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重症支原体肺炎患儿铁死亡水平与炎症反应、氧化应激的相关性及意义

2024-07-24 88 上传者：管理员

摘要：目的研究重症支原体肺炎(MPP)患儿铁死亡水平与炎症反应、氧化应激的相关性及意义。方法选择2019年6月至2022年6月我院儿科收治的74例轻症MPP患儿和136重症MPP患儿，分别作为轻症MPP组和重症MPP组，另选择80例健康儿童作为对照组。采集血清并检测铁死亡标志物转铁蛋白受体1(TfR1)、酰基辅酶A合成酶长链家族成员4(ACSL4)、谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)、炎症反应标志物C反应蛋白(CRP)、白介素-6(IL-6),氧化应激标志物丙二醛(MDA)、过氧化脂质(LPO)的水平，比较三组间各个指标的差异，并分析铁死亡标志物与炎症反应标志物、氧化应激标志物的相关性。评估血清铁死亡标志物诊断重症MPP、预测重症MPP预后的价值。结果重症MPP组的血清TfR1、ACSL4、CRP、IL-6、MDA、LPO含量高于轻症MPP组和对照组，GPX4含量低于轻症MPP组和对照组(F值为321.061、233.544、839.887、761.429、897.668、585.581和196.558,P<0.05);重症MPP组的血清TfR1、ACSL4与CRP、IL-6、MDA、LPO呈正相关(r值介于0.311至0.441之间，P<0.05),GPX4与CRP、IL-6、MDA、LPO呈负相关(r值介于-0.413至-0.309之间，P<0.05);重症MPP组中预后不良患儿的血清TfR1、ACSL4含量显著高于预后良好患儿，GPX4含量低于存活患儿(t值为5.025、4.535和5.440,P<0.05);血清TfR1、ACSL4、GPX4三项指标联合对重症MPP诊断及预后预测价值最大(AUC=0.973,灵敏度为95.59%,特异度为100%;AUC=0.952,灵敏度为86.96%,特异度为88.46%)。结论重症MPP患儿铁死亡激活与炎症反应、氧化应激加重相关，血清铁死亡标志物是诊断重症MPP、预测预后的标志物。

关键词：
;铁死亡
氧化应激
炎症反应
肺炎支原体肺炎
诊断
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肺炎支原体肺炎(Mycoplasma PneumoniaePneumonia,MPP)是常见的儿童社区获得性肺炎。虽然多数MMP患儿为轻症,但近些年关于重症MMP的报道逐渐增多,重症MMP病情重、严重者可引起死亡[1-2]。肺炎支原体的致病机制包括上皮黏附、毒素释放、免疫炎症紊乱等,但具体机制仍不明确,这极大限制了重症MMP的早期诊断及治疗。铁死亡是一种新发现的细胞程序性死亡方式,以铁依赖和脂质过氧化为特征,转铁蛋白受体1(transferrinreceptor1,TfR1)、酰基辅酶A合成酶长链家族成员4(Acyl-CoA synthaselongchainfamilymember4,ACSL4)是激活铁死亡的关键分子,谷胱甘肽过氧化物酶4(glutathioneperoxidase4,GPX4)是抑制铁死亡的关键分子[3]。

铁死亡的激活以及TfR1、ASCL4、GPX4表达的异常在肺炎、脓毒症等感染性疾病中与炎症反应、氧化应激反应等生物学环节密切相关,这可能是导致炎症反应加剧、氧化应激损伤的重要因素[4-5]。动物实验表明,抑制铁死亡能显著改善MMP大鼠的肺损伤及炎症反应、氧化应激反应[6]。为深入认识铁死亡在MMP发病及病情向重症MMP发展中的作用,本研究以重症MMP患儿为对象,检测血清铁死亡标志物TfR1、ASCL4、GPX4水平,分析其与重症MMP患儿炎症反应、氧化应激的相关性及临床意义。

