氨基酸水平鑒別AECOPD患者細(xì)菌感染與非細(xì)菌感染價(jià)值

王 波，董 瓊，蔣 莉，蒲 青，陳 艷

慢性阻塞性肺疾病急性加重期（acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease,AECOPD）的誘因主要有細(xì)菌感染、病毒感染、空氣污染等，細(xì)菌感染占40%～50%[1]。病原學(xué)檢查雖為金標(biāo)準(zhǔn)，但有一定滯后性，需結(jié)合白細(xì)胞計(jì)數(shù)、C反應(yīng)蛋白等指標(biāo)鑒別患者感染類型，但上述指標(biāo)特異性均不高且對(duì)營(yíng)養(yǎng)支持的指導(dǎo)價(jià)值有限[2]。機(jī)體受感染所引起的全身反應(yīng)可致患者食欲不振，而細(xì)菌感染與非細(xì)菌感染所致的食欲不振引起的氨基酸水平改變有一定的差異[3]?；谏鲜稣J(rèn)識(shí)本研究旨在通過分析血漿氨基酸水平對(duì)AECOPD患者細(xì)菌感染與非細(xì)菌感染鑒別價(jià)值，以期為AECOPD患者感染類型鑒別及營(yíng)養(yǎng)支持相關(guān)研究提供參考依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2018年2月～2019年在醫(yī)院接受治療的AECOPD患者78例（觀察組）及根據(jù)性別、年齡（±5歲）進(jìn)行1∶1配對(duì)選擇同期健康體檢者78例（對(duì)照組）進(jìn)行研究。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）觀察組符合《慢性阻塞性肺疾病基層診療指南（2018年）》[4]中AECOPD的相關(guān)診斷；（2）無糖尿病、慢性腎功能衰竭等可嚴(yán)重影響機(jī)體營(yíng)養(yǎng)狀況疾病者；（3）患者神志清醒，可配合進(jìn)行相關(guān)治療；（4）已獲患者知情同意。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）肺炎患者；（2）COPD急性加重病程超過5 d；（3）合并呼吸道以外其他感染者。其中對(duì)照組男45例，女33例；年齡43～67（52.18±5.26）歲；BMI指數(shù)18～28（23.18±4.05）kg/m2。觀察組男45例，女33例；年齡41～67（51.74±5.33）歲；BMI指數(shù)18～27（23.05±4.19）kg/m2。兩組患者一般資料比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。

1.2 方法 （1）抽取空腹外周靜脈血2 ml，置含乙二胺四乙酸(ethylene diamine tetraacetic acid，EDTA)的抗凝試管中，以3000 r/min轉(zhuǎn)速離心10 min后分取血漿，采用德國(guó)Waters公司生產(chǎn)的Xevo TQD型三重四級(jí)桿液質(zhì)聯(lián)用儀，檢測(cè)受試者體內(nèi)8種必須氨基酸與8種非必須氨基酸水平。（2）痰培養(yǎng)：入組后觀察組患者均行超聲霧化高滲氯化鈉溶液以誘導(dǎo)痰液后獲取痰液標(biāo)本，對(duì)合格的痰液標(biāo)本涂片（每個(gè)低倍視野中白細(xì)胞>25個(gè)，鱗狀上皮細(xì)胞<10個(gè)）進(jìn)行定量培養(yǎng)。根據(jù)痰裴燕結(jié)果，陽性者為感染組（n=42）及陰性者為非感染組（n=36）。比較不同感染類型患者各氨基酸水平，并以受試者工作特征曲線（receiver operating characteristic，ROC）分析判斷不同感染類型間具顯著性差異的氨基酸對(duì)AECOPD患者細(xì)菌感染與非細(xì)菌感染的鑒別價(jià)值。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS22.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)數(shù)資料以[n（%）]表示，行χ2檢驗(yàn)，計(jì)量資料以±s表示，行t檢驗(yàn)，以ROC法判斷各種血漿氨基酸水平對(duì)AECOPD患者細(xì)菌感染與非細(xì)菌感染鑒別價(jià)值，以P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組氨基酸水平比較 兩組蘇氨酸、天冬酰胺、瓜氨酸、谷氨酰胺、組氨酸、蛋氨酸與絲氨酸水平差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），見表1。

