NGAL和NLR在革蘭陰性菌感染重癥肺炎中的鑒別和預(yù)后分析*

王珊珊,劉 周,周 強

安徽醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院檢驗科,安徽合肥 230601

重癥肺炎是一種嚴重危害患者生命的呼吸道疾病,病情進展迅速,病死率居高不下[1],其病原菌以革蘭陰性菌為主。近年有研究指出,革蘭陰性菌占臨床分離株的71.8%,其中腸桿菌占44.0%,非發(fā)酵菌占24.3%,并且腸桿菌與非發(fā)酵菌對抗菌藥物的耐藥率呈逐年上升趨勢[2]。病原學(xué)檢測是診斷細菌性感染的“金標準”,但培養(yǎng)時間長,標本易受到污染,不利于早期準確診斷。中性粒細胞明膠酶相關(guān)脂質(zhì)運載蛋白(NGAL)參與細菌鐵轉(zhuǎn)運,具有趨化和抑菌作用[3-4]。中性粒細胞與淋巴細胞比值(NLR)是臨床評價炎癥的實驗室指標[5]。本研究通過分析革蘭陰性菌感染重癥肺炎患者血液中NGAL和NLR水平,為革蘭陰性菌感染重癥肺炎患者的診療提供客觀依據(jù)。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取本院2021年8月至2022年8月革蘭陰性菌感染重癥肺炎患者98例,根據(jù)細菌培養(yǎng)結(jié)果分為腸桿菌組(51例),非發(fā)酵菌組(47例),同時根據(jù)患者30 d內(nèi)病情變化分為預(yù)后不佳組(38例)和預(yù)后良好組(60例)。選取同期50名體檢健康者為健康對照組。納入標準:(1)重癥肺炎診斷參照相關(guān)標準執(zhí)行[6];(2)肺炎患者均由革蘭陰性菌中腸桿菌屬及非發(fā)酵菌屬感染所致;(3)患者由單一細菌感染。排除標準:(1)由其他病原體感染所致;(2)并發(fā)其他感染性疾病;(2)自身免疫性疾病;(4)惡性腫瘤。

1.2儀器與試劑 生物安全柜(上海力申科學(xué)儀器有限公司),Microflex-LT/SH型質(zhì)譜分析儀(德國BRUKER公司),XN-20 A1全自動血液分析儀(日本Sysmex公司),NGAL檢測試劑盒(武漢伊萊瑞特生物有限公司)。

1.3方法 按照納入和排除標準,篩選符合要求的患者,記錄其臨床數(shù)據(jù),包括一般情況、實驗室檢查、診斷等。

采集患者痰液標本,分離培養(yǎng)獲得分離菌株,采用全自動細菌分析儀進行細菌鑒定。質(zhì)控菌株陰溝腸桿菌ATCC700323,銅綠假單胞菌ATCC27853。采集受試者空腹靜脈血,以3 000 r/min離心10 min,離心后獲得血清儲存于-20 ℃冰箱。取出標本,在室溫下解凍,采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)檢測NGAL水平。所有操作均按照說明書執(zhí)行。

2 結(jié) 果

2.13組一般資料比較 腸桿菌組中,男30例,女21例,平均年齡(67.69±12.95)歲,吸煙患者23例,高血壓患者30例,糖尿病患者11例;非發(fā)酵菌組中,男28例,女19例,平均年齡(67.79±12.74)歲,吸煙患者22例,高血壓患者31例,糖尿病患者11例;健康對照組中,男26例,女24例,平均年齡(61.14±10.21)歲,吸煙患者13例,高血壓患者26例,糖尿病患者9例。3組一般資料比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表1。

2.2主要病原菌分布情況 腸桿菌組以肺炎克雷伯菌感染為主,構(gòu)成比為36.73%,非發(fā)酵菌組以銅綠假單胞菌為主,構(gòu)成比為22.45%,見表2。

表2 主要病原菌分布情況

2.33組NGAL水平、NLR比較 3組NGAL水平、NLR比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);腸桿菌組NGAL水平高于非發(fā)酵菌組(P<0.05),非發(fā)酵組NGAL水平高于健康對照組(P<0.05);腸桿菌組NLR與非發(fā)酵菌組比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),見表3。

表3 3組血清NGAL、NLR水平比較

2.4NGAL對鑒別腸桿菌和非發(fā)酵菌感染重癥肺炎的早期預(yù)測價值 結(jié)果顯示,ROC曲線下面積(AUC)為0.792(95%CI0.703～0.881,P<0.001),最佳臨界值為323.82 ng/mL,靈敏度為86.27%,特異度為61.70%。

2.5不同預(yù)后患者NGAL水平、NLR比較 預(yù)后不佳組NGAL水平、NLR高于預(yù)后良好組,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),見表4。

表4 不同預(yù)后患者NGAL水平、NLR比較或M(P25,P75)]

2.6NGAL、NLR對革蘭陰性菌感染重癥肺炎患者預(yù)后的評估價值 NGAL預(yù)測革蘭陰性菌感染重癥肺炎患者預(yù)后不佳的AUC為0.702,95%CI0.590～0.814,最佳臨界值為375.77 ng/mL,靈敏度為68.42%,特異度為76.67%。NLR預(yù)測革蘭陰性菌感染重癥肺炎患者預(yù)后不佳的AUC為0.707,95%CI0.604～0.811,最佳臨界值為6.44,靈敏度為86.84%,特異度為48.33%。二者聯(lián)合預(yù)測的AUC為0.758,95%CI0.660～0.856,靈敏度為73.68%,特異度為75.00%。見表5。

