小儿病毒性脑炎和化脓性脑膜炎脑脊液四氢生物蝶呤、新蝶呤、一氧化氮水平的变化及临床意义

●临床研究

小儿病毒性脑炎和化脓性脑膜炎脑脊液四氢生物蝶呤、新蝶呤、一氧化氮水平的变化及临床意义

金松华 刘霞 李桂军 周向明 张解宁 吴鸣 陈俊国 钟文华 周庆女

目的 探讨小儿病毒性脑炎和化脓性脑膜炎脑脊液四氢生物蝶呤（BH4）、新蝶呤（NPT）、一氧化氮（NO）水平的变化及其临床意义。方法 选择病毒性脑炎患儿30例、化脓性脑膜炎患儿12例、非颅内感染性疾病的患儿20例（对照组），行腰椎穿刺取脑脊液，应用ELISA法测定脑脊液的BH4、NPT和NO水平，并进行比较。结果 3组患儿脑脊液中BH4、NPT和NO水平差异比较均有统计学意义（均P＜0.01）。病毒性脑炎组脑脊液中BH4、NPT和NO水平均高于对照组，两组脑脊液中NPT和NO水平差异比较均有统计学意义（P＜0.05或0.01），而两组脑脊液中BH4水平比较差异无统计学意义（P＞0.05）。化脓性脑膜炎组脑脊液中BH4、NPT和NO水平均高于对照组，两组脑脊液中BH4、NPT和NO水平差异均有统计学意义（均P＜0.01）；病毒性脑炎组脑脊液中NPT水平高于化脓性脑膜炎组，两组比较差异有统计学意义（P＜0.05）；而化脓性脑膜炎组脑脊液中BH4和NO水平高于病毒性脑炎组，两组比较差异有统计学意义（P＜0.05）。结论 脑脊液中NPT和NO水平变化对病毒性脑炎的诊断有辅助作用，脑脊液中BH4、NPT和NO水平变化对化脓性脑膜炎的早期诊断有辅助作用；BH4、NPT和NO水平对这两种疾病的鉴别诊断也有一定的辅助作用。

小儿 病毒性脑炎 化脓性脑膜炎 四氢生物蝶呤 新蝶呤 一氧化氮

病毒性脑炎和化脓性脑膜炎是小儿颅内感染常见的疾病，发病急，进展快，严重者可致残或导致死亡，对疾病的早期诊断与治疗可降低致残率和病死率。脑脊液常规、生化、细菌培养和病毒检测等为目前诊断此两种疾病的主要方法，但对病毒性脑炎和化脓性脑膜炎而言，上述方法或特异性不强，或阳性率不高，或疾病早期脑脊液的变化尚未显现，对疾病的早期诊断带来一定的困难，不利于疾病早期进行针对性治疗。目前已发现，新蝶呤（NPT）、一氧化氮（NO）在炎症发展过程中起着某些作用，而生物蝶呤，主要是四氢生物蝶呤（BH4）是各型一氧化氮合酶（NOS）重要的辅助因子，促进NO的合成与释放，也可能作为潜在的“炎症因子”参与了一些炎症的病理生理过程。因此观察在血液和体液中BH4、NPT和NO水平的改变有助于某些炎症性疾病的诊断。为了进一步了解小儿颅内感染脑脊液中BH4、NPT和NO水平的变化，笔者对病毒性脑炎、化脓性脑膜炎和非颅内感染性疾病患儿的脑脊液中BH4、NPT和NO水平进行检测，并对结果进行比较、分析，现报道如下。

