炎性介质在细菌性下呼吸道感染老年患者诊断中的意义

李立新 潘婧 齐菊菊 梁芸 李玉雪 宋国威 万玲玲

老年人下呼吸道感染通常由细菌、支原体、衣原体及病毒等微生物引起，临床症状不具有典型性[1,2]。传统的病原学检测方法，如细菌培养等方法虽特异性较高，但由于其受影响的因素较多，易存在阳性率低、耗时长等缺点，不利于疾病的早期诊断，易造成抗生素滥用等问题。因此，寻找快速准确的检测方案，已成为细菌性肺炎诊断的研究热点。检测肺部感染的方法有多种，包括临床特征、放射学检查、炎性标志物、血液培养、细胞学和微生物学等[3]。血清生物标志物如白细胞计数、乳酸脱氢酶、白细胞计数和葡萄糖也被证明是有效的检测方法[4]。近年来，PCT被认为是是诊断和监测细菌炎性感染的一个重要标志物，反映全身炎性反应的活跃程度。CRP在急性炎性和感染时，其与疾病活动性有良好的相关。血清淀粉样道白A(SAA)也是一种急性时相反应蛋白，其在急性细菌感染早期上升幅度大、灵敏度高，较CRP优势明显[5]。细胞因子参与了急慢性疾病的病理、生理过程[6]，其中TNF-α、IL-10、IL-6及IL-2是机体内重要的炎性因子，参与机体内的免疫过程，当机体受到伤害或者感染时，炎性反应激活先天性免疫及免疫应答，引起细胞因子的升高[6]。通过对老年细菌性下呼吸道感染患者细胞因子、PCT、CRP、SAA及WBC等指标的检测，可以来评估机体所处的免疫功能状态及感染程度，为患者疾病的辅助诊断、用药及预后干预提供重要的参考依据。报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2019年9月至2020年1月因下呼吸道感染住院的老年患者75例为研究对象，包括男43例，女32例；年龄60～97岁；其中细菌培养阳性患者55例作为细菌感染组，病毒检测阳性患者20例作为病毒感染组，随机选取同期我院健康体检者30例作为对照组，其中男15例，女15例；年龄60～89岁。3组性别比、年龄等差异无统计学意义(P>0.05)。

1.2 纳入与排除标准

1.2.1 纳入标准：根据IDSA/ATS指南(2007版)制定的诊断标准诊断下呼吸道细菌性感染者；有咳嗽咳白色黏稠状痰液或黄痰等症状，并有发热现象,肺部出现湿罗音者；X线或者CT显示肺部有炎性浸润性病变者；有≥3次痰标本细菌培养阳性者入组细菌感染组；咽拭子或痰液病毒核酸检测阳性同时细菌培养阴性者入组病毒感染组。

1.2.2 排除标准：合并严重脏器衰竭者；合并结核栓塞水肿等肺部疾病者；合并肺癌等肿瘤患者；合并精神疾病者。患者、家属均知情且自愿签署研究同意书，并经过我院伦理委员会批准。

1.3 方法

1.3.1 细胞因子检测：所有受试者清晨采集3 ml肘静脉血于含有乙二胺四乙酸二(EDTA-k2)抗凝管中，4 h 内将血液3 000 r/min离心20 min，分离上层血浆，置于-80℃冷冻保存备用，采用流式免疫荧光技术测定血浆IL-2、IL-4、IL-6、IL-10、TNF-α、IFN-γ及IL-17水平，所用仪器为Beckman Coulter Navios流式细胞分析仪，试剂盒是赛基生物的人Th1/Th2/Th17亚群检测试剂盒(流式荧光法)，所用操作过程严格按照试剂盒说明书进行。

1.3.2 PCT、CRP及SAA检测：所有受试者清晨采集3 ml肘静脉血于采血管内，根据不同检测项目进行相应的处理，得到全血、血清或血浆。所用仪器分别为星童医疗技术有限公司的循环增强荧光分析仪、Beckman Coulter AU5800和深圳普门科技股份有限公司的特定蛋白分析仪，试剂为降钙素原检测试剂盒(循环增强荧光免疫法)、全程C-反应蛋白测定试剂盒(胶乳免疫比浊法)和血清淀粉样蛋白A(SAA)测定试剂盒(散射比浊法)，所用操作过程严格按照试剂盒说明书进行。参考值：PCT<0.5 ng/ml、SAA<10.0 mg/L、CRP<10.0 mg/L、WBC(3.5～9.5)×109/L，以PCT≥0.5 ng/ml、SAA≥10.0 mg/L、CRP≥10.0 mg/L、WBC>9.5×109/L为阳性标准。

