血清炎癥因子水平在血流感染性疾病中的表達(dá)及與病原菌、病情程度及預(yù)后的相關(guān)性研究

王川林，劉嬌，古雪，梅怡晗，李鈴，朱其榮

（1.川北醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院 感染科，四川 南充637000；2.首都醫(yī)科大學(xué)，北京 100069）

血清炎癥因子水平在血流感染性疾病中的表達(dá)及與病原菌、病情程度及預(yù)后的相關(guān)性研究

王川林1，劉嬌1，古雪1，梅怡晗2，李鈴1，朱其榮1

（1.川北醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院 感染科，四川 南充637000；2.首都醫(yī)科大學(xué)，北京 100069）

目的探討血清炎癥因子表達(dá)水平在血流感染性疾病中與病原菌、病情程度及預(yù)后的相關(guān)性。方法采用回顧性分析2015年1月-2016年5月該院收治的97例血流感染性疾病患者作為研究對(duì)象，根據(jù)患者病情、病原菌種類及治療效果等來分析血清炎性因子降鈣素原（PCT）、C-反應(yīng)蛋白（CRP）、白細(xì)胞介素6（IL-6）、白細(xì)胞數(shù)（WBC）及腫瘤壞死因子α（TNF-α）的表達(dá)水平在血流感染性疾病中的變化。結(jié)果血培養(yǎng)陽性的血流感染性疾病患者的血清炎癥因子水平普遍高于血培養(yǎng)陰性患者的血清炎癥因子水平，兩者比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[PCT（t=170.410，P=0.000）；IL-6（t=187.223，P=0.000）；WBC（t=19.244，P=0.000）；CRP（t=47.941，P=0.000）；TNF-α（t=20.484，P=0.000）]；血清炎癥因子 PCT、IL-6、WBC、CRP 及 TNF-α 表達(dá)水平在革蘭陰性菌組中最高，真菌組最低，三者間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[PCT（F=5.367，P=0.019）；IL-6（F=10.321，P=0.001）；WBC（F=9.587，P=0.000）；CRP（F=15.894，P=0.000）；TNF-α（F=13.254，P=0.000）]；各組血清炎癥因子表達(dá)水平有差異，進(jìn)一步兩兩比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。治療無效的血流感染性疾病患者的血清炎癥因子表達(dá)水平均升高，治療前后兩者比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；治療好轉(zhuǎn)的血流感染性疾病患者血清炎癥因子表達(dá)水平均下降，治療前后兩者比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。治療好轉(zhuǎn)組與治療無效組血流感染性疾病患者的血清炎性因子表達(dá)水平在治療前后差值比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。結(jié)論血清炎性因子表達(dá)水平與血流感染性疾病的嚴(yán)重程度、病原菌種類等有一定相關(guān)性，對(duì)治療效果的早期判斷有一定參考價(jià)值。

炎癥因子；血流感染；病原菌

Abstract:ObjectiveToexplorethecorrelationsbetween expression levelsofserum inflammatory cytokines and pathogens,degree of disease and prognosis in blood infectious diseases.Methods A total of 97 cases of bloodstream infections were included in this retrospective analysis from January 2015 to May 2016.The expression levels of procalcitonin(PCT),C-reactive protein(CRP),interleukin 6(IL-6),white blood cell count(WBC)and tumor necrosis factor alpha(TNF-α)were analyzed according to patients'condition,types of pathogenic bacteria,and treatment effect.ResultsThe levels of serum inflammatory cytokines of patients with positive blood culture were significantly higher than those with negative blood culture,the differences were statistically significant[PCT(t=170.410,P=0.000);IL-6(t=187.223,P=0.000);WBC(t=19.244,P=0.000);CRP (t=47.941,P=0.000);TNF-α (t=20.484,P=0.000)].The levels of serum inflammatory factors PCT,IL-6,WBC,CRP and TNF-α were the highest in Gram-negative bacteria group,and the lowest in fungus group,of which the differences were statistically significant[PCT(F=5.367,P=0.019);IL-6(F=10.321,P=0.001);WBC(F=9.587,P=0.000);CRP (F=15.894,P=0.000);TNF-α (F=13.254,P=0.000)].There was significant difference between each compared group(P＜0.05).Expression levels of serum inflammatory cytokines of blood flow infected patients in the ineffective group were significantly increased.There was significant difference between preand post-treatment group(P＜0.05).Serum inflammatory cytokine expression levels of bloodstream infected patients in the effective group were significantly decreased,there was significant difference between the two groups(P＜0.05).Expression levels of serum inflammatory cytokines of blood flow infected patients were significantly different between the effective and the ineffective groups(P＜0.05).ConclusionsThere are some correlations between the expression levels of serum inflammatory cytokines and the severity of blood infectious diseases or pathogenic bacteria species,which is of some value to early judgment of therapeutic effect.

