穆志龍,高 穎,衛(wèi) 麗,韓 偉,張 晟,田 莉,焦富勇
(陜西省人民醫(yī)院兒童病院/陜西省川崎病診療中心,陜西 西安 710068)
川崎病(Kawasaki disease,KD)是一種好發(fā)于學(xué)齡兒童和嬰幼兒的急性全身性非特異性血管炎性疾病[1]。KD引起的冠狀動脈病變是嚴(yán)重的并發(fā)癥,未經(jīng)正規(guī)治療的KD患兒中20%~25%發(fā)生冠狀動脈瘤,特別是巨大冠狀動脈瘤破裂及冠狀動脈狹窄引起的心肌梗死最易導(dǎo)致猝死[2-3]。自日本川崎富作首次報道KD以來,已有50余年?,F(xiàn)今KD病因及發(fā)病機(jī)制仍不完全清楚。相關(guān)研究表明,KD發(fā)病機(jī)制可能與機(jī)體感染細(xì)菌后,細(xì)菌的熱休克蛋白(heat shock protein,HSP)抗原模擬宿主自身抗原并活化自身免疫有關(guān)[4]。
HSP有一個龐大的糖蛋白超級基因家族,其每個成員在機(jī)體受到應(yīng)激刺激時都發(fā)揮著重要的作用。在KD患兒體內(nèi),當(dāng)機(jī)體受到感染及炎癥反應(yīng)時,特定的HSP家族成員將會出現(xiàn)表達(dá)的改變。本文以HSP與心血管疾病的相關(guān)研究為切入點,著重研究KD患兒的HSP27和HSP70在發(fā)病過程中的表達(dá)情況,并分析其在KD中調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能、炎癥反應(yīng)及對組織臟器的保護(hù)作用,且進(jìn)一步研究其與KD病理機(jī)制及冠狀動脈病變發(fā)生的關(guān)系。期望通過對KD患兒血清HSP27和HSP70表達(dá)水平的認(rèn)識,為KD及冠狀動脈病變的預(yù)防、治療拓寬思路。
收集2017年1月至2019年12月陜西省人民醫(yī)院兒童病院收治的住院KD患兒30例為KD組,男17例,女13例;年齡為4個月~6歲,平均(2.5±1.8)歲。選取同期在本院兒童保健科正規(guī)體檢的健康兒童30例為對照組,男15例,女15例;年齡為4個月~5歲,平均(2.0±1.7)歲。KD組與對照組的年齡、性別比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。對照組兒童15天內(nèi)無臨床感染病史,未接受藥物,尤其是免疫制劑及輸血治療,各項炎性指標(biāo)均無明顯異常。所有研究對象入組均得到其監(jiān)護(hù)人知情同意,并簽署知情同意書。本研究得到陜西省人民醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)。
所有患兒均符合《小兒內(nèi)科學(xué)》第6版[5]中有關(guān)KD的診斷標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)KD病理變化,將KD組患兒病程在1~9天時分為KD急性期組,病程在10~31天時分為KD緩和期組;根據(jù)是否合并冠狀動脈損害,將KD組患兒分為KD冠狀動脈損傷組(KD coronary artery lesion,KD-CAL)12例和KD非冠狀動脈損傷組(KD non-coronary artery lesion,KD-NCAL)18例。
患兒在確診為KD后,于病程的第6~10天內(nèi)給予1次靜注人免疫球蛋白(intravenous immunoglobulin,IVIG)(國藥準(zhǔn)字S20003024)2g/kg;24小時后給予阿司匹林腸溶片(國藥準(zhǔn)字J20171021)30mg/kg,分2~3次服用,熱退后逐漸減量至小劑量(3~5mg/kg)。KD患兒病程的第1~2周及第3~4周行超聲心動圖評估冠狀動脈病變情況。冠狀動脈病變判斷標(biāo)準(zhǔn)為:①冠狀動脈腔可見毛糙、明顯不規(guī)則,或者冠狀動脈內(nèi)徑是相鄰段的1.5倍及以上;②年齡<5歲,冠狀動脈內(nèi)徑>3.0mm,年齡≥5歲,冠狀動脈內(nèi)徑>4.0mm;③冠狀動脈內(nèi)徑Z值≥2.0[1]。
