反复肺炎患儿肠道菌群与免疫功能指标变化及相关性研究.pdf

陕 西 医 学 杂 志S h a a n x iM e d i c a l J o u r n a l2 0 2 3年9月第5 2卷第9期S e p.2 0 2 3V o l.5 2N o.9基金项目:四川省卫生和计划生育委员会科研课题(1 7 P J 4 0 7)通讯作者:潘 靓,E-m a i l:2 7 4 3 4 2 4 4 2q q.c o m反复肺炎患儿肠道菌群与免疫功能指标变化及相关性研究江 娟1,李 静1,夏 可1,唐 琴1,潘 靓1,刘 梦2(1.解放军西部战区总医院儿科,四川 成都6 1 0 5 0 4;2.四川大学华西第二医院儿科,四川 成都6 1 0 0 4 4)摘 要 目的:探讨反复肺炎(R P)患儿肠道菌群与免疫功能指标变化及两者的相关性。方法:选取R P患儿5 2例为R P组,选取急性肺炎(A P)患儿5 2例为A P组,选取体检健康儿童5 2例为对照组。比较三组肠道菌群数量、双歧杆菌和大肠杆菌比值(B/E)、T细胞亚群(C D 3+、C D 4+、C D 8+、C D 4+/C D 8+)、免疫球蛋白A(I g A)、I g G以及I g M水平。采用S p e a r m a n法分析R P患儿肠道菌群、B/E值与T细胞亚群、I g A、I g G、I g M水平的相关性。结果:R P组双歧杆菌数量、乳杆菌数量和外周血C D 3+、C D 4+、C D 4+/C D 8+、I g A、I g G以及I g M水平低于A P组及对照组,且A P组低于对照组(均P0.0 5)。R P组大肠杆菌数量和外周血C D 8+水平高于A P组及对照组,且A P组高于对照组(均P0.0 5)。大肠杆菌数量与C D 4+/C D 8+、I g A、I g G、I g M水平呈负相关(r=-0.4 1 5、-0.4 2 1、-0.3 7 6、-0.3 9 7,均P0.0 5)。双歧杆菌数量与C D 4+/C D 8+、I g A、I g G、I g M水平呈正相关(r=0.4 4 1、0.3 5 4、0.3 2 1、0.4 2 6,均P0.0 5)。乳杆菌数量与C D 4+/C D 8+、I g A、I g G、I g M水平呈正相关(r=0.3 0 8、0.4 0 3、0.4 2 1、0.3 8 4,均P0.0 5)。B/E值与C D 4+/C D 8+、I g A、I g G、I g M水平呈正相关(r=0.3 0 9、0.4 1 2、0.3 7 4、0.3 5 2,均P0.0 5)。结论:R P患儿存在肠道菌群紊乱,表现为双歧杆菌、乳杆菌数量降低,大肠杆菌数量升高,同时外周血C D 3+、C D 4+、C D 4+/C D 8+、I g A、I g G以及I g M水平降低,且肠道菌群数量与C D 4+/C D 8+、I g A、I g G、I g M水平有相关性。关键词 肺炎;儿童;肠道菌群;免疫功能;相关性中图分类号:R7 2 5.6 文献标志码:A D O I:1 0.3 9 6 9/j.i s s n.1 0 0 0-7 3 7 7.2 0 2 3.0 9.0 1 9C h a n g e so f i n t e s t i n a l f l o r aa n d i mm u n e f u n c t i o n i n d e x e si nc h i l d r e nw i t hr e c u r r e n tp n e u m o n i aa n dt h e i rc o r r e l a t i o nJ I ANGJ u a n,L I J i n g,X I AK e,T ANGQ i n,P ANL i a n g,L I U M e n g(D e p a r t m e n to fP e d i a t r i c s,W e s t e r nT h e a t e rC o mm a n dG e n e r a lH o s p i t a l o fP L A,C h e n g d u6 1 0 5 0 4,C h i n a)A B S T R A C T O b j e c t i v e:T oe