Keywords:inflammatory factor;bloodstream infections;pathogenic bacteria

血流感染是指各種病原菌和毒素侵入血液循環(huán)，引起全身炎癥反應(yīng)，是臨床上危及患者生命的全身感染性疾病[1]。而血培養(yǎng)成為菌血癥和敗血癥等血流感染性疾病診斷和病情監(jiān)測(cè)的依據(jù)，對(duì)臨床精準(zhǔn)性抗菌治療至關(guān)重要[2]。目前，病原菌培養(yǎng)及藥敏試驗(yàn)周期＞72 h才能準(zhǔn)確提供應(yīng)用抗菌藥物的依據(jù)，因此抗菌藥物的合理、及時(shí)應(yīng)用已成為醫(yī)學(xué)界的一大難題。近年來有研究認(rèn)為，降鈣素原（procalcitonin，PCT）、白細(xì)胞介素 -6（interleukin-6，IL-6）、白細(xì)胞（white blood cell，WBC）、C 反應(yīng)蛋白（C-reactive protein，CRP）及腫瘤壞死因子 α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）等血清炎癥因子能夠有效地指導(dǎo)抗菌藥物的合理應(yīng)用；其中，PCT優(yōu)于其他細(xì)菌感染的診斷指標(biāo)[3]，對(duì)系統(tǒng)性細(xì)菌感染、血流感染等診斷具有較高的敏感性和特異性。因此，作者開展PCT等系列血清炎癥因子指標(biāo)在血流感染性疾病中的表達(dá)及與病原菌關(guān)系的相關(guān)性研究，旨在了解PCT等5項(xiàng)血清炎癥因子指標(biāo)在血流感染性疾病中的表達(dá)水平以及與病原菌的關(guān)系。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析醫(yī)院2015年1月-2016年5月本院收治的血流感染性疾病患者97例作為研究對(duì)象。其中，男性58例，女性39例；年齡11～85歲，中位年齡47歲；送血培養(yǎng)標(biāo)本205份，97例血流感染性疾病患者血培養(yǎng)結(jié)果均為陽性標(biāo)本。隨機(jī)選擇同時(shí)段血培養(yǎng)陰性患者88例。其中，男性56例，女性32例；年齡10～89歲，中位年齡51歲，送血培養(yǎng)標(biāo)本200份，88例血培養(yǎng)陰性患者的血培養(yǎng)結(jié)果均為陰性標(biāo)本。

1.2 研究方法

1.2.1 血培養(yǎng)血培養(yǎng)標(biāo)本置于BDBACTE 9240全自動(dòng)血培養(yǎng)儀進(jìn)行培養(yǎng)，如有陽性報(bào)警，將血培養(yǎng)標(biāo)本轉(zhuǎn)至培養(yǎng)基（肺炎鏈球菌培養(yǎng)基加用5%脫纖維羊血）繼續(xù)培養(yǎng)，鑒定用VITEK32全自動(dòng)分析儀（法國Bio Merieux公司）。

1.2.2 菌株分離、鑒定菌株分離與鑒定按全國臨床檢驗(yàn)操作規(guī)程[4]進(jìn)行分離，鑒定用VITEK32全自動(dòng)分析儀（法國Bio Merieux公司）。

1.2.3 質(zhì)控菌株大腸埃希菌（ATCC25922）、金黃色葡萄球菌（ATCC25923）、銅綠假單胞菌（ATCC278 53）及肺炎鏈球菌（ATCC49619）。超廣譜β-內(nèi)酰胺酶（ESBLs）試驗(yàn)檢測(cè)質(zhì)控菌株為肺炎克雷伯菌ATC C700603。

1.2.4 血清炎癥因子檢測(cè)在治療第1天和抗感染治療第4天采集患者外周血，PCT、IL-6及TNF-α采用Roche Cobasd E601電化學(xué)發(fā)光分析儀檢測(cè)，參考值分別為 0～0.05 ng/ml、0～7 pg/ml及 0～8.0 pg/ml。CRP采用AU 5400全自動(dòng)生化儀及配套試劑（日本Olympus公司），膠乳免疫比濁法檢測(cè)，正常參考值0～10 mg/L。WBC檢測(cè)采用全自動(dòng)血細(xì)胞分析儀檢測(cè)，WBC參考值為（3.5～9.5）×109個(gè)/L。

