朱銀燕 華春珍 吳光聲 李珊
急性支氣管肺炎患兒血漿HNP1-3水平及其臨床意義
朱銀燕華春珍吳光聲李珊
【 摘要 】目的了解急性支氣管肺炎患兒血漿人中性粒細(xì)胞多肽1-3(HNP 1-3)水平及其在病原判斷中的參考價值。 方法88例急性支氣管肺炎患兒,分離其急性期和恢復(fù)期血漿,應(yīng)用ELISA法檢測HNP 1-3、白細(xì)胞計數(shù)、中性粒細(xì)胞計數(shù)和hs-CRP,并進(jìn)行比較。 結(jié)果急性期血漿HNP1-3為(257.0±150.6)ng/ml,明顯高于恢復(fù)期的(215.6±104.5)ng/ml(t=2.12,P<0.05),且血漿HNP1-3水平與白細(xì)胞總數(shù)、中性粒細(xì)胞計數(shù)和hs-CRP均明顯相關(guān)(r=0.283、0.275、0.273,均P<0.01)。 結(jié)論88例急性支氣管肺炎患兒急性期血漿HNP1-3水平明顯升高,且與白細(xì)胞總數(shù)、中性粒細(xì)胞總數(shù)和hs-CRP相關(guān),可能對細(xì)菌性感染的診斷有參考價值。
【關(guān)鍵詞】支氣管肺炎人中性粒細(xì)胞多肽兒童
急性支氣管肺炎是我國兒童最常罹患的疾病之一,引起小兒肺炎的病原有細(xì)菌、病毒、支原體等,正確判斷病原是有效治療的前提。在發(fā)展中國家,小兒肺炎以細(xì)菌感染多見[1],但細(xì)菌培養(yǎng)時間較長,門診患兒深部痰液采集依從性差,且抗生素的廣泛使用明顯影響病原菌的檢出率,故血常規(guī)和hs-CRP測定就成了輔助病原判斷的重要參考。人中性粒細(xì)胞多肽(human neutrophil peptides,HNP)是一類可殺滅細(xì)菌的α-防御素,是天然免疫的重要組分,共有6種,其中HNP 1-3主要存在于中性粒細(xì)胞的嗜天青顆粒中,其基礎(chǔ)水平的高低反映了抗感染作用的強(qiáng)弱[2]。正常情況下血漿HNP水平很低;而急性感染時則向胞外分泌大幅度增加[3]。本研究旨在探索急性支氣管肺炎患兒血漿HNP水平的變化,分析其在病原判斷中的可能參考價值。
1.1對象2012-01—03我院住院的部分急性支氣管肺炎患兒,共88例,其中男53例,占60.2%,女35例,占39.8%;年齡3~97(29.4±17.2)個月;均經(jīng)痰液支原體DNA檢測和雙份血清支原體抗體IgG檢測排除支原體感染。所有患兒肺部均可聞及細(xì)濕啰音,X線胸片均見斑片狀或較大片陰影。所有患兒進(jìn)行痰培養(yǎng)檢查,其中7例培養(yǎng)到致病菌,占8.0%,包括肺炎鏈球菌2例,肺炎克雷伯桿菌2例,大腸埃希菌1例,卡他莫拉氏菌1例、金黃色葡萄球菌1例。
1.2試劑和儀器EDTA抗凝管購自浙江友利醫(yī)學(xué)科技有限公司,人HNP 1-3試劑盒購自荷蘭Hycult Biotch公司,VERSA max microplate reader酶標(biāo)儀為美國Molecular Devices公司產(chǎn)品。
1.3標(biāo)本的采集和分離患兒分別于入院時以及恢復(fù)期(臨床癥狀和體征明顯好轉(zhuǎn)后),檢查臨床血液指標(biāo),檢查時抽取全血標(biāo)本1ml,標(biāo)本以EDTA抗凝,冰浴靜置數(shù)分鐘后4℃低溫低速離心分離血漿200μl并分裝2管,每管100μl,置-80℃冰箱保存待用。
1.4血漿HNP濃度的測定將-80℃保存的血漿室溫復(fù)溫,采用人HNP 1-3試劑盒,以ELISA法測定血漿樣本的HNP水平,采用復(fù)孔檢測結(jié)合陰性和零孔對照,保證結(jié)果準(zhǔn)確可靠。整個操作過程嚴(yán)格按照試劑盒說明書進(jìn)行。
