甲殼質酶蛋白40、中性粒細胞載脂蛋白及基質金屬蛋白酶-9水平與尿毒癥維持性血液透析患者感染相關性研究

羅孔認,陳夢詩,陳珊娜

(海南醫學院第一附屬醫院血液內科,海南 海口 570102)

我國的慢性腎臟病發病率為10.8%,大約0.03%進展至終末期(尿毒癥期),嚴重者需要接受血液透析維持生命[1]。臨床發現,維持性血液透析(Maintenance hemodialysis,MHD)患者的總感染率較普通人大幅增高,其中侵入性耐甲氧西林金黃色葡萄球菌感染和肺炎的發病率分別更是高達150倍和5倍,給患者、家庭及社會帶來沉重負擔[2-3]。因此,感染的早期預測、準確診斷、病情的合理評估對于尿毒癥患者提高生存率、生活質量和減輕經濟負擔具有重要意義。有研究[4]顯示,尿毒癥患者存在不同程度的微炎癥狀態,即表現為C-反應蛋白(C-reactive protein,CRP)、白細胞介素-6(Interleukin-6,IL-6)等炎癥因子隨病情發展而逐漸惡化,使機體免疫功能發生障礙,導致感染性疾病高發。近年研究[5]顯示,甲殼質酶蛋白40(Chitinase protein 40,YKL-40)參與了多種炎癥因子介導的炎癥信號通路,與中性粒細胞的吞噬作用密切相關,可在一定程度上反映細菌感染的嚴重程度。還有研究[6-7]發現,腎損傷患者血清中性粒細胞明膠酶相關載脂蛋白(Neutrophil lipocalin,NGAL)高表達,而NGAL對基質金屬蛋白酶-9(Matrix metalloproteinase-9,MMP-9)有調控作用,二者可能對于MHD感染的預測有一定的價值。基于此,本研究探討YKL-40、NGAL、MMP-9水平與尿毒癥MHD患者感染的相關性,為MHD感染的早期預測提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2020年1-10月期間在本院就診的MHD患者120例,根據是否發生感染分為感染組(n=34)和非感染組(n=86)。其中男73例,女47例;年齡28～84歲,平均(54.38±11.25)歲;體重指數(BMI)18～29 kg/m2,平均(21.28±4.02)kg/m2;透析時間1～10年,平均(3.99±1.25)年;血液透析51例,血液透析+血液灌流69例;合并高血壓34例,合并冠心病25例,合并糖尿病41例。病例納入標準:①年齡≥18歲;②透析時間>6個月,且規律透析;③臨床資料完整。排除標準:①心、肝、腎功能嚴重不全者;②患有血液系統疾病者;③伴有顱內出血或消化道出血者;④患有惡性腫瘤者;⑤患有嚴重精神疾病者。

1.2 研究方法

1.2.1 一般臨床資料調查:收集所有患者一般資料,包括性別、年齡、BMI、透析時間、透析方式、置管方式、合并癥等。

1.2.2 感染部位評估及病原菌培養:由主治醫生對感染者予以全面評估,確定患者主要感染部位,然后采集感染部位的標本(包括痰液、血液、尿液、糞便、傷口滲出液)送入實驗室進行培養,使用全自動細菌培養儀對菌株進行分離鑒定,藥敏試驗采取K-B法,質控菌株:金黃色葡萄球菌 ATCC 29213、銅綠假單胞菌 ATCC 27853、大腸埃希菌 ATCC 25922。

1.2.3 血清指標檢測:采集患者清晨空腹肘靜脈血4 ml,離心分離后留取上清液,將上清液分裝于EP管中,凍存于-80 ℃冰箱。采用酶聯免疫吸附法檢測血清中CRP、IL-6、YKL-40、NGAL 、MMP-9表達含量。

2 結 果

2.1 兩組一般資料比較 感染組與非感染組性別、BMI、透析方式、置管方式、合并癥比較,差異無統計學意義(均P>0.01);感染組年齡、透析時間與非感染組比較,差異有統計學意義(均P<0.01)。見表1。

表1 兩組一般資料比較

2.2 感染部位及病原菌分布情況 MHD感染患者主要感染部位為肺部(52.94%),其次為呼吸道(20.59%)、泌尿系統(14.71%)、消化道(8.82%)、軟組織或皮膚(2.94%)。34例MHD感染患者共檢出致病菌127株,其中革蘭陽性菌、革蘭陰性菌、真菌分別為68株(53.54%)、49株(38.58%)、10株(7.88%),占比在10%以上的菌株有銅綠假單胞菌、大腸埃希菌、金黃色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌。見表2、3。

表2 感染部位分布情況

表3 病原菌檢出情況

2.3 兩組血清指標比較 感染組血清CRP、IL-6、YKL-40、NGAL、MMP-9水平均顯著高于非感染組(均P<0.05),見表4。

表4 兩組血清指標比較

2.4 MHD感染的多因素Logistic分析 將上述有統計學意義的因素納為自變量,以發生MHD感染為因變量,經多因素Logistic回歸分析顯示,血清YKL-40、NGAL、MMP-9水平升高是預測MHD感染的獨立危險因素(均P<0.05),而年齡、透析時間、CRP、IL-6與MHD感染不獨立相關(均P>0.05)。見表5。

