摘要
本研究的目的是确定健康儿童与患有哮喘、囊性纤维化(CF)和非哮喘性、间歇咳嗽的儿童呼出气体冷凝物中亚硝酸盐的差异。
66名儿童(男43名,女23名,3.1-16岁)获得呼吸冷凝液,其中包括29名哮喘患者,12名临床稳定的CF患者,12名有咳嗽但无哮喘的儿童和13名健康志愿者。用格里斯反应比色法测定所收集的冷凝物的亚硝酸盐浓度。
CF患者(中位数:5-95%;2.02: 0.43-6.37µM)和哮喘组(2.10:0.63-5.45µM)亚硝酸盐水平显著高于健康组(0.41:0.13-1.83µM;p<0.05)或有咳嗽(0.75:0.03-1.75µM;p < 0.05)。
通过呼吸冷凝物中的亚硝酸盐评估,哮喘和囊性纤维化的儿童存在气道炎症,但非哮喘性、偶发性咳嗽的儿童不存在。亚硝酸盐可以方便、便宜和快速地在3岁儿童的呼吸冷凝物中测量,并可能被证明对评估患有呼吸道疾病的儿童的气道炎症有用。
这项研究得到了NH和MRC(澳大利亚)、瑞士CF基金会、阿斯利康(瑞士)、瑞士国家研究基金会的支持。w·福尔米克得到了维也纳Ärzteverein威廉敏医院的资助。
一氧化氮(NO)是一种普遍存在于身体和呼吸系统中的化学物质。它被认为参与了许多过程,包括修复,血管扩张和炎症1.在哮喘患者中提出呼出的一氧化氮(ENO),并在抗炎症施用后减少2.这种升高被认为是由可诱导的NO合酶的上调引起的3..最初的预期是NO通路在囊性纤维化(CF)患者中上调。令人惊讶的是,低4,5或类似的6报道了与健康对照相比CF患者的口服eno值。这种差异最可能的原因是在CF患者气道中增加的粘度和体积的分泌物的扩散减少,导致亚硝酸盐和硝酸盐的形成。最近的报道称亚硝酸盐和硝酸盐,NO的代谢物增加,CF患者的增加证实了这些理论6,7.
虽然在哮喘患者中没有得到很好的认可,但在那些因病毒或其他影响导致的那些咳嗽或喘息患者的作用也不太了解。巴拉迪et al。8由于病毒感染,在单个喘息集之后,eno在一组婴儿中正常。可能是eno的测量,在那些未经证实的哮喘的患者中,将允许患有哮喘患者的歧视和与哮喘无关的呼吸系统症状的患者。事实上,在成人和年龄较大的儿童中释放了标准化eno测量的标准化9,10可能导致eno作为气道炎症的诊断标志物。
eNO的测量包括患者在外部阻力下保持恒定的呼气流量,婴儿和幼儿可能无法进行这些操作。声门下气体被水饱和,在呼出气体的冷凝物中测量蛋白质和脂质介质是公认的11.呼吸缩合物中亚硝酸盐的测量可以允许实施一种简单,非侵入性,廉价的测试,用于测定儿科群体中的气道炎症,并且可能对eno具有许多优点。可以在所有年龄范围内应用相同的测试,允许串行监测气道炎症。缩合物中的亚硝酸盐也可用于CF的那些儿童,从而允许实验室使用单一测试来监测所有患者组内的气道炎症。
据作者所知,目前还没有研究对患有除CF之外的呼吸系统疾病(如哮喘)的儿童的亚硝酸盐水平进行检测。研究了有无呼吸系统疾病的儿童呼吸冷凝液中亚硝酸盐的含量。本研究的目的是评估健康儿童和患有呼吸系统疾病(包括哮喘、非哮喘发作性咳嗽和CF)的儿童呼吸冷凝液中亚硝酸盐的差异。
方法
主题
在研究中注册了六十六次受试者。瑞士苏黎世大学儿童医院的门诊诊所招募了受试者。表1中提出了人体计量和临床数据⇓.以上呼吸道感染为临床特征的儿童被排除在研究之外。由同一研究者对所有参加研究的儿童进行了详细的病史和体格检查。获得所有家长的书面知情同意。该研究得到了大学儿童医院伦理委员会(Zürich)的批准。如果受试者可以被分为以下四组,他们就被招募到这项研究中。
第一组:健康对照组
从非呼吸系统门诊招募13名受试者(8名男性),年龄9.51±0.98岁(平均±sem)。这些受试者没有父母报告的呼吸道疾病或过敏性疾病,在收集冷凝液之前的体检中没有气道阻塞。肺功能或过敏试验没有可用或寻求在该受试者组。
第2组:情节咳嗽
招募了具有咳嗽历史(n = 6)和/或喘息(n = 6)的十二个受试者,其频率为每年生命的3个发作的频率。这些儿童(七个男性)3.08-9.50 YRS(6.04±0.55 YRS)在研究时进行了正常的体检。在四个受试者(阳性皮肤刺鼠试验或rast)3-6类中的至少一种测试过敏原)中发现了阳性特征状态,而三名患者是非含量的。在剩下的五个孩子中无法确定特应地位。用吸入的皮质类固醇治疗了四个孩子,其余部分未经治疗。使用当前的临床指南,这些儿童被归类为非滑稽课程12.