1.5統(tǒng)計學(xué)處理采用SPSS16.0統(tǒng)計軟件,測得計量資料采用表示,兩兩比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn),相關(guān)性采用Pearson相關(guān)分析。
2.1一般情況急性期88例患兒均進(jìn)行血常規(guī)檢查,其中50例白細(xì)胞計數(shù)高于正常參考值,占56.8%,中性粒細(xì)胞計數(shù)57例高于正常,占64.8%;84例同時檢測了hs-CRP,34例患兒hs-CRP高于正常(10mg/L),占40.5%;恢復(fù)期69例患兒進(jìn)行了血常規(guī)和hs-CRP復(fù)查,其中白細(xì)胞計數(shù)8例高于正常,占9.1%,2例中性粒細(xì)胞計數(shù)高于正常,占2.3%,11例患兒hs-CRP高于正常,占12.5%。
2.2急性期和恢復(fù)期血漿HNP 1-3、白細(xì)胞計數(shù)、中性粒細(xì)胞計數(shù)和hs-CRP比較見表1。
表1 急性期和恢復(fù)期血漿HNP 1-3、白細(xì)胞計數(shù)、中性粒細(xì)胞計數(shù)和hs-CRP比較
由表1可見,88例患兒急性期血漿白細(xì)胞計數(shù)、中性粒細(xì)胞計數(shù)、hs-CRP水平、HNP 1-3水平均明顯高于恢復(fù)期(P<0.05或0.01)。
2.3血漿HNP1-3水平、白細(xì)胞和中性粒細(xì)胞計數(shù)和hs-CRP水平相關(guān)性分析見表2。
由表2可見,血漿HNP 1-3水平與白細(xì)胞計數(shù)、中性粒細(xì)胞計數(shù)和hs-CRP水平均明顯相關(guān)(均P<0.01)。
表2 血漿HNP1-3水平、白細(xì)胞和中性粒細(xì)胞計數(shù)和hs-CRP水平相關(guān)性分析
本組資料顯示,88例患兒中半數(shù)以上的患兒急性期白細(xì)胞計數(shù)和中性粒細(xì)胞計數(shù)高于正常同齡兒,40.5%的患兒hs-CRP高于正常,符合細(xì)菌感染的表現(xiàn),但深部痰液細(xì)菌培養(yǎng)陽性率較低,僅8.0%,分析原因,考慮與多數(shù)患兒入院前已用過抗生素有關(guān),采集的痰液標(biāo)本是否合格以及標(biāo)本是否及時接種對結(jié)果也有一定影響。本組痰液細(xì)菌培養(yǎng)陽性的8例患兒和血常規(guī)和hs-CRP符合細(xì)菌感染的表現(xiàn),所有患兒均使用過抗菌藥物,經(jīng)治療后白細(xì)胞總數(shù)、中性粒細(xì)胞計數(shù)和hs-CRP水平明顯下降,臨床治愈,提示治療有效,但有為數(shù)不少的患兒缺乏細(xì)菌感染的充分依據(jù)依舊預(yù)防性使用了抗菌藥物,提示抗菌藥物的過度應(yīng)用在臨床依舊存在,應(yīng)強(qiáng)調(diào)避免抗菌藥物濫用。
國內(nèi)外關(guān)于HNP與疾病相關(guān)性的研究相對較少。HNP屬于一類抗微生物多肽,HNP1和HNP3分別由30個氨基酸組成,兩者的區(qū)別在于N端第一個氨基酸。而HNP 2由29個氨基酸殘基組成,只在N端比HNP1和HNP3少一個氨基酸,因此HNP1-3多肽抗原性一致[5],可通過ELISA法檢測血漿HNP 1-3濃度的總和。HNP 1-3作為一類抗菌肽,可有效地殺傷多種病原微生物,尤其是細(xì)菌[3,6-8]。