降鈣素原含量與新生兒敗血癥炎癥因子、心功能損傷的相關研究

胡蘅芬，桑宇飛

（1.湖南環境生物職業技術學院醫學院，湖南 衡陽 421005；2.解放軍95246 部隊保障部，廣西 南寧 530007）

我國新生兒敗血癥在極低出生體質量兒中占比為15%～20%，在活產嬰中占比為1%～10%[1]。早期新生兒敗血癥臨床表現不明顯，診斷相對困難，而其病情進展迅速，一旦病原體在血液循環系統中大量繁殖造成全身感染后死亡率極高，為10%～20%[1-2]。目前臨床上常規診斷金標準是血液培養，然而此種方法耗時較長且特異度不高[2-3]，無法早期判斷新生兒病情，導致一旦確診即病情較重，死亡率較高[4]。由于炎性反應指標降鈣素原（procalcitonin，PCT）在人體局部和/或大面積感染并發炎癥反應時會迅速釋放進入人體血液[5]，加之其敏感度和特異度較高的優點，可作為炎癥評判的重要參考[6]。為防止完全依賴血培養結果導致延誤最佳治療時機，本研究觀察和分析PCT 含量與新生兒敗血癥炎癥因子和心功能損傷的相關性，以期為今后輔助臨床醫生早期判斷新生兒敗血癥病情和早期對癥治療防止病情加重提供一定參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料選取衡陽市中心醫院2019 年10 月至2021年3 月收治的患敗血癥的新生兒160 例，并根據PCT 含量中位數進行二次分組，均等分為高PCT 組和低PCT 組（以15.0 ng/mL 分界），在衡陽市中心醫院出生并正常健康新生兒80 例為健康組，患兒一般資料具體見表1。對比三組患兒一般資料，差異無統計學意義（P＞0.05），具有可比性。

表1 患兒一般資料

納入標準：①PCT 組患兒確診為敗血癥，尚未發現其他疾病或嚴重并發癥；健康組經檢查健康狀態良好，未發現任何疾病。②患兒年齡不超過30 d。患兒父母或法定監護人對本次研究知情且同意并簽署知情同意書。本研究經衡陽市中心醫院醫學倫理委員會審批。

排除標準：①患兒有嚴重心、肺、肝、腎等器官先天功能不全；②患兒先天發育不全或畸形；③經檢查患兒可能存在某些影響本次研究的結果疾病。

1.2 檢測指標血漿存取：抽取三組患兒空腹肘靜脈血置于肝素化塑管中，6 000 r/min 離心10 min 取上清液置于-70 ℃醫用冰儲備存。

PCT 含量檢測：采用廣州萬孚飛測全自動免疫熒光定量檢測儀，采用PCT 定量檢測試劑盒（免疫熒光層析法）檢測三組患兒血清中的PCT 含量。

生化指標檢測：采用日立7180 生化分析儀，采用酶聯免疫吸附法檢測三組患兒血清的白細胞介素-6（interleukin 6，IL-6）、白細胞介素-8（interleukin 8，IL-8）、白細胞介素-1β（interleukin 1β，IL-1β）、腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）、單核細胞趨化因子-1（monocyte chemotactic protein-1，MCP-1）。

心功能檢測：采用飛利浦IUELITE 思維彩超檢測左室射血分數（left ventricular ejection fraction，LVEF）、心排血量（cardiac output，CO）、心臟指數（cardiac index，CI）、左室舒張末內徑（left ventricular end diastolic diameter，LVEDD）。

心肌損傷檢測：采用放射免疫法測定心肌肌鈣蛋白I（cardiac troponinI，cTn I）、心臟型脂肪酸結合蛋白（heartfatty acid-binding protein，H-FABP）和α-羥丁酸脫氫酶（α-hydroxybutyrate dehydrogenase，HBDH）。

1.3 統計學方法采用SPSS 22.0 軟件進行數據分析。計量資料以(±s)表示，三組比較行單因素方差分析，組間兩兩比較行t檢驗，并用Bonferroni 法校正檢驗水準；計數資料以百分比（%）表示，組間對比行χ2檢驗。使用Pearson 相關分析來分析數據的相關性。P＜0.05 表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1 PCT 含量與炎癥因子水平高、低PCT 兩組患兒的IL-6、IL-8、IL-1β、TNF-α 和MCP-1 水平均顯著高于健康組，且高PCT 組患兒的上述炎癥因子水平指標亦顯著高于低PCT 組，具體見表2。經相關性分析發現，PCT 含量與IL-6、IL-8、IL-1β、TNF-α 和MCP-1 水平均呈正相關，見表3。

表2 三組兒童炎癥因子水平的比較( ±s , pg/mL)

表2 三組兒童炎癥因子水平的比較( ±s , pg/mL)

