开放性胃肠手术患儿术后血清钙素原、正五聚蛋白3和高迁移率族蛋白B1表达及其预测早期感染的价值

李妍 肖建明 杨建

开放性胃肠手术为治疗胃肠道疾病的经典术式,操作简便,适用于病情复杂患儿。但开放性胃肠手术创伤大、术中暴露时间较长,术后感染风险更高,影响术后康复,诊治不及时可能导致脓毒血症、多脏器功能障碍等不良事件[1-2]。术后使用敏感抗生素有利于促进患儿症状缓解,改善预后。但感染早期症状无特异性,行细菌培养耗时长,这给临床诊断带来了挑战。近年来,生化指标在感染性疾病诊断中应用价值备受关注,降钙素原(procalcitonin,PCT)为降钙素前体物质,在诊断细菌感染性炎症中具有重要作用[3]。正五聚蛋白3(pentraxin 3,PTX3)与C反应蛋白(CPR)同属正五聚蛋白超家族,为早期炎性因子,其表达与感染发生及感染程度有关[4-5]。高迁移率族蛋白B1(high mobility group protein B1,HMGB-1)为炎性标志物之一,在感染性疾病中呈明显高表达[6-7]。本研究拟探讨开放性胃肠手术患儿术后血清PCT、PTX3、HMGB-1表达对感染的预测价值,为感染预防提供一定依据。

对象与方法

一、对象

回顾性分析2020年1月～2023年1月我院行开放性胃肠手术患儿206例,依据术后是否并发感染分为感染组(27例)、未感染组(179例)。纳入标准:(1)符合开腹手术适应证或患儿家属自愿选择开腹手术;(2)行开腹手术(包括开腹肠套叠复位术、开腹阑尾切除术);(3)肠套叠患儿均无肠穿孔/肠坏死,未合并行肠切除/肠吻合;(4)肝肾功能、超声心动图、常规心电图检查正常;(5)临床资料完整;(6)感染诊断均符合《医院感染诊断标准(试行)》中有关标准[8],依据急性生理学与慢性健康状况评分系统Ⅱ(Acute Physiology and Chronic Health EvaluationⅡ,APACHEⅡ)判定感染病情程度,收集感染部位分泌物标本通过病原学检查确诊。 排除标准:术前1个月内有感染性疾病史或行抗感染治疗;合并免疫系统、血液系统疾病、恶性肿瘤;合并严重营养不良;实验室检查资料不全。医院伦理委员会经审核同意本研究。两组性别、手术类型、白细胞计数(WBC)、中性粒细胞百分比(N%)、CRP水平比较,差异无统计学意义(P>0.05);感染组年龄小于未感染组,术中出血量、手术时间大于长于未感染组,差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 两组基线资料围手术期指标比较

二、方法

1.血清PCT、PTX3、HMGB-1水平检测:术前、术后1天、3天分别采集清晨空腹肘静脉血,离心吸取上清液,采用化学发光检测仪以化学发光法测定血清PCT水平;全自动酶标仪以酶联免疫吸附法测定血清PTX3、HMGB-1水平。

2.围术期用药情况:(1)开腹肠套叠复位术患儿术前、术中均未使用抗生素、激素、丙种球蛋白等药物;术后经验性给予抗生素抗感染,对感染患儿取得病原菌培养结果后依据病原菌培养结果给予敏感度较高的抗生素;术后均未使用激素、丙种球蛋白。(2)开腹阑尾切除术患儿术前经验性给予抗生素抗感染;术中未使用抗生素、激素、丙种球蛋白等药物;术后对无并发症患儿不使用抗生素,对复杂的急性阑尾炎患儿经验性给予广谱抗生素抗感染,对感染患儿取得病原菌培养结果后依据病原菌培养结果给予敏感度较高的抗生素;术后均未使用激素、丙种球蛋白。

3.观察比较指标:比较两组患儿一般资料、围手术期指标、血清学指标。

三、统计学方法

结果

1.两组各时间点血清PCT、PTX3、HMGB-1水平比较。 重复测量方差分析显示,各时间点间PCT、PTX3、HMGB-1水平比较差异有统计学意义(P<0.05),两组间血清PCT、PTX3、HMGB-1水平比较差异有统计学意义(P<0.05),血清PCT、PTX3、HMGB-1水平时间与组间有交互作用(P<0.05),随术后时间延长,两组血清PCT、PTX3、HMGB-1水平增高幅度存在差异,感染组增高幅度更显著。见表2。

表2 两组各时间点血清PCT、PTX3、HMGB-1水平比较(μg/L)

2.术后1天、3天各指标单一、联合检测对开放性胃肠手术患儿术后感染的预测价值: 绘制ROC曲线,联合预测时行Logistic二元回归拟合,获得预测概率logit(P),将其作为独立检验变量,结果显示,术后3天血清PCT、PTX3、HMGB-1联合检测预测开放性胃肠手术患儿术后感染的曲线下面积(area under the curve,AUC)最大。见表3、图1。