Panyutich等[3]報道細(xì)菌性腦膜炎和敗血癥患者血漿HNP水平分別為120~910ng/ ml和900~170 000ng/ml,敗血癥患兒血漿HNP水平高于化膿性腦膜炎患者,但兩者血漿HNP水平又明顯高于健康對照組。Ihi等[8]研究發(fā)現(xiàn)感染性疾病患者的血漿HNP水平明顯高于健康對照組,感染者中細(xì)菌感染者血漿HNP水平明顯高于非細(xì)菌感染者。本組急性支氣管肺炎患兒急性期血漿HNP水平明顯高于恢復(fù)期水平,提示HNP參與了機(jī)體的抗感染免疫。HNP可通過與病原菌抗原結(jié)合,抑制病原菌在黏膜上皮細(xì)胞黏附增殖[9-10],同時可增強(qiáng)病原抗原的免疫原性,促進(jìn)抗原遞呈細(xì)胞的遞呈加工而發(fā)揮抗感染作用[9-10]。本組血漿HNP1-3水平與白細(xì)胞總數(shù)和中性粒細(xì)胞計數(shù)明顯相關(guān),提示患兒受感染時白細(xì)胞總數(shù)尤其是中性粒細(xì)胞計數(shù)增高是血漿HNP釋放增加的原因,與文獻(xiàn)報道一致[3,8]。HNP在抗病毒感染中的作用相對不確定,國內(nèi)王永杰等[11]研究發(fā)現(xiàn)HNP對冠狀病毒沒有抑制和殺滅作用,與本研究通過HNP高低判斷患者的病原種類這一結(jié)論吻合。國外Jendeberg等[12]曾研究社區(qū)獲得性肺炎患兒血清抗微生物肽水平,發(fā)現(xiàn)患者血漿HNP并未較健康對照組增加,分析原因,可能與對方研究中肺炎的病原以非細(xì)菌病原感染為主有關(guān)。
CRP增高作為急性感染的指標(biāo)已在臨床上廣泛應(yīng)用,hs-CRP作為對CRP超敏感的檢測方法,能檢測出較血液中低濃度時的CRP變化。本研究顯示血漿HNP1-3水平不僅與白細(xì)胞計數(shù)和中性粒細(xì)胞計數(shù)明顯相關(guān),還與hs-CRP上升一致,顯示血漿HNP1-3水平可作為兒童急性支氣管肺炎病原判斷的輔助指標(biāo),若HNP增高提示感染的存在,若明顯增高提示細(xì)菌感染。HNP有抗感染的重要免疫功能,但HNP1-3同時具有一定的細(xì)胞毒性。有研究顯示,HNP1-3釋放到細(xì)胞外可引起組織損傷,高濃度的HNPs(>20μg/ml)對氣道上皮細(xì)胞有細(xì)胞毒性[6],因此,過強(qiáng)的HNP釋放在殺滅病原的同時也引起自身組織細(xì)胞損傷。
值得注意的是,由于HNP 1-3主要從中性粒細(xì)胞中釋放,若標(biāo)本采集后未能及時分離血漿和白細(xì)胞,或處理不當(dāng)致白細(xì)胞破壞,均可導(dǎo)致血漿HNP水平明顯升高,因此采集的標(biāo)本經(jīng)EDTA抗凝后必須及時冰浴靜置和4℃低溫離心,以期達(dá)到減少白細(xì)胞破壞的目的。此外,本組研究對象為經(jīng)呼吸道標(biāo)本DNA檢測和雙份血清肺炎支原體抗體檢測排除肺炎支原體肺炎的患兒,支原體肺炎患兒存在免疫功能紊亂,補(bǔ)體系統(tǒng)可能被激活[1],而HNP抑制補(bǔ)體激活的經(jīng)典途徑和凝集素途徑[13],因此本研究預(yù)測HNP與肺炎支原體肺炎的發(fā)生可能無直接相關(guān),故將肺炎支原體肺炎患兒排除,至于支原體肺炎是否存在HNP表達(dá)低下,有待進(jìn)一步研究。
[1]胡亞美,江載芳.諸福棠實(shí)用兒科學(xué)[M].7版.北京:人民衛(wèi)生出版社, 2006:12.
[2]Zhao L,Lu W.Defensins in innate immunity[J].Curr Opin Hematol,2014,21(1):37-42.