1.3 療效判斷

患者經(jīng)抗感染治療，一般情況好轉(zhuǎn)、體溫下降與WBC水平降低者為好轉(zhuǎn)，否者為無效。療效判斷標(biāo)準(zhǔn)主要依據(jù)《抗菌藥物臨床應(yīng)用指導(dǎo)原則（2015年版）》。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

數(shù)據(jù)分析采用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，兩樣本均數(shù)比較用t檢驗(yàn)或配對(duì)t檢驗(yàn)，3個(gè)或以上樣本均數(shù)比較用方差分析，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 血流感染性疾病患者病原菌構(gòu)成比

血培養(yǎng)陽性的97例血流感染性疾病患者共送檢血培養(yǎng)標(biāo)本205份，剔除同一患者的重復(fù)菌株以及混合感染菌株，獲得臨床分離病原體115株，檢出革蘭陰性菌（G-）67株（58.25%），革蘭陽性菌（G+）36株（31.30%），真菌12株（10.45%）。其病原菌構(gòu)成分布（見表 1）。

表1 97例血流感染患者病原菌構(gòu)成比比較

2.2 血培養(yǎng)陰性與血培養(yǎng)陽性患者血清炎癥因子水平比較

97例血培養(yǎng)陽性的血流感染患者與同期88例血培養(yǎng)陰性患者的炎癥因子水平比較，血培養(yǎng)陽性患者的血清炎癥因子水平高于血培養(yǎng)陰性患者的血清炎癥因子水平，兩者比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見表 2。

表2 血培養(yǎng)陽性與陰性患者的血清炎癥因子比較 （±s）

表2 血培養(yǎng)陽性與陰性患者的血清炎癥因子比較 （±s）

組別例數(shù)PCT/（ng/ml）IL-6/（pg/ml）WBC/（×109個(gè)/L）CRP/（mg/L）TNF-α/（pg/ml）血培養(yǎng)陽性 97 5.81±0.31 597.01±20.22 11.34±1.83 135.21±14.32 25.62±5.62血培養(yǎng)陰性 88 0.31±0.11 89.7.02±16.62 7.54±0.91 48.61±10.17 12.51±2.82 t值 170.410 187.223 19.244 47.941 20.484 P值 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

2.3 不同病原菌血流感染性疾病患者的血清炎癥因子水平表達(dá)比較

對(duì)115株病原菌按G-菌、G+菌、真菌進(jìn)行分組，采用單因素方差分析比較3組血清炎癥因子表達(dá)水平，結(jié)果顯示，血清炎癥因子 PCT、IL-6、WBC、CRP及TNF-α表達(dá)水平在G-菌組中最高，真菌組最低，三者間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）（見表3）。各組血清炎癥因子表達(dá)水平有差異，用LSD-t檢驗(yàn)進(jìn)一步兩兩比較，G-菌組中 PCT、IL-6、WBC、CRP 及TNF-α表達(dá)水平分別與G+菌組中相應(yīng)血清因子表達(dá)水平比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[PCT（t=18.521，P=0.000）；IL-6（t=12.114，P=0.000）；WBC（t=32.154，P=0.000）；CRP（t=17.936，P=0.000）；TNF-α（t=12.647，P=0.000）]；G-菌 組 中 PCT、IL-6、WBC、CRP 及TNF-α表達(dá)水平分別與真菌組中相應(yīng)血清因子表達(dá)水平比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[PCT（t=20.412，P=0.000）；IL-6（t=78.404，P=0.000）；WBC（t=40.947，P=0.000）；CRP（t=32.356，P=0.000）；TNF-α（t=13.287，P=0.000）]；G+菌組中 PCT、IL-6、WBC、CRP 及 TNF-α表達(dá)水平分別與真菌組中相應(yīng)血清因子表達(dá)水平比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[PCT（t=20.412，P=0.000）；IL-6（t=78.404，P=0.000）；WBC（t=40.947，P=0.000）；CRP（t=32.356，P=0.000）；TNF-α（t=13.287，P=0.000）]。

2.4 血清炎癥因子水平與血流感染疾病轉(zhuǎn)歸的關(guān)系97例血流感染性疾病患者在抗感染治療第4

天時(shí)，好轉(zhuǎn)者有58例，無效者有39例。治療無效的血流感染性疾病患者的血清炎癥因子表達(dá)水平均有升高，治療前后兩者比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；治療好轉(zhuǎn)的血流感染性疾病患者血清炎癥因子表達(dá)水平均有下降，治療前后兩者比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。治療好轉(zhuǎn)組與治療無效組血流感染性疾病患者的血清炎癥因子表達(dá)水平在治療前后差值比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見表4。

