不同细菌性血流感染所致脓毒症患者血清PGE2、S1P1和sTREM-1的表达及预后评估价值*

李圆菲,杨 勇,邓湘辉,谢和宾

南华大学附属长沙中心医院重症医学科,湖南长沙 410004

血流感染是一种非常严重的感染性疾病,其是由于人体血液循环中存在各类致病菌并不断增殖,大量毒素和代谢物被释放,导致中毒、感染和全身炎症反应[1]。临床研究发现,血流感染可快速引起患者发生感染性休克,这也是患者死亡率居高不下的关键原因[2]。临床上,早期诊断脓毒症,及时抗感染、补液及相关支持治疗是降低脓毒症患者死亡率、改善预后的关键[3]。因此,确定血流感染脓毒症患者的致病菌类型,选择合适的抗菌药物进行强化治疗具有重要意义。研究发现,在脓毒症的早期诊断和预后预测中体内相关因子的检测具有较高的临床价值[4]。

前列腺素-2(PGE2)是一种具有较强免疫抑制能力的物质,对炎症因子有较强的抑制作用[5]。1磷酸鞘氨醇受体1(S1P1)信号通路在维持内皮细胞功能、诱导紧密连接、防止血管渗漏等方面发挥重要作用[6]。可溶性髓系细胞触发受体-1(sTREM-1)在促进炎症因子变化的同时,可增加炎症细胞对脓毒症患者重要脏器的损伤[7]。目前关于PGE2、S1P1和sTREM-1联合预测血流感染脓毒症患者预后的研究甚少。本研究对不同细菌性血流感染所致脓毒症患者血清PGE2、S1P1和sTREM-1表达水平差异,以及预后价值进行分析,旨在为临床诊断和治疗血流感染脓毒症提供参考依据。

1 资料与方法

1.1一般资料 选取2018年1月至2020年1月本院重症监护科(ICU)收治的165例血流感染脓毒症患者作为研究对象。按感染细菌的不同分为革兰阳性菌血流感染组(G+血流感染组,50例)和革兰阴性菌血流感染组(G-血流感染组,115例),患者从入住ICU至好转出院或死亡的观察期不低于28 d,根据观察期最后一天患者情况分为存活组(于ICU治疗后病情缓解,转至其他科室继续治疗或出院的患者)与死亡组(治疗无效,在观察期死亡的患者)。收集两组患者入院时一般资料,包括年龄、病程、急性生理学与慢性健康状况评分系统Ⅱ(APACHEⅡ评分)、血常规、血生化指标等,见表1。本研究经本院伦理委员会批准,所有患者自愿参与本研究,并签署知情同意书。

表1 G+血流感染组和G-血流感染组一般资料比较

1.2纳排标准 纳入标准:(1)符合《中国脓毒症/脓毒性休克急诊治疗指南(2018)》中脓毒症的诊断标准[8];(2)无基础性疾病既往史;(3)血培养实验确诊为血流感染;(4)临床资料完整。排除标准:(1)年龄<18岁;(2)入住ICU时间<24 h;(3)合并恶性肿瘤;(4)伴有急性或慢性传染病;(5)伴有免疫性疾病。诊断标准:血流感染脓毒症诊断的金标准为血培养结果。

1.3方法

1.3.1PGE2检测 入院12 h后采集血样。晨起10 min后,采集静脉血3 mL,以3 000 r/min离心,离心半径10 cm,时间15 min,用酶联免疫吸附试验(ELISA)测定血清PGE2水平。具体操作按试剂盒说明书:于96孔空白微孔板中,加入PGE2抗体0.8 μg/mL,包被过夜后,用1%磷酸盐缓冲液(PBS)洗涤3次;加入1%牛血清白蛋白封闭液,封闭1 h,用PBS洗涤3次。加入标准品或样品血清,37 ℃孵育0.5 h,用PBS清洗酶标板;加PGE2检测抗体0.4 μg/mL,37 ℃孵育2 h,用PBS洗涤3次,加入稀释比例为200∶1的辣根过氧化物酶和链霉亲和素,37 ℃孵育0.5 h,用PBS清洗3次;用1 mol/L硫酸终止液终止反应;采用酶标仪检测450 nm下的吸光度。

1.3.2S1P1检测 采集各组患者静脉血,分离血清,置于离心管中,于-80 ℃冰箱中保存。采用化学发光免疫分析仪检测S1P1水平,严格按试剂盒说明书操作。

1.3.3sTREM-1检测 各组患者均于入院1 d内空腹采集静脉血5 mL左右,自然抗凝后,3 000 r/min,离心10 min,取上清液,采用ELISA法测定血清sTREM-1水平,严格按照试剂盒说明书操作。

2 结 果

2.1各组血清PGE2、S1P1和sTREM-1水平比较 G+血流感染组PGE2、sTREM-1水平均低于G-血流感染组,S1P1高于G-血流感染组,差异有统计学意义(P<0.05),见表2;存活组PGE2、sTREM-1水平均低于死亡组,S1P1水平高于死亡组,差异有统计学意义(P<0.05),见表3。

表2 G+血流感染组与G-血流感染组PGE2、S1P1和sTREM-1水平比较

表3 存活组与死亡组PGE2、S1P1和sTREM-1水平比较

2.2PGE2、S1P1和sTREM-1评价血流感染脓毒症患者预后的ROC曲线 ROC曲线分析显示,PGE2、S1P1、sTREM-1预测血流感染脓毒症患者预后的AUC分别为0.960(95%CI:0.929～0991)、0.962(95%CI:0.928～0.996)、0.979(95%CI:0.957～1.000),见表4。

