開放性胃腸手術患兒術后血清鈣素原、正五聚蛋白3和高遷移率族蛋白B1表達及其預測早期感染的價值

李妍 肖建明 楊建

開放性胃腸手術為治療胃腸道疾病的經典術式,操作簡便,適用于病情復雜患兒。但開放性胃腸手術創傷大、術中暴露時間較長,術后感染風險更高,影響術后康復,診治不及時可能導致膿毒血癥、多臟器功能障礙等不良事件[1-2]。術后使用敏感抗生素有利于促進患兒癥狀緩解,改善預后。但感染早期癥狀無特異性,行細菌培養耗時長,這給臨床診斷帶來了挑戰。近年來,生化指標在感染性疾病診斷中應用價值備受關注,降鈣素原(procalcitonin,PCT)為降鈣素前體物質,在診斷細菌感染性炎癥中具有重要作用[3]。正五聚蛋白3(pentraxin 3,PTX3)與C反應蛋白(CPR)同屬正五聚蛋白超家族,為早期炎性因子,其表達與感染發生及感染程度有關[4-5]。高遷移率族蛋白B1(high mobility group protein B1,HMGB-1)為炎性標志物之一,在感染性疾病中呈明顯高表達[6-7]。本研究擬探討開放性胃腸手術患兒術后血清PCT、PTX3、HMGB-1表達對感染的預測價值,為感染預防提供一定依據。

對象與方法

一、對象

回顧性分析2020年1月～2023年1月我院行開放性胃腸手術患兒206例,依據術后是否并發感染分為感染組(27例)、未感染組(179例)。納入標準:(1)符合開腹手術適應證或患兒家屬自愿選擇開腹手術;(2)行開腹手術(包括開腹腸套疊復位術、開腹闌尾切除術);(3)腸套疊患兒均無腸穿孔/腸壞死,未合并行腸切除/腸吻合;(4)肝腎功能、超聲心動圖、常規心電圖檢查正常;(5)臨床資料完整;(6)感染診斷均符合《醫院感染診斷標準(試行)》中有關標準[8],依據急性生理學與慢性健康狀況評分系統Ⅱ(Acute Physiology and Chronic Health EvaluationⅡ,APACHEⅡ)判定感染病情程度,收集感染部位分泌物標本通過病原學檢查確診。 排除標準:術前1個月內有感染性疾病史或行抗感染治療;合并免疫系統、血液系統疾病、惡性腫瘤;合并嚴重營養不良;實驗室檢查資料不全。醫院倫理委員會經審核同意本研究。兩組性別、手術類型、白細胞計數(WBC)、中性粒細胞百分比(N%)、CRP水平比較,差異無統計學意義(P>0.05);感染組年齡小于未感染組,術中出血量、手術時間大于長于未感染組,差異有統計學意義(P<0.05)。見表1。

表1 兩組基線資料圍手術期指標比較

二、方法

1.血清PCT、PTX3、HMGB-1水平檢測:術前、術后1天、3天分別采集清晨空腹肘靜脈血,離心吸取上清液,采用化學發光檢測儀以化學發光法測定血清PCT水平;全自動酶標儀以酶聯免疫吸附法測定血清PTX3、HMGB-1水平。

2.圍術期用藥情況:(1)開腹腸套疊復位術患兒術前、術中均未使用抗生素、激素、丙種球蛋白等藥物;術后經驗性給予抗生素抗感染,對感染患兒取得病原菌培養結果后依據病原菌培養結果給予敏感度較高的抗生素;術后均未使用激素、丙種球蛋白。(2)開腹闌尾切除術患兒術前經驗性給予抗生素抗感染;術中未使用抗生素、激素、丙種球蛋白等藥物;術后對無并發癥患兒不使用抗生素,對復雜的急性闌尾炎患兒經驗性給予廣譜抗生素抗感染,對感染患兒取得病原菌培養結果后依據病原菌培養結果給予敏感度較高的抗生素;術后均未使用激素、丙種球蛋白。

3.觀察比較指標:比較兩組患兒一般資料、圍手術期指標、血清學指標。

三、統計學方法

結果

1.兩組各時間點血清PCT、PTX3、HMGB-1水平比較。 重復測量方差分析顯示,各時間點間PCT、PTX3、HMGB-1水平比較差異有統計學意義(P<0.05),兩組間血清PCT、PTX3、HMGB-1水平比較差異有統計學意義(P<0.05),血清PCT、PTX3、HMGB-1水平時間與組間有交互作用(P<0.05),隨術后時間延長,兩組血清PCT、PTX3、HMGB-1水平增高幅度存在差異,感染組增高幅度更顯著。見表2。

表2 兩組各時間點血清PCT、PTX3、HMGB-1水平比較(μg/L)

2.術后1天、3天各指標單一、聯合檢測對開放性胃腸手術患兒術后感染的預測價值: 繪制ROC曲線,聯合預測時行Logistic二元回歸擬合,獲得預測概率logit(P),將其作為獨立檢驗變量,結果顯示,術后3天血清PCT、PTX3、HMGB-1聯合檢測預測開放性胃腸手術患兒術后感染的曲線下面積(area under the curve,AUC)最大。見表3、圖1。