x p l o r e t h e c h a n g e so f i n t e s t i n a l f l o r a a n d i mm u n e f u n c t i o n i n d e x e s i nc h i l d r e nw i t hr e-c u r r e n tp n e u m o n i a(R P)a n d t h e i r c o r r e l a t i o n.M e t h o d s:At o t a l o f 5 2c h i l d r e nw i t hR Pw e r e e n r o l l e da sR Pg r o u p,5 2c h i l d r e nw i t ha c u t ep n e u m o n i a(A P)w e r ee n r o l l e da sA Pg r o u p,a n d5 2h e a l t h yc h i l d r e nw e r ee n r o l l e da sc o n t r o lg r o u p.T h en u m b e ro f i n t e s t i n a l f l o r a,t h er a t i oo fB i f i d o b a c t e r i u mt oE s c h e r i c h i ac o l i(B/E),Tc e l l s u b s e t s(C D 3+,C D 4+,C D 8+,C D 4+/C D 8+),i mm u n o g l o b u l i nA(I g A),I g Ga n d I g Ml e v e l sw e r e c o m p a r e da m o n g t h e t h r e eg r o u p s.S p e a r m a nm e t h o dw a su s e dt oa n a l y z et h ec o r r e l a t i o nb e t w e e ni n t e s t i n a l f l o r a,B/Ev a l u ea n dTc e l ls u b s e t s,I g A,I g G,a n dI g Ml e v e l si nR Pc h i l d r e n.R e s u l t s:T h en u m b e ro fB i f i d o b a c t e r i u m a n dL a c t o b a c i l l u sa n dt h el e v e l so fC D 3+,C D 4+,C D 4+/C D 8+,I g A,I g G,a n dI g Mi nt h eR Pg r o u pw e r e l o w e r t h a nt h o s e i nt h eA Pg r o u pa n dt h e c o n-t r o l g r o u p,a n dt h o s e i nt h eA Pg r o u pw e r el o w e rt h a nt h o s ei nt h ec o n t r o lg r o u p(a l lP0.0 5).T h en u m b e ro fE s c h e r i c h i ac o l i a n dp e r i p h e r a l b l o o dC D 8+l e v e l i nR Pg r o u pw e r eh i g h e r t h a n t h o s e i nA Pg r o u pa n dc o n t r o l g r o u p,a n dt h o s e i nA Pg r o u pw e r eh i g h e r t h a nc o n t r o l g r o u p(a l lP0.0 5).T h en u m b e ro fE s c h e r i c h i a c o l iw a sn e g a t i v e l yc o r r e l a t e dw i t hC D 4+/C D 