血清及脑脊液NLRP3、PCT、CRP水平对脑出血微创穿刺术后颅内感染的诊断价值

崔大勇，王 新，张 博*

(1.吉林省前卫医院 神经外科,吉林 长春130021；2.吉林大学白求恩第一医院 神经外科)

微创穿刺术是目前临床上治疗脑出血的常用术式，而微创穿刺引流属于一种侵入性操作，由于穿刺针、引流管消毒不严格，操作不规范及引流管接头部位污染等因素[1]，容易引起颅内继发性感染，据统计，脑室内穿刺引流继发颅内感染的比率是未行脑室内穿刺引流患者的约10倍[2]。此外，由于病菌在脑脊液内的易扩散、繁殖性及血-脑屏障的限制，颅内感染一旦发生，治疗相对困难，易加重患者病情、增加住院时间及费用，使病情迁久难愈，患者预后较差，死亡率较高[2,3]。研究证实[4,5]，C反应蛋白(CRP)和降钙素原(PCT)在颅内感染早期的血清和脑脊液中均呈现出异常表达，且能够在一定程度上反映出病情的进展情况。 NLRP3炎症小体是由NOD样受体蛋白3(NLRP3)、凋亡相关微粒蛋白(ASC)、半胱天冬蛋白酶1(Caspase-1)等组成的大分子多蛋白复合体，具有活化下游多种炎性介质，诱导机体发生炎症反应的作用[6,7]，NLRP3炎症小体的异常激活与中枢神经系统损伤密切相关[11]，但其是否参与了颅内感染的发生发展过程仍未可知。为提高颅内感染的早期诊断率，改善患者预后，本研究旨在探讨血清及脑脊液中NLRP3炎症小体、PCT和CRP水平对脑出血微创穿刺术后颅内感染的诊断价值，具体报道如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料

纳入我院神经外科2015年1月-2018年12月期间收治的脑出血患者145例，其中男性78例，女性67例，年龄39-78岁，平均年龄54.3±8.6岁。患者均行微创穿刺术进行治疗，其中，脑实质穿刺引流21例，脑实质出血破入脑室45例，脑侧室穿刺引流79例，多田公式计算脑出血量30-80 ml，平均55.0±6.4 ml。患者根据术后是否继发颅内感染分为感染组55例和非感染组90例。本研究已经院伦理委员会审核通过，纳入患者及其家属对研究内容均已知情并签署知情同意书。两组患者的性别、年龄、手术方法、脑出血量临床资料比较，差异均无统计学意义(P>0.05)，见表1。

表1 两组患者临床资料的比较(n=145)

1.2 诊断标准

脑出血微创穿刺术后颅内感染诊断标准参考如下[2]：(1)患者术后出现体温不明原因升高，持续>38.5℃超过3 d，或采取措施降温后又复升至>38.5℃超过3 d；(2)患者术后出现不明原因头痛、呕吐、颈痛、意识不清等症状；(3)患者术后检测：外周血白细胞>10.0×109/L、脑脊液白细胞>0.01×109/L、糖定量<2.25 mmol/L、蛋白定量>0.45 g/L；(4)患者术后脑脊液细菌培养阳性。

1.3 纳入及排除标准

纳入标准：(1)均为脑出血患者，并行微创穿刺术治疗；(2)感染组符合微创穿刺术后颅内感染诊断标准；(3)非感染组患者脑脊液常规、病原学和生化检查无异常。

排除标准：(1)术前颅内感染；(2)合并颅内血管病、肿瘤、遗传病、免疫性疾病、脑外伤等；(3)合并严重心、肝、肾等脏器功能障碍者；(4)合并其他器官部位恶性肿瘤、重度感染者。

1.4 研究方法

患者均于疾病确诊后严格无菌操作采集脑脊液及空腹时外周静脉血，静脉血采集后离心处理，取上层血清，脑脊液和血清标本均放置于-80℃冰箱保存，并在采集后6 h内检测完毕。CRP和PCT试剂盒由上海恒斐生物科技有限公司提供，NLRP3试剂盒由上海通蔚生物有限公司提供，均采用双抗体夹心酶联免疫吸附法(ELISA)测定脑脊液和血清中CRP、PCT和NLRP3炎症小体的水平，以酶标仪在450 nm波长下进行测定。