表5 NGAL、NLR及聯(lián)合檢測在革蘭陰性菌感染重癥肺炎患者預(yù)后的評估價值

3 討 論

重癥肺炎是常見的呼吸道急重癥疾病,會引起全身炎癥反應(yīng),導(dǎo)致多個臟器受到損傷,因而病死率高。相關(guān)學(xué)者指出對于重癥肺炎患者,應(yīng)盡早合理使用抗菌藥物,提高生存率[7]。細菌培養(yǎng)可為診斷細菌性肺炎提供重要依據(jù),但培養(yǎng)周期長且陽性率低,往往延誤最佳治療時間。NGAL是lipocalin家族中的一員,最初被認定為人中性粒細胞顆粒中的分泌型糖蛋白,后發(fā)現(xiàn)也在其他細胞如巨噬細胞[8]和上皮細胞[9]中表達。當機體受到炎癥刺激時,體內(nèi)炎癥因子激活中性粒細胞,從而釋放出大量NGAL,以殺滅感染病灶的微生物。NLR是中性粒細胞與淋巴細胞的比值,中性粒細胞來源于骨髓,具有吞噬、趨化和殺菌作用。淋巴細胞由淋巴器官產(chǎn)生,是機體免疫應(yīng)答的主要執(zhí)行者。因此,NLR可以全面反映機體的炎癥狀態(tài)。腸桿菌科細菌可通過氧化多種簡單有機化合物和發(fā)酵葡萄糖、有機酸獲取能量,是重癥肺炎中最常見的細菌。本研究中腸桿菌組以肺炎克雷伯菌最常見,其次為陰溝腸桿菌。非發(fā)酵菌指的是不利用葡萄糖或者只以氧化形式利用葡萄糖的需氧或兼性厭氧的革蘭陰性菌,大多為機會致病菌。本研究中非發(fā)酵菌組以銅綠假單胞菌最常見,其次是鮑曼不動桿菌。近年來,由革蘭陰性腸桿菌和非發(fā)酵菌引發(fā)的院內(nèi)院外感染逐漸增多,并且隨著臨床抗菌藥物的廣泛使用,耐藥率逐漸上升[10]。

本研究中革蘭陰性菌感染的重癥肺炎患者NGAL水平、NLR均高于體檢健康人群(P<0.05),與相關(guān)研究報道一致[10-11]。當革蘭陰性菌感染時,細菌表面脂多糖(LPS)識別Toll樣受體4信號通路,刺激細胞因子和NGAL分泌,此外分泌的細胞因子白細胞介素-1等也可以促進NGAL釋放[12]。NLR是反映機體炎癥簡單而有效的指標。當機體出現(xiàn)細菌感染時,其水平可迅速升高并抵御細菌侵入。NLR能可靠地預(yù)測炎癥反應(yīng)并且會隨著某些疾病的進展而增加。研究表明,升高的NLR可能是多種疾病臨床結(jié)局的預(yù)測因子,包括急性呼吸窘迫綜合征[13]、吸入性肺炎[14]等。此外,本研究還發(fā)現(xiàn)NGAL和NLR可用于預(yù)測革蘭陰性菌感染重癥肺炎患者預(yù)后。ROC曲線分析結(jié)果表明,各指標聯(lián)合檢測對評估革蘭陰性感染重癥肺炎患者預(yù)后有一定意義,單一指標中,NGAL判斷預(yù)后特異度較高,NLR的靈敏度較高。

本研究對革蘭陰性菌種屬的NGAL水平、NLR進行比較,發(fā)現(xiàn)腸桿菌組引發(fā)的重癥肺炎NGAL水平高于非發(fā)酵菌組(P<0.05);但各組NLR差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。NGAL是一種抗菌蛋白,它可與細菌分泌的鐵載體結(jié)合,形成NGAL-Fe3+-鐵載體復(fù)合物,阻止細菌從周圍環(huán)境獲取鐵。鐵離子對大多數(shù)細菌來說是必不可少的物質(zhì)[15],細菌細胞內(nèi)的氧化還原反應(yīng)、呼吸作用都需要鐵離子參與。NGAL水平升高后與細菌分泌鐵載體結(jié)合,細菌內(nèi)可利用鐵降低,細菌不能進行有氧呼吸。腸桿菌屬屬于發(fā)酵菌,可以通過發(fā)酵葡萄糖利用能量存活,而非發(fā)酵菌因為不能利用葡萄糖而死亡。存活的腸桿菌屬表面的LPS持續(xù)刺激細胞導(dǎo)致NGAL水平升高。此外,有研究表明腸桿菌屬糖酵解產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物乳酸也可以使NGAL水平升高[16]。本研究發(fā)現(xiàn),NGAL鑒別腸桿菌與非發(fā)酵菌靈敏度高,特異度較低,診斷假陽性率較高,分析其原因可能為非發(fā)酵菌感染肺部時,細菌代謝產(chǎn)生的毒素會造成不同程度的腎功能損傷。相關(guān)研究證明,在腎功能損傷早期,腎小管上皮細胞會釋放NGAL[17],并且NGAL在膿毒血癥、糖尿病腎病等各種狀態(tài)下都能被檢測到水平升高。

NGAL有助于革蘭陰性菌感染的重癥肺炎患者病原菌的鑒別,并且NGAL和NLR對評估革蘭陰性菌感染的重癥肺炎患者預(yù)后有一定的參考價值。本研究也存在一定局限性,研究樣本量較少,未來還需在大樣本中進一步證實。