TLR4、TREM1在烧伤感染患者血清中的表达水平及其诊断价值*

刘燕, 马清昌, 徐伟, 狄海萍

开封市中心医院 1医学检验科， 2烧伤整形科， 3骨科(河南开封 475000)； 4郑州市第一人民医院烧伤中心(河南郑州 450004)

烧伤作为一种复杂的损伤形式，可导致机体生理紊乱，患者表现为皮肤功能受损、体液丢失、组织坏死、细菌移位等，患者极易发生感染，感染是导致病死率升高的主要原因[1]。但由于感染症状不明显，不具有典型性和特异性，在早期诊断中很难发现，增加了风险[2]。因此，发现与烧伤感染相关的基因对于及早诊断烧伤患者感染具有较高价值。Toll样受体4(Toll-like receptor 4，TLR4)作为天然免疫模式识别受体，在炎症反应中发挥关键作用，能够识别受损组织和坏死细胞释放的内源性病原分子，进而促进炎症反应[3]；淋病奈瑟菌能够导致人类子宫内膜上皮感染损伤，抑制TLR4可减少感染诱导的细胞凋亡和炎症，可能成为减少人子宫内膜上皮淋病奈瑟菌感染的治疗方法[4]。髓样细胞触发受体1(triggering receptor expressed on myeloid cell 1，TREM1)属于免疫球蛋白超家族，是先天免疫效应细胞的模式识别受体之一，作为炎症的上游因子，胞外细菌、脂多糖等均可促进TREM1上调[5]；在脓毒症中表达上调，从而诱发肺损伤等并发症[6]。进一步发现，激活TREM1后能够激活TLR4通路直接或间接放大炎性反应，从而参与多种急、慢性炎症疾病过程[7]。但目前少见两者在烧伤患者中的相关研究。因此，本研究检测TLR4、TREM1在烧伤感染患者血清中的表达情况并探究其诊断价值，以期为临床上及早发现影响烧伤患者感染的基因提供一定参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2018年6月至2021年3月本院78例烧伤科住院病例为研究对象(研究组)，男47例、女31例，年龄19～73岁、平均(37.48±7.92)岁；同期健康体检者80例作为对照(对照组)，男50例、女30例，年龄20～75岁、平均(39.41±8.17)岁。两组性别、年龄差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。研究组烧伤原因：热液烧伤42例、火焰烧伤21例、电烧伤12例，其他3例。烧伤面积：烧伤面积≥30% 11例、10%≤烧伤面积<30% 21例、烧伤面积<10% 46例。

研究组纳入标准：(1)烧伤24 h内就医；(2)患者成年；(3)本研究患者知情并同意。排除标准：(1)入院72 h内死亡患者；(2)存在心肌梗死、脑出血、恶性肿瘤等重大疾病患者；(3)入院前使用抗生素患者；(4)哺乳期妇女或孕妇。对照组纳入标准：(1)无发热感染等症状；(2)心、肝、肾功能正常；(3)白细胞计数正常。