表3 不同病原菌血流感染性疾病患者的血清炎癥因子表達(dá)水平比較 （±s）

表3 不同病原菌血流感染性疾病患者的血清炎癥因子表達(dá)水平比較 （±s）

組別例數(shù)PCT/（ng/ml）IL-6/（pg/ml）WBC/（×109個(gè)/L）CRP/（mg/L）TNF-α/（pg/ml）G-菌組 67 6.42±1.11 546.72±23.44 10.73±0.31 147.11±16.52 27.97±6.15 G+菌組真菌組36 12 3.51±0.52 1.21±0.43 489.46±18.12 153.73±14.31 9.12±0.24 7.94±0.23 90.64±14.75 57.43±8.17 18.22±4.37 12.56±3.17 F值 5.367 10.321 9.587 15.894 13.254 P值 0.019 0.001 0.000 0.000 0.000

表4 血清炎癥因子水平與血流感染疾病轉(zhuǎn)歸的關(guān)系 （±s）

表4 血清炎癥因子水平與血流感染疾病轉(zhuǎn)歸的關(guān)系 （±s）

注：t1、P1為組內(nèi)與第1天比較；t2、P2為組間與第1天差值比較

組別PCT/（ng/ml）IL-6/（pg/ml）CRP/（mg/L）TNF-α/（pg/mL）無效組 無效組 無效組 無效組 好轉(zhuǎn)組第 1 天 5.20±0.71 4.92±0.60 454.90±21.20 475.90±22.22 97.14±2.74 91.10±3.30 15.85±1.75 18.24±1.84第 4 天 5.91±0.92 1.80±0.32 467.91±23.42 199.51±16.43 100.13±2.43 33.17±2.46 29.73±2.27 8.58±0.92 t1值 3.828 35.228 2.572 73.531 5.024 208.244 31.247 36.787 P1值 0.000 0.000 0.008 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 t2值 -23.604 -47.384 -70.991 -46.969 P2值 0.000 0.000 0.000 0.000好轉(zhuǎn)組 好轉(zhuǎn)組 好轉(zhuǎn)組

3 討論

本研究結(jié)果顯示，血培養(yǎng)陽性的血流感染性疾病患者主要的感染菌為大腸埃希菌、金黃色葡萄球菌等，以G-菌多見，這與敬雪明等報(bào)道基本一致[5]。筆者認(rèn)為與G+菌比較，G-菌感染引起的病例在逐漸增多，其病理過程和結(jié)果更為嚴(yán)重，患者病情發(fā)展迅速，預(yù)后也較差，這與古雪等研究結(jié)果基本一致[6]。本研究結(jié)果表明，97例血培養(yǎng)陽性的血流感染患者與同期88例血培養(yǎng)陰性患者的炎癥因子表達(dá)水平比較，血培養(yǎng)陽性的血流感染性疾病患者的血清炎癥因子表達(dá)水平高于血培養(yǎng)陰性患者的炎癥因子水平（P＜0.05）。血培養(yǎng)陰性的患者血清炎癥因子表達(dá)水平較高可能是由于感染早期或不是最佳檢測(cè)時(shí)機(jī)等原因?qū)е虏≡幢粰z測(cè)而出現(xiàn)血培養(yǎng)陰性。在血流感染存在而病原菌血培養(yǎng)陰性，但血清炎癥因子表達(dá)水平高于常規(guī)值時(shí)，應(yīng)結(jié)合臨床癥狀及其他檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行綜合判斷來決定抗生素使用情況。因此，臨床上在對(duì)疑似存在血流感染的患者進(jìn)行血培養(yǎng)的同時(shí)也應(yīng)將CRP、PCT等血清炎癥因子進(jìn)行常規(guī)檢測(cè)，以達(dá)到進(jìn)一步提高診斷準(zhǔn)確率、準(zhǔn)確評(píng)估病情和預(yù)判治療效果的目的。

