重症肺炎患儿血清Periostin、SDF1水平变化及其与免疫功能和预后的关系.pdf

传染病信息 2023 年 6 月 30 日 第 36 卷 第 3 期 Infect Dis Info,Vol.36,No.3,June 30,2023 238重症肺炎患儿血清 Periostin、SDF1水平变化及其与免疫功能和预后的关系甄炜娜，李 芳，王天宜，宋义琴 摘要 目的 探讨分析重症肺炎患儿血清骨膜蛋白（Periostin）、血清基质细胞衍生因子-1（stromal cell-derived factor-1,SDF-1）水平变化及其与免疫功能和预后的关系。方法 选取本院 2020 年 5 月2021 年 12 月收治的 108 例重症肺炎儿童。采集患儿入院时、入院 3 d、入院 5 d 时血清标本，检测血清 Periostin、SDF1 及 T 淋巴细胞亚群水平，采用急性生理和慢性健康状况评分 II（acute physiology and chronic health evaluation ,APACHE）评估患儿病情。根据入院后 30 d 患儿预后情况，将患儿分为预后良好组（68 例）和预后不良组（40 例）。采用 Spearman 相关性分析重症肺炎患儿血清 Periostin、SDF-1 水平与 T 淋巴细胞亚群和 APACHE 评分的关系，采用 ROC 曲线分析血清 Periostin、SDF-1以及 2 者联合评估重症肺炎儿童的预后。结果 入院时、入院 3 d、入院 5 d 时，预后不良组患儿血清 Periostin、SDF-1水平及 APACHE 评分均高于预后良好组，而 CD4+T 细胞占 T 淋巴细胞百分比（CD4+T 细胞比例）、CD8+T 细胞占 T淋巴细胞百分比（CD8+T 细胞比例）及 CD4+/CD8+水平均低于预后良好组（P 均 0.05）；2 组不同时间和组间两两比较差异均具有统计学意义（P 均 0.05）；预后不良组 APACHE 评分逐渐升高，但差异无统计学意义（P 0.05）。Spearman 相关性分析结果显示，血清 Periostin、SDF-1 水平与 CD4+T 细胞比例、CD8+T 细胞比例，CD4+/CD8+水平呈负相关（P 均 0.05）；血清 Periostin、SDF-1 水平与 APACHE 评分呈正相关（P 均 0.05）。ROC 曲线结果显示，入院 5 d 时血清 Periostin、SDF-1 联合检测评估重症肺炎患儿预后的 AUC 为 0.82（95%CI：0.814 0.859），敏感度与特异度分别为 83.42%、70.13%。结论 重症肺炎患儿血清 Periostin、SDF-1 水平升高，可能与 CD4+T 细胞、CD8+T 细胞水平下降有关，同时入院 5 d 时的表达水平对患儿预后评估具有一定潜在价值。关键词 重症肺炎；骨膜蛋白；基质细胞衍生因子-1；免疫功能；预后 中国图书资料分类号 R563，R725 文献标志码 A 文章编号 1007-8134(2023)03-0238-05DOI:10.3969/j.issn.1007-8134.2023.03.009Changes of serum Periostin and SDF-1 levels in children with severe pneumonia and their relationship with immune function and prognosisZHEN Weina*,LI Fang,WANG Tianyi,SONG YiqinPediatrics department,Baoding Children s Hospital Pediatrics,071000,China*Corresponding author,E-mail:AbstractObjective To explore and analyze the changes of serum Periostin and serum stromal cell-derived factor-1(SDF-1)levels in children with severe pneumonia and their relationship with immune function and prognosis.Methods One hundred and eight children with severe pneumonia admitted to our hospital from May 2020 to December 2021 were selected.According to the prognosis of 30 d after admission,the children were divided into a good prognosis group(68 cases)and a poor prognosis group(40 cases).Serum samples were collected at the time of admission,3 d after admission and 5 d after admission,and serum Periostin,SDF-1 and T lymphocyte subsets were tested.Acute physiology and chronic health evaluation (APACHE )was used to evaluate the condition of the