肖青鋒,邴小三
手足口病是一種傳染性病毒性疾病,主要對象為嬰幼兒[1]。該疾病主要表現(xiàn)為發(fā)熱,手、足、臀部水皰疹,口腔黏膜潰瘍。手足口病的暴發(fā)主要由兩種腸道病毒引起:腸道病毒71和柯薩奇病毒A16。通常,手足口病是自限性的,但小部分兒童可能會經(jīng)歷嚴(yán)重的并發(fā)癥,如腦膜炎、腦炎、急性遲緩性麻痹和神經(jīng)源性肺水腫[2-3]。因此,對手足口病的發(fā)病機(jī)制、診斷和治療的研究仍然具有重要的臨床意義。病毒侵入中樞神經(jīng)系統(tǒng)可引起腦水腫和損傷,可進(jìn)一步誘發(fā)交感神經(jīng)興奮、兒茶酚胺釋放、全身炎性反應(yīng)和免疫損傷,并最終導(dǎo)致神經(jīng)源性肺水腫和其他嚴(yán)重并發(fā)癥。水通道蛋白(aquaporin,AQP)是跨膜通道蛋白,能使水和其他小溶質(zhì)(如甘油)在細(xì)胞間選擇性轉(zhuǎn)運(yùn)[4]。已證實(shí)水通道蛋白4(aquaporin 4,AQP-4)與腦水腫的發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān)[5]。本研究旨在通過檢測兒童腸道病毒71相關(guān)手足口病患兒口腔黏膜中AQP-4的表達(dá),為臨床判斷病情和預(yù)后提供幫 助。
本研究選取2016年1月-2019年1月襄陽市中心醫(yī)院收治的100例腸道病毒71引起的手足口病患兒為病例組,同期入院體檢的100例健康兒童為對照組。根據(jù)中國手足口病防治指南,對100例腸道病毒71引起的手足口病患兒進(jìn)行臨床分期。
1.1.1 入組標(biāo)準(zhǔn)①符合診斷標(biāo)準(zhǔn)[6]的腸道病毒71引起的手足口病患兒;②年齡3~12歲,性別不限;③健康兒童無呼吸道疾病史;④健康兒童無手足口病接觸史;⑤臨床資料完整者。
1.1.2 排除標(biāo)準(zhǔn)①合并風(fēng)疹者;②合并皰疹性咽峽炎者;③合并神經(jīng)源性肺水腫者;④合并惡性腫瘤者。
1.2.1 檢測方法患兒入院后常規(guī)水銀體溫計(jì)檢測患兒體溫,電子血壓計(jì)測量血壓,治療前,從口腔處獲取口腔黏膜樣本,清晨空腹?fàn)顟B(tài)下從肘關(guān)節(jié)處抽取靜脈血5 mL;治療7 d后,從口腔處獲取口腔黏膜樣本,空腹?fàn)顟B(tài)下從肘關(guān)節(jié)處抽取靜脈血5 mL。健康兒童于入院后按照相同操作采集口腔黏膜樣本和血液樣本5 mL。所取得的口腔黏膜、血液樣本立即送往實(shí)驗(yàn)室采用商業(yè)酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)測定C反應(yīng)蛋白(CRP)、肌酸激酶(creatine kinase,CK)、肌酸激酶同工酶(creatine kinase isoenzyme,CK-MB)、AQP-4和神經(jīng)原特異性烯醇化酶(neuron-specific enolase,NSE)的水平,所有測定均按照ELISA說明書進(jìn)行,所有樣品均一式兩份。檢測儀器為美國Bio-Bad全自動(dòng)酶標(biāo)儀,AQP-4試劑盒購于中國武漢博士德生物工程有限公司,CRP、CK、CK-MB、NSE試劑盒購自美國R&D公司。
1.2.2 觀察指標(biāo)①搜集兩組兒童性別、年齡等基線資料并進(jìn)行比較;②比較兩組兒童血清CRP、CK、CK-MB表達(dá)水平;③比較兩組兒童血清、口腔黏膜中的AQP-4表達(dá)水平;④比較不同臨床分期患兒治療前基線資料;⑤比較不同臨床分期患兒治療前后口腔黏膜中AQP-4表達(dá)水平和NSE表達(dá)水平。
本研究中數(shù)據(jù)全部采用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)分析軟件(美國IBM公司)進(jìn)行處理;計(jì)量資料采用“均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差”表示,多組間比較采用單因素方差分析或者重復(fù)測量的方差分析,組間兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn);計(jì)數(shù)資料采用百分率(%)表示,多組間比較采用χ2分析;P<0.05為差異存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
調(diào)查結(jié)果顯示,兩組兒童年齡、性別等基礎(chǔ)資料差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P> 0.05),病例組患兒平均病程(92.8±20.2)d,見表1。
