Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Исследовательская статья

Стресс-воспалительная дисрегуляция и динамика биомаркеров при детской микоплазменной пневмонии

468 просмотров

⸱

DOI:

10.3791/69153

⸱

24 октября 2025 г.

 ,  ,  ,  , 
1Department of Pediatrics, The Second Affiliated Hospital of Anhui Medical University, 2Department of Pediatric Respiratory Disease, Anhui Provincial Children's Hospital, 3Department of Pediatric Psychology, Anhui Provincial Children's Hospital

В этой статье

Краткое содержание

Повышенные уровни ЛДГ и D-димера при пневмонии Mycoplasma pneumoniae у детей были связаны с системным воспалением, психологическим стрессом и прогностическими исходами. Высокая нагрузка MP-DNA предсказывала более длительную госпитализацию. Полученные данные подчеркивают, что ЛДГ и D-димер являются ценными биомаркерами для ранней стратификации риска, что позволяет улучшить клиническое ведение и выявление педиатрических пациентов с высоким риском.

Аннотация

Mycoplasma pneumoniae pneumonia (MPP) — распространенная детская инфекция, часто сопровождающаяся системным воспалением и психологическим стрессом; Тем не менее, его потенциальная двунаправленная связь остается плохо определенной. Мы ретроспективно проанализировали 120 госпитализированных детей в возрасте 5-12 лет с использованием опросника детского стресса (CSQ), медиаторов воспаления (CRP, IL-6) и трех клинических биомаркеров (LDH, D-димер, нагрузка MP-ДНК). Повышенный уровень ЛДГ и D-димера был в значительной степени связан с более высокими показателями CSQ (r = 0,67, p < 0,01) и более тяжелыми воспалительными реакциями. Дети с длительной болезнью (>7 дней) и высокой нагрузкой MP-DNA имели заметно более высокие показатели стресса (в среднем 38 против 25, p < 0,01). ЛДГ ≥ 450 ЕД/л независимо предсказывали длительную госпитализацию (ОШ = 2,1, 95% ДИ: 1,2-3,7), а ROC-анализ продемонстрировал сильную дискриминирующую силу в отношении тяжелых осложнений (AUC = 0,89, 95% ДИ: 0,83-0,95; чувствительность = 82%, специфичность = 81%). Эти результаты подтверждают двунаправленную связь между психологическим стрессом и иммунной дисрегуляцией у детей MPP и выделяют LDH и D-димер в качестве практических биомаркеров для раннего выявления детей с высоким риском.

Введение

Mycoplasma pneumoniae (MP) является одной из наиболее распространенных причин внебольничной пневмонии у детей, на долю которой приходится значительная доля респираторных госпитализаций во всеммире1,2. Помимо поражения легких, инфекция МП часто вызывает системные иммунные реакции, которые могут привести к внелегочным осложнениям и задержке выздоровления3. В педиатрических популяциях иммунная функция тесно связана с психологическим благополучием, поскольку острое заболевание и госпитализация могут вызвать хронические стрессовые реакции, которые нарушают эндокринно-иммунный баланс 4,5. Активация гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой оси (HPA) может либо подавлять иммунную защиту, либо усиливать провоспалительную сигнализацию, что позволяет предположить, что воспаление и психологический стресс являются взаимоусиливающими процессами. Дополнительные данные также подчеркивают посредническую роль оси кишечник-мозг, где вызванные стрессом изменения микробиома и повышенная проницаемость кишечника могут способствовать системному воспалению 6,7, что частично объясняет непропорциональные печеночные или сердечные симптомы, иногда наблюдаемые у детей с пневмонией МП 8,9.

Клинически у некоторых пациентов наблюдается более медленное выздоровление или ухудшение, несмотря на своевременное лечение, часто демонстрируя персистирующую МП-ДНК в образцах дыхательных путей вместе с повышенными маркерами повреждения тканей или коагуляции10,11 и повышенными показателями стресса. Эти паттерны повышают вероятность самоподдерживающейся петли между стрессом и воспалением. Тем не менее, современные клинические рекомендации по-прежнему в значительной степени ориентированы на патогены, с незначительной интеграцией психологической и воспалительной динамикив процесс принятия решений. Обычные маркеры, такие как С-реактивный белок (СРБ) и интерлейкин-6 (ИЛ-6), информативны, но неспецифичны 3,14.

