输尿管结石并发感染患者血清HMGB1、Caspase9及IL⁃10水平变化意义

罗子靖 王磊 高景宇 徐哲 任凌云 王照

输尿管结石为泌尿外科常见疾病之一，临床主要表现为剧烈疼痛，可伴有恶心、呕吐及腹胀等，多数患者临床预后良好，但部分患者因结石近端上尿路积水、扩张，并发上尿路感染，致使并发症增多、住院时间延长，甚至可引发尿源性脓毒症，最终造成患者死亡［1⁃3］。因此，早期及时预测输尿管结石并发感染，阻断感染于尿源性脓毒症发生之前尤为关键。高迁移率族蛋白B1（High mobility group protein B1，HMGB1）水平与临床严重感染患者病情程度及预后关系密切，针对其干预有助于改善患者远期预后［4］。半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶9（Caspase9）作为凋亡相关因子，在细胞凋亡过程中发挥至关重要作用，参与调控机体炎症反应［5］。白细胞介素⁃10（Interleukin⁃10，IL⁃10）作为临床较为常用的炎症因子，是多种感染性炎症疾病病源识别的重要指标［6］。本研究观察输尿管结石并发感染患者血清HMGB1、Caspase9、IL⁃10 水平变化，结果如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料

选取河北医科大学第一医院泌尿外科2019年1月至2022年1月收治的108 例输尿管结石并发感染患者作为观察组，另选取同期50 例单纯输尿管结石未并发感染患者作为对照组。纳入标准：均经影像学证实为输尿管结石，感染组中段尿细菌培养出致病菌；年龄>18 岁；均经皮肾镜碎石术后留置双J 管，并签署本研究知情同意书；排除标准：合并慢性前列腺炎、肾盂肾炎、肾脓肿或细菌性膀胱炎者；伴有血液系统或免疫功能不全等疾病者；合并其他系统急慢性感染性疾病者。

观察组男68 例，女40 例，年龄平均（45.16±11.27）岁；对照组男31 例，女19 例，年龄平均（46.20±10.87）岁。两组年龄、性别等资料比较，差异无统计学意义（P>0.05），本研究已通过院伦理委员会批准。

1.2 方法

受检者均于清晨抽取5 mL 空腹肘静脉血，离心半径13.5 cm，速度4 000 r/min，时间10 min，取上层清液贮存于-70℃环境下待检。采用酶联免疫吸附法测定HMGB1、Caspase9、IL⁃10 水平，操作严格遵循试剂盒（上海樊克生物科技有限公司）说明书进行。

1.3 观察指标

比较两组血清HMGB1、Caspase9、IL⁃10 水平；以观察组与对照组血清HMGB1、Caspase9、IL⁃10水平平均值为界分为低水平与高水平患者，分析血清HMGB1、Caspase9、IL⁃10 水平对输尿管结石患者并发感染危险度的影响；根据患者住院期间是否发生尿源性脓毒症分组，比较发生与未发生尿源性脓毒症患者术前、术后1 d、7 d 血清HMGB1、Cas⁃pase9、IL⁃10 水平；并评价血清HMGB1、Caspase9、IL⁃10 对输尿管结石并发感染患者尿源性脓毒症的预测价值。

1.4 统计学方法

采用SPSS 22.0 统计学软件进行统计处理，计量资料采用（）表示，组间比较行t检验，多组间比较采用方差检验；计数资料采用n（%）表示，行χ2检验；预测价值采用受试者工作特征ROC）曲线分析；输尿管结石患者并发感染危险度采用RR检验。以P<0.05 表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组血清HMGB1、Caspase9、IL⁃10 水平比较

观察组血清HMGB1、Caspase9、IL⁃10 水平较对照组高，差异均有统计学意义（P<0.05）。见表1。

表1 两组血清HMGB1、Caspase9、IL⁃10 水平比较（±s）Table 1 Comparison of serum HMGB1，caspase9 and IL⁃10 levels between the two groups（±s）

