Changes and clinical significance of serum monocyte chemoattractant protein-1 and prostaglandin E2 levels in children with functional dyspepsia
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摘要:目的
探讨功能性消化不良(FD)患儿血清单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)、前列腺素E2(PGE2)水平变化及临床意义。
方法回顾性纳入2022年10月—2023年10月收治的89例FD患儿作为FD组, 另选取同期健康儿童91例作为对照组。根据FD患儿病情严重程度将其分为轻度组36例、中度组33例、重度组20例。采用酶联免疫吸附法(ELISA)检测血清MCP-1、PGE2水平。采用整体症状量表(GOSS)评分对患儿病情进行评估，并检测所有患儿胃排空情况。采用皮尔逊(Pearson)及斯皮尔曼(Spearman)相关性分析探讨血清MCP-1、PGE2水平与胃半排空情况和FD症状评分的相关性。
结果FD组血清MCP-1水平高于对照组, PGE2水平低于对照组，差异有统计学意义(P < 0.05)。重度组患儿血清MCP-1水平高于中度组与轻度组, PGE2水平低于中度组与轻度组，中度组血清MCP-1水平高于轻度组, PGE2水平低于轻度组，差异均有统计学意义(P < 0.05)。FD组患儿胃半排空时间与餐后2 h残留率均高于对照组，差异有统计学意义(P < 0.05)。FD患儿血清MCP-1与胃半排空时间、餐后2 h残留率呈正相关(P < 0.05), 血清PGE2与胃排空时间、餐后2 h残留率呈负相关(P < 0.05)。FD患儿血清MCP-1与上腹烧灼感、早饱感、嗳气、上腹痛及GOSS总分呈正相关(r=0.611、0.509、0.504、0.491、0.513, P < 0.05), PGE2与上腹烧灼感、早饱感、嗳气、上腹痛、反酸及GOSS总分呈负相关(r=-0.516、-0.561、-0.493、-0.533、-0.497、-0.482, P < 0.05)。
结论FD患儿血清MCP-1升高, PGE2降低, MCP-1、PGE2水平与病情严重程度、胃排空情况、FD部分症状密切相关。
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关键词:
- 功能性消化不良 /
- 单核细胞趋化蛋白-1 /
- 前列腺素E2 /
- 整体症状量表
Abstract:ObjectiveTo investigate the changes and clinical significance of serum monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1) and prostaglandin E2 (PGE2) levels in children with functional dyspepsia (FD).
MethodsA retrospective study was conducted to enroll 89 FD children admitted from October 2022 to October 2023 as FD group, and 91 healthy children in the same period were selected as control group. The FD group was further divided into mild group (n=36), moderate group (n=33), and severe group (n=20) based on the severity of the disease. The serum levels of MCP-1 and PGE2 were detected by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). The severity of the disease was assessed by the Global Overall Symptom Score (GOSS), and gastric emptying was evaluated in all the children. Pearson and Spearman correlation analyses were performed to explore the correlations of serum MCP-1 and PGE2 levels with gastric half-emptying time and FD symptom scores.
ResultsThe serum MCP-1 level in the FD group was significantly higher than that in the control group, while the PGE2level was significantly lower (P < 0.05). In the severe group, the serum MCP-1 level was significantly higher while the PGE2 level was significantly lower than that in the moderate and mild groups, and similar differences were significantly observed between the moderate and mild groups (P < 0.05). The gastric half-emptying time and postprandial 2-hour residual rate were significantly higher in the FD group than the control group (P < 0.05). Serum MCP-1 in FD children was positively correlated with gastric half-emptying time and postprandial 2-hour residual rate (P < 0.05), while serum PGE2 was negatively correlated with these parameters (P < 0.05). Serum MCP-1 in FD children was significantly positively correlated with upper abdominal burning sensation, early satiety, belching, upper abdominal pain, and the total GOSS score (r=0.611, 0.509, 0.504, 0.491, 0.513; P < 0.05), while PGE2 was significantly negatively correlated with upper abdominal burning sensation, early satiety, belching, upper abdominal pain, acid reflux, and GOSS total score (r=-0.516, -0.561, -0.493, -0.533, -0.497, -0.482; P < 0.05).
ConclusionElevated serum MCP-1 and decreased PGE2 levels in children with FD are closely related to the severity of the disease, gastric emptying, and some FD symptoms.