children.Spearman was used to analyze the relationship between serum Periostin and SDF-1 levels and T lymphocyte subsets and APACHEscores in children with severe pneumonia.ROC curve was used to analyze the prognosis of children with severe pneumonia combined with serum Periostin,SDF-1 and 2 patients.Results On admission,3 d and 5 d,the levels of serum Periostin,SDF-1 and APACHE scores in the poor prognosis group were higher than those in the good prognosis group.The percentage of CD4+T cells in T lymphocytes(proportion of CD4+T cells),percentage of CD8+T cells in T lymphocytes(proportion of CD8+T cells)and CD4+/CD8+levels were lower than those in good prognosis group(P 0.05).There were statistically significant differences between the 2 groups at different time and between the 2 groups(P 0.05).APACHE score of poor prognosis group was increased gradually,but the difference was not statistically significant(P 0.05).Spearman correlation analysis showed that serum Periostin and SDF-1 levels were negatively correlated with the proportion of CD4+T cells,the proportion of CD8+T cells,and the level of CD4+/CD8+(P 0.05).Serum Periostin and SDF-1 levels were positively correlated with APACHE scores(P 0.05).ROC curve results showed that the area under ROC curve for the combined test of sera Periostin and SDF-1 to evaluate the prognosis of children with severe pneumonia was 0.82(95%CI:0.814-0.859)at 5 d after admission,and the sensitivity and specificity were 83.42%and 70.13%,respectively.Conclusions The levels of serum Periostin and SDF-1 increased in children with severe pneumonia,and may be related to the decrease of T cell levels of CD4+and CD8+.In addition,the expression levels of both at 5 d after admission display potential value on prognosis assessment.Keywordssevere pneumonia;periostin;stromal cell-derived factor-1;immune function;prognosis 基金项目 保定市科技计划项目（17ZF031）作者单位 071000，保定市儿童医院儿科（甄炜娜、李芳、王天宜、宋义琴）通信作者 甄炜娜，E-mail: 重症肺炎是肺炎患者肺部炎症加剧导致低氧血症或呼吸衰竭需进行通气支持的一种感染性危急重症1，是儿科常见的一种呼吸系统疾病，具有起病急、进展迅速、病死率高等特点，严重影响患儿预后2。因此，寻找可准确评估患儿病 传染病信息 2023 年 6 月 30 日 第 36 卷 第 3 期 Infect Dis Info,Vol.36,No.3,June 30,2023 239情变化及预后的指标，对提高患儿生存质量具有积极意义。既往有研究采用炎症指标来评估患儿预后，但炎症指标易受病情变化的影响，故其在临床病情评估中应用价值有限3。血清骨膜蛋白（Periostin）是一种细胞外基质蛋白，在辅助性 T细胞介导的气道炎症反应中表达，参与细胞增殖、入侵、血管生成及骨生成、代谢等多种生理过程，还参与了炎症反应，在肺功能损伤中起到一定作用4。但其与肺炎患儿肺功能、免疫功能及预后的关系的研究较少5。血清基质细胞衍生因子-1（stromal cell-derived factor-1,SDF-1）能够通过多种途径促进炎症因子的表达，参与机体的感染反应，与感染发生、发展有关，但其在重症肺炎病情评估的应用较少6。