β-內(nèi)酰胺類抗生素治療兒童呼吸道感染性疾病對維生素K 水平的影響研究

李莉 蔡廣創(chuàng) 朱從敬

β-內(nèi)酰胺類抗菌藥物是臨床應(yīng)用最為廣泛的一類抗感染藥,其化學(xué)結(jié)構(gòu)中含有β-內(nèi)酰胺環(huán)。根據(jù)β-內(nèi)酰胺環(huán)是否連接有其他雜環(huán)以及所連接雜環(huán)的化學(xué)結(jié)構(gòu)差異又可分為青霉素類(penicillins)、頭孢菌素類(cephalosporins)、碳青霉烯類(carbapenems)、頭霉素(cephamycins)和氧頭孢烯類(oxacephems)、單環(huán)β-內(nèi)酰胺類(monobactams)以及β-內(nèi)酰胺酶(ESBL)抑制劑(β-lactamase inhibitors)［1］。β-內(nèi)酰胺類抗菌藥物抗菌活性強、毒性低、構(gòu)效關(guān)系明確、品種多、抗菌范圍廣、臨床療效較好,其通過共價鍵與細胞壁合成有關(guān)的青霉素結(jié)合蛋白(PBPs)結(jié)合而抑制細菌細胞壁的合成,且選擇性好,是最重要的一類抗感染藥［2］。維生素K 是一種促進凝血因子活性的促凝血藥,又稱凝血維生素。維生素K 的主要生理功能在于參與凝血作用,生理情況下腸道細菌如腸道雙歧桿菌、乳酸桿菌及大腸桿菌等產(chǎn)生維生素K,能夠被人體直接吸收利用,滿足人體生長發(fā)育和生命維持的需要［3］。在肝臟內(nèi)維生素K 能促進凝血因子Ⅱ(凝血酶原)、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ等合成,并使凝血酶原轉(zhuǎn)變成凝血酶,后者能促使纖維蛋白原轉(zhuǎn)變成纖維蛋白,加速血液凝固［4］。在促進凝血因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ合成及凝血酶原轉(zhuǎn)變?yōu)槟傅倪^程中維生素K 作為羧化酶的輔酶參與下,使凝血因子前體異常蛋白質(zhì)肽鏈中的谷氨酸殘基γ-羧化,轉(zhuǎn)變?yōu)檎Ｄ冈摩?羥基谷氨酸殘基,羧化后的谷氨酸殘基能與血液中的Ca2+結(jié)合,進而才能與血小板磷脂結(jié)合呈現(xiàn)活性,使凝血酶原轉(zhuǎn)變成凝血酶,后者能促使纖維蛋白原轉(zhuǎn)變成纖維蛋白,加速血液凝固［5,6］。缺乏維生素K 則生成異常的凝血酶原,由此衍生的凝血酶只有正常活性的1%～2%,所以維生素K缺乏引起凝血機制障礙、凝血時間延長,易導(dǎo)致出血［7］。維生素K 缺乏易導(dǎo)致健康營養(yǎng)性疾病,是引起兒童出血性疾病的重要因素之一,致殘率及死亡率高。維生素K 的合成有賴于腸道正常菌群的參與,而抗生素在控制感染性疾病的治療中一直居于重要地位,相關(guān)研究［8］表明,抗生素誘發(fā)產(chǎn)生的腸道菌群失調(diào),即抗生素相關(guān)性腹瀉,可影響維生素K 的合成、吸收及代謝,但目前尚缺乏關(guān)于β 內(nèi)酰胺類抗生素對呼吸道感染性疾病兒童維生素K 水平的影響研究,且引起兒童出血性疾病的確切維生素K 含量尚無統(tǒng)一定論,而這又關(guān)系到外源性維生素K 的干預(yù)治療時間,因此明確β-內(nèi)酰胺類抗生素對呼吸道感染性疾病兒童維生素K 水平的影響及其與維生素K 相關(guān)性凝血因子水平變化的關(guān)系,有利于早期評估患兒的潛在出血風(fēng)險,為維生素K 缺乏性出血的防治手段提供病理機制及理論基礎(chǔ),將有助于兒童出血性疾病的救治工作,改善預(yù)后,提高人口質(zhì)量。本文將對β-內(nèi)酰胺類抗生素對呼吸道感染性疾病兒童維生素K 水平的影響展開分析,具體報告如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2021 年1～12 月在佛山市三水區(qū)人民醫(yī)院兒科住院治療的100 例呼吸道感染性疾病患兒作為病例組,另選取同期50 例體檢兒童作為對照組。100 例呼吸道感染性疾病患兒根據(jù)抗生素治療3 d 后腸道菌群失調(diào)情況、患兒解稀便是否≥2 次/d 分為腹瀉組和非腹瀉組,各50 例。所有研究對象家屬均知曉此研究,并經(jīng)醫(yī)院倫理委員會討論審核通過。病例組患兒均符合細菌感染且使用β 內(nèi)酰胺類抗生素(以頭孢菌素類為主)治療呼吸道感染。排除呼吸衰竭、嚴重敗血癥、彌散性血管內(nèi)凝血、多器官衰竭、近1 個月有腹瀉、服用維生素K 拮抗劑、肝功能異常、血小板異常的患兒；有先天代謝性疾病患兒；6 個月內(nèi)接受過化療放療患兒。