1 对象和方法

1.1 对象 选取2012年9月至2015年7月嘉兴市妇幼保健院和嘉兴市第二医院的病毒性脑炎住院患儿30例（嘉兴市妇幼保健院16例，嘉兴市第二医院14例），男21例，女9例，年龄2个月～13岁，中位数5岁；入院时病程为0.5～2d，中位数1.25d；住院病程为3～13d，中位数6d。化脓性脑膜炎12例（嘉兴市妇幼保健院10例，嘉兴市第二医院2例），男7例，女5例，年龄1个月～8岁，中位数0.28岁（3.3个月）；入院时病程为0.5～2d，中位数1.25d；住院病程12～54d，中位数16d。选择嘉兴市妇幼保健院外周感染患儿20例作为对照组，男15例，女5例，年龄1个月～12岁，中位数1.25岁；入院时病程为2h～2d，中位数1d；住院病程为2～9d，中位数4.5d。20例中急性上呼吸道感染伴热性惊厥9例，急性上呼吸道感染6例，急性支气管肺炎4例，急性腹泻病1例。3组患儿性别比较差异均无统计学意义（均P＞0.05），但年龄、病程比较差异有统计学意义（P＜0.05）。

1.2 纳入标准 （1）符合病毒性脑炎[1]、化脓性脑膜炎[2]的诊断标准；（2）脑脊液检查虽不符合纳入标准（1），但脑脊液、血液病原学检查呈阳性结果；（3）病毒性脑炎虽未符合纳入标准（1）、（2），但临床表现典型、脑电图或影像学检查有相应的变化；（4）入院时病程在2d以内；（5）外周感染诊断符合相应疾病的诊断标准[3]，另外脑脊液检查（常规与生化）结果在正常范围，脑脊液病毒PCR检测或抗体检测阴性，脑脊液细菌培养阴性，临床经过和恢复良好。

1.3 方法 各组患儿脑脊液采集时间均为入院后24h内，予腰椎穿刺取脑脊液，采用ELISA法检测BH4、NPT、NO水平。采用RAYTO公司生产的RT-6000酶标分析仪；检测试剂采用中国武汉伊莱瑞特生物科技有限公司提供的人BH4ELISA试剂盒、人NPT ELISA试剂盒、人NO测定试剂盒。在检测操作过程中严格按照说明书要求进行操作。

1.4 统计学处理 应用SPSS17.0统计软件。正态分布的计量资料以表示，3组间比较采用方差分析，两两比较采用LSD检验；非正态分布计量资料比较采用秩和检验；计数资料组间比较采用χ2检验。应用Spearman法分析年龄与脑脊液中BH4、NPT和NO水平的相关性。

2 结果

2.1 3组患儿脑脊液BH4、NPT和NO水平的比较 见表1。

表1 3组患儿脑脊液BH4、NPT和NO水平的比较

由表1可见，3组间脑脊液BH4、NPT和NO水平比较差异均有统计学意义，病毒性脑炎组患儿脑脊液BH4、NPT和NO水平均高于对照组，两组间NPT和NO水平比较差异均有统计学意义（P＜0.05或0.01），而病毒性脑炎组BH4水平虽高于对照组，但两组间差异无统计学意义（P＞0.05）。化脓性脑膜炎组患儿脑脊液BH4、NPT和NO水平均高于对照组，差异均有统计学意义（均P＜0.01）。化脓性脑膜炎组患儿脑脊液的BH4、NO水平均值高于病毒性脑炎组，差异均有统计学意义（均P＜0.05）；而病毒性脑炎组NPT水平高于化脓性脑膜炎组，差异有统计学意义（P＜0.05）。

