脓毒症早期诊断生化标志物的研究进展

王洪霞（综述），陈 兵（审校）

（天津医科大学第二医院急诊科，天津 300211）

脓毒症是导致危重病的常见原因，美国的患病率为总人口的0.3%，每年全球有超过1800例严重脓毒症病例，且患者数目每年以1.5%速度递增［1］。脓毒症给个人、家庭、社会带来了巨大的负担。如何早期甄别高危人群、合理分配资源、适时使用有针对性的治疗手段是危重症领域所面临的问题。因此，目前迫切需要特异性的生化标志物用以准确区分脓毒症和其他危重状况引起的严重炎性反应，对脓毒症作出迅速准确的诊断。

1 C反应蛋白

C反应蛋白（C-reactive protein，CRP）可以与肺炎球菌的多聚糖片段C发生反应并沉淀，其由5个亚单位通过非共价结构组成稳定的环形结构，能够对抗蛋白水解作用［2］。CRP 系急性时相蛋白，不仅能够与细菌、真菌等微生物的多聚糖结合，而且可激活补体系统，促进噬菌作用。CRP由肝实质细胞产生，正常人群水平在10 mg/L以下，感染发生后4～6 h即开始升高，36～50 h达高峰，峰值可达正常参考值的数百倍，感染消除后其水平急骤下降，1周内可恢复至正常，而在病毒感染时无显著升高，这为早期感染类型的鉴别提供了极其重要的依据。因此，作为相关的非特异性炎性标志物被广泛应用。但CRP对脓毒症的诊断价值差异较大。Castelli等［2］报道血浆水平＞50 mg/L可资鉴别感染性炎症和其他类型的炎症。Póvoa等［3］认为CRP最大日变异量＞41 mg/L时可较好地预测感染是否发生，灵敏度为92.1%，特异度 72.4%。然而，Luzzani等［4］认为CRP在脓毒症的诊断价值并不高，其灵敏度为69%，特异度为61%。CRP值明显升高可能提示严重脓毒症，但不能较好区分脓毒症的严重程度。其他炎症性疾病（如烧伤、创伤、大手术、恶性肿瘤等）也可导致CRP明显升高。

2 白细胞介素6

循环和组织中细胞因子水平增高是机体炎性反应的表现，细胞因子反应迅速，测定简单。白细胞介素（interleukin，IL）6是细胞因子的核心成员，于1980年被发现，1986年被统一命名为IL-6，它是由212个氨基酸组成的多功能糖蛋白，主要由单核-巨噬细胞、T细胞和纤维母细胞合成，是机体感染后炎性反应早期释放的介质［4］。一般认为，脓毒症时IL-6有重要的预测价值，尽管在脓毒症中IL-6的病理、生理作用有争议，但由于IL-6缓慢而稳定的动力学特征，容易在血液标本中被检测，从而成为脓毒症中一个重要的细胞因子生物标志物。Santana Reyes等［5］研究显示，IL-6水平在全身炎性反应综合征和脓毒症之间的差别不大，诊断脓毒症的灵敏度（67%）和特异度（65%）也不高。而Caini等［6］研究表明，脓毒症患者血IL-6水平明显增高，且脓毒症的严重程度及预后与其增高幅度相关，IL-6水平持续增高者多器官功能障碍综合征的发生率和病死率明显增加，如以25 ng/L为截断值时，对脓毒症有较高的诊断价值，其灵敏度为81.1%，特异度为78.9%。

3 降钙素原

降钙素原（procalcitonin，PCT）是最近研究最多的一个标志物，被许多学者认为是最有前途的感染标志物。PCT有116个氨基酸，相对分子质量为14.5×103，由于细胞因子（肿瘤坏死因子 α、IL-6 或脂多糖）刺激使其在不同的细胞和组织中均有表达，如神经元、中性粒细胞、肝脏和脑细胞。感染后2 h即可在血浆中迅速检测到，24～48 h分泌达高峰。PCT的正常参考值为＜0.5 μg/L，严重感染时可升高2000倍，且感染严重程度与 PCT的增高幅度相关［7］。同CRP一样，病毒感染并不引起 PCT增高。研究表明［2］，脓毒症时PCT明显升高，并能很好地区分全身炎性反应综合征和脓毒症，脓毒症患者中血浆PCT的峰值出现在发病后1 d。这种动力学特性使得对脓毒症的诊断价值比CRP要早24～48 h，同时证明PCT的最佳截断值为0.47μg/L，在此截断值上，其灵敏度、特异度分别为83%、81%。但也有部分研究者质疑PCT对脓毒症的诊断和预后的准确性，认为PCT并不与感染严重程度相一致。最近Tang等［8］就PCT对脓毒症诊断价值进行了荟萃分析，总结出PCT的诊断价值不高，平均灵敏度和特异度只有71%，受试者工作特征曲线下面积也只有0.78。因此，不建议广泛应用PCT作为危重患者感染的诊断标准。