表1 两组血清HMGB1、Caspase9、IL⁃10 水平比较（±s）Table 1 Comparison of serum HMGB1，caspase9 and IL⁃10 levels between the two groups（±s）

组别观察组对照组t 值P 值n 108 50 HMGB1（pg/mL）39.74±9.89 22.58±7.13 11.008<0.001 Caspase9（ng/mL）0.64±0.21 0.37±0.10 8.638<0.001 IL⁃10（ng/L）77.37±13.65 30.29±7.42 22.850<0.001

2.2 血清HMGB1、Caspase9、IL⁃10 水平对输尿管结石患者并发感染危险度的影响

以观察组与对照组血清HMGB1、Caspase9、IL⁃10 水平平均值（31.16 pg/mL、0.51 ng/mL、53.83 ng/L）为界分为低水平与高水平患者。血清HMGB1、Caspase9、IL⁃10 高水平患者并发感染风险是低水平患者的4.124，3.277，4.001 倍（P<0.05）。见表2。

表2 血清HMGB1、Caspase9、IL⁃10 水平对输尿管结石患者并发感染危险度的影响［n（%）］Table 2 Effect of serum HMGB1，caspase9 and IL⁃10 levels on the risk of infection in patients with ureteral calculi［n（%）］

2.3 发生与未发生尿源性脓毒症患者血清HMGB1、Caspase9、IL⁃10 水平比较

发生与未发生尿源性脓毒症患者术前、术后1 d血清HMGB1、Caspase9、IL⁃10 水平比较，差异无统计学意义（P>0.05）。术后7 d，发生尿源性脓毒症患者血清HMGB1、Caspase9、IL⁃10 水平较未发生患者高，差异有统计学意义（P<0.05）。见表3。

表3 发生与未发生尿源性脓毒症患者血清HMGB1、Caspase9、IL⁃10 水平比较（±s）Table 3 Comparison of serum HMGB1，caspase9 and IL⁃10 levels between patients with and without urogenic sepsis（±s）

表3 发生与未发生尿源性脓毒症患者血清HMGB1、Caspase9、IL⁃10 水平比较（±s）Table 3 Comparison of serum HMGB1，caspase9 and IL⁃10 levels between patients with and without urogenic sepsis（±s）

注：与术前比较，aP<0.05；与术后1 d 比较，bP<0.05。

指标n HMGB1（pg/mL）18 90 Caspase9（ng/mL）18 90 IL⁃10（μg/L）组别发生未发生t 值P 值发生未发生t 值P 值发生未发生t 值P 值18 90术前40.12±10.12 39.66±9.72 0.182 0.856 0.66±0.15 0.64±0.20 0.402 0.689 78.12±12.15 77.22±10.58 0.321 0.749术后1 d 47.84±15.31a 45.69±13.22a 0.613 0.541 0.75±0.20a 0.74±0.18a 0.211 0.833 85.84±13.06a 83.02±13.25a 0.826 0.411术后7 d 49.19±20.14ab 30.27±10.07ab 5.979<0.001 0.80±0.25ab 0.45±0.13ab 8.711<0.001 90.22±12.52ab 50.14±10.26ab 11.915<0.001

2.4 HMGB1、Caspase9、IL⁃10 对输尿管结石并发感染患者尿源性脓毒症的预测价值

以发生尿源性脓毒症为阳性，未发生为阴性，绘制术后7 d 血清HMGB1、Caspase9、IL⁃10 水平预测输尿管结石并发感染患者尿源性脓毒症的ROC曲线，各指标单独预测AUC 为0.815、0.816、0.819，联合预测AUC 为0.916。见表4、图1。

表4 HMGB1、Caspase9、IL⁃10 对输尿管结石并发感染患者尿源性脓毒症的预测价值Table 4 diagnostic value of HMGB1，caspase9 and IL⁃10 in urinary sepsis in patients with ureteral calculi complicated with infection