[3]Panyutich A V,panyutich E A,Krapivin V A,et al.Plasma defensin concentration are elevated in patients with septicemia or bacterial meningitis[J].J Lab Clin Med,1993,122(2):202-207.
[4]邱建迪,朱銀燕,華春珍.人中性粒細(xì)胞多肽1-3研究進(jìn)展[J].中國預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志,2013,14(8):632-635.
[5]Tsutsumi-IshiiY,Hasebe T,Nagaoka I.Role ofCCAAT/enhancerbinding protein site in transcription of human neutrophil peptide-1 and-3 defensin genes[J].J Immunol,2000,164(6):3264-3273.
[6]Doss M,White M R,Tecle T,et al.Human defensins and LL-37 in mucosal immunity[J].J Leukoc Biol,2010,87(1):79-92.
[7]Habets M G,Rozen D E,Brockhurst M A.Variation in Streptococcus pneumoniae susceptibility to human antimicrobial peptides may mediate intraspecific competition[J].Proc BiolSci,2012, 279(1743):3803-3811.
[8]Ihi T,Nakazato M,Mukae H,et al.Elevated concentrations of human neutrophil peptides in plasma,blood,and body fluids from patients with infections[J].Clin Infect Dis,1997,25(5):1134-1140.
[9]Kohlgraf KG,PingelLC,Dietrich D E,et al.Defensins as anti-inflammatory compounds and mucosal adjuvants[J].Future Microbiol,2010,5(1):99-113.
[10]Cederlund A,Agerberth B,Bergman P.Specificity in killing pathogens is mediated by distinct repertoires of human neutrophil peptides[J].J Innate Immun,2010,2(6):508-521.
[11] 王永杰,李曉萸,齊名,等.中性粒細(xì)胞防御素抗SARS冠狀病毒研究[J].解放軍醫(yī)學(xué)雜志,2004,29(12):1079-1081.
[12]Jendeberg A L,Stra lin K,Hultgren O.Antimicrobial peptide plasma concentrations in patients with community-acquired pneumonia[J].Scand J Infect Dis,2013,45(6):432-437.
[13]Groeneveld T W,Ramwadhdoebé T H,Trouw L A,et al.Human neutrophil peptide-1 inhibits both the classical and the lectin pathway ofcomplement activation[J].MolImmunol,2007,44(14): 3608-3614.
(本文編輯:沈昱平)
收稿日期:(2014-01-14)
基金項目:浙江省醫(yī)藥衛(wèi)生科技計劃項目(2012KYA155)
作者單位:310015杭州師范大學(xué)附屬醫(yī)院兒科
Serum human neutrophil peptides levels in children with bronchopneumonia
ZHU Yinyan,HUA Chunzhen,WU Guangsheng,et al.Department of Pediatrics,the Affiliated Hospital of Hangzhou Normal University,Hangzhou 310015,China
【 Abstract】ObjectiveTo investigate the serum human neutrophil peptides 1-3(HNP 1-3)levels in children with bronchopneumonia and its value for etiological diagnosis.MethodsPlasma samples were collected from 88 children with bronchopneumonia admitted between January and December 2012.Plasma HNP 1-3 levels were detected by enzyme linked immunosorbent assay(ELISA)at acute and convalescent stages of the patients.Independent sample t test was used to compare SA levels or iron levels between groups and Pearson correlation analysis was used to analyze correlation.ResultsEighty-eight children with bronchopneumonia,including 53 males(60.2%)and 35 females(39.8%)were included in the study.The mean HNP 1-3 level at the acute stage was 257.0±150.6 ng/ml,which was significant higher than that at the convalescent stage(215.6± 104.5mg/ml,t=2.12,P=0.036).Furthermore,plasma HNP1-3 levels were correlated with white blood cell(r=0.283,P<0.001),neutrophil(r=0.275,P=0.001)and HS-CRP(r=0.273,P=0.001).ConclusionPlasma HNP 1-3 level is significant higher at the acute stage than that in convalescent stage in children with bronchopneumonia and can be helpful in diagnosis of bacterial infection.
【Key words】BronchopneumoniahumanNeutrophil peptidesChildren