脑脊液中乳酸及白细胞介素—8检测在化脓性脑膜炎中的变化及临床意义

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  【摘要】 目的:通过检测化脓性脑膜炎(PM)患儿脑脊液中乳酸(LA)、白细胞介素-8(IL-8)的浓度变化,探讨其在化脓性脑膜炎的变化及临床意义。方法:采用COBAS INTEGRA 400PLUS全自动生化分析仪及双抗体夹心酶联免疫吸附试验(ELISA)对60例化脓性脑膜炎患者、42例病毒性脑炎(VE)患者、54例对照组儿童急性期及恢复期脑脊液中乳酸(LA)和IL-8变化进行检测。观察LA、IL-8与中性粒细胞的相关性。结果:急性期PM组脑脊液中LA和IL-8分别为(4.71±2.43)mmol/L和(261.02±58.14)ng/L明显高于VE组(2.10±0.44)mmol/L和(94.86±41.27)ng/L,对照组(1.95±0.51)mmol/L和(84.65±19.7)ng/L,三组比较差异有统计学意义(P<0.01);恢复期PM组LA和IL-8分别为(3.23±2.11)mmol/L和(204.24±48.53)ng/L较急性期明显下降,差异有统计学意义(P<0.01)。脑脊液中LA和IL-8水平及中性粒细胞相关性分析显示:PM组LA及IL-8呈正相关(r=0.482,P<0.01),PM组IL-8与中性粒细胞呈正相关(r=0.397,P<0.01);VE组IL-8与中性粒细胞无相关性(r=0.299,P>0.05)。结论:乳酸、IL-8参与化脓性脑膜炎局部炎性应答,提示脑脊液中IL-8及LA的检测可作为化脓性脑膜炎诊断及病情变化判断的一项参考指标。
  【关键词】 脑脊液; LA; IL8; 化脓性脑膜炎
  【Abstract】 Objective:To detect the purulent meningitis (PM) lactic acid in cerebrospinal fluid in children with LA,interleukin-8 (IL-8) concentration changes,explore their changes in purulent meningitis and its clinical significance.Method:60 cases of purulent meningitis as the PM group,42 cases with viral encephalitis as the VE group,54 cases with no central nervous system diseases as the control group,all of children acute and recovery phase of lactic acid in cerebrospinal fluid (LA) and IL-8 were selected and detected the change by using COBAS INTEGRA 400PLUS automatic biochemical analyzer and double antibody sand wich enzyme linked immunosorbent assay (ELISA).The correlation between LA and IL-8 were observed with neutrophils.Result:In PM group,LA and IL-8 in cerebrospinal fluid were (4.71±2.43)mmol/L and (261.02±58.14)ng/L higher than
  that in VE group (2.10±0.44)mmol/L and (94.86±41.27)ng/L,control group (1.95±0.51)mmol/L and (84.65±19.7)ng/L,
  the differences were statistically significant (P<0.01);recovery PM group LA and IL-8 were (3.23±2.11) mmol/L and (204.24±48.53)ng/L decreased significantly which compared with acute period,the differences were statistically significant(P<0.01).Analysis of cerebrospinal fluid LA and IL-8 levels and neutrophil associated display:PM group LA was positively related to IL-8(r=0.482,P<0.01); PM group IL-8 was positively associated with neutrophil(r=0.397,P<0.01); there was no significant correlation in VE group between IL-8 and neutrophils(r=0.299,P>0.05).Conclusion:Lactic acid and IL-8 participates in the local inflammatory response of purulent meningitis.Suggest a reference index for detection of IL-8 and LA in the cerebrospinal fluid as purulent meningitis diagnosis and illness change judgment.
