病毒性脑炎及化脓性脑膜炎患儿血清血管内皮细胞钙黏蛋白 降钙素原的变化及意义

梁 琰 郭大川 刘玉莹 任 波

1)洛阳市第一人民医院，河南 洛阳 471000 2)郑州大学第三附属医院，河南 郑州 450000

病毒性脑炎及化脓性脑膜炎是儿科常见的中枢神经系统感染性疾病，近年来随着检测技术及治疗方法的改进，中枢神经系统感染的病死率和致残率均有所下降，但其后遗症发生率仍较高[1]。尽早明确诊断、及时治疗，对降低病死率、减少后遗症的发生具有重要意义，也是临床医生一直以来努力的目标。

神经系统感染主要是针对病原的治疗，病毒性脑炎及化脓性脑膜炎的病原不同，治疗方法也存在很大差异，尽早明确病原对治疗效果的意义重大。典型的临床表现、生化检查、脑脊液(CSF)常规以及影像学改变是病毒性脑炎及化脓性脑膜炎确诊的依据，典型病例常规确诊并不困难，但对于少数经过不正规治疗或临床表现不典型的病例，明确诊断尚存在困难。部分化脓性脑膜炎患儿由于应用了广谱抗生素，导致其入院时出现不典型的临床表现及实验室检查结果，仅仅依靠常规的脑脊液检查将其与病毒性脑炎进行区分存在很大的困难。如何能通过实验室指标快速准确的诊断中枢神经系统感染，并且明确判断其病因，有利于更准确的治疗，减少致残率及并发症的发生。

血降钙素原(procalcitonin，PCT)是炎性反应的重要参考指标，生理情况下血清PCT含量极低，但在机体被细菌感染时其产生量明显升高，且其不受抗生素、激素的影响，临床常用于预测病情严重程度及预后的判断，作为鉴别病毒和细菌感染的敏感指标已得到公认[2-4]。作为细胞黏附链接重要组成成分的血管内皮细胞钙黏蛋白(VE-cadherin)，通过VE-cadherin-catenin复合体，来调节细胞旁路的通透性、介导血管的形成[5-8]。VE-cadherin被检测到在重症感染患者中出现升高[9-10]，其可预示病情及血管内皮细胞之间黏附连接结构的损伤程度，其是否对神经系统感染的诊断有指导意义鲜见报道。为了明确血清及CSF VE-cadherin对神经系统感染诊断的指导意义及血清、CSF VE-cadherin、PCT检测对中枢神经系统感染的早期诊断价值，我们对病毒性脑炎及化脓性脑膜炎患儿血清及CSF VE-cadherin和PCT水平进行检测。

1 资料与方法

1．1研究对象选取2015-01—2019-06洛阳市第一人民医院儿科收治的中枢神经系统感染患儿102例。其中病毒性脑炎62例，化脓性脑膜炎40例，均符合诊断标准[11-13]。所有患儿均排除其他器官感染、免疫性疾病、肿瘤等疾病。病脑组62例患儿，男38例，女24例；年龄3个月～14(3.2±1.9 岁；11例血清DNA检测明确病原，余51例血清病毒抗体检测明确病原，其中柯萨奇病毒24例，单纯疱疹病毒、流感病毒各8例，埃可病毒6例，副流感病毒、腺病毒、巨细胞病毒、EB病毒各4例。化脑组40例，男15例，女25 例；年龄30 d～13(3.8±2.1)岁；34例明确病原菌，其中肺炎链球菌12例，B族链球菌8例，大肠埃希菌7例，流感嗜血杆菌3例，铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌各2例。对照组为同期无热惊厥患儿40例，男22例，女18例；年龄3个月～14(3.5±1.7)岁，均排除感染性疾病。所有患儿均于入院3 d内行CSF常规、生化、涂片检查及血标本、CSF细菌培养，行血常规、CSF及血清病毒抗体和DNA检查。3组一般资料比较，差异无统计学意义(P>0.05)。病脑组与化脑组血WBC、CRP以及CSF指标比较，差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。本研究通过本院医学伦理委员会批准。

1．2方法所有入组患儿均于入院后48 h内取4 mL空腹静脉血，3 000 r/min离心15 min，取上清，置-20 ℃冰箱保存待测；取2 mL CSF，3 000 r/min离心15 min，取上清，置-80 ℃冰箱保存待测。采用ELISA法检测VE-cadherin、PCT水平(试剂盒购自上海恒远生物科技有限公司)。

表 1 化脑组和病脑组血 WBC、CRP、CSF指标比较

2 结果

2．1各组血清VE-cadherin、PCT水平比较3组血清VE-cadherin、PCT水平比较，差异有统计学意义(P<0.01)。化脑组血清VE-cadherin水平高于对照组(q=5.004，P=0.005)、病脑组(q=4.389，P=0.008)，病脑组高于对照组(q=4.644，P=0.006)。化脑组血清PCT水平高于对照组(q=6.436，P=0.001)和病脑组(q=5.313，P=0.004)，而病脑组PCT水平较对照组无显著性差异(q=0.936，P=0.849)。见表2。

表 2 各组血清VE-cadherin、PCT水平比较

2．2各组血清VE-cadherin、PCT异常升高率比较病脑组VE-cadherin异常升高率高于PCT，差异有统计学意义(χ2=52.386，P=0.001)；化脑组血清VE-cadherin异常升高率为82.5%，PCT异常升高率为100%，两者比较差异有统计学意义(χ2=5.757，P=0.021)。2组间比较，化脑组血清VE-cadherin异常升高率差异无统计学意义(χ2=0.252，P=0.833)；血清PCT异常升高率高于病脑组(χ2=68.210，P=0.000)。见表3。

