β-内酰胺类抗生素治疗儿童呼吸道感染性疾病对维生素K 水平的影响研究

李莉 蔡广创 朱从敬

β-内酰胺类抗菌药物是临床应用最为广泛的一类抗感染药,其化学结构中含有β-内酰胺环。根据β-内酰胺环是否连接有其他杂环以及所连接杂环的化学结构差异又可分为青霉素类(penicillins)、头孢菌素类(cephalosporins)、碳青霉烯类(carbapenems)、头霉素(cephamycins)和氧头孢烯类(oxacephems)、单环β-内酰胺类(monobactams)以及β-内酰胺酶(ESBL)抑制剂(β-lactamase inhibitors)［1］。β-内酰胺类抗菌药物抗菌活性强、毒性低、构效关系明确、品种多、抗菌范围广、临床疗效较好,其通过共价键与细胞壁合成有关的青霉素结合蛋白(PBPs)结合而抑制细菌细胞壁的合成,且选择性好,是最重要的一类抗感染药［2］。维生素K 是一种促进凝血因子活性的促凝血药,又称凝血维生素。维生素K 的主要生理功能在于参与凝血作用,生理情况下肠道细菌如肠道双歧杆菌、乳酸杆菌及大肠杆菌等产生维生素K,能够被人体直接吸收利用,满足人体生长发育和生命维持的需要［3］。在肝脏内维生素K 能促进凝血因子Ⅱ(凝血酶原)、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ等合成,并使凝血酶原转变成凝血酶,后者能促使纤维蛋白原转变成纤维蛋白,加速血液凝固［4］。在促进凝血因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ合成及凝血酶原转变为凝血酶的过程中维生素K 作为羧化酶的辅酶参与下,使凝血因子前体异常蛋白质肽链中的谷氨酸残基γ-羧化,转变为正常凝血酶原的γ-羟基谷氨酸残基,羧化后的谷氨酸残基能与血液中的Ca2+结合,进而才能与血小板磷脂结合呈现活性,使凝血酶原转变成凝血酶,后者能促使纤维蛋白原转变成纤维蛋白,加速血液凝固［5,6］。缺乏维生素K 则生成异常的凝血酶原,由此衍生的凝血酶只有正常活性的1%～2%,所以维生素K缺乏引起凝血机制障碍、凝血时间延长,易导致出血［7］。维生素K 缺乏易导致健康营养性疾病,是引起儿童出血性疾病的重要因素之一,致残率及死亡率高。维生素K 的合成有赖于肠道正常菌群的参与,而抗生素在控制感染性疾病的治疗中一直居于重要地位,相关研究［8］表明,抗生素诱发产生的肠道菌群失调,即抗生素相关性腹泻,可影响维生素K 的合成、吸收及代谢,但目前尚缺乏关于β 内酰胺类抗生素对呼吸道感染性疾病儿童维生素K 水平的影响研究,且引起儿童出血性疾病的确切维生素K 含量尚无统一定论,而这又关系到外源性维生素K 的干预治疗时间,因此明确β-内酰胺类抗生素对呼吸道感染性疾病儿童维生素K 水平的影响及其与维生素K 相关性凝血因子水平变化的关系,有利于早期评估患儿的潜在出血风险,为维生素K 缺乏性出血的防治手段提供病理机制及理论基础,将有助于儿童出血性疾病的救治工作,改善预后,提高人口质量。本文将对β-内酰胺类抗生素对呼吸道感染性疾病儿童维生素K 水平的影响展开分析,具体报告如下。

1 资料与方法

1.1一般资料 选取2021 年1～12 月在佛山市三水区人民医院儿科住院治疗的100 例呼吸道感染性疾病患儿作为病例组,另选取同期50 例体检儿童作为对照组。100 例呼吸道感染性疾病患儿根据抗生素治疗3 d 后肠道菌群失调情况、患儿解稀便是否≥2 次/d 分为腹泻组和非腹泻组,各50 例。所有研究对象家属均知晓此研究,并经医院伦理委员会讨论审核通过。病例组患儿均符合细菌感染且使用β 内酰胺类抗生素(以头孢菌素类为主)治疗呼吸道感染。排除呼吸衰竭、严重败血症、弥散性血管内凝血、多器官衰竭、近1 个月有腹泻、服用维生素K 拮抗剂、肝功能异常、血小板异常的患儿；有先天代谢性疾病患儿；6 个月内接受过化疗放疗患儿。

1.2方法 回顾性分析所有儿童的一般资料,包括病历号、性别、年龄、临床诊断、生活习惯、住院日期。采用分光光度法和酶联免疫吸附试验检测腹泻组、非腹泻组及对照组入院当天及腹泻组、非腹泻组治疗3、6 d 的血清维生素K 水平,维生素依赖性凝血因子(Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ),凝血功能指标(PT、APTT)水平。

