白细胞介素-6 和降钙素原在细菌性血流感染疾病诊断中的应用价值

任然 张灵玲

作者单位：610072 四川成都，成都中医药大学附属医院检验科

随着临床上抗菌药物大量、广泛、持续且不适当的使用，许多之前可治的细菌感染如今却难以治疗。由细菌感染伴随全身炎症反应综合征（systemic inflammatory response syndrome，SIRS）的脓毒症，多引起急性肾损伤、休克或多器官功能障碍综合征（multiple organ dysfunction syndrome，MODS）而导致患者死亡［1-2］。血培养是诊断细菌性血流感染的金标准，但国内医院的血培养阳性率较低（17.8%～18.4%），且假阳性率较高，培养周期较长，不利于疾病的快速诊断［3-4］。炎症指标是近年来研究的新方向，以降钙素原（procalcitonin，PCT）和C-反应蛋白（C-reactive protein，CRP）为主，在细菌性血流感染的诊断和治疗中发挥着重要的作用。本研究旨在探讨白细胞介素-6（interleukin-6，IL-6）和PCT 等炎症指标与不同革兰染色菌种细菌性血流感染诊断的相关性及其鉴别诊断效能，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 研究对象 选择2019 年1—6 月在本院经临床诊断为细菌性血流感染的90 例患者，排除使用抗菌药物或免疫抑制剂、恶性肿瘤和病毒感染患者。

1.2 诊断标准 病原学诊断标准为检验科微生物室血培养阳性者；临床诊断标准为相关影像学和内镜检查结合患者临床症状和体征，经临床感染病学证实为细菌感染者。

1.3 研究分组 90 例确诊为细菌性血流感染的患者作为细菌感染组，根据细菌革兰染色培养鉴定结果，再将细菌感染组分为革兰阴性（G-）菌感染组（50 例）和革兰阳性（G+）菌感染组（40 例）。另选择50 例健康体检者作为健康对照组。

1.4 仪器与试剂 IL-6 检测采用化学发光免疫分析法，使用Beckman Coulter DXI 800 及原装配套试剂；PCT 检测采用电化学发光免疫分析法，使用Roche cobas e 411 及cobas 配套试剂；CRP 检测采用散射比浊法，使用Goldsite Aristo 及配套试剂；血常规检测采用电阻抗法，使用Beckman Coulter LH-780五分类血细胞分析仪及原装配套试剂。

1.5 检测方法 抽取两组的肝素抗凝静脉血用于PCT 检测，同时分离血浆于EP 管中，置于-80 ℃冰箱保存待测IL-6。抽取两组的乙二胺四乙酸二钾（ethylenediaminetetraacetic acid K2，EDTA-K2）抗凝静脉全血用于血细胞参数〔白细胞计数（white blood cell count，WBC）、中性粒细胞比例（neutrophil granulocyte，NEU）、中性粒细胞平均传导率（mean neutrophils conductivity，MNC）、中性粒细胞平均散射值（mean neutrophil scatter，MNS）、中性粒细胞平均体积（mean neutrophil volume，MNV）〕 和CRP检测。

1.6 统计学方法 采用SPSS 19.0 统计软件分析数据。符合正态分布的计量资料以均数±标准差（）表示，两组间比较采用独立样本t检验，多组间比较采用单因素方差分析；非正态分布的计量资料以中位数（四分位数）〔M（QL，QU）〕表示，两组间比较采用Mann-WhitneyU非参数检验，多组间比较采用Kruskal-WallisH非参数检验。绘制受试者工作特征曲线（receiver operating characteristic curve，ROC），以ROC 曲线下面积（area under curve，AUC）评价各炎症指标对细菌性血流感染的诊断价值。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般资料 共纳入140 例受检者的血液样本。细菌感染组和健康对照组的性别、年龄比较差异均无统计学意义（均P＞0.05）。见表1～2。

