性呼气气流受限[1-2]。临床多表现为喘息、气促、咳嗽,且多在夜间或清晨加剧,属于多发于夜间的特殊性哮喘,其发病机制较复杂,如不及时治疗患者易出现肺功能异常[3]。据统计我国约有3.47%儿童受支气管哮喘影响[4]。寻找早期诊治的生物标志物具有重要意义。血管生成素-1(angiopoietin-1,Ang-1)是一类细胞因子,具有促血管生长和血管修复作用,可上调凋亡抑制因子生存素,稳定细胞活力[5]。趋化因子单核细胞趋化蛋白-1(monocyte chemoattractant protein-1,MCP-1)在急性炎症反应中促进单核细胞和淋巴细胞聚集、黏附[6]。本研究旨在探讨Ang-1和MCP-1水平在小儿支气管哮喘外周血中的表达及其与肺功能的关系。

1 对象与方法

1.1 研究对象

选取开封市儿童医院在2019年5月至2022年5月诊治的162例支气管哮喘患儿作为研究对象,设为研究组。(1)纳入标准:①符合小儿支气管哮喘诊断标准[7];②家属签署知情同意书;③年龄6～14岁。(2)排除标准:①合并严重心、肝、肾等功能障碍;②合并其他恶性肿瘤;③其他肺部疾病引起的咳嗽、喘息。同时纳入80例年龄相近的健康体检儿童作为对照组,详细资料如表1,本次研究依据全球哮喘防治倡议[8]分为轻度持续组(92例)、中度持续组(37例)、重度持续组(33例)。本研究经开封市儿童医院医学伦理委员会批准。

表1 两组一般资料对比

1.2 调查方法

(1)收集资料:各组儿童资料包括年龄、性别、体重、身高等。(2)检测指标:清晨空腹采集两组研究者4 mL肘静脉血,室温静置30 min,2 500 r·min-1离心10 min,取上清液置于EP管中,于-20 ℃,冷冻保存待测。检验时室温静置2 h后进行测量,采用酶联免疫吸附试验测定MCP-1和Ang-1水平;采用耶格肺功能检测仪检测各组儿童的肺功能[第1秒用力呼气容积与用力肺活量比值(forced expiratory volume in one second/forced vital capacity,FEV1/FVC)、第1秒用力呼气容积(forced expiratory volume in one second,FEV1)、最大呼气流速(peak expiratory flow rate,PEF)],各指标结果以占正常预计值的百分比表示。

1.3 统计学处理

2 结果

2.1 各组儿童外周血Ang-1、MCP-1水平

哮喘患儿外周血Ang-1表达水平低于对照组,MCP-1水平高于对照组(P<0.05);中、重度患儿外周血中Ang-1水平低于轻度患儿,MCP-1水平均高于轻度患儿(P<0.05),重度患儿外周血中Ang-1水平最低,MCP-1水平最高(P<0.05),见表2。

表2 各组儿童外周血Ang-1、MCP-1水平对比

2.2 各组儿童肺功能指标

与对照组比较,哮喘患儿FEV1/FVC、FEV1、PEF等检测指标均降低(P<0.05);中、重度哮喘患儿FEV1/FVC、FEV1、PEF等指标均低于轻度患者(P<0.05),见表3。

表3 各组儿童肺功能指标对比

2.3 外周血中Ang-1、MCP-1与肺功能的相关性

Pearson相关分析显示,哮喘患儿外周血中Ang-1与FEV1/FVC、FEV1、PEF等肺功能指标呈正相关(r=0.753、0.784、0.605,P<0.05),MCP-1与FEV1/FVC、FEV1、PEF等肺功能指标呈负相关(r=-0.724、-0.815、-0.618,P<0.05),见表4。

表4 哮喘患儿外周血Ang-1、MCP-1与肺功能的相关性

2.4 Ang-1、MCP-1水平对儿童支气管哮喘的诊断价值

Ang-1、MCP-1诊断儿童支气管哮喘的AUC及95% CI分别是0.801(0.746～0.856)、0.803(0.778～0.828),诊断的cut-off值及灵敏度、特异度见表5。

表5 Ang-1、MCP-1水平对儿童支气管哮喘的诊断价值

3 讨论

支气管哮喘是由中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、肥大细胞、气道上皮细胞、平滑肌细胞共同参与的气道炎症性疾病[9]。患者常因炎症而出现反复发作的喘息及气促、咳嗽等症状,若不采取及时治疗,还会造成患者肺功能异常[10]。其具体的发病机制尚不清楚,目前认为气道炎症是支气管哮喘的发病机制之一,由多种免疫细胞及炎症因子参与[11]。尤其以儿童为常见患群,儿童免疫力相比成人更欠佳,易过敏,且小儿气管和支气管比成人狭窄,黏膜血管更丰富,易造成支气管痉挛,严重可形成呼吸功能衰竭[12-13]。目前,临床缺少理想的早期进行诊断和病情评价的指标。

Ang-1是一类具有强的促血管生长作用的细胞因子,能修复血管,上调凋亡抑制因子生存素,稳定细胞活力抑制凋亡,并在血管发育、血管重塑和炎症反应等多方面起关键作用[14-15]。王香玲[16]研究认为Ang-1与妊娠滋养细胞疾病相关,Ang-1在妊娠滋养细胞疾病中表达异常,且灵敏度较高,但在妊娠滋养细胞瘤患者中影响Ang-1表达的因素较多。

MCP-1是趋化因子CC家族中的一员,主要趋化单个核细胞、自然杀伤细胞和淋巴细胞,是细胞免疫过程中重要的趋化因子[17-18]。ANG-1与MCP-1在体内水平变化与动脉粥样硬化、肝肾器官纤维化等密切相关,而在哮喘和慢性阻塞性肺疾病等气道阻塞性疾病中则主要参与气道、肺泡结构慢性炎症、损伤以及支气管周围纤维化和上皮纤维化病理改变过程,故推测ANG-1与MCP-1在气道重塑中产生的作用与肺功能检测指标密切相关。胡浩然等[19]研究发现Ang-1与急性脑梗死相关,能保护受损神经元。MCP-1可作用于单核巨噬细胞系统,提高黏附分子的表达,并参与Rho系统的激活,介导炎症因子产生和组织损伤[20]。

本研究结果显示,哮喘患儿外周血中Ang-1表达水平低于对照组,MCP-1水平高于对照组;患儿病情越严重,Ang-1水平越低,MCP-1水平越高,患儿病情越严重其肺功能越差,Pearson相关分析显示,哮喘患儿外周血中Ang-1与FEV1/FVC、FEV1、PEF等肺功能指标呈正相关,MCP-1与FEV1/FVC、FEV1、PEF等肺功能指标呈负相关,提示Ang-1、MCP-1与支气管哮喘患儿的病情诊断和发展均具有相关性。贺巧峰等[21]研究发现MCP-1、基质金属蛋白酶-9、转化生长因子β1诊断哮喘灵敏度为73.3%、82.2%、84.4%,特异度为91.1%、91.1%、86.7%,认为血清MCP-1、基质金属蛋白酶-9、转化生长因子β1水平与哮喘急性发作患儿肺功能密切相关。结合本研究结果可知,Ang-1和MCP-1联合检测对支气管哮喘患儿病情诊断价值更高。

4 结论

小儿支气管哮喘外周血中Ang-1、MCP-1异常表达,二者与患儿肺功能密切相关,对小儿支气管哮喘有一定的辅助诊断价值,二者有望作为临床诊治小儿支气管哮喘的有效生物标志物。