1.2.1分光光度法 具体操作流程：①将灵敏度旋钮调整“1”档(放大倍率最小)。②开启电源,指示灯亮,仪器预热20 min,选择开关置于“T”。③打开试样室盖(光门自动关闭),调节“0%T”旋钮,使数字显示为“00.0”。④将装有溶液的比色皿放置于比色架中。⑤旋动仪器波长手轮,把测试所需的波长调节至刻度线处。⑥盖上样品室盖,将参比溶液比色皿置于光路,调节透过率“100%T”旋钮,使数字显示为“100.0T”(如果显示不到100%T,则可适当增加灵敏度的档数,同时应重复“3”,调整仪器的“00.0”)。⑦将被测溶液置于光路中,数字表上直接读出被测溶液的透过率(T)值。⑧吸光度A 的测量,参照“③”和“⑥”调整仪器的“00.0”和“100.0”,将选择开关置于A 旋动吸光度调零旋钮,使得数字显示为00.0,然后移入被测溶液,显示值即为试样的吸光度A 值。⑨浓度C 的测量,选择开关由A 旋至C,将已标定浓度的溶液移入光路,调节浓度按钮,使得数字显示为标定值,将被测溶液移入光路,即可读出相应的浓度值。⑩仪器在使用时应常参照本操作方法中“③”和“⑥”进行调整“00.0”和“100.0”的工作。每台仪器所配套的比色皿不能与其他仪器上的比色皿单个调换。本仪器数字显示后背部,带有外接插座,可输出模拟信号,插座1 脚为正,2 脚为负接地线。如果大幅度改变测试波长时需等数分钟后才能正常工作。(因波长由长波向短波或短波向长波移动时光能量变化急剧,光电管受光后响应较慢,需一段光响应平衡时间。用来测量和记录待测物质对可见光的吸光度并进行定量分析的仪器,称为可见分光光度计)。

1.2.2酶联免疫吸附试验

1.2.2.1标准品的配制 使用前在标准品中加入适量的去离子水,配成10 ng/ml 的母液,设标准品8 管,第1 管加入标本稀释液900 μl,第2～8 管加入标本稀释液500 μl,在第1 管中加入10 ng/ml 的标准品溶液100 μl混匀后用加样器吸出500 μl,移至第2 管。如此反复作对比稀释,从第7 管中吸出500 μl,弃出,第8 管为空白对照。

1.2.2.2检测程序 ①加样：每孔各加入标准品或待测样品100 μl,将反应物充分混匀后置37℃ 120 min。②洗板：用洗涤液将反应板充分洗涤4～6 次,向滤纸上印干。③每孔中加入第一抗工作液100 μl,将反应板充分混匀后置37℃ 60 min。④洗板,同前。⑤每孔加酶标抗体工作液100 μl。将反应板置37℃ 30 min。⑥洗板,同前。⑦每孔加入底物工作液100 μl,置37℃暗处反应15 min。⑧每孔加入100 μl 终止液混匀。⑨30 min 内用酶标仪在450 nm 处测吸光值。

1.2.2.3结构计算与判断 ①所有OD 值都应扣除空白后再进行计算。②以标准品浓度为横坐标,OD 值为纵坐标,在坐标纸上作图,画出标准曲线。③根据样品OD 值在该曲线上查出相应的样品含量。

1.3观察指标 比较腹泻组、非腹泻组及对照组入院当天及治疗3、6 d 的血清维生素K 水平,维生素依赖性凝血因子(Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ),凝血功能指标(PT、APTT)水平。

1.4统计学方法 采用SPSS22.0 统计学软件进行数据统计分析。计量资料以均数±标准差()表示,采用t 检验；计数资料以率(%)表示,采用χ2检验。P＜0.05 表示差异具有统计学意义。

2 结果

2.1三组不同时间段血清维生素K 水平比较 治疗3、6 d,腹泻组和非腹泻组血清维生素K 水平均低于本组入院当天及对照组,且腹泻组低于非腹泻组,差异具有统计学意义(P＜0.05)。见表1。

表1 腹泻组、非腹泻组及对照组血清维生素K 水平比较(,nmol/L)

表1 腹泻组、非腹泻组及对照组血清维生素K 水平比较(,nmol/L)

注：与本组入院当天比较,aP＜0.05；与对照组比较,bP＜0.05；与非腹泻组比较,cP＜0.05

2.2三组维生素K依赖性凝血因子水平比较 治疗3、6 d,腹泻组和非腹泻组维生素K依赖性凝血因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ均低于本组入院当天及对照组,且腹泻组低于非腹泻组,差异具有统计学意义(P＜0.05)。见表2。