A:术后1天; B:术后3天

表3 术后1天、3天各指标单一、联合检测对患儿术后感染的预测价值

3.术后感染的影响因素: 以开放性胃肠手术患儿术后是否并发感染为因变量(并发=1,未并发=0),将患儿年龄、术中出血量、手术时间、术后1 天、3 天血清PCT、PTX3、HMGB-1水平为自变量(年龄、术后1天、3天血清PCT、PTX3、HMGB-1水平均为连续变量,录入实测值;术中出血量≥30 ml=1,<30 ml=0;手术时间≥60分钟=1,<60分钟=0),行多因素Logistic回归分析显示,年龄为患儿术后感染的独立保护因素,术中出血量、手术时间、术后1天、3天血清PCT、PTX3、HMGB-1为独立危险因素(P<0.05)。见表4。

表4 患儿术后感染的影响因素的Logist回归分析

4.感染组不同感染程度患儿术后1天、3天血清各指标水平比较:感染组中重度感染患儿术后1天、3天血清PCT、PTX3、HMGB-1水平均高于轻度感染组,差异有统计学意义(P<0.05)。见表5。

表5 感染组不同感染程度患儿术后1天、3天血清各指标水平比较(μg/L)

讨论

PCT在健康儿童体内表达极低,而当产生感染性疾病时其浓度可显著升高。Bavare等[9]研究显示,行心脏与神经外科手术后感染患儿术后1～2天内PCT水平至少增高2倍,可作为预测患儿术后感染的早期生物标志物。Miao等[10]研究表明,动态监测术后PCT水平可帮助医务人员早期发现心脏手术患儿术后感染。有研究证实,阑尾切除术后切口感染患儿血清PCT呈异常高表达[11]。本研究显示,感染组术后1天、3天血清PCT水平高于未感染组。多因素Logistic回归分析显示,术后1天、3天血清PCT为患儿术后感染的独立危险因素。说明PCT可作为早期预测术后感染的重要指标。细菌内毒素为诱导PCT生成的主要刺激因子,当术后并发感染时,细菌内毒素可刺激肝脏单核细胞、巨噬细胞大量生成PCT,并释放入血,导致血清PCT水平升高,且其浓度不受病毒感染、患儿机体免疫状况的影响。但手术创伤等非感染因素也会导致PCT浓度增加,单一检测可能会对术后早期感染预测产生误导。

PTX3为新型早期炎症因子。有研究指出,PTX3较C反应蛋白更能迅速反映局部组织炎症[12]。张春霞等[13]研究发现,肠套叠术后医院感染患儿血清PTX3水平明显高表达,且治疗后回落。本研究结果表明,感染组术后1天、3天血清PTX3高于未感染组,且回归分析发现,术后1天、3天血清PTX3为患儿术后并发感染的独立危险因素,与上述研究符合。表明PTX3可参与开放性胃肠道患儿术后感染发生及转归过程。当机体出现感染时,在肿瘤坏死因子-α、白细胞介素-1β等介导下,局部炎症反应部位组织细胞与免疫细胞可迅速生成并分泌大量PTX3,促使肝素结合蛋白发挥清除病原体的效用。因此,感染后PTX3浓度可显著增加。

HMGB-1是关键启动与维持炎症级联反应的细胞因子,在细胞增殖、分化及凋亡过程中具有重要作用。王梅等[14]研究显示,胃肠外科术后中心静脉导管相关性感染病人血清HMGB-1水平显著增高,且属感染发生的独立影响因素。本研究中也得到了相似的结论,HMGB-1可参与开放性胃肠手术患儿术后感染发生、进展过程。在炎症反应早期,在内毒素、肿瘤坏死因子、白细胞介素等刺激下体内坏死细胞可大量生成及释放HMGB-1,在炎症后期,HMGB-1还可加速纤维链接蛋白生成,提高有丝分裂原活化蛋白激酶等信号通路活性,致使炎症损伤与感染程度加剧[15]。

本研究显示,单独应用PTX3或HMGB-1也同样预测价值有限。本研究应用3项指标联合检测,绘制ROC曲线发现,术后3天各指标联合检测预测患儿术后感染的AUC最大。本研究还显示,感染组中重度感染患儿术后1天、3天血清PCT、PTX3、HMGB-1水平均高于轻度感染患儿。提示血清PCT、PTX3、HMGB-1还与患儿感染病情程度有关,早期下调上述各指标水平可能有助于抑制感染发生、进展。

综上,开放性胃肠手术患儿术后血清PCT、PTX3、HMGB-1表达显著增高,且其表达与术后早期感染及感染病情程度有关,可能是早期感染预测的潜在生物学指标,且三者联合预测价值更高,可为早期感染预测提供参考。本研究为单中心研究,研究结果不具推广性,未来仍需通过前瞻性多中心研究进一步验证。