颅内感染患者血清干扰素-γ、纤维蛋白原和氧化应激指标水平变化及意义

李雪莲，叶兰香，刘娟娟，谷玉平，严文娜

汕头大学医学院附属粤北人民医院神经内科，广东韶关 512026

颅内感染系临床常见的中枢神经系统感染性疾病，发病隐匿，进展迅速，对机体创伤大，可引起强烈的应激反应及炎症损伤，若未能及时诊疗可引发致死性并发症，威胁患者生命安全［1］。目前，临床主要通过临床体征、常规生化检测、病原学检查等方式进行诊断，均有一定弊端［2］。寻找早期诊断颅内感染的方法对提高疗效、改善患者预后具有重要意义。干扰素γ（IFN-γ）是一种具有广泛免疫调节作用的淋巴因子，在病原体感染中发挥重要作用［3］。纤维蛋白原（Fbg）是血浆中含量最高的凝血因子，机体遭受炎症反应损伤可刺激血液高凝，因此常将Fbg 作为炎症性疾病诊断的重要参考指标［4］。本研究动态监测颅内感染患者血清IFN-γ、Fbg、氧化应激指标水平变化，并探讨其临床意义。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选择2018年1月—2019年12月本院收治的颅内感染患者100例。纳入标准：年龄22～80 岁；符合《神经系统感染性疾病诊断与治疗》中颅内感染诊断标准［5］（①体温＞38 ℃，新发谵妄，嗜睡，昏迷，有头痛，恶心呕吐，视乳头水肿等；②CT、核磁共振扫描示脑内弥漫性水肿；③血常规示白细胞计数高，中性粒细胞比例＞80%；④行腰椎穿刺时，颅内压＞200 mmHg，脑脊液白细胞计数＞0.01× 109/L，脑脊液中糖定量＜2.25 mmol/L，蛋白定量＞0.45 g/L；⑤脑脊液细菌学培养阳性。满足第⑤条者可直接诊断颅内感染，脑脊液培养阴性者需同时满足①～④条）；患者或家属签署知情同意书。排除标准：有颅脑外伤、神经系统退行性疾病、脑卒中等病史；肝肾功能不全；合并恶性肿瘤；有精神疾病或有酗酒、药物滥用史。其中男62 例、女38 例，年龄24～76（44.53 ± 15.40）岁。根据疾病类型分为化脓性脑膜炎组33 例、结核性脑膜炎组37 例、病毒性脑膜炎组30 例，根据是否出现急性昏迷分为昏迷组32 例，未昏迷组68 例。另选取同期本院体检健康志愿者100 例为对照组，心电图及常规生化检查无异常，排除颅脑外伤、神经系统退行性疾病、脑卒中、恶性肿瘤、精神疾病或有酗酒、药物滥用史，其中男55 例、女45例，年龄25～74（46.20 ± 15.87）岁。

1.2 血清IFN-γ、Fbg、氧化应激指标及神经损伤指标检测 采集对照组体检时及各颅内感染组入院后1 d 清晨空腹外周静脉血5 mL，室温下静置30 min，3 000 r/min 离心15 min，离心半径13.5 cm，获取上层血清，置于-80 ℃冰箱保存。采用酶联免疫吸附法检测血清IFN-γ、Fbg，试剂盒购自美国R＆D Systems公司，仪器采用Multiskan MK3全自动酶标仪，严格按照试剂盒说明书进行相关操作。采用黄嘌呤氧化酶法检测氧化应激产物超氧化歧化酶（SOD），用硫代巴比妥酸法检测丙二醛（MDA），试剂盒购自南京建成生物工程研究所，严格按照试剂盒说明书进行相关操作。采用ELISA法检测血清神经损伤指标中枢神经特异性蛋白（S-100β）和神经元特异性烯醇化酶（NSE）。

1.3 预后评价标准 各颅内感染组根据《神经系统感染性疾病诊断与治疗》［5］予以抗生素治疗。参照文献［6］评估治疗效果。治愈：临床症状消失，血生化指标和病原学指标正常；好转：临床症状好转，血生化指标和病原学指标部分恢复正常；无效：临床症状无好转或加重，甚至死亡。根据预后评价标准将100 例颅内感染患者分为治愈组48 例、好转组37例、无效组15例。