表5 MHD感染多因素Logistic分析

2.5 YKL-40、NGAL、MMP-9水平對MHD感染的診斷價值 YKL-40、NGAL、MMP-9診斷MHD感染的最佳截斷值分別為36.25、27.69、1089.48 ng/ml,三者聯合診斷MHD感染的ROC曲線的AUC、靈敏度、特異度均顯著高于單一指標。見表6(圖1)。

圖1 YKL-40、NGAL、MMP-9診斷MHD感染ROC曲線

表6 YKL-40、NGAL、MMP-9診斷MHD感染臨床價值

3 討 論

MHD是尿毒癥患者維持生命的主要手段,該方法可利用物質交換,將體內產生的毒素及潴留的水分排出體外,以最大限度保持酸堿、水電解質穩定[8]。雖然,MHD有效提高了尿毒癥患者生存時間及生活質量,但機體免疫功能下降,極易發生感染。據報道[9]顯示,感染是腎衰竭患者第二大死亡原因,嚴重影響患者生命健康。

本研究結果顯示,34例MHD感染患者中,肺部感染18例占比52.94%,是最主要的院內感染類型,其次是呼吸道、泌尿系統。這與既往研究[10]結果一致,因為長期透析或透析不良會導致患者體內毒素蓄積、營養物質流失,使患者免疫力下降,一旦受到外邪侵襲極易引發肺部感染。進一步分析發現,MHD感染主要致病菌為革蘭氏陰性菌,檢出率位于前三位的菌株分別是銅綠假單胞菌、大腸埃希菌、金黃色葡萄球菌,與其他地區致病菌檢出率稍有差異,可能與各地區的病原菌譜流行趨勢不同有關[11]。此外,革蘭氏陽性菌中金黃色葡萄球菌的檢出率較既往明顯升高,需要格外注意耐甲氧西林金黃色葡萄球菌感染。

本研究發現,與非感染組比較,感染組患者年齡較大、透析時間較長,而性別、BMI、透析方式、置管方式、合并癥無統計學差異,提示高齡、長時間透析會增加MHD患者感染風險。既往研究[12]顯示,老年患者自身免疫力不足、基礎疾病多,很容易發生MHD感染,尤其是合并糖尿病者,感染風險更高,因為糖尿病會導致機體代謝紊亂,血糖含量升高,而高血糖環境更易滋生細菌。本研究未發現合并糖尿病的MHD患者感染率增加,可能與研究對象較少有關。透析時間也是影響MHD患者感染的重要因素,透析時間越長,患者殘余腎功能越少,更易發生營養不良,并發感染[13]。微炎癥狀態實質是一種免疫性狀態,表現為全身循環中炎癥標志物及炎性細胞因子長期保持在小范圍升高狀態,機體持續存在和緩慢發生的輕微炎癥反應[14]。有研究[15]顯示,血液透析患者均伴有不同程度的微炎癥狀態,而且血培養聯合炎癥指標可為臨床診斷MHD導管相關血流感染提供參考,提示機體炎癥狀態與是否發生感染存在一定關聯。YKL-40又稱幾丁質酶3樣蛋白1,是一種新型的炎癥標志物,有研究[16]發現YKL-40在糖尿病微血管病變-慢性腎病中高表達,而且與促炎因子IL-6存在正相關。NGAL是載脂蛋白家族成員之一,在機體免疫調節、維持內環境穩定方面發揮重要作用,還可與MMP-9結合形成二聚體,降低MMP-9的分解作用[17]。

本研究結果顯示,感染組血清CRP、IL-6、YKL-40、NGAL、MMP-9水平顯著高于非感染組,YKL-40、NGAL、MMP-9與MHD感染獨立相關,提示YKL-40、NGAL、MMP-9作為診斷MHD感染的潛在血清指標。分析原因,可能是MHD感染患者機體處于微炎癥狀態,酸堿平衡失調,這些指標可直接或間接反映炎癥或內環境狀態,因此可用于預測MHD感染的發生[18]。通過繪制ROC曲線發現,YKL-40、NGAL、MMP-9、三者聯合診斷MHD感染的AUC值分別為0.824、0.964、0.814、0.993,說明這三種血清指標均可用于MHD感染的診斷,三者聯合還可進一步提高其臨床診斷價值。這與此前的研究[19]結果一致,MMP-9對維持性血液透析合并肺部感染的診斷價值低于NGAL。YKL-40是殼質酶家族成員之一,在炎癥性疾病的患者血清中高表達,可用于炎癥性疾病的輔助診斷及預后評估,可以較好地區分是否發生感染[20]。

綜上所述,YKL-40、NGAL、MMP-9與MHD感染存在一定的相關性,可用于MHD感染的輔助診斷。