表1 兩組氨基酸水平比較(μmoI/L)

2.2 AECOPD細(xì)菌感染與非細(xì)菌感染組氨基酸水平比較 細(xì)菌感染組患者蘇氨酸、天冬酰胺、瓜氨酸、谷氨酰胺、組氨酸、蛋氨酸與絲氨酸水平均顯著高于非細(xì)菌感染組（P<0.05），見表2。

2.3R OC分析 將表2中具顯著性差異的指標(biāo)納入進(jìn)行ROC分析，結(jié)果顯示除天冬酰胺及蛋氨酸對(duì)AECOPD患者細(xì)菌感染與非細(xì)菌感染鑒別價(jià)值不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）外，蘇氨酸、谷氨酰胺、瓜氨酸、組氨酸及絲氨酸對(duì)AECOPD患者細(xì)菌感染與非細(xì)菌感染鑒別均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義且聯(lián)合診斷可明顯提高診斷效能（P<0.05），見圖1、表3。

圖1 ROC分析

表2 AECOPD細(xì)菌感染與非細(xì)菌感染組氨基酸水平比較（μmoI/L)

表3 血漿氨基酸水平對(duì)AECOPD患者細(xì)菌感染與非細(xì)菌感染鑒別價(jià)值(μmoI/L)

3 討論

正常情況下機(jī)體蛋白質(zhì)的合成與降解呈動(dòng)態(tài)平衡的狀態(tài)，氨基酸既是蛋白質(zhì)的代謝產(chǎn)物，也是合成蛋白質(zhì)的前體物質(zhì)[5]。在機(jī)體受細(xì)菌感染后可造成炎性介質(zhì)的異常分泌而致能量供應(yīng)異常，機(jī)體需通過降解骨骼肌蛋白而產(chǎn)生氨基酸再經(jīng)糖異生而提供能量[6]。因此，當(dāng)出現(xiàn)感染時(shí)可引起血液中氨基酸重新分布。AECOPD的誘發(fā)因素較多，其中細(xì)菌感染約占40%～50%，并非所有的AECOPD患者均需進(jìn)行抗菌治療。痰培養(yǎng)雖然常用于鑒別AECOPD患者細(xì)菌感染與非細(xì)菌感染，但該方法耗時(shí)長(zhǎng)、影響因素多，病原學(xué)資料獲得困難，需結(jié)合白細(xì)胞計(jì)數(shù)、C反應(yīng)蛋白等相關(guān)檢查，上述指標(biāo)則存在著特異性不足的問題，在其他非感染性炎癥、自身免疫疾病中也可見有明顯的升高，有必要尋求其他更為敏感，專屬性更強(qiáng)的指標(biāo)[7]。

