兒童糖尿病合并尿路感染的臨床特征及危險因素分析

摘要：目的 探討兒童糖尿病（DM）合并尿路感染（UTI）的臨床特征和危險因素。方法 160例兒童DM患者根據并發泌尿系感染分為UTI組和非UTI組，每組80例。收集兒童DM并發泌尿系感染的臨床資料，包括DM類型、性別、年齡、體質量指數（BMI）、病程、住院時間、是否留置尿管、是否酮癥酸中毒、抗生素及胰島素使用情況、尿液標本分離細菌類型及入院時各項化驗指標等結果，并進行分析。結果 UTI組病原菌主要包括大腸埃希菌（37株，46.3%）、腸球菌（21株，26.2%）、肺炎克雷伯菌（9株，11.2%）等。單因素分析顯示2組間肥胖、病程、住院時間、是否留置導尿管、是否酮癥酸中毒、抗生素使用情況、糖化血紅蛋白（HbA1c）、白蛋白（ALB）及血肌酐（Cr）的差異有統計學意義（P＜0.05）。多因素分析顯示DM合并UTI的危險因素包括住院時間延長（OR=2.087，95%CI：1.562～2.789）、留置導尿管（OR=15.886，95%CI：2.336～108.007）、酮癥酸中毒（OR=9.300，95%CI：1.169～73.992）、病程≥36個月（OR=20.548，95%CI：2.425～174.119）、HbA1c升高（OR=16.686，95%CI：3.666～75.955）及血Cr升高（OR=1.010，95%CI：1.002～1.019）；而血清ALB升高（OR=0.799，95%CI：0.702～0.910）為其保護因素。結論 兒童DM合并UTI以大腸埃希菌感染為主，與住院時間、留置尿管、酮癥酸中毒、病程時間、HbA1c、血Cr和ALB水平密切相關。

關鍵詞：糖尿病；危險因素；尿路感染；臨床特征；兒童

中圖分類號：R725.871 文獻標志碼：A DOI：10.11958/20240181

Analysis of clinical characteristics and risk factors for diabetes mellitus complicated with urinary tract infection in children

NIJAT Alim1，2，3， MA Shifeng2， XAMSIYA Alim3， ZHANG Jing3， ZHENG Rongxiu2△

1 Graduate School of Tianjin Medical University， Tianjin 300070， China; 2 Department of Pediatrics， Tianjin Medical

University General Hospital; 3 Department of Pediatrics， the Urumqi No.1 People’s Hospital （Urumqi Children’s Hospital）

△Corresponding"Author E-mail： rzheng@tmu.edu.cn

Abstract： Objective To investigate clinical features and risk factors of childhood diabetes mellitus （DM） complicated with urinary tract infection （UTI）. Methods The data of 160 children with DM in our hospital in the past 2 years were collected as the research object， and they were divided into the UTI group and the non-UTI group UTI， "with 80 cases in each group."The clinical data of children with DM and UTI were collected and analyzed， including DM type， sex， age， body mass index （BMI）， living environment， duration of disease， length of hospital stay， indwelling catheter， ketoacidosis， antibiotic and insulin use， the types of bacteria isolated from urine samples and various laboratory indicators on admission. Results Pathogen bacteria mainly included Escherichia coli （n=37， 46.2%）， Enterococci （n=21， 26.2%） and Klebsiella pneumoniae （n=9， 11.2%） in the UTI group. Univariate analysis showed that there were significant differences in obesity， duration of disease， length of hospital stay， indwelling catheter， ketoacidosis， antibiotic use， glycosylated hemoglobin （HbA1c）， albumin （ALB） and serum creatinine （Cr） between the two groups （P＜0.05）. Multivariate regression analysis showed that risk factors for DM complicating UTI included prolonged hospitalization （OR=2.087， 95%CI： 1.562-2.789）， indwelling urinary catheter （OR=15.886， 95%CI： 2.336-108.007）， ketoacidosis （OR=9.300， 95%CI： 1.169-73.992）， duration of disease ≥36 months （OR=20.548， 95%CI： 2.425-174.119）， increased HbA1c （OR=16.686， 95%CI： 3.666-75.955） and serum Cr （OR=1.010， 95%CI： 1.002-1.019）， while the increased serum ALB （OR=0.799， 95%CI： 0.702-0.910） was its protective factor. Conclusion Pathogenic bacteria in the UTI group are mainly Escherichia coli. Children with DM and UTI are closely related to the length of hospitalization， indwelling catheter， ketoacidosis， duration of disease， HbA1c， serum Cr and ALB levels.

