尿路感染的实验室诊断进展

黄伟文 王芳

尿路感染的实验室诊断进展

黄伟文 王芳

尿路感染的危险因素及病因是由于病原菌入侵尿道而所致。菌尿、白细胞尿的检出是尿路感染确诊的重要指标。菌尿的检测方法包括菌尿的显微镜检查、尿细菌定量培养、尿中亚硝酸盐定性检测、三磷酸腺苷测定、鲎试验等；脓尿的检测方法有尿中白细胞酯酶测定、脓尿显微镜检查、全自动尿分析仪定量计数测定、尿白细胞排泄率法及Addis计数法。超敏C蛋白、ESR、降钙素原检测也是尿量感染诊断的重要方法。

尿路感染；菌尿；全自动尿分析仪；显微镜

尿路感染是临床实践中最常见的细菌感染，发病率约2%。临床主要表现为尿频、尿急、尿痛，严重者引起全身性感染，此即为膀胱刺激征。在尿路感染患者中女性比例高于男性，已婚者高于未婚者，孕期妇女发病率高于非孕期妇女。尿路感染也是常见的医院获得性感染，大部分是因留置各种尿路装置所致[1]。尿路感染严重影响患者的身心健康，故而尽早进行有效的诊治对提高患者生存质量有着重要意义。

目前，尿路感染的危险因素及病因是由于病原菌入侵尿道而所致。根据感染部位不同可将尿路感染分为上尿路、下尿路感染；根据临床症状特点分为无症状菌尿、急性单纯性膀胱炎、急性单纯性肾盂肾炎等[2]。表现、病情轻重的不同，其诊断标准也不同。为此，本研究对尿路感染近年来的实验室诊断进展做一综述。

1 尿路感染的实验室诊断标准

由于尿路感染临床症状不典型，病情轻重不一，极易复发，若治疗不当可致耐药性的发生，最终形成难治性尿路感染[3]。尿路发生感染后，尿液中一般可检测出细菌、白细胞等有形成份，血清可检查到血清超敏C反应蛋白、红细胞沉降率增加等变化，这些指标目前已成为临床诊断的客观依据。另外，免疫荧光法、膀胱冲洗尿培养法测定尿沉渣中降钙素原、尿β2微球蛋白、细菌等，结合影像学检查等可对感染部位进行定位。这些检测方法当中，菌尿、白细胞尿的检出是尿路感染确诊的重要指标。

KASS在20世纪60年代中期提出采用尿细菌数超过105CFU/mL作为尿路感染的诊断标准，此后陆续出现大量的有关尿路感染诊断标准的报道。

美国感染性疾病协会(Infectious Diseases Society in USA：（1）下尿路感染有明显症状者，晨起中断尿定量检测细菌培养菌落数≥103CFU/mL，敏感度、特异度均达80%以上；（2）上尿路感染伴明显症状者，晨起中断尿定量检测细菌培养菌落数≥104CFU/mL，敏感度、特异度均达95%以上。有研究对无症状菌尿进行定义：连续2次晨尿中段尿培养菌种相同，且菌落数超过105CFU/mL[4-5]。

我国于1978年开始经多次讨论后制定的尿路感染诊断标准为[6-7]：（1）晨起中段尿定量检测细菌培养菌落数≥105CFU/mL；（2）晨起中段尿离心后高倍视野可见沉渣白细胞数超过5个或有尿路感染症状的患者。满足（1）（2）者可确诊，无（2）项者则需复查尿细菌计数，菌落数≥105CFU/mL，两次细菌相同者可确诊；（3）膀胱穿刺尿细菌培养阳性者可确诊；（4）对不能做尿细菌培养计数者，可取患者治疗前晨起中段尿离心，采用革兰染色法确定有无细菌，每个油镜视野超过1个细菌，且伴明显的尿路感染症状者可确诊；（5）晨起中段尿细菌培养细菌数在104～105CFU/ mL需复查，细菌数仍为104～105CFU/mL时则根据临床症状诊断或行膀胱穿刺尿细菌培养以明确诊断。

2 菌尿的检测和确定

当尿液中存在大量的细菌繁殖时可形成菌尿，有假性、真性两种类型。若存在真性菌尿则可确诊为尿路感染。真性菌尿是指排除假阳性后，行膀胱穿刺尿细菌培养阳性者；或晨起中段尿细菌培养菌落≥105CFU/mL≥105 CFU/mL且细菌相同则可确诊[8]。目前，对真性均尿筛查主要有：（1）菌尿的显微镜检查；（2）尿细菌定量培养；（3）尿中亚硝酸盐的定性检测；（4）三磷酸腺苷测定；（5）鲎试验。另外还有气液相色谱技术、核酸杂交技术、生物发光技术、全自动尿分析仪定量计数尿中菌量等。