  【Key words】 Cerebrospinal fluid; Lactic acid; Interleukin-8; Purulent meningitis   First-author’s address:The First People’s Hospital of Nanyang,Nanyang 473000,China
  doi:10.3969/j.issn.1674-4985.2015.17.054
  中枢神经系统感染为儿童常见的急危重症之一,尤其重症中枢神经系统感染患儿预后较差,死亡率可高达到10%以上,幸存患儿中超过35%患儿可遗留严重的神经系统后遗症,严重威胁儿童的生存质量,同时也造成了家庭和社会的沉重负担。化脓性脑膜炎(PM)是儿科临床常见的中枢神经系统感染性疾病,在化脓性脑膜炎发病中许多趋化因子在疾病发生发展中发挥非常重要作用,可以对疾病程度预后判断有着指导作用[1]。本文通过对化脓性脑膜炎脑脊液中乳酸及IL-8检测,来探讨其临床意义,为临床诊断及治疗提供一些理论依据。
  1 资料与方法
  1.1 一般资料 选择2010年1月-2013年5月在本院治疗的化脓性脑膜炎患儿60例为PM组,男37例,女23例;年龄1~11岁,平均(6.5±3.7)岁;体重8.2~47.1 kg,平均(22.4±7.9)kg,60例患儿全部依照化脓性脑膜炎相关标准确诊[2]。42例病毒性脑炎患儿为VE组,男30例,女12例;年龄1~10岁,平均(6.0±3.3)岁;体重7.6~40.1 kg,平均(20.4±6.8)kg,全部依照病毒性脑炎相关标准确诊,并且排除结核性脑膜炎、真菌性脑炎等其他神经系统感染性疾病[2]。所有患儿均有不同程度的发热、头痛、呕吐等颅内压增高临床症状及伴或不伴激惹、抽搐、意识障碍;化脓性脑膜炎脑脊液检查:氯化物含量降低,葡萄糖含量降低,蛋白含量增高,镜检白细胞数>100×106/L,白细胞分类以中性粒细胞增高为主。病毒性脑炎脑脊液检查:氯化物及葡萄糖含量正常,蛋白含量正常或略增高,镜检白细胞数(50~150)×106/L,白细胞分类以单核细胞增高为主。选择54例同期住院的无中枢神经系统疾病的患儿作为对照组,男31例,女23例;年龄1~14岁,平均(7.3±3.9)岁;体重8.7~43.5 kg,平均(24.5±8.3)kg。三组患儿在性别,年龄,体重等一般资料比较差异均无统计学意义(P<0.05),具有可比性。
  1.2 方法 两组患儿于入院后进行常规腰椎穿刺,留取中段取5 mL脑脊液,除进行常规脑脊液生化、细菌学检查,取4 mL脑脊液在离心取上层清液进行检测乳酸(LA)、IL-8。乳酸用COBAS INTEGRA 400PLUS全自动生化分析仪及配套试剂盒测定,采用双抗体夹心酶联免疫吸附试验(ELISA)方法,试剂盒使用中科院北京帮定生物医学公司,美国WellScan ld型酶标仪对IL-8浓度检测,入院时检测的LA、IL-8为急性期,正规有效治疗1周后检测两者列为恢复期,以上检测操作严格按照标准来进行,并详细的记录。(1)PM组:病原菌明确前主要选用第三代头孢菌素,头孢曲松钠针100 mg/(kg·d),对β内酰胺类药物过敏的患儿,可改用氯霉素100 mg/(kg·d)。病原菌明确后根据药敏实验结果选用相应抗生素。降颅压选用20%甘露醇静注0.5~1 g/次,每4~8小时一次应用,具体视病情而定。严重颅内压增高者可1~2 g/次静注,可加用地塞米松0.5~1 mg/(kg·d),分次静脉应用抑制多种炎症因子的产生以及降低血管通透性,减轻脑水肿和颅内高压,必要时加用呋塞米针、丙种球蛋白等应用,出现并发症做相应处理。(2)VE组:抗病毒治疗首选广谱类药物利巴韦林针,10~15 mg/(kg·d),疱疹病毒感染时选用阿昔洛韦针或更昔洛韦针,每次5 mg/kg,每8小时一次。抗病毒药物均需连用10~14 d,静脉滴注给药。急性期对症支持治疗,主要治疗原则包括维持水电解质平衡与合理营养供给,控制脑水肿及颅内高压(同化脑),控制惊厥发作及严重精神行为异常,合并细菌感染时可联合抗生素治疗。
  1.3 统计学处理 采用SPSS 12.0统计学软件对数据进行处理,计量资料采用(x±s)表示,比较采用t检验,两变量的相关程度用直线相关分析法,以P<0.05为差异有统计学意义。
  2 结果