表2 腹泻组、非腹泻组及对照组维生素K依赖性凝血因子水平比较(,%)

表2 腹泻组、非腹泻组及对照组维生素K依赖性凝血因子水平比较(,%)

注：与本组入院当天比较,aP＜0.05；与对照组比较,bP＜0.05；与非腹泻组比较,cP＜0.05

2.3腹泻组、非腹泻组及对照组凝血功能指标比较治疗6 d,腹泻组和非腹泻组PT 和APTT 均长于本组入院当天和对照组,且腹泻组长于非腹泻组,差异具有统计学意义(P＜0.05)。治疗3 d,腹泻组和非腹泻组PT和APTT 略长于本组入院当天,但差异无统计学意义(P＞0.05)。见表3。

表3 腹泻组、非腹泻组及对照组凝血功能指标比较(,s)

表3 腹泻组、非腹泻组及对照组凝血功能指标比较(,s)

注：与本组入院当天比较,aP＜0.05；与对照组比较,bP＜0.05；与非腹泻组比较,cP＜0.05

3 讨论

本次研究结果显示,治疗3、6 d,腹泻组和非腹泻组血清维生素K 水平均低于本组入院当天及对照组,且腹泻组低于非腹泻组,差异具有统计学意义(P＜0.05)。治疗3、6 d,腹泻组和非腹泻组维生素K依赖性凝血因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ均低于本组入院当天及对照组,且腹泻组低于非腹泻组,差异具有统计学意义(P＜0.05)。治疗6 d,腹泻组和非腹泻组PT 和APTT 均长于本组入院当天和对照组,且腹泻组长于非腹泻组,差异具有统计学意义(P＜0.05)。由此推断β-内酰胺类抗生素治疗儿童呼吸道感染性疾病过程中可降低维生素K 水平及维生素依赖性凝血因子(Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ),从而影响凝血功能,延长PT、APTT,影响患儿的生长发育,因此应及时发现并补充足量的维生素K,以减少对儿童生长发育的影响［9］。

在世界范围内呼吸道感染是小儿时期最常见的疾病之一,据世界卫生组织(WHO)统计,呼吸道感染是仅次于早产的导致5 岁以下儿童死亡的第二位原因,在发达国家病原体主要为病毒,而发展中国家则以细菌为主［10］。儿童社区获得性肺炎管理指南指出,引起儿童社区获得性肺炎的常见病原有细菌、病毒、支原体、衣原体,此外还有真菌和原虫［11］。其中细菌主要包括肺炎链球菌(streptococcuspneumoniae,SP)、流感嗜血杆菌(haemophilusinfluenzae,HI)、金黄色葡萄球菌(staphylococcusaureus,SA)、卡他莫拉菌(moraxellacatarrhalis,MC)、大肠埃希菌(escherichiacoli,E.coli)、肺炎克雷伯杆菌(klebsiellapneumoniae,KPN)等［12,13］。引起医院获得性肺炎的常见细菌以革兰阴性杆菌中的E.coli、KPN、铜绿假单胞菌(pseudomonasaeruginosa,PA)、鲍曼不动杆菌(acinetobacter baumannii,AB)及革兰阳性球菌中的SA、SP、肠球菌属的粪肠球菌、屎肠球菌为主［14］。相关研究中报道126 例儿童肺炎中 54%为细菌感染［15］。

β-内酰胺类抗生素的应用一定程度上降低了维生素K 的含量,维生素K 缺乏常引起严重的继发性出血,如伤口出血、大片皮下出血和中枢神经系统出血等,而目前的凝血功能检测中凝血酶原前体蛋白(PIVK-Ⅰ)、PT、APTT、凝血因子Ⅱ浓度等只能在一定程度上反映机体凝血功能状况,但不能准确反映机体维生素K 的变化情况,当这些指标发生异常时维生素K 缺乏往往已达到严重程度［16-18］。肠道的微生态系统是机体最庞大和最重要的微生态系统,对宿主的健康与营养起着重要作用,是激活和维持肠道生理功能的关键因素［19］。肠道菌群的重要生理意义在于抵御病原体侵袭,刺激机体免疫器官的成熟,激活免疫系统及合成多种维生素,调节物质代谢等［20］。抗生素相关性腹泻是应用抗生素后继发的腹泻,是常见的药物不良反应,其可导致亚临床维生素K 缺乏进而增加患儿的出血风险,而这往往未能引起临床医生足够的重视。

综上所述,β-内酰胺类抗生素的应用一定程度上降低了维生素K 水平,从而影响凝血功能。在运用β-内酰胺类抗生素治疗儿童呼吸道感染性疾病的过程中要及时对维生素K 水平进行检测,并及时进行维生素K 的补充,从而减少维生素K 缺乏对儿童生长发育影响。