第3组:哮喘的儿童
29名哮喘患者(21名男性),年龄4.4-15.8岁(9.33±0.55)岁,在呼吸道或过敏门诊就诊。大多数患儿(n=25)在检测时无症状,其余患儿(n=4)在体检时出现气流阻塞的迹象。哮喘的诊断是基于当前的临床指南12,所有患儿每年3次出现复发性发作性喘息、咳嗽和呼吸困难。在13名儿童中,肺功能结果可用(1秒用力呼气量(FEV)1) = 78.8±5.9%预测)。其中25名患儿为轻度哮喘,其余4名患儿为中度哮喘12.28例(26例)经皮肤点刺试验或RAST(3-6级)证实为特应性。22名儿童接受吸入皮质类固醇治疗。
第4组:囊性纤维化
12例CF门诊患儿(7例男性),年龄8 ~ 15.75岁(12.51±0.75)。所有患者均经汗液试验和染色体突变分析证实为CF。除一名患儿外,其余患儿肺功能正常。四个孩子有FEV1<40%pred,一个展出了FEV1pred <50%, 2名儿童有FEV1pred <80%,其余患儿肺功能正常。七名患者接受了确认的过敏测试,其中只有一名患者是特应性过敏。其余5名儿童没有过敏测试。两名儿童正在接受抗炎药物治疗。
学习规划
呼吸冷凝物的收集采用了Dohlman使用的方法的改进et al。13.简而言之,受试者安静地呼吸通过一个口器,包括一个唾液收集器和单向阀,进入一个聚氯乙烯管(长55厘米,内径1厘米),通过一段装满冰的管。该仪器呼气阻力为4-5 cmH2O在测量的流量范围内。孩子们被要求以正常频率和潮气量呼吸,并吞下任何唾液。在4-15分钟的时间内产生0.5-1 mL的呼吸冷凝液。
亚硝酸盐的测量
使用Griess分析,在标准曲线上定量呼吸冷凝液中的亚硝酸盐水平。取样品15 min内,250µL的呼吸冷凝液与250µL的Griess试剂(0.1%萘乙二胺-二盐酸盐,1%磺胺,3% H3.宝4),在550和570 nm的吸光度波长下用酶标仪测定(型号EL 312;BioTek Instruments Inc., Winooski, VT, USA)。
统计数据
由于亚硝酸盐水平不是正态分布,数据以中位数和5-95%的百分位数表示。对对数(基数10)亚硝酸盐浓度进行了统计分析,以便进行参数测试。采用单因素方差分析(ANOVA)检验患者组之间的显著差异。然后使用两两多重比较程序(Student-Newman-Keuls方法)来确认特定患者组之间的显著差异。Pearson's moment correlation被用来测试亚硝酸盐水平与可能的影响因素之间的相关性,如年龄,哮喘家族史和已知过敏的数量,在每个患者组。采用单因素方差分析检验健康受试者和不同哮喘或CF严重程度之间的差异。
结果
所有儿童都可以很容易地获得呼吸冷凝液,这证实了该测试适用于3岁以下的儿童。图1⇓显示不同患者组的中位数和百分比数据。单向ANOVA分析表明,组之间的亚硝酸盐水平显着差异(P <0.001)。哮喘(中位数:5-95%百分位; 2.10:0.63-5.45μm)和CF(2.02:0.43-6.37μm)与健康(0.41:0.13-1.83μm)和情节咳嗽群相比,亚硝酸盐(3.02:0.43-6.37μm)显着升高0.75:0.03-1.75μm; p <0.05)。在哮喘和CF组之间没有发现显着差异,也没有健康和咳嗽群体。亚硝酸盐水平与年龄,家族史的哮喘,抗炎治疗以及任何患者组内过敏性敏化的数量无关。温和的儿童(2.02:0.53-5.06μm)或中度哮喘(3.51:1.66-5.45μm)与健康受试者相比,亚硝酸盐浓度明显升高,但彼此没有不同。同样,温和的儿童(2.16:0.39-6.6μm),中等(1.87:0.78-4.62μm)和严重(2.13:1.62-3.12μm)CF在呼出的呼吸凝结水中显着升高,与健康的儿童相比,无论如何疾病严重程度(多重成对比较; P <0.05)。