Key words： diabetes mellitus; risk factors; urinary tract infection; clinical characteristics; child

國際糖尿病聯盟2021年的數據顯示，全球糖尿病（DM）患者已達5.37億，其中120萬為18歲以下青少年［1］。兒童主要以1型糖尿病（T1DM）為主，但近年來2型糖尿病（T2DM）的比例不斷升高［2-3］，這主要與不健康飲食結構、缺乏體育運動、肥胖相關［4］。除常見的視網膜病變、腎病和神經病變外，DM患者發生感染的風險也較高，主要包括呼吸道感染、皮膚和軟組織感染、尿路感染（urinary tract infection，UTI）及胃腸道感染［5-6］。UTI以無癥狀性菌尿為主要表現，進一步可進展為腎盂腎炎、腎膿腫和壞死性腎乳頭炎等急性腎損傷，從而增加慢性腎病的進展［7-8］。研究發現，患有UTI的DM患兒的菌血癥風險是非DM患兒的4倍［6，8］。目前關于兒童DM合并UTI的研究較少，探索其臨床特征及危險因素對于制定有效的預防和治療策略至關重要。本文旨在分析兒童DM合并UTI的臨床表現和風險因素，提供預防和治療方案的初步理論指導，以降低兒童DM患者UTI發生率。

1 對象與方法

1.1 研究對象 收集2020年1月—2022年1月就診于天津醫科大學總醫院兒科與烏魯木齊市第一人民醫院（烏魯木齊兒童醫院）兒科的160例T1DM和T2DM患兒。其中男66例，女94例，年齡3.8～11.0歲，平均（8.9±3.3）歲，T1DM 137例（85.6%），T2DM 23例（14.4%）。病例的選擇方式為首先選取DM伴UTI的患者，再根據1∶1配比隨機抽樣同期不伴發UTI的患者，160例中UTI組和非UTI組各80例。排除標準：（1）既往有泌尿系相關手術史。（2）本次就診前在其他醫療機構行相應治療。（3）合并原發性或獲得性免疫缺陷疾病（如艾滋病等）。（4）臨床資料不完整。本研究經天津醫科大學總醫院倫理委員會審查通過（倫理批號：IRB2024-YX-114-01）。

1.2 研究方法 查閱相關文獻［9］，回顧性收集全部患兒的臨床資料，包括性別、年齡、體質量指數（BMI）、DM類型、病程、住院時間、是否留置尿管、是否合并酮癥酸中毒、抗生素及胰島素使用情況、入院時實驗室檢查指標［空腹血糖（FBG）、糖化血紅蛋白（HbA1c）、白蛋白（ALB）及血肌酐（Cr）］、尿液標本培養分離細菌類型等。

1.3 相關診斷標準 DM診斷根據2020年美國糖尿病學會的診斷標準［10］。UTI診斷標準：留取清晨中段尿液15～20 mL，行尿液細菌培養及藥物敏感試驗。依據《泌尿道感染診治循證指南（2016）》，將尿培養革蘭陰性菌菌落數≥1×104/mL、革蘭陽性菌菌落數≥1×103/mL和（或）尿常規白細胞≥5個/高倍視野則認定為UTI［11］。超重/肥胖診斷標準：利用2007版WHO Anthm Plus軟件，依據患兒年齡和性別，若其BMI百分位數≥85%但＜95%定義為超重，BMI百分位數≥95%則定義為肥胖［12-13］。DM酮癥酸中毒診斷標準：隨機血糖≥11 mmol/L，pH值≤7.3或HCO3-≤15 mmol/L，血酮體≥3 mmol/L或尿酮≥++［14］。

