EV71感染手足口病患兒血清IFN-γ及IL-4水平探討
手足口病(hand, foot, and mouth disease,HFMD)是由腸道病毒引起的急性出疹性傳染病,以CA16及EV71感染所致最常見,多發(fā)于5歲以下兒童,尤其是嬰幼兒,臨床特征表現(xiàn)為手、足、臀部出疹和口腔黏膜皰疹,絕大多數(shù)為自限性疾病。其中感染EV71型病毒者易出現(xiàn)危重癥,??刹l(fā)無菌性腦膜炎、腦脊髓炎、腦干腦炎、肺水腫、急性馳緩性麻痹和循環(huán)障礙等,致死原因主要為腦干腦炎及神經(jīng)源性肺水腫,嚴(yán)重危害嬰幼兒的生命健康。本研究檢測EV71感染手足口病患兒急性期和恢復(fù)期外周血IFN-γ及IL-4的水平,探討其變化與病情嚴(yán)重程度的關(guān)系,以期能為臨床病情評估及治療提供依據(jù)。
選擇2014年3月至2015年7月于鄭州大學(xué)附屬鄭州中心醫(yī)院兒科住院的手足口病患兒,經(jīng)咽拭子熒光定量PCR確診為EV71感染者,診斷標(biāo)準(zhǔn)參照中華人民共和國手足口病診療指南(2010年版),急性期及恢復(fù)期參照衛(wèi)生部重癥手足口病臨床救治專家共識(2011年版)標(biāo)準(zhǔn)。入選患兒年齡6個月~5歲,病程≤3天,入院前2周未應(yīng)用糖皮質(zhì)激素及其他免疫調(diào)節(jié)劑,并排除水痘、麻疹等出疹性疾病。將EV71感染患兒分為普通組及重癥組,其中普通組72例,男42例、女30例,中位年齡29.0個月(范圍18.7~39.2個月);重癥組48例,包括重型病例45例,危重型病例3例,其中男29例、女19例,中位年齡26.0個月(范圍21.0~36.0個月)。另選取同期兒科門診體檢的30例健康兒童作為對照組,男18例、女12例,中位年齡26.5個月(范圍19.8~40.3個月)。各組患兒性別比(χ2=0.059)、年齡(H=0.007)差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)。
取得家長知情同意,所有患兒分別于入院當(dāng)日及治療5天后抽取外周靜脈血1~2 mL,對照組于體檢時采血,置干燥管中予4 500 r/min(離心半徑17.5 cm),離心10 min,取血清置-80℃冰箱保存?zhèn)溆?。采用ELISA法檢測細胞因子水平,試劑購自上海生工生物工程股份有限公司,按說明書步驟操作。
采用SPSS17.0軟件進行分析。非正態(tài)分布計量資料以中位數(shù)(四分位數(shù)間距)表示,組間比較采用秩和檢驗。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
普通組、重癥組、對照組的IFN-γ水平分別為113.65(28.09~202.22)ng/L、129.70(43.55~285.12)ng/L、49.01(5.30~83.7)ng/L,三組IL-4水平分別為47.75(17.8~129.86)ng/L、60.35(24.05~142.03)ng/L、24.78(8.19~29.95)ng/L。普通組、重癥組患兒急性期血清IFN-γ及IL-4水平均高于正常對照組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05),而普通組與重癥組比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)?;謴?fù)期普通組、重癥組IFN-γ水平分別為63.46(19.37~113.7)ng/L、65.24(17.29~115.46)ng/L,IL-4水平分別為23.92(8.09~35.95)ng/L、20.86(6.21~39.26)ng/L,恢復(fù)期各病例組IFN-γ及IL-4水平與對照組比較,差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。
有研究表明,EV71引起的重癥手足口病患兒可出現(xiàn)免疫功能失調(diào)及細胞因子分泌的改變,進而通過免疫介導(dǎo)病理損傷機制,引發(fā)腦干損傷、全身炎癥反應(yīng)以及肺血管通透性增加等表現(xiàn),其預(yù)后與神經(jīng)病變的類型和病情嚴(yán)重程度有關(guān),病情嚴(yán)重者病死率高,或遺留嚴(yán)重后遺癥,而EV71病毒載量則與手足口病的嚴(yán)重程度無關(guān)。