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功能性消化不良(FD)是一种慢性胃肠功能性疾病，表现为餐后饱胀感、早饱和腹痛等一系列症状[1]。研究[2]报道FD在儿童中的患病率为3%~27%, 并对患儿生活质量产生了较大影响。单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)属于趋化因子家族，其在炎症过程中起着至关重要的作用。MCP-1通过诱导炎症细胞(如单核细胞、巨噬细胞和其他细胞因子)在炎症部位的迁移和浸润来促进许多疾病的发展[3]。在胃溃疡炎症的早期阶段, MCP-1的表达受到肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的诱导，并且TNF-α可进一步调节白细胞的聚集，从而在胃溃疡的形成中起关键作用[4]。研究[5]表明，与健康对照组相比，患有炎症性肠病的患者血清中MCP-1的水平升高。前列腺素E2(PGE2)在胃和十二指肠黏膜中生成和储存，是胃酸和胃蛋白酶分泌的强效抑制剂，也刺激了胃黏液和胃十二指肠碳酸氢盐的分泌[6]。此外, PGE2已被证明可以抑制溃疡的形成，口服的PGE2类似物已成功用于治疗胃和十二指肠溃疡患者[7]。本研究检测血清中MCP-1和PGE2的水平，分析MCP-1与PGE2在FD患儿中的临床意义，现报告如下。
1. 资料与方法
1.1 一般资料
回顾性纳入2022年10月—2023年10月石家庄市妇幼保健院收治的89例FD患儿作为FD组，另选取同期就诊的91例健康儿童作为对照组。纳入标准: ①符合《中国儿童功能性消化不良诊断和治疗共识(2022版)》[8]中FD的诊断标准者; ②患儿临床资料完整; ③患儿家属同意本研究且详知本研究内容，并自愿签署同意书。排除标准: ①恶性肿瘤者; ②伴有肝、肾或其他脏器功能严重损伤者; ③有自身免疫性疾病、全身感染性疾病者; ④伴有其他消化系统疾病者; ⑤服用胃肠道相关药物者。本研究经医院医学伦理委员会批准(批件号: 2023-11-081)。
1.2 方法
1.2.1 一般资料
收集受试者年龄、性别、体质量指数(BMI)、血糖、肌酸激酶同工酶(CK-MB)、丙氨酸转氨酶(ALT)、天冬氨酸转氨酶(AST)、肌酐(Cr)、尿酸(UA)、收缩压与舒张压。
1.2.2 采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测血清MCP-1、PGE2水平
采集FD患儿及健康儿童空腹静脉血6 mL, 3 500 r/min离心10 min后收集上层血清，放入-80 ℃环境中待检。采用人MCP-1 ELISA试剂盒(艾博抗上海贸易有限公司)与人PGE2 ELISA试剂盒(生工生物工程上海股份有限公司)检测血清MCP-1、PGE2水平，按照说明书中步骤进行操作。
1.2.3 FD患儿病情评估
根据整体症状量表(GOSS)评分标准[9]对FD症状进行评分，包括恶心、上腹烧灼感、早饱感、嗳气、上腹饱胀、上腹痛、反酸、餐后饱胀等项目，评分越高提示症状越严重。根据FD病情严重程度将FD患儿分为轻度组36例(1~3分)、中度组33例(4~5分)、重度组20例(6~7分)。
1.2.4 胃排空情况
所有研究对象在进行检测前禁食12 h以上，采用HD5超声诊断系统进行测定(飞利浦中国投资有限公司)。研究对象在5 min内服完固体试餐后，平躺状态下由放射科医生观察拍摄并记录测量患者胃体积，每次间隔15 min, 直至无法探及胃腔内显影剂。记录研究对象胃半排空时间与餐后2 h残留率。
1.3 统计学分析
采用SPSS 25.0软件进行统计分析，计量资料符合正态分布以(x±s)表示，组间比较采用独立样本t检验，多组间比较采用单因素方差分析，进一步两两比较采用SNK-q检验，计数资料以[n(%)]表示，采用卡方检验; 采用皮尔逊(Pearson)及斯皮尔曼(Spearman)相关性分析探讨血清MCP-1、PGE2水平与胃半排空情况和FD症状评分的相关性。P < 0.05为差异有统计学意义。
2. 结果
2.1 FD组与对照组一般资料比较
FD组与对照组年龄、性别、BMI、血糖、CK-MB、ALT、AST、Cr、UA、收缩压与舒张压比较，差异无统计学意义(P>0.05), 见表 1。