基于此，本研究通过分析血清 Periostin、SDF-1 水平与重症肺炎患儿免疫功能及预后的关系，旨在为临床重症肺炎患儿预后评估提供重要参考依据。1 对象与方法1.1 对象 选取我院 2020 年 5 月2021 年 12月收治的 108 例重症肺炎患儿作为研究对象，其中男性 64 例、女性 44 例；年龄 1 8 岁，平均（4.380.62）岁。根据入院后 30 d 患儿预后情况，分为预后良好组（68 例）和预后不良组（40 例）。纳入标准：符合儿童社区获得性肺炎管理指南中获得性肺炎诊断标准，获得性肺炎严重度评估标准及重症肺炎支原体肺炎诊断标准7；临床病例资料信息完整；发病 24 h 内入院；父母或监护人知晓同意均自愿签署知情同意书。排除标准：合并心、肝、肾等重要器官性疾病者；合并血液系统、免疫系统疾病或精神疾病及恶性肿瘤者；近 2 个月内使用过免疫抑制剂或糖皮质激素、抗生素等药物者。本次研究符合医学伦理学标准，获我院医院伦理委员会批准（伦理批号：2020-KYLN-023）。预后定义标准：预后良好表示经对症治疗后病情控制，且好转；预后不良表示经治疗后效果不理想，病情加重或死亡。1.2 方法 患儿入院后记录其一般资料，并予以抗感染、氧气吸入等对症支持治疗。采集患儿入院时（即入院第 2 d 清晨）、入院 3 d、入院 5 d时空腹静脉血 3 ml，以 3000 r/min 离心 10 min，取上层血清，置于-70 冰箱保存待测。采用美国 BD 公司 FACSCalibur 流式细胞仪检测 CD4+T细胞占 T 淋巴细胞百分比（CD4+T 细胞比例）、CD8+T 细胞占 T 淋巴细胞百分比（CD8+T 细胞比例）及 CD4+/CD8+比值。使用上海联迈生物工程有限公司试剂盒，采用酶联免疫吸附试验检测血清血清 Periostin、SDF1 水平，相关操作严格按试剂盒说明书进行。1.3 观察指标 搜集2组患儿入院时性别、年龄、呼吸频率、心率等一般资料并进行组间比较。检测入院时、入院 3 d、入院 5 d 时血清 Periostin、SDF1 水平，和免疫功能指标 CD4+T 细胞比例、CD8+T 细胞比例及 CD4+/CD8+比值，并采用急性生理和慢性健康状况评分 II（acute physiology and chronic health evaluation ,APACHE）8评估患儿病情，评分越高，表示健康状况越差，病情越严重。比较 2 组各时间点采集的相关指标水平变化情况，然后采用 Spearman 相关性分析血清Periostin、SDF-1 水平与患儿免疫功能和病情的关系。以重症肺炎患儿预后为因变量（1=预后不良，0=预后良好），以血清 Periostin、SDF-1 水平为自变量，绘制 ROC 曲线，以 AUC 判断其评估重症肺炎患儿预后的价值，AUC 越大，评估价值越高。1.4 统计学处理 应用 SPSS 19.0 软件建立数据库，计量资料均符合正态分布，用 xs 表示，组内比较采取配对样本 t 检验，组间比较采取独立样本t 检验；各时间点数据比较重复测量的方差分析；计数资料用n（%）表示，组间比较用四格表 2检验；相关性分析采用 Spearman 分析；绘制ROC 曲线评估血清 Periostin、SDF-1 对重症肺炎患儿预后的评估价值。P0.05为差异有统计学意义。2 结 果2.1 一般资料比较 2 组患儿性别、年龄、呼吸频率、心率等资料比较，差异均无统计学意义（P均 0.05），见表 1。组别例数男/女 例(%)年龄(岁)呼吸频率(次/min)心率(次/min)预后良好组6842(61.76)/26(38.24)4.470.5866.144.35143.5722.46预后不良组4022(55.00)/18(45.00)4.320.4367.234.58151.3424.382/t 值 0.477*1.4211.2331.682P 值0.4900.1580.2200.096表 1 2 组患儿一般资料比较Table 1 Comparison of general data between the 2 groups 注：*.2值 传染病信息 2023 年 6 月 30 日 第 36 卷 第 3 期 Infect Dis Info,Vol.36,No.3,June 30,2023 2402.2 血清 Periostin、SDF-1、CD4+T 细胞比例、CD8+T 细胞比例、CD4+/CD8+比值和 APACHE 评分比较 入院时、入院 3 d、入院 5 d 时，预后不良组血清 Periostin、SDF-1、APACHE 评分均高于预后良好组，而 CD4+T 细胞比例、CD8+T 细胞比例及 CD4+/CD8+比值均低于预后良好组（P 均 0.05）。入院 3 d、入院 5 d 时预后良好组血清 Periostin、SDF-1 水平、APACHE 评分均低于入院时，而 CD4+T 细胞比例、CD8+T 细胞比例及 CD4+/CD8+比值均高于入院时，且差异具有统计学意义（P 均 0.05）。入院 3 d、入院 5 d时预后不良组血清 Periostin、SDF-1 水平，CD4+T细胞比例、CD8+T 细胞比例及 CD4+/CD8+比值均高于入院时，且差异具有统计学意义（P均0.05）；APACHE 评分也逐渐升高，但差异无统计学意义（P 0.05），见表 2。