1.2方法 回顧性分析所有兒童的一般資料,包括病歷號、性別、年齡、臨床診斷、生活習(xí)慣、住院日期。采用分光光度法和酶聯(lián)免疫吸附試驗檢測腹瀉組、非腹瀉組及對照組入院當天及腹瀉組、非腹瀉組治療3、6 d 的血清維生素K 水平,維生素依賴性凝血因子(Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ),凝血功能指標(PT、APTT)水平。

1.2.1分光光度法 具體操作流程：①將靈敏度旋鈕調(diào)整“1”檔(放大倍率最小)。②開啟電源,指示燈亮,儀器預(yù)熱20 min,選擇開關(guān)置于“T”。③打開試樣室蓋(光門自動關(guān)閉),調(diào)節(jié)“0%T”旋鈕,使數(shù)字顯示為“00.0”。④將裝有溶液的比色皿放置于比色架中。⑤旋動儀器波長手輪,把測試所需的波長調(diào)節(jié)至刻度線處。⑥蓋上樣品室蓋,將參比溶液比色皿置于光路,調(diào)節(jié)透過率“100%T”旋鈕,使數(shù)字顯示為“100.0T”(如果顯示不到100%T,則可適當增加靈敏度的檔數(shù),同時應(yīng)重復(fù)“3”,調(diào)整儀器的“00.0”)。⑦將被測溶液置于光路中,數(shù)字表上直接讀出被測溶液的透過率(T)值。⑧吸光度A 的測量,參照“③”和“⑥”調(diào)整儀器的“00.0”和“100.0”,將選擇開關(guān)置于A 旋動吸光度調(diào)零旋鈕,使得數(shù)字顯示為00.0,然后移入被測溶液,顯示值即為試樣的吸光度A 值。⑨濃度C 的測量,選擇開關(guān)由A 旋至C,將已標定濃度的溶液移入光路,調(diào)節(jié)濃度按鈕,使得數(shù)字顯示為標定值,將被測溶液移入光路,即可讀出相應(yīng)的濃度值。⑩儀器在使用時應(yīng)常參照本操作方法中“③”和“⑥”進行調(diào)整“00.0”和“100.0”的工作。每臺儀器所配套的比色皿不能與其他儀器上的比色皿單個調(diào)換。本儀器數(shù)字顯示后背部,帶有外接插座,可輸出模擬信號,插座1 腳為正,2 腳為負接地線。如果大幅度改變測試波長時需等數(shù)分鐘后才能正常工作。(因波長由長波向短波或短波向長波移動時光能量變化急劇,光電管受光后響應(yīng)較慢,需一段光響應(yīng)平衡時間。用來測量和記錄待測物質(zhì)對可見光的吸光度并進行定量分析的儀器,稱為可見分光光度計)。