讨论
本研究评估了儿童呼出的呼吸凝聚体中的亚硝酸盐水平。与患有阻塞性咳嗽历史的儿童相比,亚硝酸盐在哮喘和CF的儿童中升高,但没有哮喘,或没有呼吸道疾病史的儿童。缩合物可以很容易地在杨至3年的儿童中收集,这表明这可能是评估该人群中的气道炎症的非常有用的非侵入性方法。本研究健康对照组中亚硝酸盐的水平相似(中位数:范围; 0.41:0.13-1.87μm)给健康儿童的那些7(范围;0-3.7µM), Hoet al。6(0.36:0.0-2.1μm),corradiet al。14(平均±扫描电镜;0.45±0.06µM),打猎et al。(0.78±0.072µM)15和(0.55:0.31-2.33µM)16然而,这一数值明显低于南丁格尔的报告et al。17(1.8±0.3µM;t量测试:p < 0.002)。
虽然在哮喘儿童中未报道过呼出冷凝物中的亚硝酸盐,但一些研究已经报道了在哮喘成人中存在亚硝酸盐,结果相互矛盾14- - - - - -17.伦敦集团14,17在未治疗的轻度哮喘患者中未发现亚硝酸盐显著升高,而在严重的类固醇依赖性哮喘患者中则显示亚硝酸盐升高14.亨特et al。16结果表明,eNO和亚硝酸盐的水平依赖于气道酸中毒,表明未经治疗的哮喘患者气道pH值较低,吸入皮质类固醇治疗后恢复正常。低pH会将亚硝酸盐转化为NO,导致气道pH值低的哮喘患者亚硝酸盐水平正常,而气道pH值正常的哮喘患者亚硝酸盐水平显著升高16.这项研究提供了一些解释的对比结果报道在哮喘成人14,17和当前研究中有哮喘的孩子。在未处理的轻度哮喘中没有发现亚硝酸盐的显着升高,eno的显着增加14,17而与健康成人相比,类固醇依赖性哮喘患者亚硝酸盐(1.04±0.19)μ M和eNO显著升高,而与轻度哮喘患者相比,eNO降低。这种亚硝酸盐和eNO水平逆转的模式可以用激素治疗后气道pH的改变来解释。
本研究中的大多数哮喘儿童接受吸入皮质类固醇治疗,与未经治疗的哮喘儿童相比,没有明显不同水平的亚硝酸盐。气道酸中毒在儿科患者中尚未研究气道酸中毒在改变eno和亚硝酸盐浓度下的作用。本研究中呼出的呼吸凝聚物的pH水平未确定,需要进一步调查来确定气道酸中毒在儿科哮喘中的作用。在哮喘成人的诱导的哮喘痰中报道了亚硝酸盐和硝酸盐水平增加,并且发现这些嗜酸性粒细胞率高的百分比和嗜酸性粒细胞阳离子蛋白质的含量较高。18.哮喘组中有4例患者近期有支气管阻塞的症状。与稳定型哮喘患者相比,这些儿童呼出的冷凝物中亚硝酸盐浓度往往更高。不幸的是,出现急性加重的患者数量太少,无法得出明确的结论。然而,观察到的趋势与阿特里希的工作是一致的et al。19结果表明,eNO与哮喘患儿的临床症状有关。
本研究中CF患儿呼出呼吸冷凝液中亚硝酸盐含量的升高证实了先前调查的结果6,7.这种升高被认为是由于在CF患者气道中增加的分泌屏障中气态NO的代谢物的减少。何et al。6结果表明,虽然成年CF患者eNO水平正常,但与对照组相比,亚硝酸盐水平升高。这些研究人员还证明,亚硝酸盐水平与白细胞和中性粒细胞的循环水平有关,但与肺功能无关。