组别时间点Periostin(ng/L)SDF-1(pg/ml)CD4+T细胞比例(%)CD8+T 细胞比例(%)CD4+/CD8+APACHE 评分(分)预后良好组(n=68)入院时132.5432.37186.3442.5635.224.1324.152.381.360.2319.022.34入院 3 d 86.3928.45a 169.5736.43a 37.463.27a26.332.12a1.490.37a 17.812.45a入院 5 d 75.6221.71ab 154.2932.68ab 39.353.14ab 28.421.57ab 1.650.41ab 17.022.62aF 值80.09912.46323.18573.6729.63311.401P 值 0.000 0.000 0.000 0.0000.000 0.000预后不良组(n=40)入院时 148.3738.52*237.6153.82*27.163.11*17.241.53*1.030.14*20.132.52入院 3 d 169.2441.69a*284.3956.27a*29.253.24a*19.362.14a*1.240.22a*20.613.24入院 5 d 193.5648.33ab*325.4862.35ab*31.323.47ab*21.453.62ab*1.350.29ab*21.224.37F 值12.13323.31116.11826.55420.8550.996P 值 0.000 0.000 0.000 0.000 0.0000.371表 2 2 组患者血清 Periostin、SDF-1 水平，CD4+T 细胞比例、CD8+T 细胞比例，CD4+/CD8+及 APACHE评分比较（xs）Table 2 Comparison of serum Periostin and SDF-1 levels,proportion of CD4+T cells,proportion of CD8+T cells,score of CD4+/CD8+and APACHE between the 2 groups(xs)注：a.与入院时比较，P 0.05；b.与入院 3 d 比较，P 0.05；*.与预后良好组比较，P 0.052.3 血 清 Periostin、SDF-1 水 平 与 CD4+T 细胞 比 例、CD8+T 细 胞 比 例、CD4+/CD8+比 值、APACHE 评分的关系 Spearman 相关性分析结果显示，入院时、入院 3 d、入院 5 d 时，血清Periostin、SDF-1 水平与 CD4+T 细胞比例、CD8+T 细胞比例、CD4+/CD8+比值呈负相关关系（P均 0.01），而与 APACHE 评分呈正相关关系（P 均 0.05），见表 3。指标PeriostinSDF-1入院时入院 3 d 时 入院 5 d 时入院时时入院 3 d 时入院 5 d 时 r 值P 值r 值P 值r 值P 值r 值P 值r 值P 值r 值P 值CD4+T 细胞比例-0.4260.000-0.5380.000-0.6120.000-0.4320.000-0.5280.000-0.6220.000CD8+T 细胞比例-0.4530.000-0.5470.000-0.6340.000-0.4410.000-0.5370.000-0.6350.000CD4+/CD8+-0.4620.000-0.5290.000-0.6080.000-0.4570.000-0.5140.000-0.6190.000APACHE 评分 0.3250.000 0.4610.000 0.5130.000 0.3410.000 0.3070.001 0.3410.000表 3 血清 Periostin、SDF-1 水平与 CD4+T 细胞比例、CD8+T 细胞比例、CD4+/CD8+、APACHE 评分的相关性分析Table 3 Correlation analysis of serum Periostin and SDF-1 level with the proportion of CD4+T cells,CD8+T cells,CD4+/CD8+,APACHE score2.4 血清 Periostin、SDF-1 水平对重症肺炎患儿预后的评估价值 ROC 曲线结果显示，入院 5 d 时血清 Periostin、SDF-1 水平评估重症肺炎患儿预后的价值更高。入院 5 d 时血清 Periostin 评估重症肺炎患儿预后的AUC为0.76（95%CI：0.7140.825），截断值为 185.34 ng/L 时，敏感度与特异度分别为 76.83%、70.25%；入 院 5 d 时 血 清 SDF-1 评估重症肺炎患儿预后的 AUC 为 0.77（95%CI：0.729 0.856），截断值为 317.26 pg/ml 时，敏感度与特异度分别为 78.48%、69.26%；入院 5 d 时血清 Periostin、SDF-1 联合检测评估重症肺炎患儿预 后 的 AUC 为 0.82（95%CI：0.814 0.859），敏感度与特异度分别为 83.42%、70.13%，见表 4、图 1。