儿科细胞因子与儿科疾病儿科的常见疾病主要分为四大类:呼吸系统感染、消化系统疾病、免疫系统疾病和皮肤系统疾病。
Th1细胞因子主要包括IL-12、TNF-α、TNF-β、IFN-γ等,参与细胞免疫应答,可激活炎症部位的巨噬细胞,增强宿主对病毒及胞内病原体的抵抗力,诱发迟发型超敏反应;Th2细胞因子包括IL-4、IL-5、IL-6、IL-10及IL-13等,促进B细胞的激活,介导体液免疫应答,可抑制自身免疫,并协助嗜酸性粒细胞活化及IgG1、IgE的生成。
Th1/Th2互为调节和抑制,Th1/Th2细胞因子平衡紊乱是多种疾病的发生和预后的重要因素。
1.呼吸系统疾病儿童处于生理性免疫功能低下状态,易患呼吸道感染性疾病。
儿童呼吸道感染分为三种:上呼吸道感染、反复呼吸道感染和下呼吸道感染。
下呼吸道感染是对多种呼吸疾病的总称,包括支气管炎、支气管哮喘、肺炎等儿科常见病。
1.1肺炎肺炎是儿科的常见病症,肺炎的发生、发展与病原体数量、毒力以及机体失控的炎症反应有关,Th1/Th2细胞因子失衡在肺炎支原体肺炎的发生发展中起重要作用。
常见的呼吸道病毒为腺病毒(AV)、流感病毒(IFV)、副流感病毒(PIV)及呼吸道合胞病毒(RSV)等,病毒感染的严重程度和病毒的致病力、机体的免疫应答力相关。
免疫系统的激活和细胞因子或炎性介质的产生在炎性反应的激活以及组织损伤机制中起非常重要的作用,呼吸道病毒感染可引起免疫系统和多种炎症反应因子发生紊乱,表现为Th1/Th2细胞因子失衡。
病毒性肺炎急性期患儿血清中IL-2、IL-4、IL-5、IL-6、TNF-α水平升高,IL-10、IFN-γ水平降低;经药物治疗有效后,TNF-α水平下降,IL-10、IFN-γ水平升高,Th1/Th2平衡逐渐恢复。
肺炎支原体感染机体后可导致血清IFN-γ和IL-4不同程度的升高,导致Th1/Th2免疫调节失衡,机体出现由Th1为主的细胞免疫向Th2为主的体液免疫转变,早期以Th1应答为主,中后期转变为以Th2应答为主。
肺炎支原体肺炎患儿血清IL-4、IFN-γ水平升高,且与肺功能、气道功能呈负相关,测定血清IL-4、IFN-γ等细胞因子水平可以辅助判断病情严重程度及预后。
临床在治疗支原体肺炎时,适当使用免疫调节剂如抗IL-4单抗等进行干预或非特异性免疫治疗如应用肾上腺皮质激素能促进疾病恢复。
1.2重症肺炎IL-6水平的增高是最早出现的感染指标,IL-6浓度与重症肺炎的严重程度相关。
IL-10能抑制Th1细胞产生IL-2、IL-3、TNF-α等,起着发挥下调炎症反应,拮抗炎性介质的作用,IL-10的分泌缺乏会导致持续的炎症反应和不可逆的组织损伤。
急性期及恢复期重症肺炎患儿的血清IL-10水平明显下降,提示低水平的IL-10会导致Th1/Th2细胞功能失衡,免疫调节失控。
TNF-α在重症肺炎的免疫病理过程中扮演着重要角色,过量的TNF-α可促进炎性反应的失衡,造成局部乃至器官组织的炎症损伤,高水平的TNF-α可反映严重感染的生理病理状态,血清中TNF-α水平越高提示肺炎越严重。
在肺炎的治疗过程中,若促炎因子IL-6、TNF-α水平呈高水平,抑炎因子IL-10呈低水平,说明感染重,病情未控制;反之说明病情趋于好转。
促炎和抑炎细胞因子的平衡对于重症肺炎患儿的转归起着重要作用,动态监测血清IL-6、TNF-α、IL-10等细胞因子水平,可以反映重症肺炎病情发展及治疗效果。
1.3支气管哮喘支气管哮喘是一种以气道炎症、可逆性气道阻塞及气道高反应为特征的免疫变态反应性疾病。