A:術后1天; B:術后3天

表3 術后1天、3天各指標單一、聯合檢測對患兒術后感染的預測價值

3.術后感染的影響因素: 以開放性胃腸手術患兒術后是否并發感染為因變量(并發=1,未并發=0),將患兒年齡、術中出血量、手術時間、術后1 天、3 天血清PCT、PTX3、HMGB-1水平為自變量(年齡、術后1天、3天血清PCT、PTX3、HMGB-1水平均為連續變量,錄入實測值;術中出血量≥30 ml=1,<30 ml=0;手術時間≥60分鐘=1,<60分鐘=0),行多因素Logistic回歸分析顯示,年齡為患兒術后感染的獨立保護因素,術中出血量、手術時間、術后1天、3天血清PCT、PTX3、HMGB-1為獨立危險因素(P<0.05)。見表4。

表4 患兒術后感染的影響因素的Logist回歸分析

4.感染組不同感染程度患兒術后1天、3天血清各指標水平比較:感染組中重度感染患兒術后1天、3天血清PCT、PTX3、HMGB-1水平均高于輕度感染組,差異有統計學意義(P<0.05)。見表5。

表5 感染組不同感染程度患兒術后1天、3天血清各指標水平比較(μg/L)

討論

PCT在健康兒童體內表達極低,而當產生感染性疾病時其濃度可顯著升高。Bavare等[9]研究顯示,行心臟與神經外科手術后感染患兒術后1～2天內PCT水平至少增高2倍,可作為預測患兒術后感染的早期生物標志物。Miao等[10]研究表明,動態監測術后PCT水平可幫助醫務人員早期發現心臟手術患兒術后感染。有研究證實,闌尾切除術后切口感染患兒血清PCT呈異常高表達[11]。本研究顯示,感染組術后1天、3天血清PCT水平高于未感染組。多因素Logistic回歸分析顯示,術后1天、3天血清PCT為患兒術后感染的獨立危險因素。說明PCT可作為早期預測術后感染的重要指標。細菌內毒素為誘導PCT生成的主要刺激因子,當術后并發感染時,細菌內毒素可刺激肝臟單核細胞、巨噬細胞大量生成PCT,并釋放入血,導致血清PCT水平升高,且其濃度不受病毒感染、患兒機體免疫狀況的影響。但手術創傷等非感染因素也會導致PCT濃度增加,單一檢測可能會對術后早期感染預測產生誤導。

PTX3為新型早期炎癥因子。有研究指出,PTX3較C反應蛋白更能迅速反映局部組織炎癥[12]。張春霞等[13]研究發現,腸套疊術后醫院感染患兒血清PTX3水平明顯高表達,且治療后回落。本研究結果表明,感染組術后1天、3天血清PTX3高于未感染組,且回歸分析發現,術后1天、3天血清PTX3為患兒術后并發感染的獨立危險因素,與上述研究符合。表明PTX3可參與開放性胃腸道患兒術后感染發生及轉歸過程。當機體出現感染時,在腫瘤壞死因子-α、白細胞介素-1β等介導下,局部炎癥反應部位組織細胞與免疫細胞可迅速生成并分泌大量PTX3,促使肝素結合蛋白發揮清除病原體的效用。因此,感染后PTX3濃度可顯著增加。

HMGB-1是關鍵啟動與維持炎癥級聯反應的細胞因子,在細胞增殖、分化及凋亡過程中具有重要作用。王梅等[14]研究顯示,胃腸外科術后中心靜脈導管相關性感染病人血清HMGB-1水平顯著增高,且屬感染發生的獨立影響因素。本研究中也得到了相似的結論,HMGB-1可參與開放性胃腸手術患兒術后感染發生、進展過程。在炎癥反應早期,在內毒素、腫瘤壞死因子、白細胞介素等刺激下體內壞死細胞可大量生成及釋放HMGB-1,在炎癥后期,HMGB-1還可加速纖維鏈接蛋白生成,提高有絲分裂原活化蛋白激酶等信號通路活性,致使炎癥損傷與感染程度加劇[15]。

本研究顯示,單獨應用PTX3或HMGB-1也同樣預測價值有限。本研究應用3項指標聯合檢測,繪制ROC曲線發現,術后3天各指標聯合檢測預測患兒術后感染的AUC最大。本研究還顯示,感染組中重度感染患兒術后1天、3天血清PCT、PTX3、HMGB-1水平均高于輕度感染患兒。提示血清PCT、PTX3、HMGB-1還與患兒感染病情程度有關,早期下調上述各指標水平可能有助于抑制感染發生、進展。

綜上,開放性胃腸手術患兒術后血清PCT、PTX3、HMGB-1表達顯著增高,且其表達與術后早期感染及感染病情程度有關,可能是早期感染預測的潛在生物學指標,且三者聯合預測價值更高,可為早期感染預測提供參考。本研究為單中心研究,研究結果不具推廣性,未來仍需通過前瞻性多中心研究進一步驗證。