4 B型尿钠肽前体N末端

脓毒症早期常出现血流动力学改变和心脏功能障碍。尿钠肽在调节血管内环境的稳定和液体量方面有重要作用，在促进尿钠增多和利尿方面充当血管扩张剂，对血管组织发挥抗细胞分裂作用。尿钠肽作为促钠排泄家族的成员，主要是由心脏对容量负荷诱导的心肌舒张反应分泌。尿钠肽的激素原由心肌细胞产生后可裂解为生物活性肽和N末端残留物。当心脏受到机械负荷和神经介质刺激时，尿钠肽前体合成增加，尿钠肽、B型尿钠肽前体N末端共同释放入血液循环中，而B型尿钠肽前体N末端在血液循环中比尿钠肽有更长的半衰期，这使得它具有更好的敏感性和特异性。Ueda等［9］研究证明，在脓毒性休克或严重脓毒症患者血浆中尿钠肽水平较正常对照组［（7.0 ±0.3）ng/L］明显升高，脓毒性休克患者的峰值在入院第2天时达到（987±160）ng/L。Brueckmann等［10］在统计了57例脓毒症患者的数据后发现，血浆B型尿钠肽前体N末端水平在严重脓毒症时可作为一个早期心功能障碍和心肌抑制有用的生物指标，如果截断值定在3360 ng/L，其灵敏度为75%，特异度为90.2%。

5 肾上腺髓质素前体中段

肾上腺髓质素（adrenomedullin，ADM）由52种氨酸肽组成，是一种最有效的血管扩张因子，同时有调节免疫和代谢特性。ADM通过增加和调节补体活性而具有杀菌活力，因此脓毒症时血清ADM水平通常升高。但对循环血中ADM释放水平进行测量较困难，因为它可迅速从循环中清除。此外，循环中的ADM被结合蛋白掩盖，因此不能采用免疫测量分析法。通过翻译加工，ADM起源于一个较大的前体肽，在该前体肽的加工期间产生了一些具有不同生物活性的肽类，称为ADM前体中段。后者在血循环中更稳定，可直接反映迅速减弱的ADM活性肽水平，这在脓毒性休克患者中得到验证［11］。Christ-Crain等［12］研究了101例危重病患者和160例健康志愿者，发现危重住院患者中，从无感染发展到脓毒症、严重脓毒症和脓毒性休克，ADM前体中段有一个逐渐升高的过程。ADM前体中段在3.9 nmol/L时具有最佳的预测准确性，在此截断值上，灵敏度为83.3%，特异度为87.8%，这种预测的准确性优于CRP、PCT。

6 内皮素1前体

内皮素1（endothelins1，ET-1）是由多种细胞合成、拥有21个氨基酸的血管活性肽。它通常由未受损的脉管系统和内皮细胞合成，是到目前为止证实最有效的血管活性肽。在疾病状态下，内皮细胞损伤导致ET-1水平增加，这种肽也可由心肌细胞和心肌成纤维细胞合成。研究表明，血管痉挛、血管损伤、血管重塑、炎症等与ET-1有关［13］。脓毒症时，内毒素和其他微生物产物释放入血液中，刺激内皮细胞增加ET-1的产生，导致局部血管收缩［14］。但因为ET-1的不稳定性及与受体和蛋白的紧密结合，使对其测量较困难。ET-1来源于ET-1前体，后者具有较高的稳定性，可作为间接评价ET-1释放的可靠指标［15］。

7 可溶性髓样细胞触发受体1

Bouchon等［16］于2000年鉴定出人体髓样细胞触发受体1（triggering receptor expressed on myeloid cells-1，TREM-1）是一个相对分子质量为30×103的糖蛋白，属于免疫球蛋白超家族，其编码基因位于人染色体6p21.2。TREM-1选择性地表达于中性粒细胞和部分单核细胞。2001年，Bouchon等［17］首次研究报道TREM-1作为介导脓毒性休克的关键介质触发并扩大了炎性反应，显示机体在细菌或真菌感染时中性粒细胞和单核-巨噬细胞表面表达TREM-1显著增加，脱落入血即sREM-1。sTREM-1在血液中与未知的TREM-1配体结合，抑制了配体与细胞膜上TREM-1的结合，最终阻止了炎症信号的转导。这可能是TREM-1炎症信号通路激活的调节方式之一。研究证明，在区分脓毒症和非感染性炎症时，sTREM-1是一个非常有意义的早期参数［18］。检测血浆sTREM-1水平诊断脓毒症和脓毒性休克均非常准确，当血浆sTREM-1水平高于60 ng/L时，比其他临床和实验室诊断指标（如CRP、PCT等）更能准确地预示感染和脓毒症，其灵敏度和特异度分别为96%、89%，入院第1天血浆sTREM-1水平与脓毒症严重程度相关［19］。Gibot等［20］进一步对脓毒症患者进行连续的sTREM-1水平检测发现，死亡组患者入院第1天血浆sTREM-1水平明显低于存活组，但随着病程的发展，死亡者血浆sTREM-1水平保持稳定甚至上升，而存活组的血浆sTREM-1水平进行性下降。这表明sTREM-1不仅是诊断感染和脓毒症的早期指标，而且血浆sTREM-1水平的变化趋势可以预示脓毒症患者的预后。

8 结语

脓毒症、严重脓毒症和脓毒性休克是反映机体内一系列病理生理改变及临床病情严重程度变化的动态过程。早期积极干预其发生、发展有助于并发症的防治。目前脓毒症的早期准确诊断及与非感染性全身炎性反应综合征的区别，仍是临床医师所面对的难题，尽管有多个感染的生化标志物，但尚无特别理想的。

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