血清降鈣素原在人體感染特征及病原菌種類中的應(yīng)用價值

尚家磊 孔令冰 劉毅 吳玉娥

【摘要】 目的：了解血清降鈣素原在人體感染特征及病原菌種類中的應(yīng)用價值。方法：選取2019年2月-2020年2月住院的感染患者，同時進行病原學(xué)送檢和PCT檢測的病例711例，感染部位中血流感染組188例，中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染組23例，肺部感染組289例，腹腔感染組60例，泌尿系感染組106例;骨關(guān)節(jié)感染14例;皮膚軟組織感染17例;其他感染14例。病原菌類型中肺炎克雷伯菌127例，大腸埃希菌121例，凝固酶陰性葡萄球菌69例，鮑曼不動桿菌65例，金黃色葡萄球菌61例，銅綠假單胞菌54例，屎腸球菌43例，陰溝腸桿菌26例，其他G-菌108例，其他G+菌37例。酶聯(lián)免疫熒光法檢測PCT。結(jié)果：不同感染部位患者PCT水平不同，以血流感染、腹腔感染的水平最高，較其他部位感染差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.001）。在不同病原菌的感染中，PCT水平由高到低分別為大腸埃希菌、陰溝腸桿菌、肺炎克雷伯菌，G-菌感染水平較G+菌高，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.001）。結(jié)論：PCT檢測在人體感染部位水平有差異，血流感染和腹腔感染PCT值較高，G-菌PCT水平較G+菌高，大腸埃希菌、陰溝腸桿菌PCT水平較其他G-菌高。監(jiān)測血清PCT對明確感染部位和可能的致病菌提供參考，以指導(dǎo)臨床抗菌藥物的使用。

【關(guān)鍵詞】 降鈣素原 血流感染 腹腔感染 G+菌 G-菌

[Abstract] Objective： To investigate the application value of serum procalcitonin in human infection characteristics and pathogen species. Method： Among the hospitalized infected patients from February 2019 to February 2020， 711 patients were selected for both etiological examination and PCT detection， 188 patients were in the bloodstream infection group， 23 patients were in the central nervous system infection group， 289 patients were in the respiratory system infection group， 60 patients were in the abdominal infection group， 106 patients were in the urinary system infection group， 14 cases of osteoarticular infection， 17 cases of skin and soft tissue infection and 14 cases of other infections. Among the pathogenic bacteria types， there were 127 cases of Klebsiella Pneumoniae， 121 cases of Escherichia Coli， 69 cases of Coagulase-negative Staphylococcus， 65 cases of Acinetobacter Baumannii， 61 cases of Staphylococcus Aureus， 54 cases of Pseudomonas Aeruginosa， 43 cases of Enterococcus Feces， 26 cases of Enterobacter Cloacae， 108 cases of other Gram-negative bacteria and 37 cases of other Gram-positive bacteria. PCT was detected by enzyme-linked immunoassay （MEIA）. Result： The level of PCT in patients with different infection sites was different， the level of bloodstream infection and abdominal infection was the highest， compared with that in other sites， which was statistically significant （P<0.001）. In the infection of different pathogenic bacteria， the level of PCT was from high to low， which were Escherichia Coli， Enterobacter Cloacae， Klebsiella Pneumoniae， and the infection level of G- bacteria was higher than that of G+ bacteria， which was statistically significant （P<0.001）. Conclusion： PCT detection showed different levels in the infected site of human body， and the PCT values of bloodstream infection and abdominal infection were higher， the PCT level of Gram-negative bacteria was higher than that of gram-positive bacteria， and the PCT level of Escherichia Coli and Enterobacter Cloacae was higher than that of other G- bacteria. Monitoring serum PCT can provide reference for identifying the infection site and possible pathogenic bacteria to guide the use of clinical antibacterial agents.

[Key words] Procalcitonin Bloodstream infection Abdominal Infection G+ bacteria G- bacteria

抗感染治療一直是臨床面臨的主要問題之一，目前對感染性疾病的病原學(xué)診斷耗時較長，在未明確病原學(xué)結(jié)果前，往往需要經(jīng)驗性抗菌治療，而抗菌藥物種類的選擇以及可能的致病菌一直困擾著臨床醫(yī)生。降鈣素原（PCT）是一種普遍存在于人體器官和組織中的降鈣素前體，對全身細菌性感染診斷和鑒別、治療效果及預(yù)后的判斷比C反應(yīng)蛋白（CRP）和各種炎癥因子（細菌內(nèi)毒素、TNF-α）更敏感，其濃度與炎癥反應(yīng)的嚴重程度有較好的相關(guān)性，且穩(wěn)定性良好，易于檢測。因具有臨床使用價值，現(xiàn)廣泛用于感染性疾病的早期診斷、感染病情的嚴重程度的判斷[1-2]。本文旨在探討PCT值在不同感染部位和病原菌種類中的水平差異，協(xié)助臨床感染性疾病的診療，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 通過醫(yī)院HIS系統(tǒng)收集本院2019年2月-2020年2月住院的感染患者，對感染部位、感染病原菌類型分別進行分組，對比分析各感染部位、病原菌種類其PCT值水平的差異。（1）納入標(biāo)準：①通過影像學(xué)、手術(shù)或病原學(xué)檢查明確了感染部位患者;②經(jīng)過細菌培養(yǎng)及鑒定得出藥敏試驗報告的病例，且這些病例在進行細菌培養(yǎng)的同時抽取外周血進行了PCT檢測;③年齡3～80歲。（2）排除標(biāo)準：①細菌除外的其他病原菌感染;②合并可能會PCT指標(biāo)的其他疾病;③參與其他研究或拒絕參與或中途退出者。本研究獲得醫(yī)學(xué)倫理委員會批準同意。