病例組患兒血清CRP、CK、CK-MB水平均高于對照組,且兩組間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見表2。
表1健康兒童與手足口病患兒基礎(chǔ)資料比較Table 1 Baseline data of the children with hand,foot,and mouth disease versus healthy children
表2健康兒童與手足口病患兒血清CRP、CK、CK-MB水平比較Table 2 Serum levels of C-reactive protein,creatine kinase,and creatine kinase isoenzyme in healthy children versus children with hand,foot,and mouth disease
病例組患兒血清、口腔黏膜中的AQP-4表達(dá)水平均高于對照組,且兩組間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見表3。
表3健康兒童與手足口病患兒血清、口腔黏膜中的AQP-4表達(dá)水平比較Table 3 AQP-4 expression levels in serum and oral mucosa of healthy children versus children with hand,foot,and mouth disease
治療前,不同疾病分期患兒口腔黏膜中AQP-4表達(dá)水平由低到高依次為臨床1期、2期、3期,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);治療后,不同疾病分期患兒口腔黏膜中AQP-4表達(dá)水平均低于治療前相應(yīng)各期,且由低到高依次為臨床1期、2期、3 期,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見表4。
表4不同臨床分期手足口病患兒治療前后口腔黏膜中AQP-4表達(dá)水平比較Table 4 AQP-4 expression levels in oral mucosa of children with hand,foot,and mouth disease in terms of clinical stage before and after treatment
治療前,不同臨床分期患兒口腔黏膜中NSE表達(dá)水平由低到高依次為臨床1期、2期、3期,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);治療后,不同臨床分期患兒口腔黏膜中NSE表達(dá)水平均低于治療前相應(yīng)各期,且由低到高依次為臨床1期、2期、3 期,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見表5。
表5不同臨床分期患兒治療前后口腔黏膜中NSE表達(dá) 水平比較Table 5 Neuron-specific enolase expression levels in oral mucosa of children in terms of clinical stage of hand,foot,and mouth disease before and after treatment
手足口病是一種常見的傳染病,主要感染10歲以下的兒童,主要臨床表現(xiàn)為發(fā)熱、手、腳、臀部水皰疹、口腔黏膜潰瘍。大多數(shù)癥狀是自限性和輕度的,潛伏期為3~6 d,早期癥狀是低熱、咳嗽和喉嚨痛,逐漸惡化為虛弱和食欲不振。在最初的癥狀之后,發(fā)疹開始時(shí)是帶有水皰的丘疹,最后變成潰瘍。病變通常發(fā)生在口腔內(nèi),包括頰黏膜、硬腭、面頰表面、牙齦和舌頭,而手掌和腳底,臀部和生殖器區(qū)域偶爾也會出現(xiàn)病變[7]。即使在手足口病期間臨床特征相似,某些特定方面也經(jīng)常與特定病毒相關(guān)。在腸道病毒71引起的感染中,皮疹本質(zhì)上是瘀點(diǎn)和/或丘疹,主要分布在軀干和四肢。手足口病可導(dǎo)致嚴(yán)重的并發(fā)癥,包括肌陣攣發(fā)作、震顫、眼球震顫、腦干腦炎和脊髓灰質(zhì)炎樣麻痹性疾病。在某些情況下,還觀察到心動(dòng)過速、肺水腫/出血和心肺衰竭導(dǎo)致的立即死亡。手足口病目前還沒有有效的治療藥物或疫苗接種。因此,制定有效遏制手足口病的預(yù)防和治療措施已成為許多國家的研究重點(diǎn)。
