血清IL-6、TLR-2水平预测老年患者全髋关节置换术后假体周围感染的研究*

陈晓辉，司文腾

（郑州市骨科医院关节病科，河南 450000）

全髋关节置换术（total hip arthroplasty，THA）是治疗老年股骨头坏死、股骨颈骨折等髋关节疾病的有效方式，可缓解患者疼痛，改善髋关节活动度和关节功能，提高生活质量[1-2]。但THA属于大型侵入型手术，老年患者术后抵抗力下降，术后发生并发症风险增加，如假体脱位、假体周围感染（periprosthetic joint infection，PJI）、下肢深静脉血栓等，其中PJI较为严重[3]。PJI是假体翻修常见原因，不仅可导致局部炎症，还影响下肢微循环，不利于患者术后康复[4]。因此，寻求早期预测老年患者THA后发生PJI的生物学指标十分必要。C反应蛋白（CRP）属于急性时相反应蛋白，是感染性疾病诊治的重要指标之一，现已广泛用于PJI诊断及评估中[5]，但敏感度及特异度较低，仅可作为疾病初筛。白细胞介素-6（IL-6）是参与机体炎症反应和防御机制的重要细胞因子，可反映炎症反应及疾病程度，THA后发生PJI的患者血清IL-6水平显著升高[6]。Toll样受体-2（toll like receptors-2，TLR-2）作为TLR家族成员，可直接或间接促进炎症因子合成及释放，在炎症反应中发挥重要作用[7]。本研究收集2017年1月—2020年10月于我院行THA老年患者90例的临床资料，回顾性分析术前患者血清IL-6、TLR-2水平及其对THA术后发生PJI的预测价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 行THA老年患者90例，其中45例THA术后发生PJI为观察组，45例未发生PJI为对照组。观察组中男性21例，女性24例，平均年龄63.36±3.24岁；美国纽约心脏病学会（NYHA）心功能分级:Ⅰ级19例，Ⅱ级26例；手术时间＜90 min 11例，90～120 min 25例，＞120 min 9例，引流管留置时间25.99±1.02 h。对照组中男性23例，女性22例，平均年龄62.98±3.17岁；NYHA分级:Ⅰ级20例，Ⅱ级25例；手术时间＜90 min 13例，90～120 min 21例，＞120 min 11例，引流管留置时间26.91±1.02 h。两组一般资料比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）。纳入标准:（1）经X线片、CT等检查确诊为股骨颈骨折、股骨头骨折或股骨头坏死等髋关节疾病，符合THA手术指征；（2）初次发病，单侧全髋关节置换；（3）年龄≥60周岁；（4）临床资料完整。排除标准:（1）合并恶性肿瘤、感染、慢性阻塞性肺疾病、支气管哮喘等影响血清IL-6、TLR-2水平的疾病；（2）合并心脑血管疾病，NYHA心功能分级[8]Ⅲ～Ⅳ级；（3）合并肝肾功能衰竭等重要脏器疾病。参照美国肌肉与骨骼感染协会制定的诊断标准[9]，若满足以下（1）（2）中任意1项或（3）（4）（5）（6）（7）中3项即可诊断关节置换术后PJI:（1）与假体相通的窦道形成；（2）至少从受累关节两处不同部位取出的组织或关节液培养出相同病原菌；（3）关节液白细胞计数升高或白细胞酯酶试验阳性；（4）关节液多形核中性粒细胞百分比升高；（5）假体周围组织病理学检查阳性；（6）单次关节液或组织标本培养为阳性；（7）出现肿胀、发红、发热、疼痛等感染症状，红细胞沉降率升高。本研究经医院伦理委员会审核通过，患者均签署知情同意书。

1.2 检测方法 术前抽取患者空腹静脉血4～5 mL，3 000 r/min离心10 min取血清，置于-20℃保存待检。采用酶联免疫吸附法检测血清IL-6、TLR-2水平，按试剂盒（南京建成生物科技有限公司）说明书操作；采用免疫速率比浊法检测血清CRP水平，电化学发光法检测血清降钙素原（PCT）水平，按试剂盒（上海瑞番生物科技有限公司）说明书操作。

1.3 统计学处理 应用SPSS 23.0统计学软件处理分析数据。计数资料以频数和百分率表示，组间比较采用χ2检验；等级资料采用秩和检验；符合正态分布的计量资料以±s表示，组间比采用独立样本t检验；偏态分布的计量资料以中位数及四分位数［M（P25，P75）］表示，组间比较采用Mann-WhitneyU检验；以Logistic回归对老年患者THA后发生PJI的影响因素进行分析；相关性采用一般线性双变量Spearman直线相关检验；绘制受试者工作特征曲线（ROC），计算曲线下面积（AUC）值。以P＜0.05为差异具有统计学意义。