分別抽取患兒的KD急性期(IVIG治療前)、KD緩和期(IVIG治療后,急性期癥狀體征基本消失,病程約3~4周左右)及對照組兒童空腹靜脈血2mL,要求無菌無溶血,室溫下靜置60分鐘,以4 500轉(zhuǎn)/分鐘離心5分鐘,分離血清,凍存于-80℃冰箱備用。通過酶聯(lián)免疫吸附法(enzyme-linked immunosorbent assay method,ELISA)測定每組血清中HSP27和HSP70的表達(dá)水平。
①各組血清HSP27和HSP70水平;②KD-CAL與KD-NCAL急性期及緩和期血清HSP27與HSP70水平。
KD急性期組、KD緩和期組及對照組的血清HSP27和HSP70水平比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);KD急性期組分別與KD緩和期組及對照組的血清HSP27和HSP70水平比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);KD緩和期組與對照組的血清HSP27和HSP70水平比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),見表1。
KD-CAL組急性期與KD-NCAL組急性期的血清HSP27和HSP70水平比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);KD-CAL組緩和期與KD-NCAL組緩和期的血清HSP27和HSP70水平比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),見表2。
表1 KD急性期組、KD緩和期組及對照組血清HSP27和HSP70水平的比較Table 1 Comparison of serum HSP27 and HSP70 levels among the acute KD subgroup,alleviated KD subgroup
表2 KD-CAL組與KD-NCAL組急性期及緩和期的血清HSP27和HSP70的比較Table 2 Comparison of serum HSP27 and HSP70 between the acute KD-CAL subgroup and the alleviated KD-CAL subgroup,and between the acute KD-NCAL group and the alleviated KD-NCAL
自50余年前KD在日本首次報道以來,全球均有發(fā)病,亞裔多見,且其發(fā)病率有逐年上升的趨勢。KD的發(fā)病具有明顯的區(qū)域流行性、季節(jié)性,而且屬于自限性疾病,以上這些特點與兒童感染性、發(fā)熱性疾病相似,高度提示KD與細(xì)菌等病原微生物感染密切相關(guān)。有研究支持KD是病毒或細(xì)菌感染后引起的異常免疫激活性免疫反應(yīng)[6]。細(xì)菌的HSP能激活免疫活性細(xì)胞,誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生自身免疫反應(yīng)。人類與細(xì)菌兩者的HSP具有高度的同源性,但人類與細(xì)菌同源的HSP卻不具有免疫源性。或許是人類針對自身HSP的T細(xì)胞在胸腺發(fā)育成熟過程中,由于克隆而選擇成為“禁忌細(xì)胞株”的緣故[7]。實驗研究證實,KD患兒急性期外周血中的CD4+和CD8+細(xì)胞克隆,不僅能識別細(xì)菌的HSP優(yōu)勢免疫表位,也能夠識別人類的HSP優(yōu)勢免疫表位,提示細(xì)菌和人類兩者的HSP特殊表位中具有一定的交叉反應(yīng)性[8]。KD患兒基本都是在細(xì)菌感染基礎(chǔ)上發(fā)病,說明這種感染性細(xì)菌的HSP與人類同源的HSP具用共同的抗原決定簇,所以在機(jī)體早期感染后,且在病原微生物交叉抗原的刺激下,感染引起機(jī)體免疫自身穩(wěn)定機(jī)制的錯誤調(diào)節(jié),使本處于休眠狀態(tài)并針對自身HSP的T細(xì)胞“禁忌細(xì)胞株”復(fù)活,把患兒全身血管組織作為靶器官,導(dǎo)致血管的廣泛免疫損傷。
