細菌感染時唾液酸、紅細胞分布寬度的變化分析

黃慧

[摘要] 目的 回顧性分析全血和膿液細菌培養(yǎng)陽性患者血清唾液酸（SA）、全血紅細胞分布寬度變異系數(shù)（RDW-CV）檢測值，觀察兩者在細菌感染時的變化，對細菌感染的診斷價值。 方法 選取145例血培養(yǎng)細菌生長患者為血液組，118例膿液細菌培養(yǎng)陽性患者為膿液組，同期健康體檢者201例為對照組。分析其血清SA、RDW-CV變化，比較革蘭氏陽性（G+）菌和革蘭氏陰性（G-）菌感染、全身和局部感染時各項指標的差異及三組間差異。通過比較ROC曲線下面積（AUC），評價血清SA和RDW-CV對細菌感染的診斷價值。 結(jié)果 細菌感染時，血清SA和RDW-CV無性別差異（P>0.05），血清SA在血液組與膿液組間無差異（P>0.05），與對照組比較均有顯著性差異（P均<0.01）。當G+菌和G-菌感染時，血液組中血清SA無差異（P>0.05），膿液組中血清SA有顯著差異（P<0.05）。細菌感染時，RDW-CV在三組間均有顯著差異（均P<0.01），G+和G-菌感染時，RDW-CV值在血液組內(nèi)和膿液組內(nèi)均無差異（P>0.05）。SA診斷血液、膿液細菌感染的AUC分別為0.663和0.640，RDW-CV診斷血液細菌感染的AUC為0.673，對膿液細菌感染無診斷價值。 結(jié)論 細菌感染時，血液組和膿液組血清SA無明顯差異，但均明顯高于對照組。血液組RDW-CV高于膿液組，兩組均高于對照組。臨床上可將SA和RDW-CV作為炎癥性參考指標。

[關(guān)鍵詞] 細菌；唾液酸；紅細胞分布寬度；感染

[中圖分類號] R378 [文獻標識碼] B [文章編號] 1673-9701（2017）07-0118-04

[Abstract] Objective To retrospectively analyze the detection value of serum sialic acid （SA） and whole red blood cell distribution width variation coefficient（RDW-CV） in the patients with positive whole blood and pus bacterial culture， and to observe the changes in bacterial infection， as well as the diagnostic value of bacterial infection. Methods 145 patients who were given blood culture for bacterial growth were selected as the blood group， and 118 patients with positive pus bacterial culture were selected as the pus group. 201 healthy subjects during the same period were selected as the control group. The differences of each index were compared in Gram-positive （G+） and Gram-negative （G-） bacterial infections， and systemic and local infection， and the differences between the three groups were compared. The diagnostic value of serum SA and RDW-CV in bacterial infection was evaluated by comparing the area under the ROC curve （AUC）. Results There was no gender difference between serum SA and RDW-CV in bacterial infection （P>0.05）. There was no significant difference in serum SA between the blood group and the pus group（P>0.05）. Compared with the control group， there were significant differences（P<0.01 for all）. In Gram-positive and Gram-negative bacterial infection， there was no difference in serum SA in the blood group（P>0.05）， but there was a significant difference in serum SA in the pus group（P<0.05）. There was significant difference in RDW-CV among the three groups in bacterial infection （P<0.01 for all）. In Gram-positive and Gram-negative bacterial infection， there was no difference in RDW-CV value between the blood group and the pus group （P>0.05）. The AUC of blood and pus bacterial infection by SA diagnosis was 0.663 and 0.640 respectively， and the AUC of blood bacterial infection by RDW-CV diagnosis was 0.673. There was no diagnostic value for pus bacterial infection. Conclusion There was no significant difference in serum SA between blood group and pus group in bacterial infection， significantly higher than that in control group. The RDW-CV in the blood group is higher than that in the pus group， and both groups are higher than the control group. SA and RDW-CV can be used clinically as an indicator of inflammation.

