下呼吸道感染患者血浆和肽素和降钙素原水平变化及其临床意义研究

尹燕，刘怡妍，侯刚，王秋月，康健

·论著·

下呼吸道感染患者血浆和肽素和降钙素原水平变化及其临床意义研究

尹燕，刘怡妍，侯刚，王秋月，康健

目的探讨下呼吸道感染(LRTI)患者血浆和肽素和降钙素原(PCT)水平变化及其临床意义。方法选取2007年12月—2008年8月于中国医科大学附属第一医院呼吸内科住院的LRTI患者45例作为LRTI组，门诊确诊的稳定期慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者16例作为COPD组，体检中心体检健康者14例作为健康对照组。采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测3组受试者血浆和肽素和PCT水平，比较各组受试者血浆和肽素和PCT水平，分析LRTI患者血浆和肽素和PCT水平与CURB-65评分及痰培养结果的关系。结果LRTI组和COPD组患者血浆和肽素水平高于健康对照组，LRTI组高于COPD组(P＜0．01)。LRTI组患者血浆PCT水平高于健康对照组和COPD组(P＜0．01)。慢性阻塞性肺疾病急性加重(AECOPD)患者血浆和肽素、PCT水平高于COPD患者(P＜0．05)。直线相关分析结果显示，血浆和肽素和PCT水平与CURB-65评分均呈正相关(r值分别为0．425、0．631，P＜0．05)。根据痰培养结果将LRTI患者分为痰培养阳性组14例和痰培养阴性组31例，痰培养阳性组患者血浆PCT水平高于痰培养阴性组(P＜0．0l);但两亚组患者血浆和肽素水平比较，差异无统计学意义(P＞0．05)。不同血浆PCT水平患者痰培养阳性率比较，差异有统计学意义(P＜0．001)。结论LRTI患者血浆和肽素和PCT水平明显升高，检测血浆和肽素和PCT水平有助于评估LRTI严重程度，血浆PCT水平可作为LRTI细菌感染的辅助诊断指标。

下呼吸道感染;肺疾病，慢性阻塞性;降钙素原;和肽素

尹燕，刘怡妍，侯刚，等．下呼吸道感染患者血浆和肽素和降钙素原水平变化及其临床意义研究［J］．实用心脑肺血管病杂志，2015，23(4):32-36．［www．syxnf．net］

Yin Y，Liu YY，Hou G，et al．Changes and clinical significances of plasma levels of copeptin and procalcition in patients with lower respiratory tract infections［J］．Practical Journal of Cardiac Cerebral Pneumal and Vascular Disease，2015，23 (4):32-36．

下呼吸道感染(lower respiratory tract infections，LRTI)是指声门以下的气道感染，如急性支气管炎、慢性阻塞性肺疾病急性加重(acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease，AECOPD)、支气管扩张合并感染及社区获得性肺炎(community acquired pneumonia，CAP)等［1］，该病是住院患者常见的并发症类型，也是我国人群主要死亡原因之一。临床研究提示，准确预测感染特别是重症感染，及早期合理实施经验性抗感染治疗可明确改善患者预后［2］。然而，LRTI患者抗生素使用不规范现象较常见，滥用抗生素是造成抗生素耐药细菌广泛传播的主要原因。因此，合理和限制使用抗生素有利于减少微生物耐药的出现。而限制抗生素滥用的关键在于快速、准确的病原学诊断，以区分LRTI是细菌感染或其他感染(大多数是病毒感染)［2］。因此，早期、准确地预测感染类型一直是临床关注的热点。和肽素(copeptin)是精氨酸血管加压素(AVP)前体C末端的一部分［3］，血浆和肽素水平随感染性疾病的严重程度而发生变化，己有研究提示，和肽素可作为LRTI患者的预警分子［4］。降钙素原(procalcition，PCT)是降钙素前体物质［5］，其在严重细菌感染时会升高，是一个易检测的指标。研究显示，PCT对预后的评估价值远高于病原学指标，PCT持续升高常提示预后不良或治疗失败［5-6］。为了探讨和肽素和PCT对LRTI的预测和评估价值，本研究测定了LRTI患者血浆和肽素和PCT水平，并探讨其临床意义。

