病毒性腦膜炎患兒血清和腦脊液中IP-10和TNF-α的表達(dá)情況及臨床意義*

張 娜,李 靜,閆曉靜,張 嵐,劉偉霄

1.河北省邢臺(tái)市人民醫(yī)院兒三科,河北邢臺(tái) 054000;2.華北醫(yī)療健康集團(tuán)邢臺(tái)總醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科,河北邢臺(tái) 054000

急性病毒性腦膜炎是兒童常見(jiàn)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)急性感染性疾病[1-3],及時(shí)進(jìn)行治療后可挽救患兒生命,但可能造成神經(jīng)和精神功能損傷[4]。因此,病毒性腦膜炎的早期診斷成為臨床目前研究的熱點(diǎn)與難點(diǎn)。近年來(lái),有文獻(xiàn)報(bào)道了細(xì)胞因子與腦膜炎的關(guān)系及細(xì)胞因子對(duì)腦膜炎的免疫狀態(tài)、病情及預(yù)后判斷的價(jià)值[5]。腫瘤壞死因子-α(TNF-α)可由巨噬細(xì)胞、星形膠質(zhì)細(xì)胞、激活的T淋巴細(xì)胞等分泌,已有研究表明TNF-α可以作為預(yù)測(cè)病毒性腦膜炎病情嚴(yán)重程度的一項(xiàng)指標(biāo)[6]。重組人干擾素誘導(dǎo)蛋白-10(IP-10)的CXC趨勢(shì)因子受體3主要在活化的T淋巴細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和自然殺傷細(xì)胞中表達(dá)[7-8],其可能會(huì)將這些細(xì)胞吸引到炎癥部位,在病毒性腦膜炎患者中發(fā)揮致病因素的作用。迄今為止,國(guó)內(nèi)外鮮有文獻(xiàn)報(bào)道能在小兒發(fā)病早期準(zhǔn)確診斷病毒性腦膜炎的細(xì)胞因子。基于此,本研究通過(guò)檢測(cè)中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染患兒血清及腦脊液中的TNF-α、IP-10水平,探討2項(xiàng)指標(biāo)在疾病中的作用及關(guān)系,以期為臨床診治急性病毒性腦膜炎提供參考依據(jù),現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2019年7月至2020年12月在邢臺(tái)市人民醫(yī)院兒三科因急性中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染住院治療的100例患兒作為研究對(duì)象。以腦膜炎感染類(lèi)型分為病毒性腦膜炎組(52例)、化膿性腦膜炎組(34例)、結(jié)核性腦膜炎組(14例)。病毒性腦膜炎組中,男23例,女29例,平均年齡為(7.54±2.35)歲;化膿性腦膜炎組中,男19例,女15例,平均年齡為(7.60±2.70)歲;結(jié)核性腦膜炎組中,男8例,女6例,平均年齡為(7.58±2.65)歲。3組性別、年齡等一般資料比較,差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),具有可比性。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)符合文獻(xiàn)[9]中化膿性、結(jié)核性及病毒性腦膜炎相關(guān)診斷標(biāo)準(zhǔn);(2)年齡<14歲。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)神經(jīng)系統(tǒng)手術(shù)引起的顱內(nèi)感染;(2)合并惡性腫瘤;(3)有自身免疫系統(tǒng)疾病;(4)由系統(tǒng)性非感染性疾病引起無(wú)菌性腦膜炎;(5)入院前進(jìn)行抗菌藥物治療,且治療時(shí)間>2周;(6)有精神疾病。所有患兒及家屬均知情同意并簽署知情同意書(shū),且本研究通過(guò)邢臺(tái)市人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審核批準(zhǔn)(倫審第20190612-003號(hào))。

1.2方法

1.2.1標(biāo)本采集 采集所有患兒清晨空腹靜脈血5 mL,室溫靜置15 min,3 000 r/min離心30 min,獲得上清液,并置于-80 ℃環(huán)境中保存待測(cè)。患兒在入院24 h內(nèi)進(jìn)行腰椎穿刺,抽取腦脊液2 mL,3 000 r/min離心10 min,取上清液后置于-80 ℃環(huán)境中保存待測(cè)。