2.1 菌尿的显微镜检查 有离心和非离心两类。离心是指用10 mL尿液标本置于无菌离心管中，离心5 min，取沉渣行革兰染色后镜检；非离心是指尿液直接涂片，行革兰染色后镜检。

尿液的显微镜检查可直接判断是否存在细菌，观察细菌形态，还可区分革兰阳性球菌或杆菌、革兰阴性球菌或杆菌、真菌等。临床医师可根据检查结果选择合适的抗菌药，缩短诊治时间，避免经验用药。然而，传统显微镜检查受多种因素影响，误差大，敏感度低，重复性和准确性较差。据研究表明，当尿细菌菌落≥105CFU/mL时，显微镜检查的敏感性较高，但菌落在102～103CFU/mL之间较能检出[9-10]。

2.2 尿细菌定量培养 尿细菌培养可确诊是否感染，还可确定细菌的种类，进行药敏试验，指导临床医师选用敏感抗菌药物，因此目前被认为是尿路感染的金标准[11]。

目前，我国制定的尿细菌培养阳性的判定标准有[12]：（1）有细菌生长，革兰阳性球菌菌落数≥104CFU/mL，或革兰阴性杆菌≥105CFU/mL；（2）若存在两种致病菌生长，则选计数接近或≥104CFU/mL的细菌为阳性；若超过两种致病菌生长则视为污染，需重新进行细菌培养[13]。然而，由于尿细菌培养技术要求高，多需3～4 d才能获得结果，且培养阴性率高达70%～80%，检测费用也较高。Nosseir等[14]对198份疑似尿路感染患者的晨起中段尿液进行细菌培养，阳性率仅为21.5%。部分尿路感染存在尿细菌数＜105CFU/mL或无菌生长的情况，其原因为：收集患者中段尿时，消毒液误入尿液中；患者伴有明显的尿频、尿急、尿痛症状，尿液在膀胱内停留＜6 h，细菌繁殖时间较短，而革兰阳性球菌繁殖一代需要较长的时间；尿路感染是由厌氧菌、苛氧菌、分枝杆菌、真菌等引起，常规方法培养不出；逆行性尿路感染的早期膀胱内细菌仅由较少细菌繁殖；患者已自行使用抗生素。

2.3 尿中亚硝酸盐定性检测 尿液中部分细菌通过产生亚硝酸盐还原酶，将饮食或蛋白质代谢产生的硝酸盐还原为亚硝酸盐。尿中亚硝酸盐的定性检测通常采用干化学试带法，该法可初步判定是否存在菌尿，但也存在一些不足：尿液须在膀胱停留超过4 h；易受维生素C、利尿剂等药物的影响；食物中须含硝酸盐，且感染菌可产生硝酸盐还原酶。有研究报道，尿中亚硝酸盐的定性检测对尿路感染诊断的敏感性、特异性分别为40%～60%、85%～98%，正确率为40%～50%[15]。随着抗菌药的广泛使用，产硝酸盐还原酶的大肠埃希菌引起的尿路感染发生率逐渐减少，其他不能产生硝酸盐还原酶的病原微生物所致的尿路感染发生率逐年升高[16]。有学者对300例疑似尿路感染患者的晨起中段尿进行细菌培养，结果获得73株菌，真菌8.2%(6/73)；革兰阳性细菌30.1%(22/73)；革兰阴性细菌61.6%(45/73)，其中大肠埃希菌43.8%(32/73)。提示大肠埃希菌是尿路感染发生的主要致病菌，其他非产硝酸盐的致病微生物超过35%。这影响了干化学试带法检测的准确性，假阴性率可高达40%[17]。

2.4 全自动尿分析仪定量计数尿中菌量 该法可对疑似感染患者的尿液快速、无痛性筛检。全自动尿分析仪由日本Sysmex公司生产，包括UF-50、UF-100系列，通过两种荧光染料urinosearch分别结合细胞膜和DNA、RNA，可快速的获得尿液中的有形成份。

