血清IL-15、pro-ADM、MDH1对肝硬化伴上消化道出血患者细菌感染的预测价值

张晓磊 邹红蕊 侯婧悦

肝硬化伴上消化道出血通常属于肝病晚期阶段,多需采取压迫或套扎止血、腹部穿刺等侵入性治疗措施,此外由于患者自身肝脏正常生理功能丧失,机体免疫蛋白合成显著减少,导致免疫功能低下,极易并发细菌感染[1-2]。据统计,肝硬化晚期阶段并发感染患者的病死率增加4倍左右,需给予重视[3]。白细胞介素-15(Interleukin-15,IL-15)是白细胞介素家族重要成员之一,与机体炎症免疫状态密切相关[4]。肾上腺髓质素前体(precursor-adrenomedullin,pro-ADM)是一种具有细胞因子性质的激素,在炎症和感染过程中发挥重要作用[5]。苹果酸脱氢酶1(malate dehydrogenase 1,MDH1)属于胞质蛋白,在肝衰竭、严重感染时随着代谢亢进、糖酵解增强呈升高表达[6]。但关于三者对肝硬化伴上消化道出血患者细菌感染的预测价值仍缺乏循证依据,故本研究对其进行探讨,旨在为临床防治提供参考依据。

资料与方法

一、 研究对象

选取河北省开滦总医院2018年6月至2021年6月肝硬化伴上消化道出血患者118例,根据住院期间是否发生细菌感染分为感染组33例与未感染组85例。纳入标准:符合《肝硬化诊治指南》[7]相关诊断标准;经消化内镜检查,结合临床表现诊断为上消化出血;均接受住院治疗;细菌培养呈阳性,且符合《医院感染诊断标准(试行)》[8]中的相关诊断标准;患者家属均自愿签订知情同意书。排除标准:并发心力衰竭、呼吸衰竭、尿毒症等其他严重并发症;合并恶性肿瘤;伴有获得性免疫缺陷综合征、血液系统疾病;存在精神障碍;濒临死亡;合并严重心脑血管疾病。

二、临床资料

入院时收集所有患者性别、年龄、体质量指数(body mass index,BMI)、肝硬化病因、病程、Child-Pugh分级、上消化道出血严重程度、急性生理与慢性健康评价系统Ⅱ(APACHEⅡ)评分等资料,其中上消化道出血量<500 mL为轻度出血,≥500 mL为中重度出血;APACHEⅡ评分以21分作为病情严重的分界值。

三、方法

所有患者均给予禁食、输血、止血、吸氧、机械通气支持、预防性抗感染等常规治疗措施,之后给予奥曲肽0.1 mg、生长抑素3 mg,间隔12 h注射1次,住院期间根据患者病情变化调整用药剂量与时间。

入院次日清晨采集空腹静脉血4 mL,3000 r/min离心10 min,离心半径为10 cm,取上清液,备用。采用酶联免疫吸附法检测血清IL-15、MDH1水平,仪器为科华ST-360酶标仪及配套试剂盒,采用夹心免疫荧光分析法检测血清pro-ADM水平,试剂盒购自武汉Cusabio生物技术有限公司,严格遵循试剂盒说明书操作。

四、 观察指标

比较两组临床资料和血清IL-15、pro-ADM、MDH1水平。血清IL-15、pro-ADM、MDH1与病情的相关性,以及其对肝硬化伴上消化道出血患者细菌感染的影响和预测价值。

五、统计学处理

结 果

一、两组临床资料

两组性别、年龄、BMI、肝硬化病因、病程差异无统计学意义(P>0.05);Child-Pugh分级、上消化道出血严重程度、APACHEⅡ评分差异有统计学意义(P<0.05),见表1。

表1 两组临床资料比较

二、两组血清IL-15、pro-ADM、MDH1水平

感染组血清IL-15、pro-ADM、MDH1水平高于未感染组(P<0.05),见表2。

表2 两组血清IL-15、pro-ADM、MDH1水平比较(±s)

三、不同情况患者血清IL-15、pro-ADM、MDH1水平

Child-Pugh分级B级或C级患者血清IL-15、pro-ADM、MDH1水平高于A级患者(P<0.05);上消化道中重度出血患者血清IL-15、pro-ADM、MDH1水平高于轻度出血患者(P<0.05);APACHEⅡ评分>21分患者血清IL-15、pro-ADM、MDH1水平高于≤21分患者(P<0.05),见表3。

表3 不同情况患者血清IL-15、pro-ADM、MDH1水平比较(±s)

四、血清IL-15、pro-ADM、MDH1与病情的相关性

血清IL-15、pro-ADM、MDH1与Child-Pugh分级、上消化道出血严重程度、APACHEⅡ评分呈正相关(P<0.05),见表4。

表4 血清IL-15、pro-ADM、MDH1与病情的相关性

五、血清IL-15、pro-ADM、MDH1对肝硬化伴上消化道出血患者细菌感染的影响

logistic回归分析,校正其他因素前后,血清IL-15、pro-ADM、MDH1均与肝硬化伴上消化道出血患者细菌感染独立相关(P<0.05),见表5。

表5 血清IL-15、pro-ADM、MDH1对肝硬化伴上消化道出血患者细菌感染的影响

六、血清IL-15、pro-ADM、MDH1对肝硬化伴上消化道出血患者细菌感染的预测价值

血清IL-15、pro-ADM、MDH1联合预测肝硬化伴上消化道出血患者细菌感染的AUC为0.931(95%CI:0.869～0.970),特异度为90.91%,敏感度为80.95%,优于各指标单独预测0.844(95%CI:0.765～0.904)、0.737(95%CI:0.648～0.814)、0.744(95%CI:0.655～0.820),见图1。