表 1 FD组与对照组一般资料比较(x±s)[n(%)]一般资料 分类 FD组(n=89) 对照组(n=91) t/χ2 P 年龄/岁 7.10±2.60 7.49±2.50 1.026 0.306 性别 男 48(53.93) 47(51.65) 0.094 0.759 女 41(46.07) 44(48.35) 体质量指数/(kg/m2) 21.66±2.36 22.01±1.67 1.151 0.251 血糖/(mmol/L) 5.26±0.86 5.19±0.81 0.596 0.552 CK-MB/(U/L) 25.46±6.14 25.89±7.12 0.434 0.665 ALT/(U/L) 12.51±3.45 12.08±3.94 0.778 0.437 AST/(U/L) 28.98±6.47 28.29±5.29 0.784 0.434 肌酐/(μmol/L) 51.35±8.45 50.68±9.21 0.508 0.612 尿酸/(μmol/L) 262.49±52.97 264.81±58.43 0.279 0.781 血压 收缩压/mmHg 102.07±8.59 101.64±9.76 0.314 0.754 舒张压/mmHg 62.48±7.94 62.97±8.06 0.411 0.682 FD: 功能性消化不良; CK-MB: 肌酸激酶同工酶; ALT: 丙氨酸转氨酶; AST: 天冬氨酸转氨酶。1 mmHg=0.133 kPa。 2.2 FD组与对照组血清MCP-1、PGE2水平比较
FD组血清MCP-1高于对照组, PGE2水平低于对照组，差异均具有统计学意义(P < 0.05), 见表 2。
表 2 FD组与对照组血清MCP-1、PGE2水平比较(x±s)组别 n MCP-1/(pg/mL) PGE2/(pg/mL) FD组 89 180.46±16.27* 72.19±12.25* 对照组 91 83.16±19.67 90.46±10.68 FD: 功能性消化不良; MCP-1: 单核细胞趋化蛋白-1; PGE2: 前列腺素E2。与对照组比较, * P < 0.05。 2.3 不同病情严重程度FD患儿的血清MCP-1、PGE2水平比较
重度组患儿血清MCP-1水平高于中度组与轻度组，PGE2水平低于中度组与轻度组，差异有统计学意义(P < 0.05); 中度组患儿血清MCP-1水平高于轻度组, PGE2水平低于轻度组，差异有统计学意义(P < 0.05), 见表 3。
表 3 不同病情严重程度FD患儿的血清MCP-1、PGE2水平比较(x±s)组别 n MCP-1/(pg/mL) PGE2/(pg/mL) 轻度组 36 172.16±14.13 78.56±8.76 中度组 33 181.27±14.28* 71.43±12.68* 重度组 20 194.07±13.74*# 61.97±9.72*# MCP-1: 单核细胞趋化蛋白-1; PGE2: 前列腺素E2。与轻度组比较, * P < 0.05; 与中度组比较, #P < 0.05。 2.4 FD组与对照组胃排空情况比较
FD组患儿胃半排空时间为(70.10±7.19) min, 餐后2 h残留率为(35.64±9.84)%, 高于对照组的(51.11±8.78) min和(8.24±1.65)%, 差异有统计学意义(t=15.856、26.191, P < 0.05)。
2.5 FD患儿血清MCP-1、PGE2水平与胃半排空时间及餐后2 h残留率的相关性
FD患儿血清MCP-1与胃半排空时间、餐后2 h残留率呈正相关(r=0.534、0.488, P < 0.05), 血清PGE2与胃排空时间、餐后2 h残留率呈负相关(r=-0.492、-0.523, P < 0.05)。
2.6 FD患儿血清MCP-1、PGE2水平与FD症状评分的相关性
FD患儿血清MCP-1与上腹烧灼感、早饱感、嗳气、上腹痛及GOSS总分呈正相关(r=0.611、0.509、0.504、0.491、0.513，P < 0.05), PGE2与上腹烧灼感、早饱感、嗳气、上腹痛、反酸及GOSS总分呈负相关(r=-0.516、-0.561、-0.493、-0.533、-0.497、-0.482, P < 0.05)。
3. 讨论
FD是一种常见的胃肠道疾病，伴有上腹部疼痛、恶心、呕吐、腹胀、食欲不振、嗳气等症状，但无潜在的病理器质性改变[10]。FD在所有年龄段的儿童中都很常见，对患儿的家庭和生活质量有重大影响。研究[11]表明FD的发展涉及多种病理过程，包括生物、生理和心理因素。然而，目前临床实践中FD的客观诊断方法仍显不足，大多数患者通过问卷调查诊断为FD, 这在很大程度上取决于患者的个人感知和躯体症状。此外，由于许多功能性消化系统疾病具有相似的症状, FD与其他功能性胃肠病之间存在临床重叠[12]。目前，FD确切的病理生理机制尚不清楚，但肠道免疫激活已被认可，越来越多的证据支持活跃炎症状态在FD中的关键作用[13]。
MCP-1被认为是调节单核细胞/巨噬细胞迁移和浸润的重要趋化因子。MCP-1属于CC趋化因子亚家族，其作用通过CC趋化因子受体2(CCR2)介导[14]。在人炎症性肠道疾病中，具有炎症表现的黏膜层内MCP-1水平增高[15]; 肠道疾病的实验模型也显示，具有炎症表现的黏膜和肌肉层内MCP-1水平上调。此外, MCP-1在诱导肠道(纤维化和黏膜炎症)中起着关键作用[16]。本研究结果发现, FD组患儿血清MCP-1水平高表达，并且随着病情分级的升高而增高，提示MCP-1水平与患儿PD的发生和发展有关。本研究还发现MCP-1与胃半排空时间和餐后2 h残留率呈正相关，并与FD症状GOSS总评分、上腹部烧灼感、早饱感、嗳气和上腹痛指标也呈正相关，提示MCP-1升高可能提示患儿病情发展，具有作为评估FD发生指标的潜力。