由于抗菌药的广泛使用，部分尿路感染患者即便有明显临床症状，但无法用常规尿细菌培养判断，这可能是L型细菌感染所致。一项研究对全自动尿分析仪定量分析仪测定尿中菌量与细菌L型高渗培养进行对照，结果显示cut-off值大于或等于2750个/μL，且白细胞数大于或等于20个/μL可确诊，可见该方法具有简单、快速、准确的有点[18]。

2.5 其他方法 三磷酸腺苷测定，可较快筛查出需细菌培养的尿路感染疑似人群，缩短细菌培养的时间[19]。鲎试验是内毒素的检测方法，其阳性提示内毒素血症或革兰阴性菌感染。若患者行膀胱穿刺尿鲎试验阳性则可诊断为尿路革兰阴性菌感染。发光技术分为生物、化学发光两种，可快速对菌尿症进行诊断，尤其是晨起中段尿检测，可在20 min内获得结果，可作为菌尿症初筛的有效方法。DNA芯片技术是近年来出现的检测方法，可对尿中病原微生物进行鉴定，目前已有白色念珠菌DNA芯片、金黄色葡萄球菌DNA芯片等[20]。

3 脓尿的检测

脓尿是指尿路感染引起黏膜损伤，大量炎症细胞浸润使尿液中存在大量白细胞。目前，脓尿测定方法主要有白细胞酯酶测定、显微镜检查、Addis计数、白细胞排泄率、全自动尿分析仪定量计数法等。

3.1 尿中白细胞酯酶测定 干化学试带LE模块中含有吲哚酚酯，中性粒细胞酯酶可与其发生反应，同时结合重氮盐而呈紫色，白细胞浓度越高颜色则越深。该方法有许多不足之处：无法对单核细胞和淋巴细胞进行检测，若尿路感染是因淋巴细胞所致则会导致检测结果假阴性；温度偏低、尿比重高、高葡萄糖尿、含维生素C或大剂量先锋霉素Ⅳ或庆大霉素的尿标本、蛋白尿(蛋白含量＞5 g/L)可出现假阴性；另外尿中含甲醛或呋喃坦啶或高浓度胆红素时出现假阳性[21]。因此，该法敏感性高(70%～90%)，而特异性低。

3.2 脓尿显微镜检查 包括SM染色镜检、非染色直接镜检。SM染色后脓细胞呈淡染细胞和浓染细胞两种形态，淡染细胞为具有活性的白细胞，浓染细胞为已死亡的白细胞。急性尿路感染患者脓尿SM染色以淡染细胞为主，而慢性尿路感染患者脓尿SM染色以浓染细胞为主。因此该法可区别急性、慢性尿路感染。非染色直接镜检法可快速确定是否存在白细胞或脓细胞和数量，结合菌尿检查结果，可对尿路感染进行筛查[22]。据报道，非染色镜检法脓细胞检出率明显低于SM染色镜检法。

3.3 全自动尿分析仪定量计数测定 该法可准确确定尿液中的白细胞数量。临床医生根据该法的测定结果可判断是否存在感染、感染程度及病程。该法结合白细胞计数与细菌培养，大大提高了尿路感染的检出率，特异度也极大提高。虽然该法简便、快速、标准化程度高，但也有研究指出，当尿液中存在结晶、小圆上皮细胞、酵母菌、滴虫等有形成份时会影响白细胞的检测结果，假阳性率增加[23]。

3.4 尿白细胞排泄率法及Addis计数法 据报道，大部分尿路感染患者尿脓细胞排泄率超过30万个/h。其准确性与Addis计数相当，但操作简单，基本可以替代Addis计数法。

4 尿路感染的其他实验室检查

尿路感染可引起超敏C蛋白、沉降率及降钙素原等指标的改变。超敏C蛋白是一种急性时相反应蛋白，由肝细胞合成，当感染或创伤发生时，其被大量释放入血，血中含量迅速增加。因此急性尿路感染或存在血行感染时，超敏C蛋白增加明显，ESR加快。有研究报道，降钙素原与全身感染的发生及严重程度和预后相关[24]。

5 小结

尿路感染是常见病，多发病，因此通过快速定量检测菌尿、脓尿筛检对尽早采取合理的治疗措施，改善患者预后有着重要意义。最近出现的全自动尿分析仪具有简便、快捷、准确等优势，这对提高尿路感染的准确诊断率有极大的促进作用。

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10.3969/j.issn.1009-4393.2015.8.008

广西 545007 广西柳州市柳铁中心医院输血科 （黄伟文 王芳）