Напротив, лактатдегидрогеназа (ЛДГ) и D-димер быстро измеряются, клинически доступны и механически значимы: ЛДГ отражает повреждение тканей и гипоксию, в то время как D-димер сигнализирует о дисбалансе свертываемости крови и сосудистом стрессе15,16. Предыдущие наблюдения показывают, что уровни ЛДГ ≥ 450 ЕД/л и уровни D-димера > 0,5 мг/л представляют собой клинически значимые пороговые значения, связанные с длительной госпитализацией, что подчеркивает их прогностическуюполезность. Аналогичным образом, нагрузка МП-ДНК, хотя и является в первую очередь диагностической, может дать прямое представление о патогенной нагрузке и ее связис реакциями хозяина. По сравнению с обычными маркерами, такими как СРБ и ИЛ-6, ЛДГ и D-димер обеспечивают механистически специфичные и клинически интерпретируемые сигналы, в то время как нагрузка МП-ДНК обеспечивает прямую меру патогенной нагрузки, тем самым дополняя и расширяясуществующие диагностические инструменты.

Таким образом, данное исследование было разработано для изучения того, могут ли ЛДГ, D-димер и нагрузка МП-ДНК надежно предсказать тяжесть заболевания при детской МП-пневмонии, а также для изучения того, как эти биомаркеры связаны с психологическим стрессом, с целью улучшения стратификации риска и клинического ведения в этой популяции.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

Данное исследование было одобрено Комитетом по институциональной этике Детской больницы провинции Аньхой. Письменное информированное согласие было получено от родителей или законных опекунов всех участников до начала сбора данных. Все процедуры с образцами пациентов проводились в соответствии с институциональными правилами биобезопасности и международно признанными этическими стандартами. Используемое оборудование и программное обеспечение перечислены в Таблице материалов.

1. Дизайн исследования

В это ретроспективное когортное исследование были включены дети в возрасте 5-12 лет с подтвержденной пневмонией Mycoplasma pneumoniae (MP) в период с июня 2021 года по декабрь 2024 года в третичном педиатрическом центре. Диагноз подтвержден ПЦР-детекцией МП-ДНК из мазков из горла или жидкости бронхоальвеолярного лаважа (BALF)20,21. Дети с известным иммунодефицитом, хроническим заболеванием легких (например, астмой) или неполной клинической картой были исключены22 человека.

2. Сбор клинических данных

Подмышечная температура регистрировалась два раза в день (07:00 и 19:00), при этом регистрировались дополнительные эпизоды лихорадки. Исходное периферическое насыщение кислородом оценивали с помощью пульсоксиметра. Образцы венозной крови были собраны в течение 24 ч после поступления для анализа на биомаркеры воспаления23,24. Цельную кровь и сыворотку хранили при температуре 2-8 °C и обрабатывали в течение 2 ч после сбора; Затем аликвоты сыворотки/плазмы замораживали при температуре −80 °C до анализа.

3. Бронхоскопия и забор образцов

Гибкую бронхоскопию с лаважем проводили под седацией с использованием детского фиброоптического бронхоскопа. Сатурация кислорода и частота сердечных сокращений непрерывно контролировались во время процедуры25. Давление всасывания поддерживалось на уровне 100-120 мм рт.ст. при наличии рабочего канала 2,0 мм. От трех до пяти миллилитров стерильного физиологического раствора закапывались на сегмент, и качество лаважа считалось адекватным, когда объем восстановления достигал не менее 50% от введенного физиологического раствора. BALF немедленно помещали на лед, центрифугировали при 1500 г в течение 10 минут для удаления клеток и мусора, а надосадочную жидкость хранили при температуре −80 °C до тестирования MP-ДНК и измерений цитокинов.

4. Анализ на биомаркеры воспаления

СРБ анализировали с использованием энтенцор-энтендинга. IL-6 количественно определяли с помощью хемилюминесцентного иммуноанализа. Активность ЛДГ определяли спектрофотометрически путем превращения пирувата в лактат26. D-димер измеряли с помощью иммунотурбидиметрии, усиленной латексом. Строго соблюдались рекомендованные производителем сроки инкубации, калибровки и внутреннего контроля качества; Внешняя оценка качества проводилась в соответствии с графиком аккредитации лаборатории. Единицы были представлены в виде мг/л (СРБ), ПГ/мл (ИЛ-6), ЕД/Л (ЛДГ) и мг/л ФЭУ (D-димер), а также МП-ДНК в виде копий/мкл.