1.2 方法 納入者在入院后抽取外周血，用酶聯(lián)免疫熒光法（梅里埃mini-VIDAS免疫分析儀）檢測PCT，根據(jù)不同感染部位留取血、痰尿液、腦脊液、腹腔積液及分泌物進行病原學(xué)送檢。

1.3 統(tǒng)計學(xué)處理 使用SPSS 23.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析，計量資料符合正態(tài)分布采用（x±s）表示，不符合正態(tài)分布采用M（P25，P75）表示，比較采用方差分析;計數(shù)資料采用率（%）表示，比較采用字2檢驗，以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 不同感染部位PCT檢測值分布情況 PCT檢測值：血流感染（33.84±5.85）ng/mL、腹腔感染（17.93±5.22）ng/mL、泌尿系感染（6.24±2.22）ng/mL、肺部感染（5.33±1.22）ng/mL、中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染（3.61±1.05）ng/mL、皮膚軟組織感染（2.22±1.01）ng/mL、骨關(guān)節(jié)感染（1.43±0.25）ng/mL、其他感染（0.66±0.11）ng/mL。血流感染PCT明顯高于其他感染部位，不同感染部位降鈣素PCT的檢測值比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（字2=184.931，P<0.001）。所有患者平均PCT為（13.77±3.21）ng/L，PCT>10 ng/mL的感染部位主要集中在血流感染及腹腔感染。見表1。

2.2 不同病原菌PCT值的分布情況 革蘭陰性菌：大腸埃希菌（25.75±5.25）ng/mL、陰溝腸桿菌（23.99±3.15）ng/mL、肺炎克雷伯菌（13.21±2.98）ng/mL、鮑曼不動桿菌（11.19±1.26）ng/mL、銅綠假單胞菌（4.38±1.42）ng/mL、其他（9.88±2.76）ng/mL;革蘭陽性菌：金黃色葡萄球菌（8.13±1.42）ng/mL、屎腸球菌（9.67±1.56）ng/mL、凝固酶陰性葡萄球菌（10.06±1.51）ng/mL、其他（10.91±1.82）ng/mL。總的趨勢來說，G+菌PCT檢測值相較G-菌低。不同病原菌降鈣素PCT的分布不同（字2=82.777，P<0.001）。見表2。

2.3 不同感染部位病原菌的分布情況 病原菌為鮑曼不動桿菌、大腸埃希菌、肺炎克雷伯菌、其他G-菌、其他G+菌、銅綠假單胞菌時，不同感染部位PCT值比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05），其他病原菌時，不同感染部位PCT值比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）。見表3、4。

2.4 不同人群PCT檢測值的分布情況 不同降鈣素PCT分類之間年齡比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P=0.003），不同年齡組降鈣素PCT的分布不同（P=0.033），不同性別降鈣素PCT的分布尚未發(fā)現(xiàn)不同（P=0.405）。見表5、圖1。

3 討論

抗菌藥物耐藥性的日益普遍是一個全球性問題，據(jù)估計，到2050年由于抗菌藥物的耐藥性，每年將有1 000萬人死亡[1]，而抗菌藥物的濫用是其中一個重要原因。在未明確病原學(xué)結(jié)果前，抗菌藥物的初始經(jīng)驗治療是臨床醫(yī)師所面臨的挑戰(zhàn)。因此，提供有關(guān)細菌感染可能性和疾病解決方案信息的診斷標(biāo)記物對于臨床非常重要。近年來隨著生物學(xué)的發(fā)展，與感染有關(guān)的生物標(biāo)記物檢測方法被引入臨床并指導(dǎo)抗菌藥物的應(yīng)用[3]。降鈣素原是降鈣素的肽前體多肽，是膿毒癥中炎癥級聯(lián)反應(yīng)的一部分，在細菌感染中趨于升高[4]。而健康人群血清PCT≤0.1 ng/mL，人感染后外周血中的降鈣素原水平會快速升高，3 h后即可在外周血中檢出，6～12 h后達到峰值，且降鈣素原的發(fā)生早于其他感染標(biāo)志物水平的變化，可用于感染的早期快速診斷[5-6]。