图1 ROC 曲线Figure 1 ROC curve

3 讨论

作为机体内大量存在的细胞核DNA 结合蛋白，HMGB1 对细胞及生物体存活发挥着至关重要的作用［7］。本研究中观察组血清HMGB1 水平显著高于对照组，提示HMGB1 水平升高参与感染发生。在应激或炎症状态下，HMGB1 可由活化炎症细胞主动释放或损坏、坏细胞被动分泌，空间转移至细胞质及细胞外，激活相关信号转导通路，刺激多种炎症因子释放，参与免疫、感染等过程［8⁃9］。进一步研究可见血清HMGB1 高水平患者并发感染风险是低水平患者的4.124 倍，提示临床检测血清HMGB1 水平，可为感染诊断及治疗提供参考依据。HMGB1 在脓毒症诊断及病情评估中的应用价值已经临床研究证实，故本研究分析发生与未发生尿源性脓毒症HMGB1 水平，发现发生尿源性脓毒症患者HMGB1 水平明显较高，HMGB1 水平升高与尿源性脓毒症关系密切。

作为内源性凋亡通路中的关键蛋白，Cas⁃pase9 位于细胞凋亡信号转导通路级联反应上游，参与细胞凋亡［10］。一项关于前列腺电切术后感染研究指出，感染可致促凋亡蛋白Caspase9 显著升高［11］。本研究中观察组血清Caspase9 水平明显高于对照组，与上述研究结果一致，且Caspase9高水平患者并发感染风险是低水平患者3.277倍，充分说明Caspase9 水平升高参与输尿管结石并发感染发病。进一步研究显示，观察组发生尿源性脓毒症患者血清Caspase9 水平高于未发生患者，提示Caspase9 过度激活参与感染病情演变。研究证实，细胞凋亡通路的过度激活与炎症反应密切相关［12］。持续的炎症反应是病原菌感染致病的基础，病原菌感染宿主细胞后，通过影响Cas⁃pase9 激活，调控宿主细胞凋亡状态，进而促进炎症反应，加剧病情进展。

IL⁃10 主要作用为控制免疫抑制过程，通过参与抑制淋巴细胞增殖反应，抑制拮抗炎症性细胞［13⁃14］。本研究中观察组血清IL⁃10 水平明显高于对照组，与周先明等［15］研究结果一致，且IL⁃10 高水平患者并发感染风险是低水平患者4.001 倍，提示IL⁃10 水平升高可能与感染有关。当机体处于感染状态时，体内抗炎介质受促炎因子分泌影响大量释放，IL⁃10 水平随之升高，且其产生抗炎作用同时，还可抑制机体免疫功能。此外，本研究中观察组发生尿源性脓毒症患者血清IL⁃10 水平高于未发生患者，提示血清IL⁃10 水平上调与感染患者预后有关。分析原因，可能是由于随输尿管结石并发感染，患者病情加剧，机体受到感染等应激持续刺激，大量炎性介质释放，致使机体失控性全身炎症反应及免疫功能障碍严重，增加尿源性脓毒症发生风险。

本研究结果说明随感染性疾病病情恶化，HMGB1、Caspase9、IL⁃10 均呈渐进性升高趋势。绘制ROC 曲线，发现HMGB1、Caspase9、IL⁃10 联合预测尿源性脓毒症的AUC 为0.916，较各指标单独预测效能高。分析原因，可能是由于Caspase9 通过细胞凋亡途径调控机体炎症反应，促使机体HMGB1 等促炎因子释放，大量炎症介质过度释放，导致极易促炎/抗炎失衡，随之引起抗炎介质反馈性分泌，IL⁃10 水平随之升高，三者之间存在一定相关性，故联合预测效能更高。

综上所述，输尿管结石并发感染患者血清HMGB1、Caspase9、IL⁃10 水平升高，且随感染加剧、病情恶化其水平呈渐进性升高趋势，临床检测其水平，有助于预测感染及尿源性脓毒症风险。