1.4 统计学方法 采用SPSS21.0 统计软件。符合正态分布且方差齐的计量资料用表示，多组间比较采用单因素方差分析，进一步两两比较采用LSD-t检验；采用Pearson 相关法分析颅内感染患者血清IFN-γ、Fbg、氧化应激指标水平与神经损伤指标水平的关系。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 各脑膜炎组与对照组血清IFN-γ、Fbg、氧化应激指标及神经损伤指标水平比较 各脑膜炎组血清IFN-γ、Fbg、SOD、MDA、S-100β、NSE 水平均高于对照组（P均＜0.05）；化脓性脑膜炎组、结核性脑膜炎组血清IFN-γ、Fbg、SOD、MDA、S-100β、NSE 水平高于病毒性脑膜炎组（P均＜0.05），化脓性脑膜炎组血清IFN-γ、Fbg、SOD、MDA、S-100β、NSE 水平高于结核性脑膜炎组（P均＜0.05）。见表1。

表1 各脑膜炎组与对照组血清IFN-γ、Fbg、氧化应激指标及神经损伤指标水平比较（）

表1 各脑膜炎组与对照组血清IFN-γ、Fbg、氧化应激指标及神经损伤指标水平比较（）

注：与对照组比较，aP＜0.05；与病毒性脑膜炎组比较，bP＜0.05；与结核性脑膜炎组比较，cP＜0.05。

组别化脓性脑膜炎组结核性脑膜炎组病毒性脑膜炎组对照组33 37 30 100 n F P NSE（µg/L）15.66±6.12abc 12.60±3.23ab 11.36±3.55a 5.54±2.44 84.663＜0.05 IFN-γ（pg/mL）14.38±4.25abc 10.74±3.33ab 8.24±3.20a 5.45±1.28 102.453＜0.05 Fbg（g/L）6.54±2.30abc 5.42±2.08ab 3.74±1.87a 2.18±0.72 80.442＜0.05 SOD（U/mL）112.35±24.65abc 92.45±18.98ab 78.24±20.64a 66.37±21.57 42.351＜0.05 MDA（mmol/L）9.56±2.78abc 8.37±2.05ab 7.23±1.92a 5.98±2.03 27.415＜0.05 S-100β（ng/L）2.02±1.02abc 1.57±0.78ab 1.04±0.72a 0.56±0.18 57.871＜0.05

2.2 昏迷组、未昏迷组及对照组血清IFN-γ、Fbg、氧化应激指标及神经损伤指标水平比较 昏迷组、未昏迷组血清IFN-γ、Fbg、SOD、MDA、S-100β、NSE水平均高于对照组（P均＜0.05）；昏迷组血清IFN-γ、Fbg、SOD、MDA、S-100β、NSE 水平均高于未昏迷组（P均＜0.05）。见表2。

表2 昏迷组、未昏迷组及对照组血清IFN-γ、Fbg、氧化应激指标及神经损伤指标水平比较（）

表2 昏迷组、未昏迷组及对照组血清IFN-γ、Fbg、氧化应激指标及神经损伤指标水平比较（）

注：与对照组比较，aP＜0.05；与未昏迷组比较，bP＜0.05。

组别昏迷组未昏迷组对照组n 32 68 100 F P NSE（µg/L）14.56±3.12ab 11.88±3.06a 5.54±2.44 178.156＜0.05 IFN-γ（pg/mL）12.24±4.45ab 9.56±3.78a 5.45±1.28 78.994＜0.05 Fbg（g/L）5.97±2.42ab 4.82±1.79a 2.18±0.72 105.903＜0.05 SOD（U/mL）106.56±22.67ab 85.98±20.22a 66.37±21.57 47.965＜0.05 MDA（mmol/L）8.98±2.56ab 7.82±1.67a 5.98±2.03 33.791＜0.05 S-100β（ng/L）1.85±0.84ab 1.22±0.80a 0.56±0.18 66.314＜0.05