1.2.2酶聯(lián)免疫吸附試驗

1.2.2.1標準品的配制 使用前在標準品中加入適量的去離子水,配成10 ng/ml 的母液,設(shè)標準品8 管,第1 管加入標本稀釋液900 μl,第2～8 管加入標本稀釋液500 μl,在第1 管中加入10 ng/ml 的標準品溶液100 μl混勻后用加樣器吸出500 μl,移至第2 管。如此反復(fù)作對比稀釋,從第7 管中吸出500 μl,棄出,第8 管為空白對照。

1.2.2.2檢測程序 ①加樣：每孔各加入標準品或待測樣品100 μl,將反應(yīng)物充分混勻后置37℃ 120 min。②洗板：用洗滌液將反應(yīng)板充分洗滌4～6 次,向濾紙上印干。③每孔中加入第一抗工作液100 μl,將反應(yīng)板充分混勻后置37℃ 60 min。④洗板,同前。⑤每孔加酶標抗體工作液100 μl。將反應(yīng)板置37℃ 30 min。⑥洗板,同前。⑦每孔加入底物工作液100 μl,置37℃暗處反應(yīng)15 min。⑧每孔加入100 μl 終止液混勻。⑨30 min 內(nèi)用酶標儀在450 nm 處測吸光值。

1.2.2.3結(jié)構(gòu)計算與判斷 ①所有OD 值都應(yīng)扣除空白后再進行計算。②以標準品濃度為橫坐標,OD 值為縱坐標,在坐標紙上作圖,畫出標準曲線。③根據(jù)樣品OD 值在該曲線上查出相應(yīng)的樣品含量。

1.3觀察指標 比較腹瀉組、非腹瀉組及對照組入院當天及治療3、6 d 的血清維生素K 水平,維生素依賴性凝血因子(Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ),凝血功能指標(PT、APTT)水平。

1.4統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS22.0 統(tǒng)計學(xué)軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。計量資料以均數(shù)±標準差()表示,采用t 檢驗；計數(shù)資料以率(%)表示,采用χ2檢驗。P＜0.05 表示差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1三組不同時間段血清維生素K 水平比較 治療3、6 d,腹瀉組和非腹瀉組血清維生素K 水平均低于本組入院當天及對照組,且腹瀉組低于非腹瀉組,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)。見表1。

表1 腹瀉組、非腹瀉組及對照組血清維生素K 水平比較(,nmol/L)

表1 腹瀉組、非腹瀉組及對照組血清維生素K 水平比較(,nmol/L)

注：與本組入院當天比較,aP＜0.05；與對照組比較,bP＜0.05；與非腹瀉組比較,cP＜0.05

2.2三組維生素K依賴性凝血因子水平比較 治療3、6 d,腹瀉組和非腹瀉組維生素K依賴性凝血因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ均低于本組入院當天及對照組,且腹瀉組低于非腹瀉組,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)。見表2。

表2 腹瀉組、非腹瀉組及對照組維生素K依賴性凝血因子水平比較(,%)

表2 腹瀉組、非腹瀉組及對照組維生素K依賴性凝血因子水平比較(,%)

注：與本組入院當天比較,aP＜0.05；與對照組比較,bP＜0.05；與非腹瀉組比較,cP＜0.05

2.3腹瀉組、非腹瀉組及對照組凝血功能指標比較治療6 d,腹瀉組和非腹瀉組PT 和APTT 均長于本組入院當天和對照組,且腹瀉組長于非腹瀉組,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)。治療3 d,腹瀉組和非腹瀉組PT和APTT 略長于本組入院當天,但差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。見表3。

表3 腹瀉組、非腹瀉組及對照組凝血功能指標比較(,s)

表3 腹瀉組、非腹瀉組及對照組凝血功能指標比較(,s)