  2.1 三组中不同发病时期脑脊液中LA和IL-8水平的改变 本研究显示急性期PM组脑脊液中LA和IL-8均明显高于VE组、对照组,三组比较差异有统计学意义(P<0.01);恢复期PM组LA和IL-8明显下降,与急性期比较差异均有统计学意义(P<0.01)。VE组患儿LA及IL-8水平与对照组比较差异无统计学意义(P>0.05),见表1。
  2.2 脑脊液中LA和IL-8水平及中性粒细胞相关性分析 PM组LA及IL-8呈正相关(r=0.482,P<0.01)。PM组CSF白细胞数为(560.00±320.25)×106/L,中性粒细胞数(290.50±170.90)×106/L;VE组CSF白细胞数(130.80±106.87)×106/L,中性粒细胞数(61.50±37.90)×106/L。PM组IL-8与中性粒细胞呈正相关(r=0.397,P<0.01)。VE组IL-8与中性粒细胞无相关性(r=0.299,P>0.05)。
  3 讨论
  近年来对乳酸的研究表明,乳酸不仅是脑缺血缺氧的代谢产物,也是受损神经恢复的有氧能量代谢的重要底物,在能量代谢的过程中乳酸发挥着正面作用[3]。其主要在星形胶质细胞产生,又被神经元摄入胞内提供能量,脑脊液中乳酸(CSF-LA)浓度主要反映了中枢神经系统糖酵解代谢的状况,而不依赖于血清LA浓度[4]。CSF-LA增高一般见于脑血管意外,颅内出血,细菌性脑膜炎,癫痫及其他中枢神经系统疾病。CSF-LA增高与中枢神经系统的细菌,真菌和分枝杆菌感染有关,而与病毒感染无关[5]。目前认为化脓性脑膜炎CSF-LA升高的机制是由于脑组织炎性水肿,颅内压升高,脑血流量减少,脑组织有氧代谢转为无氧代谢,及中性粒细胞中间代谢过程也产生乳酸,从而造成乳酸积聚升高[6]。   IL-8是一种中性粒细胞、T淋巴细胞以及嗜碱性粒细胞的趋化因子,在中枢神经系统内,IL-8主要由血管内皮细胞,巨噬细胞,星型胶质细胞和小胶质细胞产生[7]。细菌感染时,细菌侵入脑脊液中,释放出内毒素,磷质酸等细胞壁炎性成分,可刺激上述细胞产生TNF-α,TNF-α在颅内感染中起先导作用,诱导IL-6,IL-8等炎症介质的释放[8-9]。IL-8的生物学功能是诱导中性粒细胞和淋巴细胞浸润,增加血管通透性。在诱导炎症反应中起着重要作用,在达到杀菌目的的同时造成中枢神经系统细胞损伤,产生神经病学症状[10]。
  脑脊液细胞学检查是中枢神经系统感染必不可少的诊断手段,其成分的变化多可以反映感染的性质,化脓性脑膜炎与病毒性脑炎的鉴别诊断目前主要依赖于临床表现和脑脊液检查,但随着近年来抗生素的不合理应用增多,脑脊液培养阳性率越来越低,细胞学变化也越来越不典型,为临床早期诊断带来了很大困难。为此许多学者深入研究其发病机制,关注重要炎症因子的改变,试图寻找早期诊断的敏感指标。多数学者认为,与糖和蛋白质比较,CSF-LA是细菌性脑膜炎更灵敏的诊断指标[11]。脑脊液CSF-LA诊断化脓性脑膜炎的灵敏度为96.7%,特异性为95%,脑脊液中乳酸测定对化脓性脑膜炎具有诊断价值[12]。袁媛等[13]表明化脓性脑膜炎患儿脑脊液中IL-8明显高于非细菌性颅内感染,并能判断患儿的病情变化。金玉等[14]表明,细菌性颅内感染患者脑脊液中IL-8明显高于非细菌性颅内感染,且增高水平与中性粒细胞呈正相关。
  本研究显示LA及IL-8化脓性脑膜炎组急性期明显高于病毒性脑炎组和对照组,两组比较差异有统计学意义(P<0.01);恢复期化脓性脑膜炎组LA及IL-8水平较急性期明显下降,差异有统计学意义(P<0.01)。化脓性脑膜炎组LA及IL-8呈正相关,IL-8与中性粒细胞呈正相关,病毒性脑炎组IL-8与中性粒细胞无相关性。在化脓性脑膜炎发病病理生理过程中乳酸及IL-8参与促进了炎症反应,是重要的炎症介质,其加剧了炎症破坏力,增强中性粒细胞和单核细胞的黏附作用,促进内皮细胞黏附分子产生,增加血管通透性,促使脑水肿形成,使得临床症状加剧[15]。
  综上所述,对脑脊液LA及IL-8测定有利于化脓性脑膜炎与病毒性脑膜炎的鉴别诊断,且动态观察两者的变化有助于化脓性脑膜炎治疗有效的评估。
  参考文献
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  (收稿日期:2014-12-02) (本文编辑:周亚杰)
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