1 对象与方法

1．1 研究对象选取2007年12月—2008年8月于中国医科大学附属第一医院呼吸内科住院的LRTI患者45例作为LRTI组，门诊确诊的稳定期慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者16例作为COPD组，均符合“医院感染诊断标准(试行)”［7］及“慢性阻塞性肺疾病诊治指南”［8］中的相关诊断标准。LRTI组中AECOPD 12例、CAP 25例、支气管扩张合并感染5例、慢性支气管炎急性发作3例。排除标准:(1)孕妇;(2)明确或高度怀疑肺结核患者;(3)明确或高度怀疑非感染性疾病且不伴有LRTI患者;(4)严重免疫缺陷患者;(5)影响血浆和肽素水平升高的不稳定型心绞痛、急性心肌梗死、糖尿病及肺癌等疾病住院患者。选择同期体检中心体检健康者14例作为健康对照组。LRTI组中男32例，女13例;平均年龄(62．5±15．8)岁。COPD组中男10例，女6例;平均年龄(64．1±8．7)岁。健康对照组中男9例，女5例;平均年龄(62．9±11．8)岁。3组受试者性别、年龄间具有均衡性。所有受试者于研究前同意合作并签署知情同意书。

1．2 研究方法

1．2．1 标本的采集(1)痰液标本的采集:受试者于入组后24 h内晨起用0．9%氯化钠溶液漱口后咳深部痰液，对每份痰液标本进行涂片和革兰染色，判断痰液标本是否合格。按照中华医学会呼吸病学分会制定的标准:每低倍镜视野鳞状上皮细胞＜10个，白细胞＞25个，或鳞状上皮细胞/白细胞＜10/25为镜检合格痰液标本［8］。合格痰液标本1 h内送检进行痰培养。(2)血液标本的采集:受试者于清晨6:00～7:00空腹状态下采取肘静脉血5 ml，置于促凝离心管中混匀，1 h内4℃条件下离心，3 000 r/min离心15 min，分离血浆于离心管中，置于-70℃冰箱中保存。

1．2．2 血浆和肽素、PCT水平的检测采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测血浆和肽素和PCT水平，和肽素检测试剂盒由美国Phoenix公司生产，PCT检测试剂盒由美国ADL公司生产，标本处理、测定及其水平计算均按试剂盒说明书的操作规程进行。

1．2．3 病情严重程度的评价采用CURB-65评分体系［9］，内容包括意识障碍(对人、地点、时间的定向力障碍)、氮质血症(尿素氮＞7 mmol/L)、呼吸频率＞30次/min、低血压〔收缩压＜90 mm Hg(1 mm Hg= 0．133 kPa)，舒张压＜60 mm Hg〕、年龄＞65岁，每项达到标准得1分。根据CURB-65评分将LRTI患者分为轻度(0～1分)、中度(2分)和重度(＞2分)。

1．3 指标观察比较各组受试者血浆和肽素和PCT水平变化，分析LRTI患者血浆和肽素和PCT水平与CURB-65评分及痰培养结果的关系。

1．4 统计学方法应用SPSS 17．0统计学软件进行数据

2 结果

2．1 3组受试者血浆和肽素和PCT水平比较3组受试者血浆和肽素和PCT水平比较，差异有统计学意义(P＜0．05)。LRTI组和COPD组患者血浆和肽素水平高于健康对照组，LRTI组高于COPD组，差异有统计学意义(P＜0．01)。LRTI组患者血浆PCT水平高于健康对照组和COPD组，差异有统计学意义(P＜0．01，见表1)。将LRTI组患者按照疾病类型进行分组，各亚组患者血浆和肽素、PCT水平比较，差异无统计学意义(P＞0．05，见表2)。

表1 3组受试者血浆和肽素和PCT水平比较(±s，μg/L)Table 1 Comparison of plasma levels of copeptin and PCT among three groups

表1 3组受试者血浆和肽素和PCT水平比较(±s，μg/L)Table 1 Comparison of plasma levels of copeptin and PCT among three groups