2.3 颅内感染患者血清IFN-γ、Fbg、氧化应激指标水平与神经损伤指标水平的关系 Pearson相关分析显示，颅内感染患者血清IFN-γ、Fbg、SOD、MDA水平与血清S-100β水平呈正相关（r分别为0.723、0.687、0.598、0.675，P均＜0.05），与血清NSE水平呈正相关（r分别为0.704、0.633、0.558、0.655，P均＜0.05）。

2.4 治愈组、好转组及无效组血清IFN-γ、Fbg、氧化应激及神经损伤指标水平比较 好转组、无效组血清IFN-γ、Fbg、SOD、MDA、S-100β、NSE水平均高于治愈组（P均＜0.05），无效组血清 IFN-γ、Fbg、SOD、MDA、S-100β、NSE 水平均高于好转组（P均＜0.05）。见表3。

表3 治愈组、好转组及无效组血清IFN-γ、Fbg、氧化应激及神经损伤指标水平比较（）

表3 治愈组、好转组及无效组血清IFN-γ、Fbg、氧化应激及神经损伤指标水平比较（）

注：与治愈组比较，aP＜0.05；与好转组比较，bP＜0.05。

组别治愈组好转组无效组48 37 15 n F P NSE（µg/L）10.51±3.27 12.23±3.06a 15.54±3.44ab 24.432＜0.05 IFN-γ（pg/mL）6.24±1.87 7.87±2.20a 10.89±3.06ab 26.175＜0.05 Fbg（g/L）2.56±0.76 3.10±1.27a 5.45±2.10ab 31.672＜0.05 SOD（U/mL）68.08±16.29 75.89±14.14a 83.97±10.08ab 7.504＜0.05 MDA（mmol/L）6.05±1.96 6.92±1.75a 7.98±1.20ab 7.252＜0.05 S-100β（ng/L）1.04±0.58 1.32±0.79a 1.89±0.85ab 94.127＜0.05

3 讨论

颅内感染多由细菌、病毒、寄生虫、支原体、衣原体、霉菌引起，病原体随血液循环经血脑屏障侵入中枢神经系统，可产生抽搐、失语、精神异常、智力障碍、肢体偏瘫，甚至昏迷等一系列脑实质损害症状，病情严重者可因广泛脑实质坏死和脑水肿引起颅内压增高，甚至脑疝形成而导致死亡［7-8］。早期诊断并选择合理的治疗方案是改善患者预后的关键。脑脊液病原菌培养是目前临床诊断颅内感染的金标准，但检测耗时长，可能延误最佳治疗时机，而体温、白细胞等传统感染指标早期诊断敏感性较低［9-10］。

近年来，有研究发现颅内感染患者病原体侵入中枢神经系统会释放大量毒素，从而刺激机体产生抗感染的免疫应答和应激反应，持续加重脑损害［11］。IFN-γ 是具有广泛的抗病毒、抗肿瘤和免疫调节作用的可溶性糖蛋白，能诱导单核巨噬细胞、粒细胞活化增殖，其于感染部位聚集，吞噬和杀伤结核杆菌，抑制促炎因子分泌，并增强抗原递呈细胞功能，加快免疫复合物清除和提高吞噬异物功能，提高抗体依赖的细胞毒性反应，介导宿主对病原体的免疫防御功能，是机体发挥免疫功能、清除体内病原体的重要指标［12］。有研究证实，IFN-γ 参与结核性脑膜炎的免疫应答和免疫反应过程，结核性脑膜炎患者病变部位有大量免疫细胞聚集，IFN-γ 水平显著升高［13］。而化脓性脑膜炎和病毒性脑膜炎患者也存在明显的免疫功能紊乱，在清除感染细胞的过程中也会发生过强的炎症反应和细胞免疫反应。