表3 各组血清VE-cadherin和PCT的异常升高率比较 [n(%)]

2．3VE-cadherin、PCT与血WBC、CRP，CSFWBC、清蛋白、葡萄糖、氯化物相关性分析经直线相关分析，病脑组血清VE-cadherin与CSF清蛋白呈正相关(r=0.379，P<0.05)，血清PCT水平与血WBC、CRP、CSF指标均无相关性(P>0.05)，血清VE-cadherin与PCT水平无相关性(P>0.05)；化脑组血清VE-cadherin、PCT浓度与血WBC、CRP、CSF清蛋白、CSFWBC均呈正相关(P<0.05)，血清VE-cadherin和PCT水平呈正相关(r=0.694，P<0.05)。见表4。

表 4 VE-cadherin、PCT与血 WBC、CRP、CSF指标相关系数

注：#P<0.05，呈正相关；*P<0.05，呈负相关；余P>0.05，无相关性

3 讨论

中枢神经系统感染是儿童常见的感染性疾病之一，部分患儿积极治疗后仍遗留癫痫、智力下降、脑积水等严重并发症[2，11]。及时诊断尽早治疗是良好预后的关键。目前典型的病毒性脑炎及化脓性脑膜炎诊断已较容易，但部分处于病程初期或经不正规治疗后的化脓性脑膜炎，CSF指标不典型，且病原学难以检出，导致治疗延误，导致患儿预后不良[11-15]。因此迫切需要一种用以鉴别病毒性脑炎和化脓性脑膜炎的特异性和敏感性均较高的实验室指标。

血脑屏障是中枢神经系统与血液循环系统之间的物理屏障[16]。中枢神经系统感染将导致血脑屏障的破坏，使炎性因子、病原菌、免疫细胞等进入神经系统，从而导致神经元细胞损伤甚至凋亡[17]。

VE-cadherin是构成血管内皮细胞间黏附连接的主要结构分子，其直接与胞膜内面P120、α-连环蛋白(α-catenin)、β-连环蛋白(β-catenin)和γ-连环蛋白(γ-catenin)结合，形成VE-cadherin-catenin复合体，复合体通过与肌动蛋白细胞骨架相连并固定于其上，来调节细胞旁路的通透性，此外VE-cadherin还能介导血管的形成。研究表明[9-10]，严重感染者血清VE-cadherin出现明显升高，其可预示病情及血管内皮细胞之间黏附连接结构的损伤程度。本研究结果显示病毒性脑炎及化脓性脑膜炎患儿均出现血清VE-cadherin的明显升高(P<0.01)，这与之前研究结果相符。VE-cadherin升高的机制为病原微生物入侵宿主产生的炎性因子，激活酪氨酸酶等Src家族激酶，此类酶激活后结合到VE-cadherin胞质尾区酪氨酸残基位点，促使酪氨酸磷酸化，裂解VE-cadherin-catenin复合体，导致VE-cadherin脱落进入血液，同时导致血管内皮细胞之间的连接结构破坏，血脑屏障破坏，从而导致神经元水肿、凋亡[18]。本研究显示化脓性脑膜炎组血清 VE-cadherin水平高于病毒性脑炎组，提示细菌感染时VE-cadherin的产生更多，说明血脑屏障破坏更明显，预示着脑组织的损伤也更严重。

PCT是降钙素的前肽物质，分子量为13 kD，由116个氨基酸组成，主要由甲状腺C细胞产生。生理情况下血清PCT含量极低，但在机体被细菌感染时其产生量明显升高。感染后2 h即可测出PCT的升高，通常在感染后12～24 h达到高峰，且其不受抗生素、激素的影响，临床常用于预测病情严重程度及预后的判断，也可用于病毒感染和细菌性感染的鉴别诊断[19]。本研究显示，病毒性脑炎患儿血清PCT水平与对照组无差异，低于脓性脑膜炎患儿，提示血清PCT检测可初步对病毒性脑炎与化脓性脑膜炎进行鉴别。

化脓性脑膜炎组血清VE-cadherin异常升高率为 82.5%，PCT异常升高率为100%，两者比较差异有统计学意义，病毒性脑炎组VE-cadherin升高率高于PCT；而2组间比较，化脓性脑膜炎组血清 PCT 异常升高率高于病毒性脑炎组，化脓性脑膜炎组血清VE-cadherin升高率与病毒性脑炎组比较差异无统计学意义。本结果提示PCT较VE-cadherin在细菌性中枢神经系统感染中敏感性更高。

CSF指标、血WBC和CRP是诊断中枢神经系统感染重要的实验室指标。直线相关分析显示，化脓性脑膜炎患儿血清 VE-cadherin、PCT浓度与血(WBC、CRP)、CSF(WBC、清蛋白)呈正相关，与CSF葡萄糖呈负相关，与CSF氯化物无相关性，血清VE-cadherin和PCT水平呈正相关；病毒性脑炎组血清 PCT与血、CSF指标均无相关性，血清VE-cadherin与CSF清蛋白呈正相关，血清PCT含量与VE-cadherin无相关性。以上结果表明，血清VE-cadherin、PCT水平可作为化脓性脑膜炎的炎症标志物，VE-cadherin值越高，PCT值也越高，而病毒性脑炎患儿仅VE-cadherin异常升高，与PCT无相关性，故而二者联合检测，对化脓性脑膜炎、病毒性脑炎的诊断及鉴别诊断具有一定的指导价值。

化脓性脑膜炎患儿血清VE-cadherin、PCT水平均升高，PCT的异常升高率更高；病毒性脑炎患儿VE-cadherin浓度升高、PCT无变化。联合检测VE-cadherin、PCT对抑病毒性脑炎或化脓性脑膜炎的诊断和鉴别具有重要的临床意义。