AQP是一個(gè)新發(fā)現(xiàn)的膜通道蛋白家族。1994年,Agre和Verkman的研究小組獨(dú)立報(bào)告說,大腦表達(dá)了一種相當(dāng)高量的AQP cDNA,這種AQP被稱為汞不敏感水通道,后改名為AQP-4,免疫定位于整個(gè)大腦的室管膜細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞。迄今為止,在哺乳動(dòng)物組織中發(fā)現(xiàn)了13種AQP,這些蛋白在調(diào)節(jié)跨細(xì)胞膜的水流中起著重要作用[8]。AQP功能失調(diào)是導(dǎo)致某些疾病的原因,這些疾病與水平衡失調(diào)或自身免疫有關(guān)[9-10]。目前,AQP作為治療學(xué)潛在的藥物靶點(diǎn)的相關(guān)性已被廣泛認(rèn)可。免疫細(xì)胞化學(xué)顯示,AQP-4在鄰近腦微血管或腦表面皮亞爾覆蓋的星形細(xì)胞質(zhì)膜區(qū)域特別豐富。AQP-4也包含在突觸周圍的星形細(xì)胞中,但水平要低得多,即星形膠質(zhì)細(xì)胞不僅在解剖學(xué)上,而且在蛋白質(zhì)表達(dá)方面,都是高度極化的細(xì)胞。AQP-4是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的主要AQP,就人體定位而言,AQP-4在星形膠質(zhì)細(xì)胞和與血管或腦脊液密切接觸的不同組織中表達(dá)。AQP-4是大腦中最豐富的分子之一,在血-腦、腦脊液界面的星形細(xì)胞膜中尤為普遍。盡管AQP-4與許多病理生理過程有關(guān),但它在大腦生理學(xué)中的作用仍不明確。近期有證據(jù)表明,AQP-4參與了細(xì)胞外空間容量調(diào)節(jié)、鉀緩沖、腦脊液循環(huán)、間質(zhì)液吸收、廢物清除、神經(jīng)炎癥、滲透感覺、細(xì)胞遷移和鈣信號傳導(dǎo)等多種功 能。
近年來,AQP-4作為一種新的有希望的治療靶點(diǎn),引起了人們的極大關(guān)注。AQP-4在血-腦界面的高密度表達(dá)促使人們假設(shè)AQP-4控制著血-腦之間的水流量。哺乳動(dòng)物大腦中最重要的AQP是AQP-4,其與大腦水腫和損傷密切相關(guān)[11-13]。國外研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),在AQP-4基因敲除后,缺血后腦水腫大大減少;在中風(fēng)大鼠中的研究發(fā)現(xiàn),AQP-4的表達(dá)與腦水腫嚴(yán)重程度呈正相關(guān),抑制AQP-4可有效緩解腦水腫;另有研究表明,外傷性腦損傷患者腦脊液中AQP-4水平顯著升高,AQP-4是評價(jià)外傷性腦水腫腦水代謝的靈敏的生化指標(biāo)?,F(xiàn)已證實(shí)AQP-4與多種水平衡紊亂(即耳聾、腦水腫形成、癲癇和狼瘡性腦炎)有關(guān)[14-16],在人類癲癇中,發(fā)現(xiàn)紅細(xì)胞膜透水性有缺陷;在肌萎縮側(cè)索硬化癥中,膠質(zhì)細(xì)胞維持的腦內(nèi)穩(wěn)態(tài)的失敗被認(rèn)為是神經(jīng)細(xì)胞死亡的基礎(chǔ),在肌萎縮側(cè)索硬化癥的大鼠模型中發(fā)現(xiàn)了AQP-4的上調(diào);除了在腦內(nèi)水轉(zhuǎn)運(yùn)和離子穩(wěn)態(tài)中的作用外,AQP-4還被證實(shí)影響包括β淀粉樣蛋白在內(nèi)的腦實(shí)質(zhì)蛋白的清除。這些新的研究支持AQP-4介導(dǎo)的水轉(zhuǎn)運(yùn)強(qiáng)烈影響大腦中代謝物和離子的清除,不僅在腦內(nèi)水平衡中起著重要作用,而且對腦實(shí)質(zhì)分子清除也具有一定影響。腦功能不全是手足口病患兒嚴(yán)重并發(fā)癥的先決條件,為此提出假設(shè)AQP-4可能參與手足口病患兒腦水腫和損傷的病理過程。該病臨床2期是神經(jīng)系統(tǒng)受累期;臨床3期是心肺功能衰竭前期,極大多數(shù)在5歲以下,尤其1~3歲兒童發(fā)病后易轉(zhuǎn)入臨床2、3期。本研究發(fā)現(xiàn),腸道病毒71引起的手足口病患兒口腔黏膜中AQP-4表達(dá)水平高于健康兒童,且AQP-4表達(dá)水平隨著疾病嚴(yán)重程度的增加而增加,治療后AQP-4表達(dá)水平降低,推斷AQP-4可能通過調(diào)控血-腦之間的水流量參與腸道病毒71引起的手足口病的發(fā)生、發(fā)展[17-18]。
綜上所述,口腔黏膜中AQP-4表達(dá)水平與腸道病毒71引起的手足口病發(fā)生、發(fā)展以及預(yù)后相關(guān)。本研究的不足之處是受試者中沒有3歲以下病例,該年齡段的病例收集工作將在后續(xù)研究中開 展。