1.3.3 呼吸道病原体多重PCR检测：采用全自动核酸提取仪对每份受试者咽拭子标本进行自动核酸提取。通过多重 RT-PCR 技术，在Applied Biosystems 3500Dx基因分析仪上进行检测，试剂为宁波海尔施提供的13种呼吸道病原体多重检测试剂盒，所有操作过程严格按照试剂说明书进行。

2 结果

2.1 3组血清7种细胞因子表达水平比较 3组血浆IL-2、IL-4、IL-6、IL-10、TNF-α及IL-17水平差异有统计学意义(P<0.05)，IFN-γ水平差异无统计学意义(P>0.05)；进一步两两比较发现，细菌感染组血浆中IL-2、IL-4、IL-6、IL-10、TNF-α及IL-17水平高于对照组(P<0.05)，IL-2、IL-4、IL-6及L-10水平高于病毒感染组 (P<0.05)；病毒感染组IL-4、IL-6、IL-10、TNF-α及IL-17水平均高于对照组(P<0.05)。见表1。

表1 3组血清中7种细胞因子表达水平比较

2.2 3组PCT、CRP、SAA及WBC表达水平比较 3组PCT、CRP、SAA及WBC水平差异均有统计学意义(P<0.05)；进一步进行两两比较发现，细菌感染组PCT、CRP、SAA及WBC水平高于病毒组及对照组(P<0.05)；病毒感染组CRP、SAA及WBC水平均高于对照组(P<0.05)。见表2。

表2 2组PCT、CRP、SAA及WBC表达水平比较

2.3 七种细胞因子诊断细菌感染的诊断效果 ROC曲线分析结果显示，IL-2、IL-4、IL-6及IL-10在鉴别诊断细菌性下呼吸道感染与病毒性下呼吸道感染上，ROC 曲线下面积分别0.759、0.766、0.931、0.781。IL-6的诊断效能最高，当取临界值时，IL-6的特异性分别为93.9%，敏感度分96.2%。见表3，图1。

表3 IL-2、IL-4、IL-6及IL-10细胞因子鉴别诊断细菌性下呼吸道感染的ROC曲线分析

2.4 PCT、CRP、SAA及WBC对诊断细菌感染的诊断效果 ROC曲线分析结果显示，PCT、CRP、SAA及WBC在鉴别诊断细菌性下呼吸道感染与病毒性下呼吸道感染上，ROC 曲线下面积分别。SAA的诊断效能最高，当取临界值时，SAA的特异性分别为87.9%，敏感度分92.3%。见表4，图2。

表4 PCT、CRP、SAA及WBC鉴别诊断细菌性下呼吸道感染的ROC曲线分析

2.5 细胞因子IL-6、SAA与IL-6+SAA联合对诊断细菌感染的诊断效果 ROC曲线分析结果显示，IL-6、SAA与IL-6+SAA联合在鉴别诊断细菌性下呼吸道感染与病毒性下呼吸道感染上，ROC 曲线下面积分别0.931、0.941、0.994。IL-6+SAA联合的诊断效能最高，当取临界值时，IL-6+SAA联合的特异性分别为93.9%，敏感度分96.2%。见表5，图3。

表5 IL-6、SAA与IL-6+SAA联合鉴别诊断细菌性下呼吸道感染的ROC曲线分析

3 讨论

与青壮年人群相比，老年人群(≥65岁)呼吸系统疾病有着更高的发病率和死亡率，其发病率是青壮年人群的4倍[2]。老年人由于免疫功能下降可能会存在各种基础疾病，由于目前我国老龄化问题严重，因下呼吸道感染而住院治疗的老年患者也逐年增加，将给医疗、社会等带来巨大的经济负担[8]。由于目前病原学鉴定方法如细菌培养等耗时长、灵敏度低等缺点，难以及时确定致病菌并选择合理有效的治疗方案，易导致患者延误病情，甚至造成抗菌药物的滥用。据报道，抗菌药物治疗不足会影响感染患者的发病率和死亡率[9,10]。因此，对细菌性下呼吸道感染患者做出及时的诊断并对病情进行合理评估是正确使用抗生素的关键[11]，所以需要一种敏感而特异的标记物来早期识别细菌感染。