本研究納入711例患者，PCT在0.1～0.5 ng/mL的年齡為52（30.00，65.00）歲，PCT在0.5～1.0 ng/mL的年齡為52（36.25，55.50）歲，PCT在1.0～5.0 ng/mL的年齡為55（38.00，69.00）歲，PCT在5.0～10.0 ng/mL的年齡為57（46.00，69.00）歲，PCT>10.0 ng/mL的年齡為58（47.00，71.25）歲，年齡與PCT值進行雙變量相關(guān)分析，結(jié)果顯示相關(guān)系數(shù)r=0.099，P=0.008，年齡與PCT值呈正相關(guān)趨勢，但相關(guān)性較弱，而在不同性別中PCT水平比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P=0.405）。

本研究顯示，血流感染的PCT（33.84±5.85）ng/mL最高，其次是腹腔感染（17.93±5.22）ng/mL，血流感染時細菌直接作用于效應(yīng)細胞，表達的PCT直接釋放到血液循環(huán)中，腹腔感染時，病原菌能充分接觸到腹膜，而腹膜上存在大量的巨噬細胞，故血流感染和腹腔感染的PCT值高于其他感染。腹腔感染患者的PCT水平高于尿路感染，尿路感染患者的PCT高于肺部感染及其他感染，與Yan等[7]報道一致。不同感染部位其常見病原菌種類有所差異，如細菌性中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染常見的病原菌為革蘭陽性菌，腹腔感染、尿路感染常見的病原菌為革蘭陰性菌。之前研究結(jié)果顯示G+菌、G-菌可引起不同水平的PCT升高，結(jié)合表3顯示大腸埃希菌、肺炎克雷伯菌、銅綠假單胞菌在肺部感染及血流感染的PCT值，也進一步證實了不同感染部位病原菌的PCT值不同。

值得提出的是，在最近的一項薈萃分析中，調(diào)查了在PCT指導(dǎo)下ICU膿毒癥患者治療的情況，包括11項研究和4 482例患者，分析顯示PCT指導(dǎo)組平均治療時間顯著縮短，從10.4 d減少到9.3 d（P=0.001），死亡率低于對照組（21.1% vs 23.7%，P=0.03）[8]，在膿毒癥的ICU患者中，PCT指導(dǎo)的抗菌藥物治療可提高生存率并縮短抗生素治療時間[9]。有研究顯示血清PCT在區(qū)分細菌感染與病毒或支原體感染時具有更高的特異度和敏感性，并且證明在PCT指導(dǎo)下可以安全地降低抗菌藥物的使用率[10-11]，在對于膿毒癥的識別、病情程度的評估、指導(dǎo)抗菌藥的使用有著很好應(yīng)用前景[12-15]。但在細菌性肺炎中血清PCT并不一定都升高，血清PCT正常或輕度升高不能排除細菌性肺炎[16-17]。建議無論最初的血清PCT水平如何，均在臨床疑似和經(jīng)影像學(xué)證實為成人CAP患者中開始經(jīng)驗性抗菌藥物治療，單獨以PCT檢測不能為CAP患者停用抗菌藥提供依據(jù)[18-19]。

不同病原菌PCT的分布不同，本研究中PCT>10 ng/L的病原菌主要以革蘭陰性菌為主，金黃色葡萄球菌、凝固酶陰性葡萄球菌、屎腸球菌以及其他G+菌PCT檢測值相較G-菌低，病原體中PCT誘導(dǎo)濃度有所不同。G-細菌感染患者的PCT濃度遠高于G+細菌感染，這與Tang等[20]研究報道一致。盡管針對不同病原菌產(chǎn)生不同的PCT的潛在機制尚未完全清楚，但可能與菌體構(gòu)成及細菌與宿主細胞相互作用的途徑有關(guān)，分別涉及脂磷壁酸和脂多糖病原相關(guān)分子模式（PAMP），G+菌激活TLR-2通路，G-菌激活TLR-4通路，兩者激活不同信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，其次，G-菌產(chǎn)生的內(nèi)毒素，刺激免疫細胞合成與釋放PCT，使PCT釋放水平不同[21-23]。有研究還顯示，與非產(chǎn)ESBL腸桿菌引起的病例相比，產(chǎn)ESBL的腸桿菌感染有更高的PCT水平，也許可以通過PCT濃度區(qū)分產(chǎn)ESBL和非產(chǎn)ESBL細菌類型，有助于快速和適當(dāng)選擇包括碳青霉烯類抗菌藥物的使用[24]。

總之，PCT作為一項炎性指標(biāo)，在人體不同感染部位及病原菌種類中有應(yīng)用價值不同，在協(xié)助臨床感染診斷及感染病原菌的鑒別，可提供一定的參考。

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（收稿日期：2020-06-10） （本文編輯：周亞杰）