1.4 統計學方法 采用SPSS 24.0軟件進行數據分析。計量資料經Shapiro-Wilk檢驗不符合正態分布，采用M（P25，P75）表示，組間比較采用Wilcoxon秩和檢驗；計數資料以例（%）表示，組間比較采用χ2檢驗。單因素分析篩選潛在影響DM伴發UTI的影響因素，并納入多因素Logistic回歸模型分析。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 UTI組病原菌分布 UTI組尿液培養分離出12種病原菌，共80株，包括大腸埃希菌37株（46.3%），腸球菌21株（26.2%），肺炎克雷伯菌9株（11.2%），產氣腸桿菌5株（6.3%），銅綠假單胞菌、表皮葡萄球菌、摩根氏摩根菌、弗勞地枸櫞酸桿菌、奇異變形桿菌、檸檬酸桿菌、腐生葡萄球菌、嗜麥芽窄食單胞菌各1株。

2.2 UTI組和非UTI組臨床資料比較 2組患者性別、年齡、DM類型、是否胰島素治療差異均無統計學意義（P＞0.05），與非UTI組相比，UTI組肥胖、留置導尿管、酮癥酸中毒、病程≥36個月比例升高，住院時間長，FBG、HbA1c和血Cr水平升高，抗生素使用率、ALB水平下降，住院費用增加（P＜0.05）。見表1。

2.3 影響DM合并UTI的多因素分析 將單因素分析中篩選可能潛在影響DM合并UTI的11項因素作為自變量：BMI分組（非超重/肥胖=0，超重=1，肥胖=2）、病程（＜6個月=1，6～＜12個月=2，12～＜36個月=3，≥36個月=4）、住院時間、住院費用、留置導尿管（是=1，否=0）、酮癥酸中毒（是=1，否=0）、抗生素（使用=1，未使用=0）及入院時化驗指標（FBG、HbA1c、ALB、血Cr），以是否合并UTI作為因變量（合并UTI=1，未合并UTI=0），進行多因素Logistic回歸分析。結果顯示DM合并UTI的危險因素包括住院時間較長、留置導尿管、合并酮癥酸中毒、HbA1c升高、病程≥36個月、血Cr升高，而血清ALB升高為其保護因素，見表2。

3 討論

DM患者由于代謝紊亂導致糖、脂肪、蛋白質失衡，易發生感染。而DM可能會增加UTI的風險，主要考慮以下因素：（1）長期高水平血糖可導致尿糖升高，尿儲留使得尿液成為細菌生長的溫床，有利于細菌的生長繁殖，增加感染風險，這也是DM患者并發UTI且治療后易復發的主要原因［6］。（2）DM可引起免疫功能低下，減弱機體抵抗感染的能力。有文獻報道DM合并免疫缺陷是UTI的誘發因素［15］。炎癥的易感性可能與機體的免疫功能相關，DM可以改變體內的免疫狀態，從而導致炎癥細胞的失調，其中，單核細胞和多形核白細胞促炎細胞因子的上調以及巨噬細胞相關生長因子的下調可能導致機體免疫抵抗力下降，從而增加感染的風險［16］。（3）長期高血糖還可能導致膀胱功能障礙［17］，使膀胱排空不完全，尿潴留誘導細菌生長，從而增加感染風險。據文獻報道，因感染住院的DM患者是正常成年人的4倍［18］。作為最常見的感染性疾病，分析UTI的危險因素對DM患者尤為重要。

Tang等［19］研究發現，引起DM患兒發生UTI的主要病原菌是大腸埃希菌，這與本研究的結果相似。以大腸埃希菌為代表的革蘭陰性病原菌中的耐藥菌株發生率高［20］，部分廣譜抗生素可能治療效果不佳，應結合經驗預防性使用抗菌藥物或根據尿培養及藥敏結果選擇合適的抗生素治療。此外，在本研究中，UTI患兒住院費用明顯高于非UTI者，該結果顯示了預防DM患兒發生UTI的重要性。

本研究顯示，病程長的患者容易發生UTI，同時UTI組的HbA1c水平高于非UTI組，分析原因為隨著DM病程的延長，機體葡萄糖利用率降低，蛋白質合成功能減弱，ALB需求量增加、合成減少、分解代謝加速，導致負氮平衡，使組織修復能力和抵抗細菌感染的能力減弱［21］。而長期高血糖水平可使機體中性粒細胞的吞噬、抗菌能力降低，增加感染機會［22］。同時，病程越長，越容易引起周圍神經病變，導致松弛性膀胱，排尿功能障礙，大量葡萄糖從腎小球濾過時，尿中葡萄糖為細菌提供了豐富的營養源，誘導細菌繁殖，從而引起UTI的發生［23］。此時往往需要反復導尿。