5. Психометрическая оценка

Психологический стресс оценивался с помощью опросника детского стресса, о котором сообщали родители в течение 72 часов после госпитализации. Общий диапазон баллов составлял от 0 до 80, а баллы ≥30 были интерпретированы как умеренный или тяжелый стресс. Обученные медсестры предоставили стандартизированные инструкции и примеры на уровне пунктов, чтобы свести к минимуму систематическую ошибку при воспоминании, а неполные анкеты были повторно проверены в тот же день, чтобы обеспечить целостность данных.

6. Соображения безопасности

Все образцы крови и BALF обрабатывались в сертифицированном шкафу биобезопасности класса II с соответствующими средствами индивидуальной защиты (перчатки, халат, маска/респиратор и средства защиты глаз). Острые предметы были выброшены в контейнеры, устойчивые к проколам. Жидкие биологически опасные отходы были предварительно обработаны 10% отбеливателем в течение 30 минут перед утилизацией. После каждого сеанса поверхности обеззараживались, а все процедуры соответствовали институциональным и национальным нормам (например, Руководству ВОЗ по биобезопасности в лабораториях; BMBL).

7. Статистический анализ

Анализ проводился с использованием IBM SPSS Statistics. Нормальность данных была проверена с помощью теста Шапиро-Уилка. Непрерывные переменные были выражены в виде среднего значения ± стандартного отклонения или медианы с межквартильным диапазоном, в то время как категориальные переменные были обобщены в виде подсчетов и процентов (Таблица 1). Связь между баллами CSQ, медиаторами воспаления и клиническими показателями была изучена с использованием корреляций Пирсона или Спирмана. Логистическая регрессия использовалась для оценки предикторов длительной госпитализации (>7 дней) и тяжелой пневмонии, определяемой как консолидация легких, плевральный выпот, ателектаз или дыхательная недостаточность27. Были построены ROC-кривые для оценки дискриминации модели, отчетности AUC, чувствительности, специфичности и 95% ДИ. Для оценки надежности была применена десятикратная перекрестная проверка. Отсутствующие данные (<5%) обрабатывались методом медианной импутации. Значения биомаркеров были стандартизированы до начала моделирования. Статистическая значимость была установлена на уровне p < 0,05 (двусторонняя) (табл. 2).

8. Визуальные результаты и контрольные точки воспроизводимости

Адекватный BALF определялся как ≥50% восстановления введенного физиологического раствора с прозрачным, не кровянистым видом. Приемлемое администрирование CSQ было определено как завершение в течение 72 часов с момента поступления с отсутствующим ≤1 элементом на домен. Прогоны анализов требовали прохождения внутренних целей контроля качества для каждого производителя до того, как были опубликованы результаты лечения пациентов.

Этот протокол обеспечивает воспроизводимую основу для оценки взаимодействия между психологическим стрессом, медиаторами воспаления и клиническими биомаркерами при пневмонии Mycoplasma pneumoniae у детей и устанавливает практические контрольные точки (качество BALF, время CSQ, контроль качества анализа) для поддержки надежной реализации в различных центрах.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

Общий план исследования и рабочий процесс обобщены на рисунке 1. ЛДГ продемонстрировал более высокую точность прогнозирования тяжелых осложнений (AUC = 0,89, 95% ДИ: 0,83-0,95) по сравнению с СРБ (AUC = 0,76) и IL-6 (AUC = 0,72). Оптимальный порог для ЛДГ составил 450 Ед/л, что дало чувствительность 82% и специфичность 81%. Логистическая регрессия подтвердила, что уровень ЛДГ ≥ 450 Ед/л был независимо связан с длительной госпитализацией (ОШ = 2,1, 95% ДИ: 1,2...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

Пневмония, вызванная Mycoplasma pneumoniae (MP) у детей, является гетерогенным заболеванием, при котором иммуновоспалительная дисрегуляция выступает в качестве центрального фактора, определяющего тяжесть и выздоровление. Эта дисрегуляция возникает из-за взаимодействия между иммунными реакциями хозяина и факторами вирулентности МП, формируя как течение заболевания, так и реакцию на лечение. Таким образом, клинические биомаркеры представляют собой незаменимые инструменты для страт...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Благодарности