2.2 细菌感染组与健康对照组各炎症指标水平比较 细菌感染组的PCT、CRP、IL-6、NEU 等炎症指标水平均明显高于健康对照组（均P＜0.05）。见表1。

2.3 G+菌感染组与G-菌感染组各炎症指标水平比较 G-菌感染组PCT、CRP、IL-6 水平和NEU 均明显高于G+菌感染组（均P＜0.05）。见表2。

2.4 ROC 曲线分析 PCT 对细菌感染性疾病的诊断价值最高，其次为IL-6。见图1，表3。CRP 对G-菌感染的诊断价值最高，其次为PCT。见图2，表4。

表1 细菌感染组与健康对照组各炎症指标水平的比较

表2 G+菌感染组与G-菌感染组各炎症指标水平的比较

图1 IL-6、PCT、CRP、WBC、NEU 和MNV 对细菌感染性疾病诊断价值的ROC 曲线

表3 各炎症指标对细菌性血流感染的诊断价值

图2 IL-6、PCT、CRP 和NEU 对G-菌感染诊断价值的ROC 曲线

表4 各炎症指标对G-菌感染的诊断价值

3 讨论

目前，细菌性血流感染易感人群增加、菌种改变、耐药菌株增多等现象日趋严重，若治疗不及时可发展为脓毒症，涉及复杂的全身炎症反应网络效应，与机体多器官、多系统病理生理改变密切相关，病死率较高。因此，早期辅助诊断和治疗细菌性血流感染是临床和实验室关注的重点。

IL-6 可作为脓毒症早期诊断指标。机体受到外部刺激时，体内炎症细胞分泌IL-6，产生双重效应：①调动机体的防御机制，对肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor，TNF）等引起的炎症反应有分化和降低作用；② 促进巨噬细胞产生转化生长因子-β，抑制损伤后的免疫功能，导致免疫失调［5］。PCT 作为目前实验室常用炎症标志物，是降钙素的前肽糖蛋白，组成成分为降钙素、下钙素和含57 个氨基酸的N-末端碎片，11号染色体上有其编码基因（Calc-I），该编码基因首先选择性剪接生成Calc-I mRNA，经转录后翻译成PCT 前体，在体内稳定存在。当机体发生慢性非特异性炎症、局部感染、移植物宿主排斥反应、癌性发热或自身免疫性疾病时，PCT 变化不大，仅在严重全身系统性感染时才明显增加［6-8］。

本研究显示，细菌感染组PCT 和IL-6 水平较健康对照组明显升高，提示IL-6 和PCT 对细菌性血流感染的早期辅助诊断有一定价值。为进一步探讨IL-6 和PCT 与细菌性血流感染的相关性，本研究根据感染病原菌的革兰染色将细菌感染组患者分为与G+菌组和G-菌组，G-菌组IL-6、PCT、CRP和NEU 均较G+菌组明显升高，表明IL-6 和PCT可作为鉴别G-菌感染的炎症反应指标。探索其发生机制，G-菌细胞壁特有脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）可能作为一个较强的外界诱因，刺激内皮细胞、单核巨噬细胞和淋巴样细胞产生炎性因子，从而影响IL-6 在细菌感染性疾病中的表达［9-10］；且IL-6 作为合成CRP 的主要刺激因子，在mRNA 水平影响CRP 的合成；同时，即使细胞因子不存在，LPS 仍可促进PCT mRNA 的表达和蛋白翻译过程，在较短时间内即可诱导PCT 大量产生，从而使患者体内PCT 水平迅速升高。而G+菌的细胞壁无LPS成分，故G-菌感染患者的IL-6、CRP 和PCT 浓度较G+菌感染患者高［11-14］。

ROC 曲线分析显示，IL-6 和PCT 对细菌感染性疾病的早期诊断有较高的价值，其AUC 分别为0.980 和0.986；同时IL-6 和PCT 也可初步鉴别诊断G-菌和G+菌感染，其AUC 分别为0.641 和0.667，诊断价值中等，因此必须结合临床综合判断，再选择合适的抗菌药物进行治疗。

综上所述，IL-6 和PCT 对细菌感染性疾病的早期辅助诊断具有较高的价值。由于G-菌细胞壁特有的LPS 成分影响，IL-6、PCT、CRP 和NEU 在G-菌感染时表达上调，可作为临床鉴别G+和G-菌感染、选择抗菌药物治疗的辅助指标，提高早期诊断和治疗效能。从精准医疗的角度指导早期临床抗菌药物的选择，有效控制病情。