[Key words] Bacteria； Sialic acid；Red blood cell distribution width；Infection

炎癥狀態(tài)下，機體發(fā)生一系列反應(yīng)，降鈣素原、可溶性CD22（sCD22）[1] 等指標明顯升高，血清唾液酸與白介素-6和腫瘤壞死因子等炎性因子正相關(guān)[2]。據(jù)報道，血清唾液酸在胃癌、結(jié)直腸癌組明顯升高，與對應(yīng)良性疾病對照組、健康對照組間有顯著性差異，胃癌組中唾液酸的診斷性能優(yōu)于常用的胃癌標志物糖類抗原724（carbohydrate antigen 724，CA72-4）與癌胚抗原（carcinoembryonic antigen，CEA）[3]。丙型肝炎肝硬化患者紅細胞分布寬度值與Child-Pugh分級及終末期肝病模型（model for end stage liver，MELD）評分均呈現(xiàn)明顯的正相關(guān)[4]。紅細胞分布寬度在判斷心力衰竭、冠心病患者預(yù)后、冠狀動脈疾病的發(fā)生、冠狀動脈病變嚴重程度、冠心病預(yù)后及糖尿病腎病早期診斷等方面均有一定的價值[5]。為了解細菌感染時，唾液酸和紅細胞分布寬度的變化情況及診斷價值，進行本研究，現(xiàn)報道如下。

1 對象和方法

1.1 試驗對象

選取2014年5月～2016年4月經(jīng)西門子醫(yī)學診斷產(chǎn)品（上海）有限公司經(jīng)銷的SIEMENS全自動微生物鑒定及藥敏分析儀（型號WalkAway-40plus）培養(yǎng)鑒定細菌感染263例，其中血培養(yǎng)陽性145例為血液組，男79例，女66例，年齡41～99歲，平均（64.56±14.52）歲，革蘭氏陽性（G+）菌感染68例，革蘭氏陰性（G-）菌感染77例。膿液培養(yǎng)陽性118例為膿液組，男65例，女53例，年齡40～90歲，平均（64.15±13.19）歲，革蘭氏陽性（G+）菌感染36例，革蘭氏陰性（G-）菌感染82例，均于送檢當日或24 h內(nèi)檢測未經(jīng)治療患者血清唾液酸（SA）、EDTA-K2抗凝全血紅細胞分布寬度變異系數(shù)（RDW-CV），選取同期健康體檢者201例為對照組，其中男98例，女103例，年齡40～95歲，平均（62.05±10.67）歲，各組間年齡比較，差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05）。

1.2 試劑和儀器

應(yīng)用Backman Coulter公司AU2700自動生化分析儀，酶法檢測血清唾液酸，采用安徽大千生物工程有限公司生產(chǎn)的試劑。紅細胞分布寬度用Sysmex XE-2100全自動血細胞分析儀檢測，使用原裝配套試劑，檢測當日室內(nèi)質(zhì)控均在控。

1.3 統(tǒng)計學方法

采用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計學分析，計量資料唾液酸（SA）和紅細胞分布寬度-變異系數(shù)（RDW-CV）以（x±s）表示，相關(guān)數(shù)據(jù)采用兩獨立樣本t 檢驗、LSD法單因素方差分析及ROC曲線，P<0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 各試驗組性別不同時SA和RDW-CV值比較

各試驗組年齡比較均無統(tǒng)計學差異（P>0.05），SA和RDW-CV在各組中男女性別間比較，差異均無統(tǒng)計學意義（P>0.05），見表1。

2.2 不同部位細菌感染時SA和RDW-CV值比較

細菌感染時血液組和膿液組間SA比較，差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05），血液組、膿液組與對照組SA比較，均有顯著性差異（P均<0.01）。血液組和膿液組、血液組和對照組、膿液組和對照組RDW-CV比較，均有顯著性差異（P均<0.01），見表2。

2.3 G+和G-菌感染時SA和RDW-CV值比較

血液組G+菌和 G-菌感染時SA濃度無差異（P=0.602），膿液組G+菌和 G-菌感染時SA濃度存在差異（P=0.046），血液組和膿液組在G+菌和 G-菌感染時，RDW-CV值均無顯著性差異（分別P=0.773，0.201）（表3）。SA和RDW-CV診斷血液細菌感染的ROC曲線下面積（AUC）分別為0.663和0.673，以SA濃度508.50 mg/L為診斷界值時，靈敏度81.4%（118/145），特異度33.5%，以RDW-CV 13.5%為診斷界值時，靈敏度62.1%（90/145），特異度66.9%。SA診斷膿液細菌感染的ROC曲線下面積（AUC）為0.640，以SA濃度500.50 mg/L為診斷界值時，靈敏度83.1%（98/118），特異度28.6%，RDW-CV對膿液細菌感染無診斷價值。