2.2 3组患儿年龄与BH4、NPT和NO水平的相关性分析 见表2。

表2 3组患儿年龄与BH4、NPT和NO水平的相关性分析

由表2可见，3组患儿脑脊液BH4、NPT和NO水平与年龄之间相关性分析均无统计学意义（均P＞0.05）。

3 讨论

BH4是体内三磷酸鸟苷（GTP）的代谢产物，GTP在三磷酸鸟苷环水解酶Ⅰ、丙酮酰-二氢蝶呤合成酶和鸟蝶呤还原酶的作用下生成BH4，BH4是NOS的重要辅助因子。BH4在调节细胞的生理与病理反应中可能具有重要作用，其由内毒素和促炎细胞因子诱导多种细胞(如内皮细胞、平滑肌细胞、巨噬细胞和成纤维细胞等)而大量产生。在细菌感染和内毒素休克时，动物的肝、肺、肾、肠等组织产生的BH4明显增多。NO是一种重要的调节生命活动的小分子物质，也是体内一种多功能信号分子和细胞毒性因子[4]，细胞内BH4水平与NO合成间存在着紧密的联系，通过BH4调节诱导型一氧化氮合酶（i－NOS）的活性，促进NO的生成。在病理情况下，iNOS产生大量的NO可引起组织的损伤或细胞的死亡。本研究显示，在颅内感染时，无论是化脓性脑膜炎还是病毒性脑炎患儿脑脊液中的BH4和NO水平均高于对照组，提示在颅内感染时，颅内产生的BH4和NO也是增多的，但病毒性脑炎时脑脊液中的BH4虽增多，与对照组比较差异无统计学意义，也提示了BH4在细菌感染时增多更明显。Kawashima等[5]也有关于流感相关性脑病的脑脊液的NO水平升高的报道，而Braun[6]则报道肺炎链球菌脑膜炎时脑脊液中NO水平明显上升。不过就化脓性脑膜炎和病毒性脑炎而言这种增多的量还是有差异的，作为颅内细菌感染的化脓性脑膜炎时脑脊液中的BH4和NO水平均高于病毒性脑炎组，差异均有统计学意义（均P＜0.05），提示在颅内细菌感染时促炎细胞因子诱导产生的BH4更多、更显著，而由BH4介导iNOS产生大量的NO，因此NO生成量也更多。这些变化也符合前述实验研究的结论。Bociaga-Jasik等[7]也有细菌性脑膜炎脑脊液中NO水平大于病毒性脑膜炎的报道。

NPT是由GTP衍生而来，由T淋巴细胞分泌的γ-干扰素（IFN-γ）激活的单核细胞/巨噬细胞所合成释放，是一种由细胞介导的免疫活动的敏感信号[8]；Cesur[8]发现在各种感染性疾病（尤其是病毒感染）时血液、尿液中的NPT水平增高，高水平的NPT与全身炎症性疾病、败血症与外科应激反应等之间密切相关，测量包括血液、脑脊液在内的人体体液中的NPT，有助于进一步对细胞免疫反应的观察。在中枢神经系统（CNS）炎症性疾病和自身免疫性疾病时，脑脊液的NPT生成是在IFN-γ刺激下由免疫细胞和神经元产生[9]。对于CNS炎症性疾病时脑脊液的NPT水平变化，近年来有研究报道，急性脑炎和其他CNS急性炎症性疾病（脱髓鞘、共济失调、脊髓炎）的脑脊液的NPT均升高[10]，Bociaga-Jasik等[11]报道疱疹病毒脑炎时脑脊液的NPT水平显著升高，提示此时在颅内免疫活动明显，并认为脑脊液的NPT生成量的增加可作为颅内免疫激活的标志物，脑脊液的NPT对急性或慢性CNS疾病是一个有用且应用范围广泛的炎性标志物[9]，因此对于颅内炎症感染性疾病来说脑脊液的NPT是一个具有预测意义的检测指标。本研究中病毒性脑炎、化脓性脑膜炎患儿脑脊液的NPT水平明显高于对照组（均P＜0.01），病毒性脑炎患儿脑脊液的NPT水平高于化脓性脑膜炎患儿，差异有统计学意义（P＜0.05）。提示在颅内感染时，机体脑脊液中由细胞介导的免疫活动增强明显，以病毒性脑炎时脑脊液中由细胞介导的免疫活动更为强烈。而病毒性脑炎脑脊液的NPT水平高于化脓性脑膜炎，可能与颅内感染时病毒性脑炎脑脊液的IFN-γ增幅高于化脓性脑膜炎有关[12]，因此由IFN-γ刺激单核细胞/巨噬细胞所产生释放的NPT浓度增加也更显著。

本研究病毒性脑炎组、化脓性脑膜炎组患儿与对照组患儿的病程比较差异有统计学意义，因为3种疾病的性质不同，临床经过和治疗也不同，所以病程比较的结果是符合临床实际情况的。病毒性脑炎组、化脓性脑膜炎组和对照组患儿年龄差异虽然有统计学意义，但各组患儿年龄与其脑脊液的BH4、NPT和NO水平之间无明确的相关关系，表明3组患儿年龄上的差异对脑脊液测定的BH4、NPT和NO水平比较结果影响不显著，在其他的相关研究中也有相似的结论[13]。