HSP是一組多肽,也叫作應(yīng)激蛋白質(zhì),其結(jié)構(gòu)具有高度保守性,參與細(xì)胞正常的生長、發(fā)育和分化[9]。HSP通常是對人體起保護(hù)作用的蛋白。HSP最主要的作用是在機(jī)體受到各種有害刺激及組織損害時,作為分子伴侶參與新合成蛋白質(zhì)的正確折疊、幫助被破壞的蛋白質(zhì)復(fù)性而啟動內(nèi)源性保護(hù)機(jī)制[10-11]。HSP27和HSP70都是HSP亞家族中的重要成員之一。HSP27是一種普遍存在的小熱休克蛋白質(zhì),具有伴侶蛋白活性,其潛在功能包括:在動脈粥樣硬化形成中的抗炎反應(yīng)及血管平滑肌細(xì)胞移行,對氧化應(yīng)激、凋亡和毒素的抵抗,保護(hù)細(xì)胞免受各種應(yīng)激因素的損傷是其主要生物功能之一[12]。據(jù)研究,HSP27可參與細(xì)胞的增殖和分化及細(xì)胞凋亡的信號傳輸調(diào)整等,尤其發(fā)現(xiàn)在心臟組織中高表達(dá),其能保護(hù)細(xì)胞抵抗環(huán)境中各種應(yīng)激因素(如:熱、自由基、缺血和毒性物質(zhì)等)的侵襲[13-14]。目前在心血管疾病患者血清中已經(jīng)檢測出了抗HSP27抗體,測定心血管疾病患者血清中HSP27抗原、抗體濃度,或許可作為一種評估疾病是否易感及進(jìn)展的標(biāo)志物。HSP70可防止心肌缺血再灌注損傷,從而保護(hù)心臟。有研究表明,誘導(dǎo)HSP70的產(chǎn)生及高表達(dá),可使心肌損傷減輕和延緩,防止脂多糖誘導(dǎo)的功能障礙,并減少心肌梗死面積,促進(jìn)缺血再灌注損傷后的恢復(fù)[15-16]。HSP70既表達(dá)了心室重構(gòu)的嚴(yán)重程度,又參與了心室重構(gòu)的過程,進(jìn)一步促進(jìn)了冠狀動脈粥樣硬化斑塊從穩(wěn)定向不穩(wěn)定發(fā)展的進(jìn)程,并促進(jìn)斑塊破裂[17]。因此,不同程度誘導(dǎo)HSP70的升高,都可減輕心肌損傷的程度。HSP70與心肌損傷標(biāo)志物有一定的關(guān)系,因此,HSP70有望成為診治及管理心血管疾病的監(jiān)測指標(biāo)。
本研究顯示,KD急性期組與對照組比較,患兒血清HSP27和HSP70水平明顯增高;由此分析,可能是機(jī)體感染后,在免疫應(yīng)激過程中的HSP27和HSP70作為分子伴侶幫助被破壞的蛋白質(zhì)復(fù)性而啟動內(nèi)源性保護(hù)機(jī)制,從而保護(hù)細(xì)胞抵御多種應(yīng)激反應(yīng),使其在KD急性期時相對明顯增多,以達(dá)到保護(hù)心血管內(nèi)皮細(xì)胞的作用,說明其具有保護(hù)蛋白免受各種感染及免疫應(yīng)激因素?fù)p傷的生理特性。本研究顯示,KD緩和期組與KD急性期組比較,患兒血清HSP27和HSP70水平稍有下降,但與對照組比較,仍維持在相對較高水平;由此進(jìn)一步推測HSP27和HSP70在KD冠狀動脈炎癥形成中的抗炎反應(yīng),特別是其對氧化應(yīng)激、凋亡和毒素的抵抗,以及其保護(hù)細(xì)胞免受各種應(yīng)激因素?fù)p傷等生理功能可以持續(xù)到KD緩和期。因此提示,HSP27和HSP70在KD冠狀動脈損傷過程中,抑制動脈血管炎性反應(yīng),抵抗動脈粥樣硬化的形成,降低了冠狀動脈損傷的發(fā)生率,起到了保護(hù)心臟動脈血管的作用。本研究顯示,KD-CAL組與KD-NCAL組比較,KD-CAL組急性期及緩和期血清HSP27和HSP70水平均顯著降低;推測在KD-NCAL組中,血清HSP27和HSP70水平高表達(dá)可能抑制了心肌損傷的某一機(jī)制進(jìn)程,降低了免疫應(yīng)激反應(yīng),使心肌損傷減輕和延緩,從而減輕了心臟冠狀動脈損害的嚴(yán)重程度。
總之,探討HSP27、HSP70水平與KD冠狀動脈病變之間的潛在關(guān)系,對于研究KD的冠狀動脈病變發(fā)病機(jī)制很有必要;有助于識別、診治KD,以及更好地管理KD心血管后遺癥。