注:PCT=降钙素原;与COPD组比较，*P＜0．05;与健康对照组比较，△P＜0．05

组别例数和肽素PCT健康对照组14 0．74±0．22 0．15±0．04 LRTI组45 3．22±0．97＊△2．28±1．56＊△COPD组16 1．76±0．41△0．41±0．30 F 0．001 0．006 28．69 9．93 P值值

表2 不同疾病类型的LRTI患者血浆和肽素和PCT水平比较(±s，μg/L)Table 2 Comparison of plasma levels of copeptin and PCT in LRTI patients of different disease types

表2 不同疾病类型的LRTI患者血浆和肽素和PCT水平比较(±s，μg/L)Table 2 Comparison of plasma levels of copeptin and PCT in LRTI patients of different disease types

疾病类型例数和肽素PCT AECOPD 12 3．14±0．98 2．44±1．45支气管扩张合并感染5 4．21±0．72 2．88±1．74 CAP 25 3．11±0．99 2．07±1．62慢性支气管炎急性发作3 2．28±1．62 2．88±0．46 F 2．16 0．41 P值值0．110 0．750

2．2 COPD患者不同时期肺功能及血浆和肽素、PCT水平比较AECOPD和稳定期COPD患者性别、第一秒用力呼气容积(FEV1)占预计值百分比、FEV1/用力肺活量(FVC)比较，差异无统计学意义(P＞0．05); AECOPD患者血浆和肽素、PCT水平高于COPD患者，差异有统计学意义(P＜0．05，见表3)。

2．3 LRTI患者血浆和肽素、PCT水平与CURB-65评分的相关性分析直线相关分析结果显示，血浆和肽素、PCT水平与CURB-65评分均呈正相关(r值分别为0．425、0．631，P＜0．05，见图1～2)。

表3 AECOPD和稳定期COPD患者肺功能及血浆和肽素、PCT水平比较Table 3 Comparison of lung function，the plasma level of copeptin and PCT between AECOPD patients and stable COPD patients

图1 LRTI患者血浆和肽素水平与CURB-65评分关系的散点图Figure 1 Scatter diagram of plasma copeptin level and CURB-65 scores in patients with LRTI

图2 LRTI患者血浆PCT水平与CURB-65评分关系的散点图Figure 2 Scatter diagram of plasma PCT level and CURB-65 scores in patients with LRTI

2．4 血浆和肽素和PCT水平与痰培养阳性结果的关系

45例LRTI患者入院后均进行痰培养，培养出细菌14例，痰培养阳性率为30．4%。其中革兰阴性菌11株，包括肺炎克雷伯杆菌4株、铜绿假单胞菌5株、嗜麦芽假单胞菌1株、鲍曼不动杆菌1株;革兰阳性菌3株，包括肺炎链球菌、屎肠球菌、金黄色葡萄球菌各1株。根据痰培养结果将LRTI患者分为痰培养阳性组14例和痰培养阴性组31例，痰培养阳性组患者血浆PCT水平高于痰培养阴性组，差异有统计学意义(P＜0．01);但两亚组患者血浆和肽素水平比较，差异无统计学意义(P＞0．05，见表4)。42例患者PCT≥0．5 μg/L，PCT＜0．5 μg/L患者痰培养阳性率为0、PCT为0．5～2．0 μg/ L患者痰培养阳性率为8%(2/23)、PCT为2．1～5．0 μg/L患者痰培养阳性率为56%(9/16)、PCT＞5．0 μg/L患者痰培养阳性率为100%(3/3)，不同血浆PCT水平患者痰培养阳性率比较，差异有统计学意义(χ2= 18．01，P＜0．001)。

表4 不同痰培养结果LRTI患者血浆和肽素和PCT水平比较(±s，μg/L)Table 4 Comparison of plasma levels of copeptin and PCT in patients with LRTI of different sputum culture results

表4 不同痰培养结果LRTI患者血浆和肽素和PCT水平比较(±s，μg/L)Table 4 Comparison of plasma levels of copeptin and PCT in patients with LRTI of different sputum culture results

组别例数和肽素PCT痰培养阳性组14 3．31±1．00 3．87±1．38痰培养阴性组31 3．20±1．02 1．72±1．03 t 0．143 29．505 P值值0．707 0．006