1、对象与方法

1.1研究对象选择

2019年6月至2022年6月期间我院儿科收治的210例MPP患儿作为研究对象,纳入标准:①符合专家共识中MMP诊断标准[7],即有肺炎的表现和/或影像学改变,肺炎支原体抗体滴度≥1∶160;②临床资料完整;③治疗前留取血清样本;④取得患儿家长知情同意。排除标准:①其他病原菌感染所致肺炎;②合并器质性疾病、遗传性疾病;③正在使用激素、免疫制剂治疗;④ 入院前接受过抗生素治疗。参照指南评估MPP的病情严重重度,符合重症MPP标准的患儿纳入重症MPP组、符合轻症MPP标准的患儿纳入轻症MPP组。另选取同期门诊体检的健康儿童作为对照组,纳入标准:①年龄3~12岁;②近1月无咳嗽咳痰、鼻塞流涕、发热、腹泻等症状;③无基础疾病、免疫缺陷、遗传性疾病。本研究经本院医学伦理委员会批准通过。重症MPP组74例,平均年龄(6.51±0.94)岁,男性42例、女性32例;轻症MPP组136例,平均年龄(6.68±0.89)岁,男性66例、女性70例;对照组80例,平均年龄(6.77±0.97)岁,男性40例、女性40例。3组一般资料比较,差异无统计学意义(P>0.05)。

1.2主要试剂及方法

1.2.1检测试剂TfR1、ASCL4、GPX4、C反应蛋白(Creactiveprotein,CRP)、白介素-6(interleukin-6,IL-6)、丙二醛(Malondialdehyde,MDA)、过氧化脂质(Lipidperoxidase,LPO)检测的酶联免疫吸附法试剂盒购买于武汉菲恩生物科技有限公司。

1.2.2检测方法

MPP患儿于治疗前抽取肘静脉非抗凝血1.5mL,对照组儿童于体检时抽取肘静脉非抗凝血1.5mL,静置15~30min、等待自然凝血,分离上层血清后放入-40℃ 冰箱保存。统一取出血清样本在4℃解冻,采用酶联免疫吸附法试剂盒检测TfR1、ASCL4、GPX4、CRP、IL-6、MDA、LPO的水平,按照试剂盒说明书进行检测操作,每份血清样本设置3个复孔,取3个复孔的平均值作为检测结果。

1.3治疗及预后评价

MPP患儿均按照指南给予抗感染、退热、止咳、平喘等治疗措施。轻症MPP患儿抗感染方案为阿奇霉素10mg/kg、静滴、1次/日,连续3d;重症MPP患儿抗感染方案为阿奇霉素10mg/kg、静滴、1次/日,连续5~7d。参照指南评价疗效,疗效达到治愈、显效、好转的重症MPP患儿判断为预后良好(n=51),疗效为无效或病情加重的重症MPP患儿判断为预后不良(n=23)。1.3统计学方法采用SPSS23.0软件进行统计学处理,计量资料进行正态性检验、均符合正态分布,以均数±标准差(x-±s)表示,组间比较采用单因素方差分析、有统计学差异的资料进一步采用LSD-t法进行两两比较;相关性分析采用Pearson检验;血清铁死亡标志物诊断重症MPP、预测重症MPP预后采用ROC曲线及曲线下面积(AUC)进行分析。P<0.05为差异有统计学意义。

2、结果

2.1三组间血清铁死亡标志物的比较

轻症MPP组和重症MPP组患儿的血清TfR1、ASCL4含量高于对照组,GPX4含量低于对照组(P<0.05);重症MPP组患儿的血清TfR1、ASCL4含量高于轻症MPP组,GPX4含量低于轻症MPP组(P<0.05),见表1。

表1三组间血清铁死亡标志物的比较

三组间血清炎症指标、氧化应激指标的比较轻症MPP组和重症MPP组患儿的血清CRP、IL-6、MDA、LPO含量高于对照组(P<0.05);重症MPP组患儿的血清CRP、IL-6、MDA、LPO含量高于轻症MPP组(P<0.05),见表2。

2.2血清铁死亡标志物与炎症指标、氧化应激指标的相关性重症MPP组患儿的血清TfR1、ACSL4与CRP、IL-6、MDA、LPO呈正相关,GPX4与CRP、IL-6、MDA、LPO呈负相关,见表3。

表2三组间血清炎症指标、氧化应激指标的比较

表3血清铁死亡标志物与炎症指标、氧化应激指标的相关性

2.3血清铁死亡标志物诊断重症MPP的效能血清

TfR1、ASCL4、GPX4单独及三者联合诊断重症MPP的ROC曲线见图1,分析结果显示:血清TfR1、ASCL4、GPX4单独诊断重症MPP的AUC分别为0.791、0.807及0.789,三者联合诊断重症MPP的AUC为0.973,见表4。