图1 血清IL-15、pro-ADM、MDH1对肝硬化伴上消化道出血患者细菌感染的预测价值

讨 论

IL-15作为与细胞免疫功能相关的细胞因子,是参与机体天然免疫最主要的成分之一,在人体组织和细胞中广泛分布,功能与IL-2相似[9,10]。有报道指出,IL-15基因多态性与晚期纤维化、炎症相关生理改变及病毒学应答联系紧密,IL-15在肝炎肝硬化合并感染早期筛查中有较高应用价值[11,12]。本研究结果显示,血清IL-15水平与肝硬化伴上消化道出血患者Child-Pugh分级、上消化道出血严重程度、APACHEⅡ评分之间存在明显的相关性,且感染组血清IL-15水平显著高于未感染组。IL-15作为肝炎标志物,在肝脏受到炎性刺激及功能受损后,会大量合成分泌,并随着肝脏受损程度加重呈逐渐升高趋势。细菌感染时能够刺激单核细胞产生IL-15,IL-15可经由NK细胞表面的IL-2受体激活NK细胞,从而诱导NK细胞产生干扰素γ,发挥抗感染作用,导致其在早期细菌感染过程中呈代偿性增加状态[13]。有文献指出,IL-15可作为T细胞生长因子调节机体T淋巴细胞亚群介导的免疫应答反应,在炎症免疫中具有重要调控作用[14]。杨凯凯等[15]报道,肝炎肝硬化合并与未合并感染患者血清IL-15水平差异不大,与本研究结果不一致,可能与纳入对象疾病情况、个体差异、感染类型等有关。本研究还发现,校正其他因素前后,血清IL-15均与肝硬化伴上消化道出血患者细菌感染独立相关,且单独预测价值良好,提示其可作为预测指标为临床防治提供数据支持。

ADM是含有52个氨基酸的多功能肽,由肾上腺髓质在生理应激过程中产生,具有舒张血管、参与炎症反应等作用,但其在血液循环中会被迅速地清除,检测结果可信度较低,pro-ADM是ADM前体,半衰期较长,可有效反映血浆内ADM含量,检测较为方便可靠[16,17]。研究证实,血清pro-ADM在细菌感染、脓毒血症时呈显著升高状态,可区别局部细菌感染与全身炎症反应综合征[18]。本研究发现,感染组pro-ADM水平高于未感染组。这应该与ADM表达受多种因素影响有关:一方面,肝硬化伴上消化道出血合并细菌感染患者机体内含有大量内毒素及内毒素相关细胞因子,从而刺激pro-ADM过多合成;另一方面,肝硬化并发感染患者肾清除率降低也会导致pro-ADM在血液中的含量明显增加[19,20]。本研究数据还显示,血清pro-ADM与Child-Pugh分级、上消化道出血严重程度、APACHEⅡ评分等其他可能影响合并细菌感染的因素密切相关,且在校正上述因素前后,均与肝硬化伴上消化道出血患者细菌感染独立相关,ROC曲线分析血清pro-ADM在此过程中具有良好的单独预测价值。

MDH1是机体能量代谢过程中的重要因子,主要在骨骼肌和心脏内分布,也在肝脏中有一定表达,可将草酰乙酸转化为苹果酸,协同乳酸脱氢酶促进糖酵解[21]。本研究中血清MDH1与Child-Pugh分级、上消化道出血严重程度、APACHEⅡ评分呈正相关。正常情况下,细胞主要是由线粒体氧化磷酸化提供能量,但肝硬化患者通常伴有线粒体功能障碍,引发能量代谢紊乱,如糖酵解亢进、氨基酸分解代谢抑制等,随着病情加重,细胞内糖酵解代谢不断增加,导致MDH1表达随之升高[22]。本研究结果表明,与无细菌感染患者相比,肝硬化伴上消化道出血并发细菌感染患者血清MDH1水平较高,且其与肝硬化伴上消化道出血患者细菌感染独立相关。郭金等[23]报道,并发细菌感染时机体内Toll样受体会诱导免疫反应和炎症反应,与内源性配体及细菌成分结合后能引发细胞信号之间的级联反应,从而调控细胞内转录,促进能量代谢,从氧化磷酸化向有氧糖酵解转化,炎症反应越严重,糖酵解亢进越强烈,MDH1表达上调越显著。本研究数据还显示,血清MDH1单独预测肝硬化伴上消化道出血患者细菌感染的价值良好,在临床防治此类患者并发细菌感染方面具有重要应用价值。

此外,本研究虽证实血清IL-15、pro-ADM、MDH1均具有良好单独预测价值,但单独应用于临床仍存在较大局限性。而三者联合预测肝硬化伴上消化道出血患者细菌感染的价值,明显优于各指标单独预测。本研究的不足之处:纳入样本量偏少,可能造成数据偏倚,需扩大样本量作进一步探讨。

利益冲突声明：所有作者均声明不存在利益冲突。