腦外傷術后顱內感染患者血清神經生化標記物及腦脊液中HMGB-1表達意義

喬俊，徐征，史曉靜，程天厚

（河南省信陽市中心醫院，河南 信陽 464000）

顱內感染是腦外傷患者術后最嚴重、最常見的院內感染，降低手術效果，延長患者住院時間，致使患者喪病[1]。現階段，顱內感染病原體包括細菌、支原體、梅毒螺旋體、結核桿菌、病毒、真菌等，其中最為常見的是細菌[2]。如果患者術后發生顱內感染，早期診治是降低顱內感染患者死亡風險的關鍵。但是，在顱內感染早期，患者結核桿菌、病毒、細菌性感染等不同病原體引起的顱內感染早期體征及癥狀極為相似，降鈣素原（PCT）、白細胞計數（WBC）等傳統實驗室檢測指標無法鑒別不同病原體引起的顱內感染[3]，雖然腦脊液細菌培養是腦外傷術后顱內感染診斷的金標準,但是陽性率不高，消耗時間長，因此有必要尋找高效的實驗室指標。為探究腦外傷術后顱內感染患者神經元特異性烯醇化酶（NSE）、中樞神經特異性蛋白（S100β）、白介素-6（IL-6）、腦髓鞘堿性蛋白（MBP）、高遷移率族蛋白B-1（HMGB-1）表達意義，本文對此進行了相關研究，報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2016年1月至2020年9月我院腦外傷手術患者80例及同期未行手術的患者75例作為研究對象，分別作為手術組及未手術組。手術組男性41例，女性39例；年齡36～75歲，均值（52.95±7.38）歲。未手術組男性為39例，女性36例，年齡36～78歲，均值（52.85±9.85）歲。2組患者基線資料對比差異無統計學意義（P＞0.05）。

1.2 納入標準與排除標準 80例腦外傷手術疑似顱內感染患者病例納入標準[4]選擇：⑴存在不典型顱內感染的特征及癥狀，懷疑為顱內感染；⑵腦脊液細菌培養結果顯示為陽性，而且腦脊液或者血液中性粒細胞比例、白細胞計數檢查結果表現異常，或者腦脊液蛋白含量、葡萄糖檢測結果表現異常。排除標準：⑴免疫功能異常，比如類風濕關節炎、系統性紅斑狼瘡；⑵輸血患者；血液系統疾病；腫瘤；⑶其他臟器功能受損，比如心臟衰竭、呼吸衰竭、慢性腎病等；⑷術前存在泌尿系統、肺部等其他部位感染。

對照組含有低顱壓性頭痛、周圍神經病、脊髓病等，腦脊液WBC<10×106/L。排除標準：心肝功能異常；血液系統異常；免疫系統缺陷；合并精神系統和認知功能障礙；合并腦疝、腦部惡性腫瘤患者。

1.3 方法

1.3.1 檢測方法 腦外傷手術患者在術后行腰椎穿刺，采集4 ml腦脊液注入兩支無菌管中，第1管用于常規檢測，第2管于離心機[5]以3000 r/min轉速10 min，取沉渣用于微生物培養，上清保存于-80℃用于檢測NSE、S100β、IL-6、MBP、HMGB-1。感染患者行抗感染1周后以相同方法采集腦脊液、檢測相關指標。對照組患者進行頭部核磁共振檢查排除顱內疾病，經患者同意、在自愿情況下行腰穿取腦脊液，標本處理及檢測項目相同。全部受檢者均同時抽取肘靜脈血5 ml，以3000 r/min轉速處理10 min，取上清保存于-80℃環境中成批檢測[6]。

腦 脊 液 及 血 清 NSE、MBP、S100β、IL-6、HMGB-1指標均采用酶聯免疫吸附法檢測。MPB、NSE試劑盒來源于上海酶研生物科技有限公司，HMGB-1試劑盒來源于上海恒遠生物有限公司，IL-6試劑盒來源于上海研生生化有限公司；S100β試劑盒購自深圳欣博盛生物科技有限公司，嚴格按試劑盒說明書進行操作。

1.3.2 細菌培養方法 取離心后的沉淀物，接種在巧克力瓊脂平板、血瓊脂平板，放置于35℃CO2環境中進行培養，培養時間約18～24 h，挑取單菌落展開質譜鑒定[7]。若個別標本無細菌生長，則需要繼續培養一天，如果觀察仍然未發現細菌，延遲培養7 d。

1.3.3 分組方法 ⑴80例腦外傷手術患者中15例細菌性顱內感染及65例術后未發生感染；未行手術75例患者中包括非顱內感染性疾病（腦脊液WBC＜10×106/L）36例（即對照組）、非細菌性顱內感染組39例。以上各組分別作為術后細菌性顱內感染組（n=15）、術后非感染組（n=65）、對照組（n=36）、非細菌性顱內感染組（n=39）。⑵依據感染嚴重程度分為輕中癥感染（n=7）、重癥感染（n=8），其中輕癥患者：CSF顏色存在輕度渾濁表現，WBC＜500×106/L；中度感染：CSF顏色存在中度渾濁，WBC=500×106/L；重度感染：存在腦膜刺激征、頭痛、嘔吐白色粘狀物、高熱、寒戰、自言自語，CSF顏色存在重度渾濁表現，WBC計數＞500×106/L；⑶依據出院時格拉斯哥預后量表評分（GOS）分為預后不良組（n=27）、預后良好組（n=19），其中GOS評分1～3分的患者納入預后不良組，4～5分患者納入預后良好組患者。⑷將顱內感染患者不同時期分為感染急性期（感染出現48 h內）、恢復期（48 h內癥狀減輕）接受腦脊液采集。