研究组分为3个亚组：脓毒症患者为重症感染组(n=18)，男10例、女8例，年龄23～70岁、平均(37.85±8.13)岁，烧伤面积≥30% 3例、10%≤烧伤面积<30% 6例、烧伤面积<10% 9例；局部感染为局部感染组(n=37)，男21例、女16例，年龄19～71岁、平均(37.62±7.81)岁，烧伤面积≥30% 5例、10%≤烧伤面积<30% 10例、烧伤面积<10% 22例；单纯烧伤未发生感染为未感染组(n=23)，男16例、女7例，年龄20～73岁、平均(36.97±8.16)岁，烧伤面积≥30% 3例、10%≤烧伤面积<30% 5例、烧伤面积<10% 15例。3组性别、年龄及烧伤面积情况差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。脓毒症符合烧伤脓毒症诊断标准[8]：(1)临床表现为精神抑郁、烦躁或谵语，出现腹胀、腹泻或消化道出血症状，舌质绛红、毛刺，干而少津；(2)体温>39℃或<35.5℃，连续3 d；(3)气促>28次/min；(4)心率>120次/min；(5)白细胞计数>12×109·L-1或<4×109·L-1，其中中性粒细胞百分比>80%或幼稚粒细胞百分比>10%。符合第1条中任何一项加后4项中任何2项即确诊为烧伤脓毒症。局部感染诊断标准：(1)临床表现为：体温升高(最高≤38℃)或降低(最低≥36℃)，白细胞计数升高(最高≤12×109·L-1)或降低(最低≥4×109·L-1)、中性粒细胞计数升高(最高≤7×109·L-1)或降低(最低≥2×109·L-1)等，但不符合脓毒症诊断标准；(2)具有明显感染症状：局部红、肿、热、痛、创面有脓性分泌物、异味等；(3)创面细胞培养呈阳性、血培养呈阴性。符合上述标准为局部感染。单纯烧伤未感染标准：(1)临床指标：36.3℃≤体温≤37.7℃、白细胞计数及中性粒细胞在正常范围内且波动不大；(2)一般情况良好，创面以渗出为主，未见明显感染症状；(3)创面及血培养均为阴性。符合上述标准为单纯创伤未感染。

本研究经本院伦理委员会审核并通过(2018021)。

1.2 酶联免疫吸附试验(enzyme linked immunosorbent assay，ELISA)检测血清中TLR4、TREM1水平 单纯烧伤患者、重症感染者及局部感染者、健康体检者分别于入院当天、获得临床诊断当天、体检当天空腹抽取静脉血5 mL，室温静置1 h，3 000 r/min离心10 min，上清备用。严格按照人TLR4、TREM1 ELISA试剂盒(英国abcam公司，货号分别为：ab277392、ab270884)说明书检测血清中TLR4、TREM1水平。

2 结果

2.1 研究组、对照组血清中TLR4、TREM1水平情况 与对照组相比，研究组血清中TLR4、TREM1水平升高(P<0.05)。见表1。

表1 研究组、对照组血清中TLR4、TREM1水平比较

2.2 重症感染组、局部感染组、未感染组血清中TLR4、TREM1水平情况 与重症感染组相比，局部感染组、未感染组血清中TLR4、TREM1水平降低(P<0.05)；与局部感染组相比，未感染组血清中TLR4、TREM1水平降低(P<0.05)。见表2。

表2 重症感染组、局部感染组、未感染组血清中TLR4、TREM1水平比较

2.3 烧伤患者血清中TLR4与TREM1的关系 血清中TLR4与TREM1呈正相关(r=0.526，P<0.05)。见图1。

图1 烧伤患者血清中TLR4与TREM1的相关性

2.4 血清TLR4、TREM1水平对烧伤患者感染的诊断价值 因重症感染组、局部感染组均发生感染，将两组数据合并，通过ROC曲线探究血清TLR4、TREM1水平对烧伤患者感染与否的诊断价值。ROC曲线显示，血清TLR4水平预测烧伤患者感染的ROC曲线下面积为0.825(95%CI:0.732～0.918)，截断值为4.686 ng/mL，其敏感度为65.45%、特异度为91.30%、准确度为73.08%；血清TREM1水平预测烧伤患者感染的ROC曲线下面积为0.801(95%CI:0.699～0.916)，截断值为242.482 ng/L，其敏感度为81.82%、特异度为69.57%，准确度为78.21%；两者联合预测烧伤患者感染的ROC曲线下面积为0.911(95%CI:0.829～0.973)，敏感度为87.27%、特异度为86.96%、准确度为87.18%。见图2。血清TLR4水平与TLR4+TREM1 ROC曲线下面积差异无统计学意义(Z=1.438，P=0.075)；与血清TREM1水平相比，TLR4+TREM1 ROC曲线下面积升高(Z=1.659，P=0.048)。血清TLR4水平敏感度、准确度均低于TLR4+TREM1(P<0.05)。见表3。