传染病信息 2023 年 6 月 30 日 第 36 卷 第 3 期 Infect Dis Info,Vol.36,No.3,June 30,2023 241指标AUCAUC95%CI敏感度(%)特异度(%)入院时血清 Periostin0.710.572 0.73465.4368.37入院 3 d 血清 Periostin0.730.622 0.78269.5869.42入院 5 d 血清 Periostin0.760.714 0.82576.8370.25入院时血清 SDF-10.720.587 0.72667.2967.45入院 3 d 血清 SDF-10.740.631 0.81568.5668.37入院 5 d 血清 SDF-10.770.729 0.85678.4869.26表 4 血清 Periostin、SDF-1 水平对重症肺炎患儿预后的评估价值Table 4 Value of serum Periostin and SDF1 levels in the prognosis of children with severe pneumonia图 1 血清 Periostin、SDF-1 评估重症肺炎儿童预后的ROC 曲线Figure 1 ROC curve of serum Periostin and SDF-1 to evaluate the prognosis of children with severe pneumonia3 讨 论 肺炎是由病原体感染引起的肺部炎症反应，可导致肺部上皮细胞损伤，影响肺功能，而肺功能损害可进一步造成机体脏器功能损伤，病情恶化，最终发展为重症肺炎9。炎症反应在重症肺炎发生、发展过程中扮演重要角色，肺炎患儿机体炎症反应程度与病情严重程度密切10。多种炎症细胞因子参与重症肺炎发生、发展过程，炎症发生时，免疫反应激活对抗炎性细胞，进而维持机体炎症、免疫平衡11。T 淋巴细胞是免疫功能中重要的细胞因子，T 淋巴细胞亚群水平可评估机体免疫功能状态12。本研究发现，重症肺炎患儿血清 Periostin、SDF-1 水平升高，且其水平与患儿机体免疫功能有一定相关性，与重症肺炎预后也密切相关，监测其水平变化对重症肺炎患儿预后评估具有重要参考价值。本研究结果显示，预后良好组患儿入院时、入院 3 d、入院 5 d 血清 Periostin、SDF-1 水平逐渐降低，免疫功能逐渐升高，APACHE 评分逐渐降低；而预后不良组患儿血清 Periostin、SDF-1 水平逐渐升高，免疫功能逐渐降低，APACHE 评分较高。预后不良组患儿血清 Periostin、SDF-1、APACHE 评分高于预后良好组，免疫功能低于预后良好组，提示血清 Periostin、SDF-1 水平、免疫功能与重症肺炎患儿病情严重程度及预后密切相关。本研究中患儿血清 Periostin、SDF-1 水平与其免疫功能呈负相关，与 APACHE 评分呈正相关，提示血清 Periostin、SDF-1 水平对评估重症肺炎患儿病情及预后具有重要参考价值。这主要是因为 Periostin 是成束蛋白家族成员之一，可通过激活嗜酸性粒细胞加剧肺部炎症，进而参与重症肺炎发生、发展过程13。其水平异常升高可激活白细胞介素 4/13 介导的下游炎症信号通路，激活炎症反应，进而加剧肺部炎症，促进病情进展14。SDF-1 是趋化因子 CXC 亚家族主要因子，与其受体结合可趋化内皮细胞，诱导白细胞介素、基质金属蛋白酶等细胞因子释放，进而参与机体炎症反应，在感染中发挥重要作用15。SDF-1 水平升高，炎症反应加剧，感染风险增加，其水平对于感染评估具有重要参考价值16。因此，监测血清 SDF-1 水平能够了解患者病情变化情况，进而为感染程度评估提供指导，这与相关研究中重症肺炎患儿机体炎症免疫程度与病情密切相关的报道一致17。淋巴细胞在免疫功能中发挥重要作用，CD4+T 细胞、CD8+比值 T 细胞是 T 淋巴细胞的重要组成部分，CD4+/CD8+比值可反映机体免疫功能状态，其水平降低提示免疫功能紊乱，对抗炎症作用降低，可致使肺部炎症进一步发展，进而加剧病情恶化风险18。由此可见，重症肺炎患儿机体免疫功能对病情评估具有一定指导意义。根据血清Periostin、SDF-1水平绘制ROC曲线，评估其对重症肺炎患儿预后的评估价值，结果显示，入院 5 d 时血清 Periostin、SDF-1 水平对重症肺炎患儿预后评估的价值更高，其敏感度和特异度约为 70%，且 2 者联合检测有助于提高其预后评估的诊断价值。这主要是因为经过良好治疗后，患儿机体功能相对恢复，此时检测血清 Periostin、SDF-1 水平可准确反应当下肺部炎症、免疫功能等情况，进而帮助病情评估，评估预后的准确度较好19。中性粒细胞可以促进炎症细胞聚集，介导免疫炎症损伤，中性粒细胞死亡释放的相关酶可 传染病信息 2023 年 6 月 30 日 第 36 卷 第 3 期 Infect Dis Info,Vol.36,No.3,June 30,2023 242促进炎症和免疫活化，激活 T 细胞免疫应答，诱发自身免疫炎症反应20。血清 Periostin 水平较低者预后较好，可能是因为其水平降低导致其对嗜酸性粒细胞和成纤维细胞趋化因子活化作用被抑制，进而降低炎症反应和减轻肺功能损伤21。血清SDF-1 是一种炎症趋化因子，可促进细胞增殖、迁移、分化，损伤血管内皮细胞，进而导致肺功能损害，其水平可评估肺功能情况，进而评估患儿预后22。2 者联合检测可更全面了解重症肺炎患儿肺功能及肺部炎症程度，进而为预后评估提供可靠依据。但由于本次研究样本较少，且主要侧重于指标在炎症免疫方面的影响，存在一定局限，对重症肺炎的作用机制还有待进一步研究。综上所述，重症肺炎患儿血清 Periostin、SDF-1 水平升高，可能与 CD4+T 细胞、CD8+T 细胞水平下降有一定相关性，同时 2 者入院 5 d 时 2者表达水平对预后评估具有一定潜在价值，有望作为预后标志物进一步评估应用。【参考文献】1 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