Мы благодарим клинический и средний персонал Детской больницы провинции Аньхой за помощь в наборе пациентов и сборе данных. Мы также благодарны участвующим детям и их семьям за сотрудничество на протяжении всего исследования.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Опросник детского стресса (CSQ)Не указаноПсихометрическая оценка стресса
Набор для анализа СРБСименс Хелинеры11537224 (Atellica CH hCRP2, 720 тестов)Измерение С-реактивного белка
Набор для анализа D-димераDiagnostica Stago00515 (STAÂ- Liatest Комплект D-Di)Измерение уровня D-димера в плазме
IBM SPSS Statistics версии 28.0IBM Corp., Армонк, штат Нью-Йорк, СШААнализ данных
Набор для анализа ИЛ-6Рош Диагностика09015612190 (кобас е 801 пак); 09015612500 (100 тестов)Измерение интерлейкина-6
Набор для анализа ЛДГНе указаноMAK066 (набор для анализа активности ЛДГ MilliporeSigma)Измерение активности лактатдегидрогеназы
Педиатрический гибкий бронхоскоп (например, BF-P190)ОлимпBF-P190 (модель/номер для заказа)Сбор бронхоальвеолярного лаважа
ПульсоксиметрНе указаноНе предоставляетсяИзмерение сатурации кислорода