图2 血清TLR4、TREM1水平预测烧伤患者发生感染的ROC曲线

表3 血清TLR4、TREM1水平及两者联合对烧伤患者感染的诊断价值的敏感度、特异度、准确度比较 %

3 讨论

烧伤是常见的创伤性疾病，会导致患者机体免疫功能及抵抗力低下，细菌等乘虚而入，引起局部或全身感染，从而减慢伤口愈合，严重患者会出现多器官脏器功能衰退，其中脓毒症作为大面积烧伤感染的主要并发症之一，影响患者生命安全[9]。且在治疗过程中，感染贯穿烧伤治疗的全过程，可能因感染而加重，严重者导致死亡。因此，寻找与烧伤感染关系密切的基因，及早发现感染并对应治疗对于疾病意义重大。

在本研究中检测烧伤感染患者血清中TLR4、TREM1的表达水平，以期早期发现烧伤患者感染，为患者治疗提供一定参考依据。TLR4在非特异性免疫细胞和特异性免疫反应的T、B淋巴细胞表面，是炎症信号传递的门户，在免疫防疫过程中发挥重要作用，且免疫系统在过敏反应、微生物感染、肿瘤免疫等方面均发挥重要作用[10-11]。TLR4作为经典的炎症通路，由胞外区、跨膜区及胞内区3部分组成，胞外区富含亮氨酸，能与CD14分子中的亮氨酸重复序列结合从而介导蛋白质之间的相互作用，胞内区存在与IL-1受体结合的高度保守序列，该序列是与下游信号传导分子、蛋白激酶相互作用的关键部位，当细菌或微生物感染时，病原菌及其成分与靶细胞膜上TLR4结合后跨膜信号通过胞内结构域激活转录因子，进而引起多种炎症因子表达，发生炎症发应，这是创面皮肤伤口愈合缓慢的原因之一[12]。在澳大利亚红杆菌引起的感染中激活巨噬细胞中的ASC炎症小体会诱发炎症反应，TLR4-/-小鼠骨髓源性巨噬细胞中炎症因子水平下降可降低澳大利亚红杆菌的感染效果[13]；烧伤大鼠模型中下调TLR4可抑制肾脏炎症从而预防烧伤诱导的早期急性肾损伤[14]。TREM1作为多核细胞炎症受体，被称为炎症因子放大器，可应答内源性和外源性危险信号，从而协同和放大TLR4介导的信号通路，诱导炎症因子产生，加强炎症反应过程[15]。哥伦比亚人群疟疾中TREM1出现基因突变与疟疾的易感性关系密切，参与免疫过程[16]。

本研究中烧伤患者血清中TLR4、TREM1表现出高表达；提示烧伤可能诱导机体各项功能发生变化，进而影响TLR4、TREM1水平。在烧伤患者中，部分患者出现局部感染，部分出现严重感染导致脓毒症产生，患者感染越严重，血清中TLR4、TREM1水平越高，提示烧伤感染患者中微生物等感染可能与靶细胞膜上TLR4结合后跨膜信号通过胞内结构域激活TREM1的表达，从而扩大炎症反应，进而延缓伤后愈合。进一步研究表明，在烧伤患者中TLR4与TREM1呈正相关，且两者联合诊断对烧伤患者感染具有更高的诊断价值；提示TREM1能够协同和放大TLR4介导的信号通路，进而诱导炎症过程。且烧伤患者血清中TLR4水平高于4.686 ng/mL、TREM1水平高于242.482 ng/L在临床上应该受到重视，患者感染的概率升高。TLR4+TREM1 ROC曲线下面积高于血清TREM1 ROC曲线下面积；敏感度、准确度高于血清TLR4敏感度、准确度；两者联合诊断可使诊断价值更高，综合两者指标对于烧伤患者感染更有价值。

综上所述，烧伤感染患者血清中TLR4、TREM1水平升高，两者关系密切，且对烧伤患者感染与否有一定诊断价值。但受样本例数限制，本研究结果可能与实际情况存在一定偏差，扩大样本量进一步研究是本研究接下来研究重点。

利益相关声明：所有作者均声明不存在任何利益冲突。

作者贡献说明：马清昌负责研究设计、实施、资料收集和论文撰写及修订，刘燕和徐伟、狄海萍负责研究实施、资料收集和数据分析。