表4 PGE2、S1P1和sTREM-1预测血流感染脓毒症患者预后的ROC曲线

2.3不同细菌性血流感染所致脓毒症患者血清PGE2、S1P1和sTREM-1相关性分析 不同细菌性血流感染所致脓毒症患者血清中PGE2与S1P1呈负相关(r=-0.573,P<0.001),与sTREM-1呈正相关(r=0.574,P<0.001),S1P1与sTREM-1呈负相关(r=-0656,P<0.001)。

3 讨 论

脓毒症患者早期表现为严重休克、快速进展的多脏器功能衰竭,有效的抗感染治疗每延误1 h,其病死率即会随之升高,脓毒症患者抗感染治疗成败的一个关键点是尽早抓住治疗的黄金时间,开始有效的目标性抗感染治疗[9]。在各种类型的感染中,血流感染是影响脓毒症患者预后的重要因素,病死率高达35%[10]。血培养法是临床诊断血流感染的金标准。但该诊断方法检测速度慢,检测过程易受其他杂菌影响,影响检测结果的准确性,延误最佳治疗时机。目前,临床医生非常重视血流感染细菌类型的早期诊断和脓毒症病情的有效评估[11]。

PGE2是疼痛、发热和炎症发生发展的重要介质之一。在炎症发生过程中,PGE2抑制巨噬细胞、T淋巴细胞和中性粒细胞的功能和活性,从而减少白细胞介素(IL)-2的释放,产生免疫抑制作用[12]。此外,PGE2还具有抑制肿瘤坏死因子α、IL-1和其他炎症细胞因子的作用,抑制p59蛋白的表达,介导IL-2受体信号通路,起到抗炎作用[13]。脓毒症可触发一系列抗炎和促炎介质,激活环氧合酶-2,促进基因表达,刺激巨噬细胞等免疫细胞,使下游靶细胞分泌大量PGE2。当细菌感染发生时,内毒素水平增加,肝巨噬细胞和肺上皮细胞中Ⅱ型磷脂酶A2活性增加,mRNA表达增加,从而诱导PGE2的合成[14]。在脓毒症患者中,诱导PGE2降解的前列腺素脱氢酶活性往往显著降低。因此,脓毒症时PGE2合成增加,PGE2降解减少,最终导致体内PGE2水平升高[15]。1磷酸鞘氨醇受体(S1P)是由红细胞、内皮细胞和活化血小板产生的18碳溶血磷脂酰胆碱。载脂蛋白M的荧光实验表明,S1P可以取代脂肪酸结合载脂蛋白,使其荧光猝灭,被认为是载脂蛋白M的配体[16]。S1P可通过自分泌、旁分泌和内分泌激活效应T细胞膜上的5种S1P,即S1P1到S1P5[17]。S1P可通过S1P1受体途径刺激内皮一氧化氮合酶的表达,增加内皮一氧化氮的产生,降低单核细胞的活性和黏附作用[18]。sTREM-1可与糖蛋白配体结合,加重IL-6或TNF-α对脓毒症患者肝、肾、肺组织的浸润,加重上皮细胞损伤,导致血流动力学紊乱[19]。基础研究结果表明,sTREM-1可在加重肺泡间质细胞水肿、出血或腹腔内器官感染、腹膜感染等方面发挥着重要的作用,并可在体内诱发级联炎症反应[20]。

本研究结果显示,G+血流感染组PGE2、sTREM-1水平均低于G-血流感染组(P<0.05),G+血流感染组S1P1高于G-血流感染组(P<0.05);存活组PGE2、sTREM-1水平均低于死亡组(P<0.05),存活组S1P1高于死亡组(P<0.05),提示G-血流感染组和死亡组S1P1水平下降,PGE2、sTREM-1水平升高,相比革兰阳性性菌血流感染组和存活组其病情更加严重,预后更差。ROC曲线分析结果显示,PGE2、S1P1和sTREM-1预测血流感染脓毒症患者预后的灵敏度在83.70%～90.20%,特异度均为92.90%。PGE2、S1P1、sTREM-1预测血流感染脓毒症患者预后的AUC分别为0.960(95%CI:0.929～0991)、0.962(95%CI:0.928～0.996)、0.979(95%CI:0.957～1.000),提示PGE2、S1P1和sTREM-1预测血流感染脓毒症患者预后的特异度、灵敏度和准确度均较高,可作为血流感染脓毒症患者预后的预测指标。相关性分析结果显示,不同细菌性血流感染所致脓毒症患者血清中PGE2与S1P1呈负相关(r=-0.573,P<0.001),与sTREM-1呈正相关(r=0.574,P<0.001),S1P1与sTREM-1呈负相关(r=-0656,P<0.001),提示随着病情的加重,血流感染脓毒症患者PGE2水平会升高,sTREM-1水平随之升高,S1P1水平随之下降,三者表达水平变化相互影响。

综上所述,G-血流感染组和死亡组的S1P1水平下降,PGE2、sTREM-1水平升高,相比革兰阳性菌血流感染组和存活组其病情更加严重,预后更差;PGE2、S1P1和sTREM-1预测血流感染脓毒症患者预后的特异度、灵敏度和准确度均较高,可作为血流感染脓毒症患者预后的预测指标。随着病情的加重,血流感染脓毒症患者PGE2水平会升高,sTREM-1水平随之升高,S1P1水平随之下降,三者的水平变化相互影响。