8+,I g A,I g G,I g Ml e v e l s(r=-0.4 1 5,-0.4 2 1,-0.3 7 6,-0.3 9 7,a l lP0.0 5).T h en u m b e ro fB i f i d o b a c t e r i u m w a sp o s i t i v e l yc o r r e l a t e dw i t hC D 4+/C D 8+,I g A,I g Ga n dI g Ml e v e l s(r=0.4 4 1,0.3 5 4,0.3 2 1,0.4 2 6,a l lP0.0 5).T h en u m b e ro fL a c t o b a c i l l u sw a sp o s i t i v e l yc o r r e l a t e dw i t hC D 4+/C D 8+,I g A,I g G,I g Ml e v e l s(r=0.3 0 8,0.4 0 3,0.4 2 1,0.3 8 4,a l lP0.0 5).B/Ev a l u ew a sp o s i t i v e l yc o r r e l a t e dw i t hC D 4+/C D 8+,I g A,I g G,I g Ml e v e l s(r=0.3 0 9,0.4 1 2,0.3 7 4,0.3 5 2,a l lP 0.0 5),见表1。本研究通过医院伦理委员会审批。表表11 三组一般资料比较组 别n年龄(岁)男/女(例)体重(k g)R P组5 26.0 41.2 22 8/2 41 8.5 12.1 1A P组5 25.7 61.3 43 1/2 11 8.2 41.9 8对照组5 25.9 71.2 72 9/2 31 8.3 32.0 8F/2值0.6 7 60.3 6 50.2 3 2P值0.5 1 00.8 3 30.7 9 31.2 研究方法1.2.1 样本采集:入院当日,采集新鲜粪便样本于无菌器皿中,于-8 0 低温保存,用于肠道菌群检测。同时,采集空腹静脉血4m l,分别置于抗凝管、促凝管,于4h内完成免疫功能指标检测。1.2.2 肠道菌群检测:取粪便样本1g进行稀释,将粪便稀释液接种于双歧杆菌、乳杆菌和大肠杆菌的选择性培养基上进行培养,计算菌落数,菌群数量以常用对数值(l g C F U/g)表示,同时计算双歧杆菌和大肠杆菌的比值(B/E)。1.2.3 外周血免疫功能指标检测:取抗凝管中的血液样本,采 用 流 式 细 胞 仪 检 测T细 胞 亚 群(C D 3+、C D 4+、C D 8+、C D 4+/C D 8+)水 平(试 剂 盒 批 号:2 0 2 0 0 6 2 2、2 0 2 1 0 3 2 8、2 0 2 2 0 2 1 5,北京同生时代生物技术有限公司)。取促凝管中的血液样本,经离心获得血清,采用免疫透射比浊法检测免疫球蛋白A(I g A)、I g G和I g M水平 试剂盒批号:M 2 1 1 2 9 3、M 2 0 9 2 1 3、M 2 0 9 5 1 7,贝克曼库尔特(美国)股份有限公司。1.3 观察指标 比较三组肠道菌群数量、B/E值、T细胞亚群、I g A、I g G以及I g M水平,分析R P患儿肠道菌群数量、B/E值与T细胞亚群、I g A、I g G以及I g M水平的相关性。1.4 统计学方法 采用S P S S2 2.0统计学软件分析数据。计量资料以(xs)表示,多组间比较采用单因素方差分析,进一步两两比较行S NK-q检验;计数资料比较 采用2检 验;采 用S p e a r m a n法 分 析R P患儿肠道菌群、B/E值与免疫功能指标的相关性;检验水准=0.0 5。2 结 果2.1 三组肠道菌群数量及B/E值比较 见表2。R P组双歧杆菌和乳杆菌数量、B/E值低于A P组及对照组,且A P组低于对照组(均P0.0 5)。R P组大肠杆菌数量高于A P组及对照组,且A P组高于对照组(均P0.0 5)。2.2 三组外周血T细胞亚群水平比较 见表3。R P组外周血C D 3+、C D 4+、C D 4+/C D 8+水平低于A P组及对照组,且A P组低于对照组(均P0.0 5)。