本研究顯示，留置導尿管是發生UTI的風險因素之一。留置導尿管可能使尿道正常菌群失調，導尿操作不慎導致尿道和膀胱黏膜物理損傷，容易成為細菌的侵襲目標。同時，留置導尿管時，尿液不能排干凈，尿液滯留不僅為細菌提供了繁殖環境，還可能增加尿液向上反流到腎臟的風險，引發逆行尿路感染。其次，導尿管表面容易形成細菌生物膜，生物膜內的細菌對抗生素具有更高的抵抗力，使得感染更加難以治療［24-25］。有研究發現，高達80%的UTI由留置導尿管引起［24］，若炎癥控制欠佳，則會引起DM等一系列并發癥的發生。

DM急性并發癥以酮癥酸中毒多見［26］。本研究結果顯示，UTI組酮癥酸中毒發生比例和血Cr水平明顯高于非UTI組。DM兒童血Cr水平升高表明存在腎功能損傷，這可能降低泌尿系統的防御功能［27］，使細菌更易侵入和定植，從而增加UTI的風險，也有可能是UTI帶來的結果。因此，在DM患者住院期間，應根據本研究中篩選的UTI相關危險因素及時采取相應的預防措施，如做好健康宣教，嚴格控制留置導尿管的適應證及時間，積極檢測/控制血糖避免出現酮癥酸中毒等。

本研究結果顯示住院時間長是兒童DM合并UTI的獨立危險因素。因為住院時間的延長導致患者有更多的機會接觸醫院環境內的病原菌，尤其是耐藥菌，增加了感染的風險。同時，住院期間也有可能因院內感染發生UTI，從而導致住院時間延長。既往已有研究表明，住院時間長是成人DM合并UTI的危險因素［28-29］。因此，應盡可能縮短DM患者住院時間，做好宣教，避免院內感染的發生，從而減輕患者經濟壓力。有文獻報道DM住院咨詢、DM教育計劃可以有效縮短住院時間［30］，在臨床實踐中應加以重視。

肥胖可能會增加UTI的風險。因肥胖患者體內炎性細胞因子數量減少引發自然殺傷細胞功能障礙，減弱巨噬細胞和樹突狀細胞的功能，對病原體抗炎反應不足，使得人體抵御病原體能力降低，從而導致DM患者發生UTI的風險增加［31-32］。既往在成人中進行的研究結果表明，肥胖患者發生UTI的風險是正常體質量患者的2.5倍［33］。同時，一項納入86 638例患者的研究顯示，肥胖的女性患兒比正常體質量的女性患兒發生UTI的風險增加了45%［31］。在本研究中兒童DM的類型以T1DM為主（85.6%），此結論與以往研究基本相同［2］。但超重或肥胖并非兒童DM合并UTI的獨立危險因素，這可能是因為本研究納入的研究對象以TIDM為主，其中僅有13.8%（22/160）患者存在肥胖。因此，關于肥胖是否會增加DM兒童出現UTI的風險仍需更大樣本量的研究進一步論證。

本研究存在一定局限性。首先，本研究為回顧性研究，數據收集不夠充分全面；其次，由于納入的研究人群有限，本文沒有按照DM類型及UTI類型進行亞組分析。因此，本研究的結論應謹慎地解釋，需要研究設計更完善、樣本量更充足的前瞻性研究進一步論證。

綜上所述，兒童DM患兒易合并UTI，可能與住院時間、留置尿管、酮癥酸中毒、病程、HbA1c、血Cr和ALB水平有關。應針對上述影響因素進行防治，如采取DM住院咨詢及住院DM宣教等方式，以降低其住院期間發生UTI的風險。

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（2024-02-10收稿 2024-03-30修回）

（本文編輯 胡小寧）

基金項目：天津市醫學重點學科（專科）建設項目（TJYXZDXK-068C）；天津市衛生健康委衛生健康科技項目（TJWJ2022XK008）

作者單位：1天津醫科大學研究生院（郵編300070）；2天津醫科大學總醫院兒科；3烏魯木齊市第一人民醫院（烏魯木齊兒童醫院）兒科

作者簡介：尼加提·阿力木（1990），男，碩士在讀，主要從事兒童內分泌相關研究。E-mail：nijatjan@tmu.edu.cn

△通信作者 E-mail：rzheng@tmu.edu.cn