1.2.2檢測(cè)血清及腦脊液TNF-α、IP-10水平 采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)檢測(cè)各組血清及腦脊液TNF-α、IP-10水平,所有操作步驟均嚴(yán)格按照ELISA試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。

2 結(jié) 果

2.13組血清及腦脊液TNF-α、IP-10水平比較 結(jié)核性腦膜炎組血清和腦脊液TNF-α、IP-10水平均高于化膿性腦膜炎組與病毒性腦膜炎組,且化膿性腦膜炎組均高于病毒性腦膜炎組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)表1。

表1 3組血清及腦脊液TNF-α、IP-10水平比較

2.2病毒性腦膜炎患兒血清及腦脊液TNF-α、IP-10水平的相關(guān)性 病毒性腦膜炎患兒血清IP-10水平與TNF-α水平呈明顯正相關(guān)(r=0.313,P<0.05)。見(jiàn)圖1。病毒性腦膜炎患兒腦脊液中TNF-α水平與IP-10水平呈明顯正相關(guān)(r=0.455,P<0.05)。見(jiàn)圖2。

圖1 病毒性腦膜炎患兒血清TNF-α水平與IP-10水平的相關(guān)性

圖2 病毒性腦膜炎患兒腦脊液TNF-α水平與IP-10水平的相關(guān)性

2.3血清TNF-α、IP-10對(duì)病毒性腦膜炎的診斷價(jià)值 以化膿性腦膜炎組與結(jié)核性腦膜炎組作為陰性標(biāo)本,病毒性腦膜炎組作為陽(yáng)性標(biāo)本進(jìn)行ROC曲線分析,結(jié)果顯示,血清IP-10、TNF-α 單獨(dú)診斷病毒性腦膜炎發(fā)生的曲線下面積(AUC)分別為0.887、0.898,均小于2項(xiàng)指標(biāo)聯(lián)合診斷病毒性腦膜炎的0.958(Z=2.010、2.048,P<0.05)。見(jiàn)圖3、表2。

圖3 血清TNF-α、IP-10診斷病毒性腦膜炎發(fā)生的ROC曲線

表2 血清TNF-α、IP-10對(duì)病毒性腦膜炎的診斷價(jià)值

2.4腦脊液TNF-α、IP-10對(duì)病毒性腦膜炎的診斷價(jià)值 以化膿性腦膜炎組與結(jié)核性腦膜炎組作為陰性標(biāo)本,病毒性腦膜炎組作為陽(yáng)性標(biāo)本進(jìn)行ROC曲線分析,結(jié)果顯示,腦脊液IP-10、TNF-α 單獨(dú)診斷病毒性腦膜炎的AUC分別為0.926、0.908,均小于2項(xiàng)指標(biāo)聯(lián)合診斷病毒性腦膜炎的0.964(Z=2.208、2.260,P<0.05)。見(jiàn)圖4、表3。

圖4 腦脊液TNF-α、IP-10診斷病毒性腦膜炎發(fā)生的ROC曲線

表3 腦脊液TNF-α、IP-10對(duì)病毒性腦膜炎的診斷價(jià)值

3 討 論

病毒感染是引發(fā)腦膜炎的常見(jiàn)原因,病毒入侵后可通過(guò)血液循環(huán)、神經(jīng)網(wǎng)等途徑進(jìn)入中樞神經(jīng)系統(tǒng),刺激免疫細(xì)胞活化并產(chǎn)生應(yīng)答,造成血管內(nèi)皮細(xì)胞、神經(jīng)元細(xì)胞損傷,加重血管損傷、腦組織供血不足等[10-11]。近年來(lái)小兒病毒性腦膜炎發(fā)病率逐漸升高,嚴(yán)重影響患兒的生命安全[12],該病早期臨床表現(xiàn)不明顯,易與其他中樞感染性疾病混淆[13-14]。因此,在疾病早期鑒別病毒性腦膜炎與其他疾病成為臨床急需解決的難題之一。