R P组C D 8+水平高于A P组及对照组,且A P组高于对照组(均P0.0 5)。表表22 三组肠道菌群数量及B/E值比较(xs)组 别n双歧杆菌(l g C F U/g)乳杆菌(l g C F U/g)大肠杆菌(l g C F U/g)B/E值R P组5 23.6 90.6 65.3 30.8 95.4 40.8 20.6 80.1 8A P组5 24.7 30.7 9*6.3 60.7 5*4.5 60.7 9*1.0 40.1 9*对照组5 25.3 80.7 2*#7.5 11.0 1*#3.8 80.8 0*#1.3 90.2 1*#F值7 1.8 3 77 8.1 2 84 9.2 8 01 7 4.6 1 1P值0.0 0 10.0 0 10.0 0 10.0 0 1 注:与R P组比较,*P0.0 5;与A P组比较,#P0.0 51021陕 西 医 学 杂 志S h a a n x iM e d i c a l J o u r n a l2 0 2 3年9月第5 2卷第9期S e p.2 0 2 3V o l.5 2N o.9表表33 三组外周血T细胞亚群水平比较(xs)组 别nC D 3+(%)C D 8+(%)C D 4+(%)C D 4+/C D 8+R P组5 25 6.3 64.9 83 2.9 72.4 93 4.2 43.2 71.0 40.2 0A P组5 26 2.4 45.0 1*2 9.4 22.5 6*3 6.8 43.4 3*1.2 50.2 3*对照组5 26 7.4 55.3 2*#2 6.3 12.6 4*#4 0.3 63.8 7*#1.5 30.2 6*#F值6 1.5 2 58 7.8 3 43 9.3 1 45 8.7 3 9P值0.0 0 10.0 0 10.0 0 10.0 0 1 注:与R P组比较,*P0.0 5;与A P组比较,#P0.0 52.3 三组外周血免疫球蛋白水平比较 见表4。R P组外周血I g A、I g G以及I g M水平低于A P组及对照组,且A P组低于对照组(均P0.0 5)。表表44 三组外周血免疫球蛋白水平比较(g/L)组 别nI g AI g GI g MR P组5 20.8 90.2 87.0 31.3 10.6 10.1 9A P组5 21.2 00.3 1*8.5 31.2 8*0.8 30.2 1*对照组5 21.5 10.3 4*#1 0.9 61.4 3*#1.2 30.2 4*#F值5 1.6 7 71 1 3.6 4 11 1 1.8 4 9P值0.0 0 10.0 0 10.0 0 1 注:与R P组比较,*P0.0 5;与A P组比较,#P0.0 52.4 R P组肠道菌群数量、B/E值与免疫功能指标相关性分析 S p e a r m a n相关性分析结果显示,大肠杆菌数量与C D 4+/C D 8+、I g A、I g G以及I g M水平呈负相关(r=-0.4 1 5、-0.4 2 1、-0.3 7 6、-0.3 9 7,均P0.0 5),双歧杆菌数量与C D 4+/C D 8+、I g A、I g G以及I g M水平呈正相关(r=0.4 4 1、0.3 5 4、0.3 2 1、0.4 2 6,均P0.0 5),乳杆菌数量与C D 4+/C D 8+、I g A、I g G以及I g M水平呈正相关(r=0.3 0 8、0.4 0 3、0.4 2 1、0.3 8 4,均P0.0 5),B/E值 与C D 4+/C D 8+、I g A、I g G以 及I g M水平呈正相关(r=0.3 0 9、0.4 1 2、0.3 7 4、0.3 5 2,均P0.0 5)。3 讨 论R P是儿童常见的呼吸系统疾病,其病情反复不仅增加医用资源消耗,还会加重患儿家属心理负担,同时还会影响患儿的健康发育。近年来,虽然对R P的发病机制研究较多,但其发病机制仍未完全阐明,但发现微 生 物 病 原 感 染 在 肺 炎 发 病 过 程 中 有 重 要 作用9-1 0。有研究1 1表明,抗生素治疗会影响肠道菌群变化,而肠道菌群失调会引起新生儿免疫球蛋白含量减少。部分肺炎患儿发病时除伴有常见的咳嗽、气促,还伴有腹泻,引起肠道菌群失调,对机体的免疫功能产生影响。