2 结 果

2.1 两组术前血清CRP、PCT、IL-6、TLR-2水平比较 观察组患者血清CRP、PCT、IL-6、TLR-2水平均高于对照组，差异均有统计学意义（P＜0.001）。见表1。

表1 两组患者血清CRP、PCT、IL-6、TLR-2水平比较

2.2 血清IL-6与TLR-2水平相关性分析 血清IL-6与TLR-2水平呈正相关（r=0.384，P＜0.001）。见图1。

图1 血清IL-6、TLR-2水平相关性散点图

2.3 影响THA后发生PJI的多因素分析 将老年患者THA后发生PJI作为因变量，血清IL-6、TLR-2水平作为自变量，经二元Logistic回归分析后，将血清CRP、PCT水平纳入作为协变量，建立多元回归模型。结果显示，老年患者THA前血清IL-6、TLR-2水平过高是术后发生PJI的危险因素，具有统计学意义（OR＞1，P＜0.001）。见表2。

表2 血清IL-6、TLR-2水平与老年患者THA后发生PJI的Logistic回归分析

2.4 血清IL-6、TLR-2水平对老年患者THA后发生PJI的预测价值 将老年患者THA后发生PJI作为状态变量，术前血清IL-6、TLR-2水平作为检验变量，绘制ROC曲线图（见图2）。术前血清IL-6、TLR-2单独及联合预测老年患者THA后发生PJI风险的AUC分别为0.864、0.849、0.927，均有一定预测价值。IL-6取cut-off值11.84 pg/mL，预测发生PJI的敏感度为88.9%，特异度为62.2%，TLR-2取cut-off值48.58 ng/mL，预测发生PJI的敏感度为91.1%，特异度为64.4%，二者联合预测发生PJI的敏感度为91.1%，特异度为77.8%。见表3。

表3 血清IL-6、TLR-2水平对老年患者THA后发生PJI风险的预测价值

图2 血清IL-6、TLR-2单独及联合预测老年患者THA后发生PJI风险的ROC曲线

3 讨 论

THA是治疗严重髋关节疾病的有效手段，但术后存在发生并发症风险[10]。一旦发生PJI，患者需接受长期治疗、多次手术及较长的康复过程，严重者可导致关节功能性损伤，给老年患者心理、生理带来极大创伤，不利于预后[11]。CRP可反映各种急慢性炎症，常用来筛查及诊断PJI[12]，但特异度低，在细菌感染、病毒感染、外伤等状态下也会显著升高，应用价值不理想。PCT是无激素活性降钙素前肽物质，在细菌感染时血清水平异常升高，对感染诊断有一定价值[13]，对诊断THA后发生PJI具有一定意义[14]。但有研究认为，PCT对诊断PJI特异度较高，但敏感度较低，临床价值有限[15]。因此，本研究未将CRP、PCT作为主要分析指标。

IL-6是由单核细胞和巨噬细胞产生的细胞因子，可调节炎性反应及骨质再吸收过程，诱导浆细胞形成，且可诱导产生包括CRP的主要急性期蛋白质[16]。IL-6还可激活急性期T细胞，调节B细胞成熟，激活中性粒细胞，延缓吞噬细胞衰老，参与全身炎症反应[17]。ELGEIDI等[18]研究发现，与CRP相比，IL-6在炎性状态下更快达到峰值，且可迅速恢复至正常范围，是检测术后感染更敏感指标。IL-6对评估THA后发生PJI具有重要作用。TLR-2属于模式识别受体，可识别和抵御各种病原微生物及其产物，由活化核转录因子介导效应分子IL-6、肿瘤坏死因子-α等炎症因子释放[19]。TLR-2可直接或间接促进炎症因子合成及释放，在感染的发生及发展中发挥作用[20]。

本研究结果显示，观察组患者术前血清TLR-2、IL-6水平高于对照组，Logistic回归分析发现，术前血清TLR-2、IL-6水平过高与老年患者THA后PJI发生有关，提示TLR-2、IL-6是老年患者THA后发生PJI的危险因素。其原因可能是IL-6水平过高提示机体受到炎症病原体侵袭而发生炎症反应，水平越高，炎症反应越重，而PJI的病理基础为炎症反应[21]。本研究发现，老年THA患者血清TLR-2与IL-6呈正相关，推测TLR-2可能通过IL-6间接促进炎症反应，但TLR-2在PJI中具体作用机制尚未明确。ROC曲线发现，术前血清TLR-2、IL-6单独及联合预测老年患者THA后发生PJI风险均有一定价值，当二者cut-off值分别取11.84 pg/mL、48.58 ng/mL时，可获得最佳预测价值，二者联合检测的预测价值更高。

综上所述，血清TLR-2、IL-6水平异常升高可能是老年患者THA后发生PJI的危险因素，临床可考虑早期监测患者血清TLR-2、IL-6水平，评估THA后发生PJI风险，必要时可采取抗炎、增强免疫等干预措施，以降低发生PJI风险。