本研究针对老年细菌性下呼吸道感染进行了相关研究，结果提示血清中IL-4、IL-6、IL-10、TNF-α和IL-17的表达水平可以反映老年患者下呼吸道感染情况。在本研究中细菌感染组患者血清中IL-2、IL-4、IL-6和IL-10的表达水平显著高于病毒感染组，说明细菌感染导致的炎性可引起更高的细胞因子反应，而细胞因子增高的程度可反应感染的严重程度。本研究还发现IL-6在鉴别诊断细菌性下呼吸道感染与病毒性下呼吸道感染有着很大的潜力，其灵敏度和特异性分别为96.2%和93.9%。本研究与郝燕燕等[12-14]的研究结果研究结果相似。不同的是，本研究结果还显示了病毒感染患者细胞因子IL-17的升高。免疫系统是抵抗病原体的第一道防线。细胞因子和趋化因子是免疫细胞活化所产生的第一个衍生物。IL-6作为重要的促炎细胞因子之一，在炎性性疾病患者中升高[15]。IL-10是一种主要的免疫调节细胞因子，它能抑制抗原呈递细胞和巨噬细胞功能，抑制Th1细胞因子的产生，是公认的炎性和免疫抑制因子。IL-6在一定程度上被认为是IL-10产生的诱导剂。IL-17可诱导IL-6、TNF-α等炎性因子及趋化因子的表达引起炎性细胞的浸润和组织破坏，起着重要的抗感染作用[16,17]。多数学者认为当IL-6和IL-10显著上升数百倍甚至数千倍时，往往病情会迅速发展，需密切观察，并可提醒临床采取相应措施[15,18-20]。对老年下呼吸道感染患者的细胞因子进行检测有助于判断机体所处的免疫功能状态，可为疾病发展的监测提供参考依据，也对疾病的辅助诊断、用药及预后干预有重要的临床指导意义。

在本研究中，我们还研究了3组的CRP、SAA、PCT和白细胞等指标的变化。结果显示细菌感染组PCT、CRP、SAA及WBC水平高于病毒组及对照组；病毒感染组CRP、SAA及WBC水平均高于对照组。本研究与林国辉等[21]的研究结果相似，均显示细菌感染组血清SAA、CRP、PCT指标水平明显高于病毒感染组，对临床医师就患者肺部感染情况进行初步判断及指导抗生素的使用有一定的意义。本研究就对鉴别诊断细菌性与病毒性下呼吸道感染进行ROC分析显示，SAA具有很高的检测效能，其灵敏度和特异性分别为92.3%和87.9%，PCT诊断特异性最高可达90.9%，但其灵敏度较低，仅为57.7%。多数学者认为PCT的浓度反映了全身炎性的严重程度，并可预测死亡率[22,23]。正常情况下，血清PCT浓度在病毒感染时可以忽略不计或相对较低，而在细菌感染后，其浓度显著升高，可在肺部感染的鉴别中起作用[24]。血清淀粉样蛋白A(SAA)在急性和慢性炎性中起重要作用，并在临床实验室中用作炎性指标。本研究将IL-6与SAA联合用于鉴别诊断细菌性与病毒性下呼吸道感染，发现与单独使用IL-6或SAA具有更高的鉴别价值，其灵敏度与特异性高96.2%与93.9%。生物标志物的组合，与单独使用任何一种炎性因子相比，它能提供更多的疾病信息和更高的灵敏度与特异性，并且对于指导抗生素治疗具有更准确的意义[25,26]。

虽然本研究提示IL-6与SAA联合检测可作为鉴别诊断诊断细菌性与病毒性下呼吸道感染的标志物，但本研究存在一定的局限性。第一，增加抗生素治疗可能降低SAA水平，检测效果。此外，由于统计标本量少，可能研究结果会有一定的偏差，本研究下一步将收集大批量标本进行验证。

综上所述，老年细菌性下呼吸道感染患者血清中IL-4、IL-6、IL-10、PCT、CRP、SAA及WBC的表达显著高于病毒感染组。IL-6与SAA联合检测可以更好的鉴别诊断细菌与病毒性感染，对指导临床医师抗生素的合理有效使用有重要价值，并且对炎性指标的动态监测将有利于评估患者免疫水平及及预测疾病的转归。