哮喘发病机制与环境、遗传、免疫调控等诸多因素有关,辅助性T淋巴细胞亚群功能紊乱和Th1/Th2细胞因子失衡在哮喘发病中起重要作用。
急性哮喘患者Th1细胞功能抑制、Th2功能亢进;Th1型细胞因子IL-2、IFN-γ降,Th2型细胞因子IL-4、IL-10增高,且Th1/Th2细胞因子的异常与病情呈正相关。
通过动态观察IL-2、IFN-γ和IL-4、IL-10水平能反映哮喘患者炎症反应情况,评价哮喘发生、发展、治疗效果及转归情况,为临床哮喘防治提供新的思路。
1.4儿童反复呼吸道感染反复呼吸道感染是儿科临床常见疾病,发病主要与免疫功能低下与紊乱、病原微生物感染、不合理应用抗生素致细菌耐药、微量元素缺乏、空气颗粒物质成分变化等有关。
特异性和非特异性免疫功能障碍是反复呼吸道感染的主要因素,其中原发性或继发性T淋巴细胞数目减少功能低下、Th1/Th2细胞因子失衡是导致反复呼吸道感染的主要原因。
患儿血清中IFN-γ水平降低,Th1功能存在异常;Th2细胞介导的体液免疫也表现为降低,IL-10水平降低,导致B细胞的增殖分化和产生免疫球蛋白减少。
经有效治疗后,反复呼吸道感染患儿血清IFN-γ、IL-10水平可显著的回升。
2.消化系统疾病儿童消化系统疾病主要有四种表现形式:厌食、呕吐、腹泻、便秘,其中各类型肠炎尤其是小儿腹泻病发病率最高。
2.1轮状病毒腹泻轮状病毒是临床上常见的病原菌,是婴幼儿重症腹泻的主要病原体之一。
IL-2和IL-10作为重要促炎症细胞因子,在轮状病毒肠炎中发挥着重要作用;轮状病毒肠炎患儿血清IL-6、IL-8、TNF-α及IFN-γ含量明显升高,恢复期TNF-α、IL-8水平下降,检测血清的细胞因子有助于轮状病毒性肠炎患儿的临床诊断,可用于观察临床病情发展的判定及指导药物治疗。
3.免疫缺陷病3.1原发性免疫缺陷病某些原发性免疫缺陷病伴有细胞因子缺乏,如T细胞功能缺陷和联合免疫缺陷病患儿T细胞分泌的细胞因子呈普遍性下降或缺如,治疗这类疾病的方法是干细胞移植;IL-2缺陷病为一少见病,临床表现为反复病毒性感染和易发生恶性肿瘤,重组IL-2替代治疗可减轻感染症状和降低肿瘤发生率;IL-12和IL-12R缺陷病的主要临床表现为难治性结核病和不典型分支杆菌感染,临床上凡抗结核治疗无效、病情进行性恶化者,应考虑IL-12和IL-12R缺陷。
3.2继发性免疫缺陷病继发性免疫缺陷病伴有细胞因子降低,可出现IL-2、IL-4、IL-6和IFN-γ下降,继发性免疫缺陷病细胞因子的变化为非特异性的,治疗原则为治疗原发疾病,AIDS患者血清促炎因子TNF-α、IL-1水平升高,可引起患者长期发热,而且TNF-α还可引起恶液质。
在HIV/AIDS患者在疾病的进展过程中,Th1/Th2细胞平衡会发生从Th1细胞向Th2细胞的漂移,造成了CD4+T细胞功能缺失,是艾滋病AIDS患者免疫状态恶化的一种表现形式。
3.3生理性细胞因子低下新生儿由于免疫细胞未受到抗原制激、免疫功能不成熟,细胞因子如IFN-γ、IL-4、IL-6、TNF-α等均明显低于年长儿和成人,导致新生儿期易感染。
随着抗原的不断接触和刺激,免疫细胞特别是T细胞功能逐渐完善,各类细胞因子也随之达到正常水平。
新生儿Thl类细胞因子一般呈生理性低下,在此时期接触过敏原最易引发过敏性体质,成为日后发生哮喘、过敏性鼻炎或离位性皮炎的基础。
4.儿童免疫系统疾病正常的免疫调控失常和不正常的免疫反应均会损害机体,导致新的疾病,称之为自身免疫性疾病。
常见的自身免疫病有:系统性红斑狼疮、类风湿性关节炎、硬皮病、甲状腺机能亢进、糖尿病、原发性血小板紫癜、自身免疫性溶血性贫血等。