本研究对病毒性脑炎、化脓性脑膜炎患儿采集脑脊液标本并作BH4、NPT和NO水平的检测时机均在疾病的急性期，此时病毒性脑炎脑脊液的NPT和NO水平和化脓性脑膜炎脑脊液的BH4、NPT和NO水平已显示升高，因此在疾病早期对脑脊液的BH4、NPT和NO水平的检测不失为一种协助诊断的手段。另外本研究结果还显示化脓性脑膜炎组的脑脊液中BH4和NO水平显著高于病毒性脑炎组；而病毒性脑炎组的脑脊液中NPT水平显著高于化脓性脑膜炎组，病毒性脑炎和化脓性脑膜炎的脑脊液中BH4、NPT和NO水平这种变化对这两种疾病的判断和鉴别是有一定帮助的。

综上所述，BH4、NPT和NO在小儿颅内感染时均发生变化，NPT在病毒性脑炎时增高更显著，提示NPT反映颅内的病毒感染更敏感；而BH4和NO在化脓性脑膜炎时变化更明显，提示BH4、NO反映颅内的细菌感染更直接。因此检测脑脊液中BH4、NPT和NO对小儿颅内感染的诊断和鉴别诊断是有意义的。由于化脓性脑膜炎在本地发病率低，本研究在收选研究对象化脓性脑膜炎病例时，虽作了很大的努力但收选的病例数仍较少，没有达到与病毒性脑炎组相同的病例数，这是本研究存在的不足之处，参考其他一些相关研究报道情况也是类似情况[16]，但从另一角度讲这说明我国在预防和减少化脓性脑膜炎发病方面取得了较大的成果。

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Tetrahydrobiopterin,neopterin and nitric oxide levels in cerebrospinal fluid in children with viral encephalitis or purulent meningitis

JIN Songhua,LIU Xia,LI Guijun,et al.Department of Pediatrics,Jiaxing Maternity and Child Health Hospital,Jiaxing 314000,China

【 Abstract】 Objective To investigate the levels of tetrahydrobiopterin(BH4),neopterin(NPT)and nitric oxide(NO)levels in cerebrospinal fluid(CSF)in children with viral encephalitis or purulent meningitis. Methods Thirty children with viral encephalitis, 12 children with purulent meningitis and 20 children with peripheral infection(control group)were enrolled in the study.CSF samples were collected by lumbar puncture in three groups at admission.The concentrations of BH4,NPT and NO in CSF were detected by enzyme linked immunosorbent assay(ELISA). Results There were significant differences in CSF levels of BH4,NPT and NO among three groups(F=5.726,29.317 and 8.064,P＜0.01).The CSF concentrations of NPT and NO in children with viral encephalitis had were higher than those in control group(P＜0.01,P＜0.05).The CSF concentrations of BH4,NPT and NO in children with purulent meningitis were higher than those in the controlgroup(P＜0.01).The concentration ofNPTin CSF ofthe viral encephalitis group was higher than that of purulent meningitis group (P＜0.05).The concentrations of BH4 and NO in CSF of purulent meningitis group were higher than those ofviralencephalitis group(P＜0.05). Conclusion The detection ofBH4,NPT,NO in CSF may be ofvalue in differentialdiagnosis between viralencephalitis and purulent meningitis in children.

Child Viralencephalitis Purulent meningitis Tetrahydrobiopterin Neopterin Nitric oxide

2015-12-17）

（本文编辑：严玮雯）

浙江省医药卫生科技计划（B类基金）（2012KYB207）；嘉兴市科技局科技计划（2012AY1073-4）

314000 嘉兴市妇幼保健院儿科（金松华、周向明、张解宁、钟文华、周庆女），生殖医学中心（刘霞），检验中心（李桂军）；嘉兴市第二医院儿科（吴鸣、陈俊国）

金松华，E-mail：pieshj@163.com