血清模式识别受体表达水平联合检测对血流感染脓毒症的诊断价值

张志斌 王 楚 韩 英 王 佳 吕骏卿 林雪容 苑 萌 韩树池

脓毒症是因感染引起的宿主反应失调导致的危及生命的器官功能障碍，是重症医学科的常见疾病，病情重、救治难度大、病死率高［1-2］。脓毒症患者发生血流感染（blood stream infection，BSI）会导致病情加重、增加预后不良及死亡的发生风险［3］。血培养是临床上诊断BSI 的金标准，但存在检测时间长、阳性率低的缺点，不利于尽早识别BSI 并进行治疗。因此，寻找BSI 的早期诊断标志物对诊断疾病、指导治疗具有重要意义。炎症反应级联放大激活是脓毒症和BSI 共同的病理生理特征，模式识别受体在病原菌感染导致炎症反应激活中发挥重要作用。Toll 样受体2（Toll like receptor 2，TLR2）、Toll 样受体4（Toll like receptor 4，TLR4）、NOD样受体蛋白3（NOD-like receptor protein 3，NLRP3）等模式识别受体能够识别并结合病原菌，进而通过下游信号转导增加炎症细胞因子的释放、促进炎症反应的激活［4-5］。研究发现，血清TLR2 对BSI 脓毒症具有诊断价值，但其他2 种模式识别受体TLR4、NLRP3 用于BSI 脓毒症的诊断价值尚不清楚，3 种模式识别受体联合诊断BSI 脓毒症的价值也有待进一步探究［6］。因此，本研究具体分析了血清血模式识别受体TLR2、TLR4、NLRP3 表达水平联合检测对BSI 脓毒症的诊断价值，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择2021 年1 月至2022 年7 月河北北方学院附属第一医院收治的242 例脓毒症患者作为研究对象。根据入院后的血培养结果，将入组患者分为BSI 组（n=178）和非BSI 组（n=64）。BSI 组：男性101 例，女性77 例；年龄34～69 岁，平均（58.04±9.14）岁；身体质量指数（23.52±5.45）kg/m2；合并高血压58例，2 型糖尿病34 例，有吸烟史59 例。非BSI 组：男性37 例，女性27 例；年龄32～68 岁，平均（57.15±9.88）岁，身体质量指数（23.22±4.27）kg/m2；合并高血压19例，2 型糖尿病11 例，有吸烟史20 例。两组患者一般资料比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。

1.2 纳入与排除标准 纳入标准：①符合指南中脓毒症［7］的诊断标准者；②确诊后24 h 内留取血培养者；③血培养结果为阴性或单一细菌阳性者；④留取血清标本者；⑤临床资料完整者。排除标准：①入院后24 h 内死亡者；②合并恶性肿瘤、免疫系统疾病者；③合并原发性心肝肾等重要脏器基础疾病者；④伴有传染性疾病者；⑤合并真菌感染或混合菌感染者。本研究获得医院伦理委员会批准（批准号：K2021097）。

1.3 方法 两组患者在抗感染治疗前采集肘静脉血8 mL，离心，分离血清后，采用酶联免疫吸附法试剂盒（上海西唐生物科技公司，中国）检测，按照试剂盒说明书进行操作并计算TLR2、TLR4、NLRP3 的水平。另取8 mL 静脉血，使用BACTEC FX400 型全自动血培养仪（BD 公司，美国）进行细菌培养，根据检测结果，分为BSI 组和非BSI 组；BSI 组患者进一步采用VITEK-2Compact 型全自动微生物分析仪（梅里埃公司，法国）进行菌种鉴定，根据鉴定结果分为革兰氏阳性菌（G+）感染者和革兰氏阴性菌（G－）感染者。参照《中国脓毒症/脓毒性休克急诊治疗指南（2018）》［7］计算急性生理学与慢性健康状况评价系统II（acute physiology and chronic health evaluation scoring system II，APACHE II）评分和序贯器官衰竭评估（sequential organ failure assessment，SOFA）评分。

1.4 观察指标 观察比较两组患者抗感染治疗前血清TLR2、TLR4、NLRP3 水平的差异；分析脓毒症患者抗感染治疗前血清TLR2、TLR4、NLRP3 水平与APACHE II 评分、SOFA 评分的相关性；分析抗感染治疗前血清TLR2、TLR4、NLRP3 水平对BSI 脓毒症、BSI脓毒症患者G－感染的诊断价值。

1.5 统计学方法 应用SPSS 23.0 软件和Prism6.0软件处理数据。符合正态分布（采用Shapiro-Wilk 检验）的计量资料以±s表示，两组间均数比较采用独立样本t检验，相关性分析采用Pearson 检验。以血培养结果、菌种鉴定结果为“金标准”，通过受试者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲线对TLR2、TLR4、NLRP3 诊断BSI 及BSI 患者G－感染的效能进行分析。以P＜0.05 为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者抗感染治疗前血清TLR2、TLR4、NLRP3水平比较 BSI 组患者血清TLR2、TLR4、NLRP3 水平高于非BSI 组，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表1。

表1 两组患者抗感染治疗前血清TLR2、TLR4、NLRP3水平比较（±s）

表1 两组患者抗感染治疗前血清TLR2、TLR4、NLRP3水平比较（±s）

注：TLR2为Toll样受体2，TLR4为Toll样受体4，NLRP3为NOD 样受体蛋白3。

组别BSI组非BSI组t值P值例数178 64 TLR2（pg/mL）8.37±1.46 6.49±0.75 9.836＜0.001 TLR4（pg/mL）11.25±2.21 8.78±2.10 7.768＜0.001 NLRP3（ng/mL）766.97±150.08 619.65±150.33 6.732＜0.001