3 讨论

和肽素是AVP的前体——加压素原(Pro-AVP) C末端的结构成分，是由39个功能未知的氨基酸糖肽组成，分子量为5 kD。目前，和肽素的功能尚未完全明确，其可能是通过钙连接蛋白/钙网织蛋白系统的作用，辅助错误折叠的单体重新折叠，以保证其稳定的生物学效应［3］。AVP是由下丘脑分泌的9肽抗利尿激素，可在渗透压和血流动力学刺激作用下释放进入全身循环系统，从而发挥抗利尿和血管收缩作用，但只有10%～20%的AVP具有收缩血管、升高血压、抗利尿等循环调节作用，并参与机体的应激反应［10］。低血压、低氧分压、高血浆渗透压、酸中毒均可以升高血液循环中AVP水平［11］，且其水平与疾病严重程度和预后密切相关，因此，AVP曾被认为是以上疾病的重要预警标志分子［11-12］，但其在体外很不稳定，大部分与血小板结合，即使在-20℃条件下也会被快速清除，且缺乏精确检测AVP水平的实验方法，因此，AVP在临床上使用受限。和肽素的合成与AVP有关，其能反映体内AVP水平。和肽素在体外性质稳定，其水平至少能在室温下7 d、4℃条件下14 d保持不变，因此和肽素成为反映体内AVP水平的良好生物指标［12］。2005年Struck等开始关注脓毒败血症患者血清和肽素水平，近几年有临床和动物试验报道，出血性和败血症性休克、COPD、心肌梗死和心力衰竭［13-14］等疾病患者血清或血浆和肽素水平升高与患者预后密切相关。因此，和肽素有望成为以上疾病的预警标志分子，但仍需大量临床研究予以证实。

本研究结果显示，LRTI患者和肽素水平明显高于健康人群和COPD稳定期患者，LRTI不同疾病类型患者血浆和肽素水平间无明显差异，可能与本研究样本量小有关;LRTI患者血浆和肽素水平与CURB-65评分呈正相关，表明血浆和肽素水平越高，病情严重程度越严重。和肽素可以作为LRTI患者的预警分子，对远期预后有提示作用，但其判定阈值仍需扩大样本量进一步进行研究。和肽素与血浆渗透压之间无相关性，本研究仅2例患者血浆渗透压高于参考范围的高值。血压也无法解释和肽素水平的升高，研究对象的血压均处于参考范围，即使血压轻微下降也对AVP水平基本无影响。因此，和肽素水平升高不能用生理条件下血浆渗透压及血压变化刺激分泌AVP、和肽素进行解释，其水平升高可能由感染解释更合适，内毒素直接刺激AVP和和肽素的释放而不需要通过压力感受器和渗透压感受器，或机体应激反应产生的细胞递质(如白介素1、6，肿瘤坏死因子等)的间接刺激作用［15-16］。本研究结果显示，根据痰培养结果进行分组的两亚组患者血浆和肽素水平比较无明显差异。

PCT是一种炎性标志物，PCT mRNA由位于11号染色体的CALC-I基因合成。在非感染状态下，PCT限制选择表达在甲状腺和肺的神经分泌细胞上;微生物感染时，CALC-I基因被诱导而表达普遍性升高，导致PCT在机体所有组织和不同类型的细胞中持续释放。实质组织细胞(包括肝、肾、肺、脂肪和肌肉)是循环中PCT的主要来源，正常情况下血浆PCT低于0．1 μg/ L，全身性感染时血浆PCT达到0．5 μg/L，感染非常严重时甚至达到l．0 μg/L［17］。健康人血浆PCT水平＜0．1 μg/L，PCT＞0．5 μg/L则表示有急性细菌感染(0．5 μg/L被认为是感染性疾病的分界值)，全身性细菌感染时PCT水平明显升高，而局限性细菌感染不会诱导血浆PCT水平升高或仅引起小幅度升高［17-18］。血清PCT水平能反映COPD不同时期炎性程度［19-21］。本研究结果显示，痰培养结果阳性组患者血浆PCT水平明显高于痰培养阴性组，且血浆PCT水平越高，细菌培养结果阳性率越高，提示血浆PCT水平可作为细菌感染的辅助判断