IP-10是一種促炎性趨化因子,由多種免疫細(xì)胞分泌,參與多種生物學(xué)過(guò)程,在炎癥反應(yīng)和感染性疾病患者的血清中可作為診斷或評(píng)價(jià)治療效果的生物標(biāo)志物[15-16]。趙東肖等[17]的研究發(fā)現(xiàn),IP-10水平在蛛網(wǎng)膜下腔出血術(shù)后并發(fā)腦膜炎患者的腦脊液中明顯升高,可能在術(shù)后發(fā)生腦膜炎的過(guò)程中起作用。本研究結(jié)果顯示,結(jié)核性腦膜炎組血清和腦脊液IP-10水平均高于化膿性腦膜炎組與病毒性腦膜炎組,且化膿性腦膜炎組均高于病毒性腦膜炎組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。分析原因可能是IP-10可在不同炎癥狀態(tài)下發(fā)揮重要作用,表明IP-10可能參與腦膜炎的發(fā)生與發(fā)展過(guò)程,可作為鑒別病毒性腦膜炎、化膿性腦膜炎、結(jié)核性腦膜炎的判定標(biāo)準(zhǔn)之一。ROC曲線分析結(jié)果顯示,血清和腦脊液IP-10診斷病毒性腦膜炎發(fā)生的AUC分別為0.887、0.926,表明IP-10可在一定程度上作為診斷病毒性腦膜炎的指標(biāo),具有一定的診斷價(jià)值。

在病毒性腦膜炎的發(fā)展過(guò)程中,神經(jīng)細(xì)胞會(huì)因多種病毒或其他細(xì)胞因子的作用而受到損傷,進(jìn)一步導(dǎo)致腦脊液釋放,在此過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的炎癥因子,如TNF-α[18]。洪麗等[19]的研究表明,TNF-α在病毒性腦膜炎患兒腦脊液中的水平相對(duì)于健康兒童升高,可能參與小兒病毒性腦膜炎的發(fā)展,可作為小兒病毒性腦膜炎早期診斷及病情評(píng)估的輔助指標(biāo)。孫艷等[20]的研究表明,TNF-α聯(lián)合其他細(xì)胞因子的檢測(cè)結(jié)果可為臨床中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染和病毒性感染的治療提供新依據(jù)。本研究結(jié)果顯示,結(jié)核性腦膜炎組血清和腦脊液TNF-α水平均高于化膿性腦膜炎組與病毒性腦膜炎組,且化膿性腦膜炎組均高于病毒性腦膜炎組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。表明TNF-α水平變化與病毒性腦膜炎發(fā)展密切相關(guān),與之前的研究結(jié)果相符[19]。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),病毒性腦膜炎患兒血清中IP-10水平與TNF-α水平呈明顯正相關(guān)(r=0.313,P<0.05)。病毒性腦膜炎患兒腦脊液中TNF-α水平與IP-10水平呈明顯正相關(guān)(r=0.455,P<0.05)。提示二者可能相互作用并共同參與病毒性腦膜炎的發(fā)展。ROC曲線分析結(jié)果顯示,血清TNF-α、IP-10單獨(dú)診斷病毒性腦膜炎發(fā)生的AUC分別為0.898、0.887,均低于IP-10與TNF-α 2項(xiàng)指標(biāo)聯(lián)合診斷病毒性腦膜炎發(fā)生的0.958(Z=2.010、2.048,P<0.05);腦脊液TNF-α、IP-10單獨(dú)診斷病毒性腦膜炎發(fā)生的AUC分別為0.908、0.926,均低于IP-10與TNF-α 2項(xiàng)指標(biāo)聯(lián)合診斷病毒性腦膜炎患兒的0.964(Z=2.208、2.260,P<0.05)。提示IP-10與TNF-α聯(lián)合檢測(cè)可作為診斷病毒性腦膜炎患兒的血清及腦脊液標(biāo)志物。

綜上所述,TNF-α、IP-10在病毒性腦膜炎患兒血清及腦脊液中水平均降低,二者呈明顯正相關(guān),共同參與疾病的發(fā)展,可作為預(yù)測(cè)病毒性腦膜炎患兒的血清及腦脊液標(biāo)志物,有助于早期對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染患兒給予恰當(dāng)?shù)尼t(yī)學(xué)干預(yù),對(duì)提高急性病毒性腦膜炎患兒的治愈率具有重要的臨床意義。