3 討論

人體內(nèi)唾液酸（sialic acid，SA）以N-乙酰神經(jīng)氨酸（Neu5Ac）為主，為一系列含九個碳原子的羧基化單糖?；苌锏慕y(tǒng)稱，存在于大多數(shù)脊椎動物和高等無脊椎動物分泌蛋白和細胞表面。唾液酸的存在形式有游離態(tài)的唾液酸、聚唾液酸、唾液酸的同系物和唾液酸的衍生物等[6]。據(jù)唾液酸碳鏈中羧基所處位置，唾液酸有α、β異構(gòu)體，α異構(gòu)體主要存在聚合物中，β異構(gòu)體存在于溶液的游離態(tài)中[7]。脊椎動物體內(nèi)，唾液酸被識別唾液酸凝集素結(jié)合，作為內(nèi)在性受體的配體，或被毒素、病原結(jié)合成為外在性受體的配體[8]。唾液酸主要裂解糖蛋白、糖酯上碳水化合物，在胃腸道，唾液酸主要通過α2-3或α2-6糖苷鍵連接于粘蛋白末端，許多腸道共生和致病菌能利用唾液酸為營養(yǎng)來源[9]。大腸桿菌和流感嗜血桿菌以唾液酸作為自身的碳源和氮源，將細胞內(nèi)游離的唾液酸經(jīng)唾液酸醛縮酶（NanA）作用分解成N-乙酰甘露糖胺（ManNAc），參與糖酵解途徑。游離唾液酸參與腦膜炎奈瑟菌、大腸桿菌和牙齦卟啉單胞菌的莢膜形成，能防御宿主的免疫反應(yīng)。大腸桿菌莢膜分4大類型，唾液酸與2型莢膜合成有關(guān)，細菌自身合成或自環(huán)境中獲取唾液酸，通過NeuA活化、NeuO修飾和NeuS聚合作用合成多聚唾液酸，再通過Kps 系統(tǒng)轉(zhuǎn)到細胞外形成莢膜[10]。人體致病菌E.coliK1 和Neisseriameningitidis serogroup B（NmB）產(chǎn)生的莢膜多糖的化學和免疫學性質(zhì)與宿主的聚唾液酸相同，使細菌具抗吞噬活性[11]。腦膜炎奈瑟氏菌、大腸埃希氏菌、B群鏈球菌可合成唾液酸，霍亂弧菌、人（禽）流感病毒、幽門螺桿菌經(jīng)毒素、血凝素和AabA等結(jié)合蛋白調(diào)節(jié)結(jié)合至唾液酸[8]。彎曲桿菌屬、奈瑟氏菌屬可不依賴宿主經(jīng)生物合成途徑合成唾液酸[12]。

細菌黏附作用是感染的首要條件，G+菌通過磷壁酸黏附于黏膜細胞表面，G-通過菌毛或外膜蛋白黏附于黏膜細胞表面。胞外菌經(jīng)抗吞噬作用、抗調(diào)理作用或細菌表面抗原基因變異等方式逃逸機體免疫功能。胞內(nèi)菌依拉鏈式或觸發(fā)式入侵機制侵襲宿主細胞，逃避吞噬溶酶體、吞噬細胞呼吸爆發(fā)等殺傷效應(yīng)[13]。唾液酸可加強肺炎球菌進入中樞神經(jīng)系統(tǒng)能力，肺炎球菌感染后，實驗鼠鼻、腦中唾液酸含量增高，感染部位促炎因子和趨化因子表達增加[14]。唾液酸也是腸道病毒71（EV71）感染人結(jié)直腸腺癌上皮細胞（DLD-1）的識別受體，唾液酸糖鏈O糖苷鍵是EV71感染最主要的識別位點，唾液酸提取物能有效抑制EV71復(fù)制。目前已知，唾液酸受體與流感病毒、人冠狀病毒OC43株、輪狀病毒和乙肝病毒感染均有關(guān)[15]。水痘帶狀病毒糖蛋白B（GB）上唾液酸和髓鞘相關(guān)糖蛋白（MAG）介導(dǎo)膜融合，使病毒易進入宿主體內(nèi)[16]。唾液酸能影響糖復(fù)合物的結(jié)構(gòu)和功能，作為凝集素、酶、抗體的配體，與靶向治療、疫苗研制、藥物開發(fā)有關(guān)[17]。唾液酸還可對精子起間接保護作用，調(diào)控附睪精子成熟，參與精卵識別、結(jié)合，精子表面唾液酸含量降低可能導(dǎo)致不育[7]。