1.4 觀察指標 ⑴對比術后細菌性顱內感染組、術后非感染組、對照組、非細菌性顱內感染組4組患者NSE、S100β、IL-6、MBP、HMGB-1表達水平。⑵對比細菌性感染組不同感染嚴重程度患者五指標表達水平；⑶對比不同感染時期五指標表達水平；⑷對比細菌性感染組不同預后效果五指標表達水平。

1.5 統計學方法 應用SPSS 20.0工具進行處理，計量資料（NSE、S100β、IL-6、MBP、HMGB-1等指標）用（±s）表示，計數資料（比如性別）采用（例，率）表示，比較分別采用Mann-Whitney U、χ2檢驗，采用ROC曲線評估預后診斷效能，P＜0.05則提示對比具有明顯差異。

2 結果

2.1 對比術后細菌性顱內感染組、術后非感染組、對照組、非細菌性顱內感染組各指標對比 4組患者血清及腦脊液NSE、S100β、MBP、HMGB-1指標兩兩組對比具有明顯差異（P＜0.05），同組血清及腦脊液NSE、S100β、MBP、HMGB-1指標對比無明顯差異（P＞0.05）；術后細菌性顱內感染組患者血清及腦脊液IL-6較其他三組高（P＜0.05），但是其他三組對比無明顯差異（P＞0.05），見表1。

表1 各組各指標對比

2.2 對比細菌性感染組不同分組各指標對比 輕中癥感染患者血清及腦脊液NSE、S100β、IL-6、MBP、HMGB-1表達水平較重癥感染患者低(P＜0.05),恢復期患者血清及腦脊液NSE、S100β、IL-6、MBP、HMGB-1表達水平較感染急性期患者低（P＜0.05），預后良好組患者血清及腦脊液NSE、S100β、IL-6、MBP、HMGB-1表達水平較預后不良組患者低（P＜0.05），見表2。

表2 對比細菌性感染組不同感染嚴重程度患者各指標對比

2.3 診斷效能 以對照組為對照，繪制ROC曲線，腦脊液NSE、S100β、IL-6、MBP、HMGB-1診斷及預測細菌性顱內感染ROC曲線面下面積分別為0.975、0.986、0.813、0.784、0.954，見表3。

表3 預測及診斷細菌性感染的診斷效能

3 討論

本研究結果顯示，血清及腦脊液NSE表達水平在術后細菌性顱內感染與非細菌性顱內感染、術后非感染患者中表達存在差異，而且在不同感染程度、不同恢復時期中表達水平也對比具有明顯差異。這說明，NSE在預測感染嚴重程度、預后效果評估中具有積極意義。NSE是一種糖酵解途徑中的關鍵酶，特異地存在于神經元和神經內分泌細胞中[8]。有研究發現，腦出血患者血腫直徑超過5 cm者的NSE水平明顯高于血腫直徑小于5 cm者[9]。有的學者[10]通過對比腦出血患者與健康體檢者血清NSE水平發現，NSE水平在發病后不斷升高，24 h內達最高峰。

本研究發現，細菌性顱內感染組腦脊液S100β較其他三組高，S100β是影響術后顱內感染發生的相關危險因素，直接證實S100β與 術后顱內感染的發生有關。S100β是一種鈣離子結合蛋白，生理濃度的S100β可營養神經，但高濃度時可通過放大炎癥反應，促進神經元、神經膠質細胞凋亡[11]。有的學者[12]研究表明，重度腦外傷患者血清S100β水平高于中輕度損傷患者，提示sTB I可能與S100β有關，但在腦脊液中表達尚不明確。

本次研究中，術后細菌性顱內感染組患者血清及腦脊液IL-6較其他三組高，血清及腦脊液IL-6在不同感染時期、不同感染程度、不同預后對比有明顯差異，這說明IL-6在診斷及鑒別細菌性感染與非細菌性感染上具有重要意義，而且能夠評估感染程度、病情進展。IL-6是免疫細胞分泌的一種細胞因子，可在機體免疫應答以及炎癥反應中發揮作用，同時也是維持機體生理穩定的重要因子。研究表[13]明，感染性疾病的病理生理變化的是宿主與致病菌的免疫反應所致的局部或全身性炎性反應，感染常伴有全身凝血、炎性因子大量釋放等，感染患者機體內IL-6含量較高，可以根據該指標判斷患者預后情況。

本次研究中，血清及腦脊液MBP、HMGB-1在不同感染程度、不同感染時期、不同預后組別中對比差異有統計學意義（P<0.05），這說明MBP、HMGB-1測定能了解患者恢復情況，能有效的評估患者預后，指導臨床治療。對于正常人而言，機體內的MBP水平相對較低，當患者顱腦損傷后，腦脊液中的MBP水平將會迅速上升。HMGB-1會加重心血管疾病患者炎性反應，加重心血管損傷程度，還可能抑制細胞或組織修復，對評估多發傷患者病情及預后有一定價值[14]。

本次研究中，腦脊液NSE、S100β、IL-6、MBP、HMGB-1診斷及預測細菌性顱內感染ROC曲線面下面積分別為0.975、0.986、0.813、0.784、0.954。這提示，NSE、S100β、HMGB-1能夠診斷及鑒別細菌性顱內感染，但是IL-6預測效能不高，原因可能在于術后患者不管是否發生細菌性感染炎癥因子也增高，鑒別細菌感染與其他病原體感染的效能不高，與既往研究[15]一致。

綜上所述，NSE、S100β、HMGB-1能夠診斷及鑒別細菌性顱內感染，在早期診斷鑒別、指導制定救治方案、病情評估、預后效果評估中具有重要作用。