在成年患者中,在非惊血性慢性咳嗽的成年患者中证明了正常水平的eno20.支持本研究在儿童发作性咳嗽中发现的结果。此外,有一组患儿出现慢性咳嗽,无喘息,玛格丽特et al。21发现与从健康对照中回收的那些,从支气管肺泡灌洗样品中回收的细胞谱没有细胞谱的显着差异。相比之下,Jatakanonet al。22与健康对照组相比,成年非哮喘性咳嗽患者中性粒细胞百分比和肿瘤坏死因子- α和白细胞介素- 8浓度增加。巨噬细胞、嗜酸性粒细胞和淋巴细胞无明显差异。非哮喘性咳嗽患者体内一氧化氮或其副产品水平正常的原因尚不清楚。非哮喘性咳嗽的患者可能是由神经反射或环境因素(如污染物)触发的,而不是已知与NO相关的嗜酸性炎症18,23.此外,还需要进行更大规模的研究,但对于那些怀疑为哮喘的咳嗽患者(如幼儿),NO代谢物的测量可能会提供一个有用的诊断工具,在这些患者中无法进行更广泛的研究。
本研究的局限性
虽然目前的研究是在没有评估唾液污染的情况下进行的,但该仪器确实包括一个唾液陷阱。坎宁安et al。7已经表明,虽然样品可能会被唾液污染,但这种污染对结果的影响很小。饱和呼出的气来自上下呼吸道11.呼气阻力(4-5 cmH)2o)在本研究中应用是足以关闭受试者的塑料的足以,因此收集的冷凝物和随后测量的亚硝酸盐将反映下气道产生。本研究中的受试者是从许多门诊诊所招募的,并且没有尝试与年龄,性别或特应地位的群体相匹配。主题群之间的年龄差异有显着差异(单向ANOVA,P <0.001),CF儿童显着较为较大,并且患有情节咳嗽的儿童比其余群体显着年轻,而健康和哮喘的儿童没有显着在年龄段彼此不同。这些差异可能导致对象组之间报道的亚硝酸盐的差异有助于报道。然而,亚硝酸盐与任何受试者组内的年龄没有显着相关。这些结果与Cunningham报告的结果一致et al。7在患有CF和健康对照的儿童中,表明报告的亚硝酸盐的差异与主题群体的年龄差异无关。同样,在任何群体中的男性和女性之间的亚硝酸盐浓度没有发现显着差异,表明组之间的性别差异在呈现的结果中没有发挥作用。
已知以哮喘患者影响eno的特性24和健康25的孩子。在目前的研究中,特应性对咳嗽或哮喘组呼出的呼吸冷凝物中的亚硝酸盐没有显著影响。然而,非特应性受试者的数量很低(28名哮喘患者中有2名,7名咳嗽患者中有3名),不能从这组数据中得出明确的结论。而现在提倡在年龄较大的儿童和成人中使用标准化的eNO收集技术9,10在美国,年龄较小的儿童可能无法产生这些方法所需的持续流量,或无法产生痰液。因此,冷凝液可能是一种简单的无创替代方案,在这些患者无法获得积极的合作。
一氧化氮的代谢物可以方便地,廉价,迅速测量,以3岁的年龄较大的儿童的呼吸缩合。如前所述,在囊性纤维化患者和哮喘受试者的情况下,发现亚硝酸盐水平显着高,与对照组和患有阻塞性咳嗽的患者相比,患者患者。需要进一步的研究来探讨亚硝酸盐在呼出凝聚氨酸中的益处,以鉴别幼儿复发咳嗽和哮喘。
致谢
作者要感谢S. Loeliger在亚硝酸盐测定方面的技术帮助。
- 已收到2000年12月1日。
- 接受2001年10月17日。
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