正常細胞轉(zhuǎn)化為惡性腫瘤細胞時，癌基因大量表達，細胞膜上糖蛋白合成增加、轉(zhuǎn)化異常，細胞表面唾液酸密度增加，經(jīng)轉(zhuǎn)換、分泌和脫落入血循環(huán)，致惡性腫瘤患者血清唾液酸水平明顯升高。唾液酸可促進腫瘤生長、轉(zhuǎn)移，逃避免疫監(jiān)視及凋亡通路，導(dǎo)致癌細胞存活、耐藥[18]。過度唾液酸化，使腫瘤細胞逃避自然殺傷細胞的識別功能，保護腫瘤細胞免受免疫系統(tǒng)攻擊[17]。文獻[19]報道，惡性腫瘤組、炎癥組和對照組血清唾液酸濃度分別為（77.8±19.4）mg/dL，（67.2±20.1）mg/dL，（57.9±6.3）mg/dL，惡性腫瘤組唾液酸顯著高于炎癥組，惡性腫瘤組與炎癥組血清唾液酸水平均顯著高于健康對照組。本文血液組和膿液組血清唾液酸濃度分別為（645.31±160.58）mg/L和（639.48±157.10）mg/L，組間無明顯差異，均較對照組（523.41±48.62）mg/L明顯升高，與文獻報道基本相似?？赡芤蚣毦腥局掳准毎呀忉尫牛浔砻娴拇罅客僖核後尫湃胙?，或細菌合成增加所致。革蘭氏陽性和革蘭氏陰性菌感染時，血液組唾液酸無差異，膿液組內(nèi)存在差異，其中原因有待進一步研究。唾液酸診斷血液細菌感染的ROC曲線下面積（AUC）為0.663，以唾液酸濃度508.50 mg/L為診斷界值時，靈敏度81.4%，特異度33.5%。唾液酸診斷膿液細菌感染的ROC曲線下面積（AUC）為0.640，以唾液酸濃度500.50 mg/L為診斷界值時，靈敏度83.1%，特異度28.6%，唾液酸對細菌感染的靈敏度較高，臨床上可作為一監(jiān)測指標。

紅細胞分布寬度（RDW）是檢測紅細胞大小異質(zhì)性的指標，可用紅細胞體積大小的變異系數(shù)（RDW-CV）反映紅細胞大小、體積變化。RDW升高多因造血原料不足、紅細胞成熟障礙、外周血紅細胞破壞增多和無效紅細胞生成所致，反應(yīng)外周血中未成熟、大紅細胞比率，常用于貧血的鑒別診斷和療效觀察。細菌感染時，炎性因子致氧化應(yīng)激增加，超氧化物歧化酶、氧自由基等抑制紅細胞成熟，增加紅細胞脆性，使紅細胞變形性減小，破壞增多，細胞大小不一。Guray Y等研究[20]表明，RDW對感染性心內(nèi)膜炎診斷的ROC曲線下面積為0.70，Cut-Off預(yù)示值為15.3%，紅細胞分布寬度增加組，存活率明顯降低，是感染性心內(nèi)膜炎獨立死亡危險因子，也是心衰、急性冠脈綜合征、急性肺栓塞等心血管疾病的獨立危險因子。多元相關(guān)分析結(jié)果[21]：革蘭氏陰性細菌感染時，RDW每增加1%，28 d死亡率增加17.4%。細菌感染后至3 d，較高的RDW預(yù)示預(yù)后較差，72 h RDW可作為預(yù)警值。有對6973例成人膿毒癥病例的調(diào)查，死亡組RDW（15.7%）高于存活組（13.8%）。當RDW>15.6%時，膿毒癥死亡率16.7%，14%

[參考文獻]

[1] Jiang YN，Cai X，Zhou HM，et al. Diagnostic and prognostic roles of soluble CD22 in patients with Gram-negative bacterial sepsis[J].Hepatobiliary Pancreat Dis Int，2015，14（5）：523-529.