本研究ROC結(jié)果顯示蘇氨酸、天冬酰胺、瓜氨酸、組氨酸及絲氨酸均可用于AECOPD患者細(xì)菌感染與非細(xì)菌感染鑒別且聯(lián)合診斷可明顯提高診斷效能（P<0.05）。具體分析如下：（1）蘇氨酸為人體必需氨基酸的一種，主要參與機(jī)體急性期蛋白及腸黏蛋白的合成，可維持腸道黏膜屏障完整性及胃腸功能。腸道除消化吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外，還對(duì)于腸道細(xì)菌、內(nèi)毒素異位具有屏障作用[8]。AECOPD發(fā)病時(shí)可致機(jī)體出現(xiàn)不同程度的低氧及二氧化碳潴留，因腸道黏膜覆蓋面廣，毛細(xì)血管網(wǎng)豐富，具有特殊的解剖結(jié)構(gòu)及血流“跳躍”現(xiàn)象，在AECOPD的應(yīng)激狀態(tài)下可對(duì)腸黏膜屏障功能造成影響。本研究中AECOPD細(xì)菌感染者蘇氨酸水平更高，考慮到可能與細(xì)菌感染者腸屏障功能受損更為嚴(yán)重，機(jī)體對(duì)于蘇氨酸的需求更高，使其濃度出現(xiàn)代償性升高有關(guān)[9]。（2）谷氨酰胺主要起轉(zhuǎn)運(yùn)代謝生成的血氨，降低血氨對(duì)各組織的毒性的作用。同時(shí)有研究認(rèn)為谷氨酰胺為機(jī)體條件必須氨基酸的一種，其對(duì)于免疫細(xì)胞及腸道上皮細(xì)胞的增殖有促進(jìn)作用，可有效維持腸道屏障及免疫系統(tǒng)穩(wěn)定[10]。有研究證實(shí)在腸內(nèi)營(yíng)養(yǎng)液中加入谷氨酰胺可提高還原型谷胱甘肽水平而起到抗氧化作用[11]。但體內(nèi)谷氨酰胺水平并非越高越好，有研究證實(shí)谷氨酰胺水平升高可提高白細(xì)胞介素-1及白細(xì)胞介素-2水平，本研究中發(fā)現(xiàn)AECOPD細(xì)菌感染者谷氨酰胺水平更高，可能與細(xì)菌感染者炎癥反應(yīng)更劇烈有關(guān)[12]。（3）瓜氨酸為蛋白質(zhì)新陳代謝的調(diào)制器，體內(nèi)約60%的瓜氨酸是由谷氨酰胺在近端小腸上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)化而來，80%的瓜氨酸由近端腎小管細(xì)胞轉(zhuǎn)化生成精氨酸，因此瓜氨酸水平可用于反應(yīng)腸道的合成及腎臟的降解功能[13]。機(jī)體在受細(xì)菌感染后可釋放出大量的細(xì)菌內(nèi)毒素可導(dǎo)致腸道及腎臟出現(xiàn)微循環(huán)障礙而致缺血-再灌注損傷，對(duì)腸道的轉(zhuǎn)化及腎臟的降解功能造成影響而使血漿瓜氨酸水平明顯升高。（4）組氨酸為兒童時(shí)期的必須氨基酸，在機(jī)體發(fā)育成熟后可自行合成。組氨酸在組氨酸脫羧酶的作用下可發(fā)生脫羧反應(yīng)而形組胺，組胺具有較強(qiáng)的血管舒張作用，在多種變態(tài)反應(yīng)及炎癥反應(yīng)的發(fā)生中均有重要作用[14]。COPD患者出現(xiàn)呼吸道細(xì)菌感染后可致氣道中組胺水平驟升，在此過程中機(jī)體對(duì)組氨酸的需求量較正常狀態(tài)下更高，可觸發(fā)負(fù)反饋調(diào)節(jié)而使組氨酸的合成增加，使體內(nèi)組氨酸水平升高。（5）絲氨酸在核酸的生物合成中發(fā)揮積極的作用，同時(shí)其還參與脂肪及脂肪酸的代謝及骨骼的生長(zhǎng)，在免疫球蛋白及抗體的合成方面絲氨酸也發(fā)揮著促進(jìn)作用[15]。另外絲氨酸為體內(nèi)還原型谷胱甘肽的合成的基礎(chǔ)物質(zhì)，具有一定的抗氧化作用。AECOPD患者細(xì)菌感染后可引起機(jī)體出現(xiàn)免疫應(yīng)答反應(yīng)而促進(jìn)免疫球蛋白及抗體的合成而使機(jī)體對(duì)絲氨酸的需求量增加，代償性地導(dǎo)致體內(nèi)絲氨酸水平升高。

綜上所述，蘇氨酸、谷氨酰胺、瓜氨酸、組氨酸及絲氨酸可用于AECOPD患者細(xì)菌感染與非細(xì)菌感染的鑒別，且聯(lián)合檢測(cè)可提高診斷效能。