2.2 血清TLR2、TLR4、NLRP3 诊断BSI 脓毒症的价值 参照《中国脓毒症/脓毒性休克急诊治疗指南（2018）》［7］，以血培养作为诊断BSI 的金标准，分别以脓毒症患者的血清TLR2、TLR4、NLRP3 水平为检验变量，绘制ROC 曲线。结果显示，血清TLR2、TLR4、NLRP3 单独诊断BIS 脓毒症的曲线下面积（area under curve，AUC）分别为0.856、0.789 和0.753，灵敏度为73.44%、76.56% 和 75.56%，特异度为 80.34%、71.35% 和62.92%；三指标联合的AUC 为0.934，灵敏度为90.63%，特异度为87.08%。见图1、表2。

图1 血清TLR2、TLR4、NLRP3诊断BSI脓毒症的ROC曲线

表2 血清TLR2、TLR4、NLRP3诊断BSI脓毒症的ROC曲线分析

2.3 血清TLR2、TLR4、NLRP3与脓毒症病情的相关性分析 BSI 组患者的血清TLR2、TLR4、NLRP3 水平与APACHE II 评分、SOFA 评分均呈正相关。见表3。

表3 血清TLR2、TLR4、NLRP3与脓毒症病情的相关性

2.4 BSI 组中G＋患者与G－患者血清TLR2、TLR4、NLRP3 水平比较 BSI 组G－患者的血清TLR2、TLR4、NLRP3 水平高于G＋患者，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表4。

表4 BSI组中G＋患者与G－患者血清TLR2、TLR4、NLRP3水平比较（±s）

表4 BSI组中G＋患者与G－患者血清TLR2、TLR4、NLRP3水平比较（±s）

注：TLR2为Toll样受体2，TLR4为Toll样受体4，NLRP3为NOD 样受体蛋白3。

BSI分类G＋患者G－患者t值P值例数65 113 TLR2（pg/mL）7.40±1.44 8.92±1.41 6.871＜0.001 TLR4（pg/mL）10.19±1.93 11.86±2.07 5.310＜0.001 NLRP3（ng/mL）667.15±119.94 824.39±129.43 7.961＜0.001

2.5 血清TLR2、TLR4、NLRP3诊断BSI脓毒症患者G－感染的价值 参照《中国脓毒症/脓毒性休克急诊治疗指南（2018）》［7］，以血培养作为诊断BSI 脓毒症患者G－感染的金标准，分别以BIS 脓毒症患者的血清TLR2、TLR4、NLRP3 水平为检验变量，绘制ROC 曲线。结果显示，血清TLR2、TLR4、NLRP3 单独诊断BSI 脓毒症患者G－感染的AUC 分别为0.780、0.722、0.816，灵敏度为78.07%、69.30%、81.58%，特异度为70.77%、63.08%、64.62%；三指标联合的AUC 为0.900，灵敏度为82.46%、特异度为83.08%。见图2、表5。

图2 血清TLR2、TLR4、NLRP3诊断BSI脓毒症患者G－感染的ROC曲线

表5 血清TLR2、TLR4、NLRP3诊断BSI脓毒症患者G－感染的ROC曲线分析

3 结论

中国2018 年公布的指南更新了脓毒症定义、即因感染引起的宿主反应失调导致的危及生命的器官功能障碍，严重者会发展为脓毒症休克［7］。BSI 是脓毒症患者预后不良的独立影响因素，尽早诊断BSI、判断细菌感染类型对指导抗菌药物的选择具有指导意义［8-9］。目前用于诊断BSI 的“金标准”血培养存在诸多不足［10-12］，需发现新的诊断标志物。

TLR2、TLR4、NLRP3 属于模式识别受体识别，参与细菌感染后炎症反应激活的调控。脓毒症及BSI 发病及进展过程中存在炎症反应级联放大激活以及多种促炎细胞因子、炎症介质大量合成、释放［13-14］。细菌感染后血清中C 反应蛋白、降钙素原等临床常用的炎症标志物发生变化较晚，不利于疾病的早期诊断［15-17］。本研究结果显示，BSI 组患者血清TLR2、TLR4、NLRP3 水平均高于非BIS 组，且血清中3 种模式识别受体的水平与脓毒症病情APACHE II 评分、SOFA 评分均呈正相关。其中BSI 患者TLR2 水平增加的结果与刘泽世［6］的研究结果一致，TLR4、NLRP3 水平增加是本研究的新发现。

本研究结果显示，在脓毒症确诊时，TLR2、TLR4、NLRP3 升高与BSI 的发生有关，与相关研究［18-20］结果吻合。ROC 曲线分析结果显示，血清TLR2、TLR4、NLRP3 单独及联合均对BSI 脓毒症具有诊断价值，其中3 项指标联合诊断的灵敏度和特异度超过了85%，是理想的BIS 脓毒症诊断标志物。

G－细菌感染引起BSI 脓毒症的病情较G＋细菌引起BSI 脓毒症更重、预后更差，因此识别不同细菌类型具有重要意义。本研究结果显示，G－菌感染的BSI 脓毒症患者血清TLR2、TLR4、NLRP3 水平高于G＋菌感染者；ROC 曲线分析结果显示，血清TLR2、TLR4、NLRP3 单独及联合均对BSI 脓毒症患者G－菌感染具有诊断效能，其中3 项指标联合诊断的灵敏度和特异度超过了80%。

综上所述，本研究通过血清样本的检测证实了BSI脓毒症患者、特别是G－菌感染的BSI 脓毒症患者血清TLR2、TLR4、NLRP3 升高，血清TLR2、TLR4、NLRP3 在诊断BSI 脓毒症及细菌感染类型中具有一定的参考意义。但未能就TLR2、TLR4、NLRP3 3 项指标与传统的感染标志物进行比较，仍需后期进一步研究。