[2] 周方元，李艷.唾液酸在動脈粥樣硬化中的作用研究進展[J].廣西醫(yī)學，2016，38（9）：1272-1274.

[3] 戴謙，吳炯，郭瑋，等.酶法檢測唾液酸的性能驗證及臨床應(yīng)用評估[J].中華檢驗醫(yī)學雜志，2014，37（3）：189-193.

[4] 金蕾，李旭，葉珺，等.紅細胞分布寬度對丙型肝炎相關(guān)肝病進展評估的價值[J].中華肝臟病雜志，2016，24（2）：130-132.

[5] 何磊，魏慶民.紅細胞分布寬度的臨床應(yīng)用新進展[J].醫(yī)學綜述，2013，19（1）：135-137.

[6] 劉志東，王蔭榆，郭本恒，等.唾液酸的研究進展[J].食品工業(yè)科技，2010，31（4）：368-373.

[7] 黎娜，王華鋒，曾旭輝.唾液酸對精子的作用[J].中國細胞生物學學報，2015，37（5）：734-739.

[8] Varki A.Sialic acids in human health and disease[J].Trends Mol Med，2008，14（8）：351-360.

[9] Juqe N，Tailford L，Owen CD.Sialidases from gut bacteria：a mini-review[J].Biochem Soc Trans， 2016，44（1）：166-175.

[10] 李琛，徐曉宇，潘亞萍.唾液酸及唾液酸酶在細菌生存與致病中的作用[J].中國實用口腔科雜志，2016，9（11）：689-692.

[11] 吳劍榮，詹曉北，鄭志永，等.聚唾液酸與唾液酸的研究進展[J].生物加工過程，2007，5（1）：20-26.

[12] Thomas GH.Sialic acid acquisition in bacteria-one substrate，many transporters[J].Biochem Soc Trans，2016，44（3）：760-765.

[13] 蘇莉，王慧.病原體感染及其免疫逃逸機制研究進展[J].生物技術(shù)通訊，2016，27（4）：582-585.

[14] Hatcher BL，Hale JY，Briles DE.Free sialic acid acts as a signal that promotes streptococcus pneumoniae invasion of nasal tissue and nonhematogenous invasion of the central nervous system[J].Infect Immun，2016，84（9）：2607-2615.

[15] 毛易捷，王玉月，史偉峰.唾液酸在腸道病毒71型感染人結(jié)直腸腺癌細胞中的抑制作用[J].實用醫(yī)學雜志，2015，31（13）：2123-2126.

[16] Suenaga T，Matsumoto M，Arisawa F，et al.Sialic acids on varicella-zoster virus glycoprotein B are required for cell-cell fusion[J].J Biol Chem，2015，290（32）：19833-19843.

[17] Bauer J，Osborn HM.Sialic acids in biological and therapeutic processes：opportunities and challenges[J].Future Med Chem，2015，7（16）：2285-2299.

[18] Ghosh S. Sialic acids：biomarkers in endocrinal cancers[J].Glycoconj J，2015，32（3）：79-85.

[19] 賈興旺，王博，田亞平.血清唾液酸檢測在惡性腫瘤及炎性疾病中的臨床應(yīng)用[J].軍醫(yī)進修學院學報，2011，32（1）：23-27.

[20] Guray Y，Ipek EG，Guray U，et al.Red cell distribution width predicts mortality in infective endocarditis[J].Arch Cardiovasc Dis，2014，107（5）：299-307.

[21] Ku NS，Kim HW，Oh HJ，et al.Red blood cell distribution width is an independent predictor of mortality in patients with gram-negative bacteremia[J].Shock，2012，38（2）：123-127.

[22] 厲彥山，陳慧勇，潘文志，等.紅細胞體積分布寬度（RDW）與類風濕關(guān)節(jié)炎（RA）病情活動的相關(guān)性分析[J].復(fù)旦學報（醫(yī)學版），2012，39（2）：152-156.

[23] 沈侃，邱澤亮，許東偉，等.紅細胞分布寬度對老年膿毒癥患者預(yù)后評估的價值[J].重慶醫(yī)學，2016，45（3）：398-401.

（收稿日期：2016-12-13）