2.4重症MPP组血清铁死亡标志物与预后的关系

重症MPP组中死亡患儿的血清TfR1、ACSL4含量高于存活患儿,GPX4含量低于存活患儿(P<0.05),见表5。2.6血清铁死亡标志物对重症MPP预后的预测效能血清TfR1、ASCL4、GPX4单独及三者联合预测重症MPP预后的ROC曲线见图2,分析结果显示:血清TfR1、ASCL4、GPX4单独预测重症MPP预后的AUC分别为0.811、0.772及0.838,三者联合预测重症MPP预后的AUC为0.952,见表6。

表4血清TfR1、ASCL4、GPX4诊断重症MPP的效能

表5重症MPP组血清铁死亡标志物与预后的关系

图1血清TfR1、ASCL4、GPX4诊断重症MPP的ROC曲线

图2血清TfR1、ASCL4、GPX4预测重症MPP预后的ROC

表6血清TfR1、ASCL4、GPX4预测重症MPP预后的效能

3、讨论重症

MPP病情重、预后差、死亡风险高[8-9]。目前临床上缺乏早期诊断重症MPP以及评价重症MPP预后的标志物,不利于重症MPP的尽早识别、尽早干预。

3.1铁死亡的生物学特征

铁死亡是一种在不同肺疾病、感染性疾病中均发挥生物学作用的新型细胞死亡方式,不仅通过介导细胞死亡的途径导致脏器和组织损伤,还与炎症反应、氧化应激等存在密切关系并能加重组织的炎症性损伤和氧化性损伤[10-12]。铁死亡以铁依赖性脂质过氧化为特征,分子生物学上表现为TfR1、ACSL4、GPX4等基因表达异常。TfR1介导铁的转运和内吞进入细胞,能够启动细胞的铁死亡过程;ACSL4是细胞膜中多不饱和脂肪酸延长的关键酶,ACSL4将多不饱和脂肪酸转化为多不饱和脂肪酸磷脂酰乙醇胺的过程是产生铁死亡信号的必要条件;GPX4能够减轻脂质过氧化,对细胞铁死亡具有抑制作用[13-15]。

3.2铁死亡与MPPMPP

相关的基础研究证实肺炎支原体感染的肺炎大鼠体内铁死亡显著激活,抑制铁死亡减轻肺炎支原体感染引起的肺损伤[6]。基于此,本研究将铁死亡标志物作为MPP标志物展开分析,重症及轻症MPP患儿的血清TfR1、ACSL4含量增加,GPX4含量降低,表明在MPP发病过程中存在铁死亡的激活,与动物实验中肺炎支原体感染激活铁死亡的结果吻合。本研究中,重症MPP组的血清CRP、IL-6、MDA、LPO均高于轻症MPP组和对照组,提示重症MPP发病过程中存在炎症反应和氧化应激反应的激活。进一步进行相关性分析显示:激活铁死亡的TfR1、ACSL4与CRP、IL-6、MDA、LPO呈正相关,抑制铁死亡的GPX4与CRP、IL-6、MDA、LPO呈负相关,表明重症MPP的发生发展过程中铁死亡的激活与炎症反应、氧化应激反应均密切相关,激活炎症反应、氧化应激反应可能是铁死亡导致MPP病情加重、轻症MPP发展至重症MPP的相关机制。综上所述,重症MPP患儿的铁死亡显著激活,血清铁死亡标志物TfR1、ACSL4增多,GPX4降低;铁死亡激活与炎症反应、氧化应激加重相关。血清铁死亡标志物TfR1、ACSL4、GPX4联合使用对重症MPP具有较好的诊断效能、对重症MPP预后具有较好的预测效能。

参考文献:

[6]赵丽娜,葛国岚,李靖,等.蛇床子素通过Nrf2-Gpx4铁死亡途径对肺炎支原体肺炎大鼠肺损伤的改善作用[J].中成药,2023,45(1):48-54.

[7]中华医学会儿科学分会呼吸学组,《中华实用儿科临床杂志》编辑委员会.儿童肺炎支原体肺炎诊治专家共识[J].中华实用儿科临床杂志,2015,30(17):1304-1308

[9]黎念.儿童重症肺炎支原体肺炎的临床特点及预后[J].中国全科医学,2019,22(S2):61-64.

基金资助:衡阳市科学技术局(S2018N9031034365);

文章来源:郑艳兰,谢姣,卢美娟.重症支原体肺炎患儿铁死亡水平与炎症反应､氧化应激的相关性及意义[J].中国妇幼健康研究,2024,35(07):32-37.