兒童免疫系統(tǒng)發(fā)育尚未完全成熟,尤其是嬰幼兒,其先天性及獲得性免疫系統(tǒng)功能發(fā)育均不健全,易患感染性疾病,這可能也是手足口病易發(fā)于5歲以下兒童的原因之一。有研究表明,腸道病毒感染后T細胞在免疫發(fā)病機制中起重要作用。正常情況下,機體內(nèi)Th1和Th2能夠相互轉(zhuǎn)化并維持動態(tài)平衡,保持機體的穩(wěn)定性。但在病理狀態(tài)下,Th1和Th2細胞受外來抗原信號的刺激功能發(fā)生改變,細胞亞群的動態(tài)平衡被破壞,導(dǎo)致其下游的細胞因子水平發(fā)生改變,進而導(dǎo)致機體免疫功能發(fā)生改變。根據(jù)細胞因子在炎癥過程中作用性質(zhì)特點不同,可分為促炎因子和抗炎因子,IL-6、IL-8、TNF-α、IL-1β、IFN-γ等為促炎因子,IL-4、IL-10、IL-13等為抗炎因子。機體受病毒感染后,細胞限制病毒的入侵和復(fù)制,同時細胞被激活、擴增,并釋放大量細胞因子,它們構(gòu)成了免疫微循環(huán)的細胞因子網(wǎng)絡(luò),對于維持機體正常生理功能必不可少,但分泌過多,則對機體帶來嚴(yán)重危害。
IFN-γ、IL-4分別是Th1和Th2細胞的特征性細胞因子。IFN-γ是Ⅱ型IFN,主要由CD4+T細胞、CD8+T細胞和NK細胞產(chǎn)生,其可直接激活其他免疫細胞,在先天性免疫和獲得性免疫反應(yīng)中都起重要作用。IFN能抑制病毒復(fù)制,還可調(diào)節(jié)其他細胞因子的分泌,并誘導(dǎo)一系列細胞內(nèi)蛋白表達,發(fā)揮抗病毒效應(yīng)和調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答。有研究表明,EV71感染腦干腦炎及肺水腫患兒的外周血及腦脊液IL-6、IL-1β、TNF-α、IFN-γ等前炎癥細胞因子水平明顯升高,而IFN-γ可通過降低內(nèi)皮屏障及緊密連接增加血管通透性,在EV71肺水腫的發(fā)病機制中發(fā)揮重要作用。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn),重癥手足口病肺水腫患兒腦脊液中可檢測到高水平的IFN-γ與IL-6,進而推測其可能與EV71誘發(fā)的神經(jīng)病理損害有關(guān)。也有動物實驗證實,EV71感染的小鼠經(jīng)IL-6或 IFN-γ處理后可發(fā)生肺水腫。本研究顯示,EV71感染的普通組及重癥組手足口病患兒的血清IFN-γ水平均比健康對照組增高,且重癥組較普通組升高更明顯,提示高水平的IFN-γ參與了EV71感染的病理過程,且可能與病情嚴(yán)重程度有關(guān)。而恢復(fù)期患兒血清IFN-γ水平明顯下降,與健康對照組差異無統(tǒng)計學(xué)意義,說明IFN-γ水平的下降與疾病的恢復(fù)相一致,進一步證明了IFN-γ對手足口病進展的影響。IL-4 是重要的抑炎性細胞因子之一。有研究表明,手足口病患兒IL-4、IFN-γ均明顯下降,且重癥組較普通組下降更明顯。亦有研究表明,IL-4在重癥手足口病急性期升高,恢復(fù)期下降或者無任何變化。本研究顯示手足口病普通組及重癥組患兒IL-4水平均較正常對照組升高,恢復(fù)期下降,接近健康對照組水平(P>0.05),提示恢復(fù)期抗炎性細胞因子水平下降。結(jié)合本研究IFN-γ水平升高,提示手足口病患兒體內(nèi)存在激烈的免疫炎癥反應(yīng),促炎性細胞因子及抗炎性細胞因子維持于高水平狀態(tài),二者分別增高,相互拮抗,共同促進病情發(fā)展,過度的免疫炎癥反應(yīng)最終導(dǎo)致了機體各臟器的損害。而恢復(fù)期手足口病各組患兒IFN-γ、IL-4水平下降,提示病理狀態(tài)下機體內(nèi)過度激烈的免疫炎癥反應(yīng)趨于平靜,并通過自身代償以確保免疫功能的穩(wěn)態(tài)。
doi∶10.3969/j.issn.1000-3606.2017.10.020
鄭州市普通科技攻關(guān)項目(No.20130468)
[1.鄭州大學(xué)附屬鄭州中心醫(yī)院兒科(河南鄭州 450007);2.鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院兒科(河南鄭州 450052)孔慧霞 王 凱 段紅寶 劉靜炎 彭 韶 張艷華 段曉峰]
(本文編輯:蔡虹蔚)