指标。45例LRTI患者痰培养阳性率为30．4%，病原体以革兰阴性菌为主，可能与所选研究对象基本上在入院前进行抗生素治疗有关。血浆PCT水平与CURB-65评分呈正相关，但血浆和肽素水平与病情严重程度间关系更密切。因此，血浆和肽素和PCT水平升高均与病情严重程度有关，病情越严重其水平升高越明显。血浆和肽素水平升高不能仅用感染进行解释，可能与机体应激反应和体内失衡有关，但具体影响因素有待进一步深入研究。

AECOPD患者血浆和肽素水平和PCT水平均高于COPD稳定期患者，且COPD稳定期患者血浆和肽素水平明显高于健康人群。但COPD稳定期患者血浆PCT水平与健康人群间无明显差异，提示感染可能是COPD患者发生急性加重的主要原因。至于COPD稳定期患者血浆和肽素水平为何出现异常现象目前尚不清楚，是否能通过检测血浆和肽素水平预测患者远期发病情况有待于进一步深入研究。

综上所述，LRTI患者血浆和肽素和PCT水平明显升高，且与病情严重程度呈正相关，细菌感染时血浆PCT水平升高更明显。因此，检测血浆和肽素水平有助于评估LRTI严重程度，血浆PCT水平可作为LRTI细菌感染的辅助诊断指标。

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Changes and Clinical Significances of Plasma Levels of Copeptin and Procalcition in Patients w ith Lower Respiratory Tract Infections

YIN Yan，LIU Yi-yan，HOU Gang，et al．
Institute of Respiratory Disease，the First Affiliated Hospital of China Medical University，Shenyang 110001，China

Objective To explore the changes and clinical significances of plasma levels of copeptin and procalcition of patients with lower respiratory tract infections．M ethods From December 2007 to August 2008 in the First Affiliated Hospital of China Medical University，45 in-patients with lower respiratory tract infections were selected as A group in the Department of Respiratory Medicine，16 COPD patients were selected as B group in the Department of Outpatient Clinic，14 healthy cases were selected as control group in the Physical Examination Center．ELISA was used to detect the plasma levels of copeptin and procalcition，and their correlations with CURB-65 score and sputum culture results were analyzed．Results Plasma copeptin level of groups A and B was statistically significantly higher than that of control group，respectively，and that of A group was statistically significantly higher than that of B group(P＜0．01)．Plasma procalcition level of A group was statistically significantly higher than that of B group and control group，respectively(P＜0．01)．Plasma levels of copeptin and procalcition of patients with AECOPD were statistically significantly higher than those of patients with COPD(P＜0．05)．Linear correlation analysis showed that，plasma levels of copeptin and procalcition were positively correlated with CURB-65 score(r=0．425，

Lower respiratory tract infections;Pulmonary disease，chronic obstructive;Procalcition;Copeptin

R 563

A

10．3969/j．issn．1008-5971．2015．04．010

2014-12-10;

2015-04-05)

(本文编辑:谢武英)

国家十二五科技支撑计划项目(2012BA105B00);辽宁省科技厅项目(2013225049-51);辽宁省科技厅优秀人才计划项目(2014021031)

110001辽宁省沈阳市，中国医科大学附属第一医院呼吸疾病研究所

王秋月，110001辽宁省沈阳市，中国医科大学附属第一医院呼吸疾病研究所;E-mail:qywang2002@hotmail．com

0．631，P＜0．05)．Of the 45 patients with lower respiratory tract infections，14 cases occurred positive culture results(A subgroup)，31 cases did not(B subgroup)，plasma procalcition level of A subgroup was statistically significantly higher than that of B subgroup(P＜0．05)，but no statistically significant differences of plasma copeptin levels was found between the two subgroups(P＞0．05)．There was statistically significantly difference of sputum culture positive rate in patients with different plasma procalcition levels(P＜0．001)．Conclusion Plasma levels of copeptin and procalcition of patients with lower respiratory tract infections are significantly increased，and the detection of them is helpful to judge the severity of lower respiratory tract infections;plasma procalcition level can be used as an assistant diagnosis index for bacterial infection in patients with lower respiratory tract infections．