自身免疫性是异常免疫反应引起的炎症,在急性期血清炎症性细胞因子明显增高。
急性期川崎病、急性风湿热、类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮患者血清IL-6、IL-1、TNF-α明显增高,炎症性细胞因子的升高表明疾病处于活动期。
一般来讲,器官特异性的自身免疫性疾病是由于Th1类细胞因子亢进所致,如Ⅰ型糖尿病、淋巴细胞性甲状腺炎、免疫性甲状腺功能亢进和减退症等;非器官特异性自身免疫性疾病以Th2类细胞因子亢进为主,对自身免疫性疾病进行Th1/Th2细胞因子检查,可以帮助鉴别疾病、判断疾病活动期、监测预后和指导治疗方案。
4.1川崎病川崎病是一种以全身血管炎为主要病理变化的急性发热出疹性疾病,可发生严重的心血管并发症。
KD患儿免疫系统处于激活状态,多种细胞因子水平存在明显异常,参与KD发生发展的过程。
免疫系统的高度活化及免疫损伤性血管炎是KD的显著特征,免疫系统激活后产生炎性反应,多种细胞因子介导内皮细胞损伤从而导致血管炎。
KD患儿急性期血浆IL-4、IL-6、IL-10、TNF-α水平升高,KD患儿并发冠状动脉损害者血浆IL-6水平显著高于无冠状动脉损害者,IL-6的过多表达导致KD患儿对免疫球蛋白产生耐药性。
IL-10可抑制Th1细胞产生IFN-γ、IL-12和TNF-α等细胞因子,激活B细胞并使其增殖分化,从而促进免疫球蛋白的产生。
TNF-α在KD中具有重要作用,使中性粒细胞活化和脱颗粒释放炎症递质,抗TNF-α药物具有一定的临床应用价值。
调节KD患儿免疫功能失衡及细胞因子紊乱,对于提高KD疗效、减少冠状动脉损害等有重要意义。
4.2糖尿病和糖尿病肾病T1DM为自身免疫性疾病;T2DM与自身免疫反应和慢性炎症反应关系密切,淋巴细胞、炎症因子、自身抗体、补体等均参与T2DM患者胰岛细胞的损害过程。
自身免疫反应调节失衡导致胰岛β细胞被自身反应性细胞及其产生的介质破坏是两种糖尿病发病的免疫学机制,其中Th1细胞介导致病性免疫反应,Th2细胞介导保护性免疫反应。
Th1型细胞因子促进自身反应性T细胞在胰腺的浸润并增强针对谷氨酸脱羧酶的自身免疫反应,导致β细胞破坏。
临床数据表明IL-6、IL-17、IL-23等多种促炎细胞因子在T2DM患者体内均升高。
4.3免疫性血小板减少症免疫性血小板减少症是一种由体液免疫和细胞免疫异常导致的以血小板破坏增多、生成减少而出现的皮肤、黏膜、内脏等出血的自身免疫性疾病。
免疫性血小板减少症的发病与T淋巴细胞、自然杀伤细胞、细胞因子、细胞程序性死亡、氧化应激、感染、妊娠和药物等因素密切相关。
其中细胞因子对于免疫细胞间相互作用、生长和分化有重要调节作用。
免疫性血小板减少症患者血清的细胞因子表达紊乱,尤其是IL-2、IL-3及TNF-α水平的改变与免疫性血小板减少症的发病机制有关,临床数据表明免疫性血小板减少症患者Th1细胞因子比例升高,机体自身反应性细胞免疫功能亢进。
4.4幼年特发性关节炎幼年特发性关节炎是一种异质性和多因素导致的自身免疫性疾病,全身型幼年特发性关节炎是幼年特发性关节炎的一种特殊类型,可发生于任何年龄,以5岁以下略多见。
全身型幼年特发性关节炎是一种自身炎症综合征,固有免疫功能异常可能是其致病原因。
临床数据表明全身型幼年特发性关节炎患儿血清IL-6水平显著升高,持续高水平的IL-6不仅与关节受损程度及骨质疏松有关,还与全身型幼年特发性关节炎患儿发热、血小板增高、贫血及生长迟缓等临床表现相关。