注：與本組入院當天比較,aP＜0.05；與對照組比較,bP＜0.05；與非腹瀉組比較,cP＜0.05

3 討論

本次研究結(jié)果顯示,治療3、6 d,腹瀉組和非腹瀉組血清維生素K 水平均低于本組入院當天及對照組,且腹瀉組低于非腹瀉組,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)。治療3、6 d,腹瀉組和非腹瀉組維生素K依賴性凝血因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ均低于本組入院當天及對照組,且腹瀉組低于非腹瀉組,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)。治療6 d,腹瀉組和非腹瀉組PT 和APTT 均長于本組入院當天和對照組,且腹瀉組長于非腹瀉組,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)。由此推斷β-內(nèi)酰胺類抗生素治療兒童呼吸道感染性疾病過程中可降低維生素K 水平及維生素依賴性凝血因子(Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ),從而影響凝血功能,延長PT、APTT,影響患兒的生長發(fā)育,因此應(yīng)及時發(fā)現(xiàn)并補充足量的維生素K,以減少對兒童生長發(fā)育的影響［9］。

在世界范圍內(nèi)呼吸道感染是小兒時期最常見的疾病之一,據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)統(tǒng)計,呼吸道感染是僅次于早產(chǎn)的導(dǎo)致5 歲以下兒童死亡的第二位原因,在發(fā)達國家病原體主要為病毒,而發(fā)展中國家則以細菌為主［10］。兒童社區(qū)獲得性肺炎管理指南指出,引起兒童社區(qū)獲得性肺炎的常見病原有細菌、病毒、支原體、衣原體,此外還有真菌和原蟲［11］。其中細菌主要包括肺炎鏈球菌(streptococcuspneumoniae,SP)、流感嗜血桿菌(haemophilusinfluenzae,HI)、金黃色葡萄球菌(staphylococcusaureus,SA)、卡他莫拉菌(moraxellacatarrhalis,MC)、大腸埃希菌(escherichiacoli,E.coli)、肺炎克雷伯桿菌(klebsiellapneumoniae,KPN)等［12,13］。引起醫(yī)院獲得性肺炎的常見細菌以革蘭陰性桿菌中的E.coli、KPN、銅綠假單胞菌(pseudomonasaeruginosa,PA)、鮑曼不動桿菌(acinetobacter baumannii,AB)及革蘭陽性球菌中的SA、SP、腸球菌屬的糞腸球菌、屎腸球菌為主［14］。相關(guān)研究中報道126 例兒童肺炎中 54%為細菌感染［15］。

β-內(nèi)酰胺類抗生素的應(yīng)用一定程度上降低了維生素K 的含量,維生素K 缺乏常引起嚴重的繼發(fā)性出血,如傷口出血、大片皮下出血和中樞神經(jīng)系統(tǒng)出血等,而目前的凝血功能檢測中凝血酶原前體蛋白(PIVK-Ⅰ)、PT、APTT、凝血因子Ⅱ濃度等只能在一定程度上反映機體凝血功能狀況,但不能準確反映機體維生素K 的變化情況,當這些指標發(fā)生異常時維生素K 缺乏往往已達到嚴重程度［16-18］。腸道的微生態(tài)系統(tǒng)是機體最龐大和最重要的微生態(tài)系統(tǒng),對宿主的健康與營養(yǎng)起著重要作用,是激活和維持腸道生理功能的關(guān)鍵因素［19］。腸道菌群的重要生理意義在于抵御病原體侵襲,刺激機體免疫器官的成熟,激活免疫系統(tǒng)及合成多種維生素,調(diào)節(jié)物質(zhì)代謝等［20］。抗生素相關(guān)性腹瀉是應(yīng)用抗生素后繼發(fā)的腹瀉,是常見的藥物不良反應(yīng),其可導(dǎo)致亞臨床維生素K 缺乏進而增加患兒的出血風(fēng)險,而這往往未能引起臨床醫(yī)生足夠的重視。

綜上所述,β-內(nèi)酰胺類抗生素的應(yīng)用一定程度上降低了維生素K 水平,從而影響凝血功能。在運用β-內(nèi)酰胺類抗生素治療兒童呼吸道感染性疾病的過程中要及時對維生素K 水平進行檢測,并及時進行維生素K 的補充,從而減少維生素K 缺乏對兒童生長發(fā)育影響。