Fbg是由肝脏合成的、具有凝血功能的蛋白质，在凝血和止血过程中发挥重要作用。当机体发生炎症反应时，大量炎性细胞被激活，可导致血液中促凝物质增加和抗凝物质减少，使机体处于高凝状态，Fbg明显升高［14］。因此，监测Fbg水平可为炎症性疾病临床诊断、治疗方案选择及预后评估提供可靠依据［15］。

颅内感染发生的病理过程复杂，氧化应激产生的自由基被认为是神经功能病变的重要病理机制之一，过量活性氧或自由基会对蛋白质、脂质、DNA 等大分子物质结构和功能造成破坏，导致机体组织损伤和器官病变［16］。SOD对维持机体的氧化与抗氧化平衡起至关重要的作用，其水平高低可间接反映机体清除自由基能力；MDA 是脂质过氧化产物之一，可引起细胞膜结构和功能改变，导致细胞外钙流失及线粒体功能障碍，其水平高低常被用于反映机体受到自由基攻击的程度和强度［17-18］。

本研究结果显示，各脑膜炎组血清IFN-γ、Fbg、SOD、MDA 水平均高于对照组，提示颅内感染患者体内存在明显的免疫应激、炎症反应及氧化应激损伤。本研究进一步分析不同感染类型患者指标变化，结果发现化脓性脑膜炎组、结核性脑膜炎组血清IFN-γ、Fbg、SOD、MDA 水平显著高于病毒性脑膜炎组，化脓性脑膜炎组血清 IFN-γ、Fbg、SOD、MDA 水平显著高于结核性脑膜炎组。这可能是因为化脓性脑膜炎多为细菌感染所致，主要侵袭脑膜，可导致血脑屏障障碍而引发脑实质病变。研究发现，化脓性脑膜炎患者的神经功能损害最为严重，且细菌感染相关标志物水平上升更加明显［19］。

S-100β、NSE 是判断不同程度脑损伤的典型神经生化标记物。S-100β 主要由神经胶质细胞分泌，在脑组织特异性和高敏感性表达，其通过参与炎症级联反应，使机体产生大量的炎症细胞处于激活状态，加重二次脑损伤，导致病情迅速恶化，所以其水平变化可反映胶质细胞损伤、脑水肿和预后；NSE主要存在于成熟的神经元和神经内分泌细胞中，脑损伤后从损伤神经元漏出，可通过血脑屏障进入脑脊液和体循环［20］。本研究中，各脑膜炎组S-100β、NSE水平均显著高于对照组，化脓性脑膜炎组、结核性脑膜炎组S-100β、NSE 水平均显著高于病毒性脑膜炎组，化脓性脑膜炎组S-100β、NSE水平均显著高于结核性脑膜炎组，进一步印证了以上观点，即化脓性脑膜炎患者的神经功能损害最为严重。此外，昏迷组和未昏迷组血清IFN-γ、Fbg、SOD、MDA、S-100β、NSE 水平均显著高于对照组，昏迷组血清IFN-γ、Fbg、SOD、MDA、S-100β、NSE 水平均显著高于未昏迷组；Pearson 相关性分析显示，颅内感染患者血清IFN-γ、Fbg、SOD、MDA 水平与 S-100β 和 NSE 均呈正相关。提示血清IFN-γ、Fbg、SOD、MDA 或可在一定程度上反映颅内感染患者病情严重程度，且与神经损伤程度密切相关。

本研究还发现，不同预后患者血清IFN-γ、Fbg、SOD、MDA、S-100β、NSE水平存在明显差异，治疗效果和预后越差的患者血清IFN-γ、Fbg、SOD、MDA、S-100β、NSE水平越高。提示IFN-γ、Fbg、SOD、MDA、S-100β、NSE 水平还可预测患者预后，可对颅内感染患者抗菌药物的应用提供一定指导，通过监测以上指标判断感染严重程度来选择抗菌药物及剂量控制，对预防菌群耐药具有重要意义。

综上所述，颅内感染患者血清IFN-γ、Fbg、SOD、MDA、S-100β、NSE 水平升高，且与病情严重程度及预后密切相关，可作为日后此类患者早期诊断、病情判断及预后评估的可靠指标。