人体肠道菌群平衡可维护肠黏膜完整性、抵抗病原菌和调节免疫。肠道菌群种类丰富、数量庞大,双歧杆菌、乳杆菌是肠道菌群的优势群体,同时也是肠道有益菌群代表,而大肠杆菌是肠道的有害病原菌代表,B/E值越小表示肠道微生物定植抗力越弱1 2-1 3。本研究结果显示,R P组双歧杆菌和乳杆菌数量、B/E值低于A P组及对照组,且A P组低于对照组;R P组大肠杆菌数量高于A P组及对照组,且A P组高于对照组。这些结果表明R P及A P患儿均存在肠道菌群失衡,肠道微生物定植抗力较健康儿童减弱,且R P患儿肠道菌群失衡情况较A P患儿更严重,肠道微生物定植抗力较A P患儿更弱。动物实验1 4发现,增加复合益生菌制剂可提高小白鼠的生长性能、抗氧能力和免疫功能。临床研究1 5发现,益生菌用于老年肺炎治疗的疗效确切,能够改善患者的肺功能、免疫功能,减轻炎症反应及肠道菌群失衡。双歧杆菌、乳杆菌可以通过营养物质代谢等方式合成酸性物质,维持肠道内的酸碱环境平衡,有助于细菌及其代谢产物的排出。肠道细菌的代谢产物刺激机体免疫反应,激活T细胞免疫反应,C D 3+为总T淋巴细胞,C D 4+为辅助性T淋巴细胞,而C D 4+/C D 8+能够反映抑制性T细胞和辅助性T淋巴细胞平衡情况,其水平降低表示免疫功能降低。I g A、I g G及I g M均由黏膜固有层的浆细胞分泌。I g A有保护呼吸道黏膜的作用,预防病原微生物入侵,防止有害细菌在宿主体内扩散。I g G具有活化补体作用,可与巨噬细胞、自然杀伤细胞联合,具有抗感染作用。I g M有溶解细菌的作用,在感染早期起到抗感染作用。本研究结果显示,R P组 患 儿 的 外 周 血C D 3+、C D 4+、C D 4+/C D 8+、I g A、I g G以及I g M水平低于A P组及对照组,且A P组低于对照组,表明R P和A P患儿均存在免疫功能降低,且R P患儿免疫功能下降更明显。研究1 6-1 7表明,肺部免疫活化受肠道菌群控制,肺部和肠道间通过血液系统支持实现双向通信,肠道菌群参与黏膜固有免疫、获得性免疫调控过程。有研究1 8表明,肠道菌群可通过影响肺部免疫调节来参与呼吸道疾病的发生与发展。本研究结果显示,大肠杆菌数量与C D 4+/C D 8+、I g A、I g G以及I g M水平呈负相关,而双歧杆菌、乳杆菌及B/E值与C D 4+/C D 8+、I g A、I g G、I g M水平呈正相关,表明R P患儿体内肠道20212 0 2 3年9月第5 2卷第9期S e p.2 0 2 3V o l.5 2N o.9陕 西 医 学 杂 志S h a a n x iM e d i c a l J o u r n a l菌群变化影响免疫功能。考虑可能与肠道黏膜有关,其上皮细胞是肠道免疫系统的重要屏障,可识别肠道共生菌和致病菌,调节肠道微环境。肠道益生菌可促进肠道黏膜黏液层分泌黏液,进而促进肠上皮细胞紧密连接以增强机体肠黏膜的防御能力,增强其识别功能,从而维护机体的免疫功能1 9-2 0。肠道菌群失调降低肠道黏膜屏障功能,引起机体免疫反应增强,过度免疫反 应 又 会 损 伤 肠 道 黏 膜 屏 障,从 而 导 致 恶 性 循环2 1。综上所述,R P患儿存在肠道菌群紊乱,表现为双歧杆菌、乳杆菌数量降低,大肠杆菌数量升高,同时外周血C D 3+、C D 4+、C D 4+/C D 8+、I g A、I g G以及I g M水平降低,且肠道菌群数量与C D 4+/C D 8+、I g A、I g G以及I g M水平有相关性。参考文献1 B i e l i c k i J A,S t h rW,B a r r a t tS,e t a l.E f f e c t o f a m o x i c i l l i nd o s ea n dt r e a t m e n td u r a t i o no nt h en e e df o ra n t i b i o t i cr e-t r e a t m e n t i nc h i l d r e nw i t hc o mm u n i t y-a c q u i r e dp n 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