Ссылки

  1. Wang, X., et al. Mycoplasma pneumoniae triggers pneumonia epidemic in autumn and winter in Beijing: A multicentre, population-based epidemiological study between 2015 and 2020. Emerg Microbes Infect. 11 (1), 1508-1517 (2022).
  2. Sun, Y., et al. Characterizing the epidemiology of Mycoplasma pneumoniae infections in China in 2022-2024: A nationwide cross-sectional study of over 1.6 million cases. Emerg Microbes Infect. 14 (1), 2482703(2025).
  3. Zhu, Y., et al. Immune response plays a role in Mycoplasma pneumoniae pneumonia. Front Immunol. 14, 1189647(2023).
  4. Li, J., et al. Metabolomic analysis reveals potential biomarkers and the underlying pathogenesis involved in Mycoplasma pneumoniae pneumonia. Emerg Microbes Infect. 11 (1), 593-605 (2022).
  5. Rowlands, R. S., Meyer Sauteur, P. M., Beeton, M. L. On Behalf of the ESCMID study group for mycoplasma and chlamydia infections ESGMAC n. Mycoplasma pneumoniae: Not a typical respiratory pathogen. J Med Microbiol. 73 (10), 1910(2024).
  6. Li, X., Li, T., Chen, N., Kang, P., Yang, J. Changes of Mycoplasma pneumoniae prevalence in children before and after the COVID-19 pandemic in Henan, China. J Infect. 86 (3), 256-308 (2023).
  7. Cryan, J. F., et al. The microbiota-gut-brain axis. Physiol Rev. 99 (4), 1877-2013 (2019).
  8. Marwaha, K., et al. Exploring the complex relationship between psychosocial stress and the gut microbiome: Implications for inflammation and immune modulation. J Appl Physiol Bethesda, MD 1985. 138 (2), 518-535 (2025).
  9. Deng, Y., et al. Involvement of the microbiota-gut-brain axis in chronic restraint stress: Disturbances of the kynurenine metabolic pathway in both the gut and brain. Gut Microbes. 13 (1), 1-16 (2021).
  10. Li, X., et al. The immune modulatory role of surfactants in Mycoplasma pneumoniae infection. J Inflamm Res. 18, 2909-2922 (2025).
  11. Shao, L., Yu, B., Lyu, Y., Fan, S., Gu, C., Wang, H. The clinical value of novel inflammatory biomarkers for predicting Mycoplasma pneumoniae infection in children. J Clin Lab Anal. 39 (3), e25150(2025).
  12. Wang, P., Yao, J., Li, Y., Huang, X., Deng, C. Analysis of clinical characteristics and laboratory examination data of 112 cases of Mycoplasma pneumoniae pneumonia in children. Medicine (Baltimore). 103 (47), e40628(2024).
  13. Shashidhara, A. K., Bala, S., Browne, S., Cliff, M., Mallia, P. Post-infectious Inflammatory motor-predominant neuropathy following Mycoplasma infection. Cureus. 16 (11), e74657(2024).
  14. Jiang, C., Bao, S., Shen, W., Wang, C. Predictive value of immune-related parameters in severe Mycoplasma pneumoniae pneumonia in children. Transl Pediatr. 13 (9), 1521-1528 (2024).
  15. Wang, C., et al. Suppressing neutrophil itaconate production attenuates Mycoplasma pneumoniae pneumonia. PLOS Pathog. 20 (11), e1012614(2024).
  16. Yi, X., Jia, W., Li, W., Jia, C., Song, C. Diagnostic value of cytokines in severe childhood Mycoplasma pneumoniae pneumonia combined with Adenovirus infection. Ital J Pediatr. 50 (1), 92(2024).
  17. Lu, D., et al. Clinical characteristics and immune responses in children with primary ciliary dyskinesia during Pneumonia episodes: A case-control study. Child Basel Switz. 10 (11), 1727(2023).
  18. Cheng, J., et al. Proteomic profiling of urinary small extracellular vesicles in children with pneumonia: a pilot study. Pediatr Res. 94 (1), 161-171 (2023).
  19. Wei, D., Zhao, Y., Zhang, T., Xu, Y., Guo, W. The role of LDH and ferritin levels as biomarkers for corticosteroid dosage in children with refractory Mycoplasma pneumoniae pneumonia. Respir Res. 25 (1), 266(2024).
  20. Li, J., et al. Biomarkers of Mycoplasma pneumoniae pneumonia in children by urine metabolomics based on Q Exactive liquid chromatography/tandem mass spectrometry. Rapid Commun Mass Spectrom RCM. 36 (5), e9234(2022).
  21. Zhou, X., et al. Using random forest and biomarkers for differentiating COVID-19 and Mycoplasma pneumoniae infections. Sci Rep. 14 (1), 22673(2024).
  22. Liu, J., et al. Proteomics study of Mycoplasma pneumoniae pneumonia reveals the Fc fragment of the IgG-binding protein as a serum biomarker and implicates potential therapeutic targets. Front Med. 16 (3), 378-388 (2022).
  23. Huang, F., et al. Ribosomal RNA-depleted RNA sequencing reveals the pathogenesis of refractory Mycoplasma pneumoniae pneumonia in children. Mol Med Rep. 24 (5), 761(2021).
  24. Xu, W., et al. Clinical and CT characteristics of human metapneumovirus-associated severe pneumonia in children in Beijing. Ital J Pediatr. 51 (1), 136(2025).
  25. Ye, Y., et al. A machine learning model for predicting severe Mycoplasma pneumoniae pneumonia in school-aged children. BMC Infect Dis. 25 (1), 570(2025).
  26. Liu, J., et al. Comparative analysis of the clinical characteristics of severe Mycoplasma pneumoniae pneumonia and severe bacterial pneumonia in children. BMC Pediatr. 25 (1), 439(2025).
  27. Li, X., et al. Development and validation of a nomogram for predicting necrotizing pneumonia in children with refractory Mycoplasma pneumoniae pneumonia. Ital J Pediatr. 51 (1), 150(2025).
  28. Fu, R., et al. DNA and RNA detection of inactivated Mycoplasma pneumoniae in different microenvironments. Pediatr Pulmonol. 60 (3), e71040(2025).
  29. Feng, W., Lin, Y., Wang, Q., Qian, X. The correlation between positive rate of antibody or DNA and children's age with suspected Mycoplasma pneumoniae infection. Ital J Pediatr. 51 (1), 156(2025).
  30. Huang, X., et al. Neutrophils are involved in the development and outcomes of plastic bronchitis associated with Mycoplasma pneumoniae pneumonia. Respir Res. 26 (1), 92(2025).
  31. Xiao, Y., et al. Interpretation of pathogenicity and clinical features of multiple pathogens in pediatric lower respiratory tract infections by tNGS RPTM analysis. Eur J Clin Microbiol Infect Dis Off Publ Eur Soc Clin Microbiol. 44 (6), 1313-1324 (2025).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Теги

D
Свяжитесь с нами
Рекомендовать библиотеке

Конфиденциальность

Условия эксплуатации

Политика

Авторские права © 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.