病原菌種類的差異決定著發(fā)病機(jī)制的不同，因而對(duì)抗生素的敏感程度也不相同，對(duì)病原菌種類的鑒別有利于抗生素的合理運(yùn)用。結(jié)果顯示，血清炎性因子 PCT、IL-6、WBC、CRP 及 TNF-α 表達(dá)水平在G-菌組中最高，真菌組最低。這是因?yàn)镚-菌與G+菌細(xì)胞壁成分不同，G-菌特殊的細(xì)胞壁成分脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）更易產(chǎn)生內(nèi)毒素，內(nèi)毒素可以在無炎性因子的情況下從體外直接誘導(dǎo)進(jìn)入機(jī)體靶細(xì)胞產(chǎn)生高水平的PCT等，而G+菌的細(xì)胞壁無此成分。因此，G-菌在內(nèi)毒素和細(xì)胞因子的雙重影響和誘導(dǎo)下使PCT等炎癥因子的釋放水平增加，從而導(dǎo)致PCT炎癥因子表達(dá)水平高于G+菌組病例的血清炎癥因子水平[7]。加之G+菌的細(xì)胞壁由肽聚糖組成，主要產(chǎn)生外毒素，影響或抑制PCT炎癥因子的產(chǎn)生與釋放[8]；另外，還可能與G-菌和G+菌分別激活不同的炎癥信號(hào)通路有關(guān)，G-菌感染患者后釋放大量內(nèi)毒素，其主要成分為LPS，LPS與TOLL樣受體-4（TLR-4）結(jié)合，激活炎癥信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，誘導(dǎo)機(jī)體大量合成并釋放PCT、IL-6和TNF-α等炎癥介質(zhì)，使機(jī)體出現(xiàn)不同程度的炎癥反應(yīng)；G+菌細(xì)胞壁主要由肽聚糖構(gòu)成，G+菌感染患者時(shí)肽聚糖與TLR-2結(jié)合，激活不同的信號(hào)通路，誘導(dǎo)PCT合成和釋放的程度不如LPS強(qiáng)烈[9]。筆者及其他學(xué)者認(rèn)為，血清炎癥因子 PCT、IL-6、WBC、CRP 及 TNF-α表達(dá)水平可作為臨床早期判斷血流感染存在與否的重要指標(biāo)，并作為鑒別G+菌和G-菌血流感染的重要參考指標(biāo)之一。筆者認(rèn)為，多血清炎癥因子聯(lián)合運(yùn)應(yīng)用，可能會(huì)提高診斷和判定治療效果等的敏感性。

本研究結(jié)果顯示，治療無效的血流感染者的血清炎癥因子表達(dá)水平均有升高，治療有效的血流感染者血清炎癥因子表達(dá)水平均有明顯下降。并且在經(jīng)治療后，PCT、IL-6、CRP及TNF-α水平波動(dòng)與病情變化趨勢(shì)基本一致。可見PCT、IL-6、CRP及TNF-α表達(dá)水平高低有助于病情監(jiān)測(cè)及治療效果評(píng)價(jià)。筆者所提到的 PCT、IL-6、WBC、CRP 及 TNF-α 幾種血清炎癥因子是有利于血流感染性疾病的診斷，但對(duì)感染性疾病的診斷不具有獨(dú)有的特異性，目前臨床上尚無感染性炎癥的全能型的獨(dú)立診斷指標(biāo)，金指標(biāo)是各種無污染標(biāo)本致病病原菌培養(yǎng)的陽性結(jié)果，但對(duì)標(biāo)本培養(yǎng)陰性的血流感染還是不能否定感染的存在。不過血清炎癥因子在預(yù)判血流感染的存在、病原菌種類的鑒定、病情嚴(yán)重程度的推測(cè)、治療效果和預(yù)后的預(yù)測(cè)還是有十分重要的臨床價(jià)值。血清炎癥因子間關(guān)系密切，其聯(lián)合使用可能對(duì)血流感染性疾病的診斷、治療及預(yù)后判斷的價(jià)值更高。

綜上所述，PCT、CRP、WBC、IL-6 及 TNF-α 可作為病原菌感染診斷指標(biāo)之一，對(duì)病原菌種類的鑒定也有一定臨床參考價(jià)值，同時(shí)也有助于細(xì)菌性感染的診斷與預(yù)后評(píng)估，指導(dǎo)臨床合理正確的治療，不過作為鑒別診斷能力相對(duì)較弱，這與李鈴等研究的結(jié)果相似[10]。本研究尚有不足之處，研究中由于對(duì)感染患者分離的菌株量相對(duì)較少，因此血清炎癥因子作為血流感染病原菌的鑒別診斷價(jià)值還需更深入的臨床研究來驗(yàn)證。

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Expression levels of serum inflammatory cytokines in blood infectious diseases and their correlations with pathogenic bacteria,disease severity and prognosis

Chuan-lin Wang1,Jiao Liu1,Xue Gu1,Yi-han Mei2,Ling Li1,Qi-rong Zhu1
(1.Department of Infectious Diseases,the Affiliated Hospital of North Sichuan Medical College,Nanchong,Sichuan 637000,China;2.Capital Medical University,Beijing,100069,China)

R631

A

10.3969/j.issn.1005-8982.2017.21.011

1005-8982（2017）21-0061-05

2017-02-13

朱其榮，E-mail：763110739@qq.com