注：IL-6：白細胞介素-6；IL-8：白細胞介素-8；IL-1β：白細胞介素-1β；TNF-α：腫瘤壞死因子-α；MCP-1：單核細胞趨化蛋白-1。F值由三組行單因素方差分析得出；組間兩兩比較用t 檢驗，并用Bonferroni 法校正檢驗水準，α=（0.05/3）≈0.017；a：與健康組比P＜0.017；b：與低PCT 組比P＜0.017。

IL-6 IL-8 IL-1β TNF-α MCP-1高PCT 組 42.58±5.76 ab 63.44±10.53 ab 5.18±1.71 ab 24.14±5.33 ab 74.23±3.69 ab低PCT 組 23.45±4.28a 42.74±6.87 a 3.26±0.97 a 16.16±4.82 a 58.41±2.46 a健康組 10.74±3.08 18.86±3.92 1.33±0.24 9.37±4.28 40.65±2.17 F 值 4.265 7.897 3.876 4.669 5.431 P 值 0.012 0.008 0.014 0.010 0.009

表3 PCT 含量與炎癥因子水平的關系( ±s , pg/mL)

表3 PCT 含量與炎癥因子水平的關系( ±s , pg/mL)

IL-6：白細胞介素-6；IL-8：白細胞介素-8；IL-1β：白細胞介素-1β；TNF-α：腫瘤壞死因子-α；MCP-1：單核細胞趨化蛋白-1。

IL-6 IL-8 IL-1β TNF-α MCP-1相關系數（r） 0.514 0.658 0.583 0.649 0.724 P 值 0.008 0.007 0.008 0.007 0.004

2.2 PCT 含量與心功能指標高、低PCT 兩組患兒的LVEF、CO 和CI 指標顯著低于健康組，而LVEDD 顯著高于健康組。高PCT 組患兒上述心功能指標與低PCT 組比較亦有顯著差異，具體見表4。經相關性分析發現，PCT含量與LVEF、CO 和CI 水平呈負相關，與LVEDD 水平呈正相關，見表5。

表4 三組兒童心功能指標的比較( ±s)

表4 三組兒童心功能指標的比較( ±s)

注：LVEF：左室射血分數；CO：心排血量；CI：心臟指數；LVEDD：左室舒張末內徑。F 值由三組行單因素方差分析得出；組間兩兩比較用t 檢驗，并用Bonferroni 法校正檢驗水準，α=（0.05/3）≈0.017；a：與健康組比P＜0.017；b：與低PCT 組比P＜0.017。

LVEF(%) CO(L/min) CI(L/min) LVEDD(cm)高PCT 組 49.87±8.54 ab 3.88±0.79 ab 2.12±0.98 ab 7.03±0.41 ab低PCT 組 62.37±7.19 a 7.12±0.36 a 3.33±0.76 a 4.37±1.19 a健康組 83.14±6.28 9.45±0.62 4.47±1.57 2.16±0.38 F 值 5.667 4.316 3.489 5.781 P 值 0.009 0.011 0.013 0.009

表5 PCT 含量與炎癥因子水平的關系( ±s)

LVEF：左室射血分數；CO：心排血量；CI：心臟指數；LVEDD：左室舒張末內徑。

LVEF CO CI LVEDD相關系數（r） -0.749 -0.628 -0.552 0.632 P 值 0.003 0.004 0.005 0.004

2.3 PCT 含量與心肌損傷高、低PCT 兩組患兒的cTn I、H-FABP 和HBDH 指標均顯著高于健康組，且高PCT組患兒的上述心肌損傷指標亦顯著高于低PCT 組，具體見表6。經相關性分析發現，PCT 含量與cTn I、H-FABP 和HBDH 水平均呈正相關，見表7。

表6 三組兒童心肌損傷指標的比較( ±s)

表6 三組兒童心肌損傷指標的比較( ±s)

注：cTn I：心肌肌鈣蛋白Ⅰ；H-FABP：心型脂肪酸結合蛋白；HBDH：α-羥基丁酸脫氫酶。F 值由三組行單因素方差分析得出；組間兩兩比較用t 檢驗，并用Bonferroni 法校正檢驗水準，α=（0.05/3）≈0.017；a：與健康組比P＜0.017；b：與低PCT 組比P＜0.017。

cTn I(ng/mL) H-FABP(ng/mL) HBDH(U/L)高PCT 組 0.28±0.04 ab 12.48±2.26 ab 358.29±51.28 ab低PCT 組 0.17±0.03 a 8.25±0.97 a 194.34±21.57 a健康組 0.06±0.03 5.22±0.66 130.46±17.93 F 值 4.311 5.698 10.579 P 值 0.013 0.010 0.006

表7 PCT 含量與心肌損傷的關系( ±s)