前列腺素在黏膜防御中起着关键作用，对于维持胃肠道的完整性至关重要。PGE2通过E型前列腺素类(EP)受体家族涉及多种生理过程，因其内源性干细胞活化、免疫调节和血管生成等能力，有利于损伤后各种器官系统的再生[17]。此外, PGE2在与其受体结合后，升高细胞内环磷酸腺苷(cAMP), 并对紧密连接蛋白和上皮细胞旁途径的开放具有调节作用[18]。PGE2通过EP1受体预防胃酸反流性食管炎和吲哚美辛诱导的胃部病变, PGE2还对酸诱导的十二指肠损伤和由EP3/EP4受体介导的吲哚美辛诱导的小肠病变具有保护作用[19]。PGE2还可预防EP4受体介导的缺血性肠炎和硫酸葡聚糖钠诱导的结肠炎，其保护机制可能分别与刺激黏液分泌和免疫应答下调有关[20]。此外, PGE2显示出通过血管内皮生长因子(VEGF)的上调表达和通过激活EP4受体刺激血管生成，促进胃溃疡和小肠病变愈合[21]。本研究结果显示, FD组患儿的血清PGE2水平低于健康患儿，并且随着病情分级的升高而降低，提示PGE2参与FG的发生与发展。本研究还发现, PGE2与胃半排空时间和餐后2 h残留率呈负相关，并且与GOSS总评分、GOSS评分中上腹部烧灼感、早饱感、嗳气、反酸与上腹痛指标也呈负相关，提示FD患儿中PGE2降低与病情发生发展密切相关，具有一定的临床意义。
综上所述, FD患儿血清MCP-1升高, PGE2降低，MCP-1、PGE2与FD患儿病情严重程度、胃排空情况、FD部分症状密切相关，或可为FD临床诊断提供一定的参考。
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表 1 FD组与对照组一般资料比较(x±s)[n(%)]
一般资料 分类 FD组(n=89) 对照组(n=91) t/χ2 P 年龄/岁 7.10±2.60 7.49±2.50 1.026 0.306 性别 男 48(53.93) 47(51.65) 0.094 0.759 女 41(46.07) 44(48.35) 体质量指数/(kg/m2) 21.66±2.36 22.01±1.67 1.151 0.251 血糖/(mmol/L) 5.26±0.86 5.19±0.81 0.596 0.552 CK-MB/(U/L) 25.46±6.14 25.89±7.12 0.434 0.665 ALT/(U/L) 12.51±3.45 12.08±3.94 0.778 0.437 AST/(U/L) 28.98±6.47 28.29±5.29 0.784 0.434 肌酐/(μmol/L) 51.35±8.45 50.68±9.21 0.508 0.612 尿酸/(μmol/L) 262.49±52.97 264.81±58.43 0.279 0.781 血压 收缩压/mmHg 102.07±8.59 101.64±9.76 0.314 0.754 舒张压/mmHg 62.48±7.94 62.97±8.06 0.411 0.682 FD: 功能性消化不良; CK-MB: 肌酸激酶同工酶; ALT: 丙氨酸转氨酶; AST: 天冬氨酸转氨酶。1 mmHg=0.133 kPa。 
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表 2 FD组与对照组血清MCP-1、PGE2水平比较(x±s)
组别 n MCP-1/(pg/mL) PGE2/(pg/mL) FD组 89 180.46±16.27* 72.19±12.25* 对照组 91 83.16±19.67 90.46±10.68 FD: 功能性消化不良; MCP-1: 单核细胞趋化蛋白-1; PGE2: 前列腺素E2。与对照组比较, * P < 0.05。
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表 3 不同病情严重程度FD患儿的血清MCP-1、PGE2水平比较(x±s)
组别 n MCP-1/(pg/mL) PGE2/(pg/mL) 轻度组 36 172.16±14.13 78.56±8.76 中度组 33 181.27±14.28* 71.43±12.68* 重度组 20 194.07±13.74*# 61.97±9.72*# MCP-1: 单核细胞趋化蛋白-1; PGE2: 前列腺素E2。与轻度组比较, * P < 0.05; 与中度组比较, #P < 0.05。
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