1.5 统计学方法

2 结果

2.1 两组患者血清CRP、PCT和NLRP3水平的比较

感染组患者血清中CRP、PCT和NLRP3的水平均显著高于非感染组患者(P<0.05) ，见表2。

表2 两组患者血清CRP、PCT和NLRP3水平的比较

2.2 两组患者脑脊液CRP、PCT和NLRP3水平的比较

感染组患者脑脊液中CRP、PCT和NLRP3的水平均显著高于非感染组患者(P<0.05) ，见表3。

表3 两组患者脑脊液CRP、PCT和NLRP3水平的

3 讨论

微创穿刺术是临床治疗脑出血的首选手术治疗方式，具有手术时间短、创伤小、疗效好、费用低、预后佳等诸多优点[8]，然而颅内感染仍是该术式的常见术后并发症，极大地增加了患者的致死、致残率，也加重了患者家庭的经济负担[9]。微创穿刺术是一种侵入性操作，穿刺方式包括脑实质穿刺、脑实质出血破入脑室和脑侧室穿刺几种，其中，以脑侧室穿刺引流最为常见，本组145例患者中79例为侧脑室穿刺引流，占比54.5%，感染组55例患者中，侧脑室穿刺引流占比50.9%，提示颅内感染可能与脑脊液密切相关。颅内感染最常见的致病菌可见脑膜炎双球菌、表皮葡萄球菌、金黄色葡萄球菌、肺炎球菌、嗜血流感杆菌、鲍曼不动杆菌、铜绿假单胞菌等，其中以表皮葡萄球菌和金黄色葡萄球菌报道最多[1,10]。

近年来，随着医学技术的进步和广谱抗菌药物的开发，颅内感染的发生在一定程度上得到了预防和控制，但随着抗菌药物滥用造成的病原菌构成改变和耐药菌株增多，导致颅内感染的治疗愈发困难[11]，因此，临床上对颅内感染进行早期诊断和治疗，对于临床提高疗效、改善预后、降低病死率具有重要的作用。对于临床表现不典型患者，颅内感染的早期诊断较为困难，如术后血性脑脊液刺激引起的发热现象均可能对诊断造成干扰[12]，临床需辅以脑脊液常规、病原菌检测等进行确诊。然而脑脊液病原学检测耗时长、阳性率低、假阳性率高等缺陷，也使其在临床上的应用产生一定局限性。因此，临床积极寻找颅内感染的相关检测指标，以提高早期诊断的有效性和准确性，改善预后、降低病死率是目前临床医师需要重点关注的难题。

C反应蛋白和降钙素原均是体内重要的炎性反应标志物，正常情况下，二者在体内的表达量极低，但在机体感染细菌时，二者的分泌水平可见明显升高[13,14]，乔潜林等的研究发现[5]，CRP和PCT指标在颅内感染早期的血清和脑脊液中表达均显著上升，可见，该指标在颅内感染的发生发展过程中起着重要的干预作用。NLRP3炎症小体是由NLRP3、ASC、Caspase-1等多种蛋白组成的复合体，其可通过激活NLRP3，募集ASC蛋白和proCaspase-1，进而释放Caspase-1生物活性，促进下游IL-1β、IL-18等促炎细胞因子的成熟与释放，诱导机体产生免疫应答与炎症反应[15]。肖汉森等[8]的研究报道，NLRP3炎症小体的异常激活与中枢神经系统损伤密切相关，而颅内感染后，病原菌亦可通过释放大量内毒素对中枢神经系统造成直接损伤，提示NLRP3炎症小体有可能成为诊断颅内感染的有效指标。

本研究结果显示，脑出血穿刺术后颅内感染患者血清及脑脊液中CRP、PCT和NLRP3炎症小体的水平均显著高于非颅内感染患者，可见，血清及脑脊液中CRP、PCT和NLRP3炎症小体指标均可作为脑出血穿刺术后颅内感染诊断的重要参考指标，但鉴于本研究只考察了单一时间点的指标数值，考虑到时间误差和检测误差对结果的影响，需要进一步进行术后多时间点的标本采集和检测，并对NLRP3炎症小体中的NLRP3、ASC、caspase-1 多蛋白mRNA表达进行检测，以更加明确各指标对颅内感染的诊断价值。