表7 PCT 含量與心肌損傷的關系( ±s)

cTn I：心肌肌鈣蛋白Ⅰ；H-FABP：心型脂肪酸結合蛋白；HBDH：α-羥基丁酸脫氫酶。

cTn I H-FABP HBDH相關系數（r） 0.634 0.579 0.622 P 值 0.004 0.005 0.004

2.4 PCT 含量的ROC 曲線和診斷截值敗血癥患兒血清PCT 含量的ROC 曲線如圖1，通過軟件計算得出PCT的ROC 曲線下面積為0.973，ROC 下的面積處于0.5～1.0即提示有診斷意義，且越接近于1 其診斷準確度越高，因此該ROC 曲線說明PCT 以0.5ng/mL 為截斷值時的敏感度、特異度較強，且除上述指標外，該ROC 曲線陽性預測值、陰性預測值和約登指數等具體見表8。

圖1 敗血癥患兒PCT 含量的ROC 曲線

表8 PCT 以0.5 ng/mL 為截斷值時的敏感度、特異度、陽陰性預測值和約登指數

3 討論

PCT 是降鈣素的前體，是一種無激素活性的糖蛋白，健康狀況下，甲狀腺外降鈣素I（CALC-I）表達被抑制，而表達主要局限于甲狀腺和肺的神經內分泌細胞；在細菌感染時可誘導全身各組織多種類型細胞CALC-I 表達和PCT連續性釋放[7-8]。正常健康患兒體內的PCT 含量極低，一旦出現細菌感染，除甲狀腺外，肝臟的巨噬細胞和單核細胞，肺、腸道組織的淋巴細胞以及內分泌細胞都能合成分泌PCT，此時血清PCT 水平會明顯升高，并且隨感染進展或控制而持續在高水平或逐漸下降。此外，一旦出現炎癥反應時，促炎因子作用于人體諸多臟器之細胞后亦可使PCT 高表達[9]，國內外諸多文獻均報道顯示其具有特異度和敏感度較高的優點[10]，故對患兒體內的炎癥情況的評判有一定參考意義。

患兒全身炎癥反應是敗血癥的的具體表現之一，炎癥反應的過度激活是細菌感染后重要的病理變化，在炎癥反應的過度激活時會有多種炎癥因子大量釋放，將會直接促進PCT 的合成和分泌[11-12]，且患兒體內大量的促炎因子的炎癥級聯反應下往往會導致多個臟器的損害。IL-6、IL-8、IL-1β、TNF-α 和MCP-1 等均是炎癥因子，其水平可以一定程度上反映患兒的炎癥程度[13]。本次研究結果發現高、低PCT 兩組患兒的的上述炎癥因子水平均顯著高于健康組且高PCT 組患兒的上述炎癥因子水平指標亦顯著高于低PCT組，充分說明炎癥因子的高表達是敗血癥患兒的重要特點。經相關性分析發現，PCT 含量與上述炎癥因子水平均呈正相關，故進一步說明PCT 的表達情況可以較大程度上的反映敗血癥患兒炎癥情況，并可輔助用于疾病的早期診斷。

由于新生兒年齡較小，身體發育不健全，故心臟超聲是評判其心臟損傷程度的首選方式。本次研究發現高、低PCT 兩組患兒的LVEF、CO 和CI 指標顯著低于健康組，高PCT 組患兒上述心功能指標與低PCT 組比較亦有顯著差異。這可能是因為敗血癥患兒體內的炎癥因子的大量釋放導致患者出現心臟功能損傷所致[14]，主要表現為心肌功能損傷、左心收縮能力降低。本次研究還發現兩組PCT 患兒的LVEDD 水平顯著高于健康組，說明患兒的心功能受損且與PCT 含量有密切相關性。相關性分析顯示，血清中PCT 濃度與LVEF、CO 和CI 水平呈負相關，與LVEDD 水平呈正相關，進一步說明PCT 含量的多少可以一定程度上間接輔助臨床醫師評判患兒心功能的損傷情況。

cTn I 是心肌肌肉收縮的調節蛋白，正常情況下含量極低，一旦發生心肌損傷即會大量釋放至血液中，H-FABP在心肌梗死和心衰等疾病早期會提示升高，HBDH 為間接反映乳酸脫氫酶同工酶活性，上述指標可以一定程度上作為心肌疾病的早期參考值。本次研究中，高、低PCT 兩組患兒的cTn I、H-FABP 和HBDH 指標均顯著高于健康組，且高PCT 組患兒的上述心肌損傷指標亦顯著高于低PCT組，證實了敗血癥患兒中血清PCT 含量與心肌損傷的相關性[15-16]，且經相關性分析發現，PCT 含量與cTn I、H-FABP和HBDH 水平均呈正相關，此外，本次研究經分析和計算發現血清PCT 截斷值為0.5ng/mL，這在臨床上早期判斷新生兒敗血癥病情提供了一定參考，進一步說明PCT 含量對輔助臨床醫師早期評判心肌功能的重要價值。

4 結論

綜上所述，PCT 含量與新生兒敗血癥炎癥因子和心功能損傷均有密切相關性，患兒PCT 的含量在臨床早期上來初步判斷病情以便輔助臨床醫師早期診斷以改善患兒預后和降低患敗血癥新生患兒的死亡率具有重要意義。