李永偉 王嘉藝 劉冬梅 胡玥 劉玉春 劉心偉
[摘要] 目的 探討親環(huán)素A(CypA)及其受體CD147在醫(yī)院獲得性銅綠假單胞菌(PA)肺炎病人中的表達(dá)及意義。
方法 收集2021年1—12月在河南省中醫(yī)院住院的罹患PA肺炎和肺炎克雷伯菌(KP)肺炎病人的臨床資料。將病人分為PA組和KP組,對(duì)兩組EDTA抗凝血進(jìn)行血常規(guī)、降鈣素原和C-反應(yīng)蛋白分析,并測(cè)定兩組血清和支氣管肺泡灌洗液中CypA和CD147水平。
結(jié)果 PA組住院時(shí)長(zhǎng)和抗菌藥物使用時(shí)長(zhǎng)顯著高于KP組(t=7.332、9.919,P<0.05),而兩組發(fā)病年齡和性別差異無(wú)顯著性(P>0.05)。與KP組相比,PA組白細(xì)胞總數(shù)、中性粒細(xì)胞和C-反應(yīng)蛋白水平顯著降低(t=4.438、3.982,Z=4.010,P<0.05),而兩組降鈣素原水平差異無(wú)顯著性(P>0.05)。與KP組相比,PA組支氣管肺泡灌洗液中CypA水平顯著降低(Z=2.818,P<0.05),而兩組血清CypA和CD147及支氣管肺泡灌洗液CD147水平差異無(wú)顯著性(P>0.05)。
結(jié)論 PA肺炎病人支氣管肺泡灌洗液中CypA相對(duì)低表達(dá),與該菌感染慢性化存在關(guān)聯(lián),可能是其實(shí)現(xiàn)免疫逃逸的重要機(jī)制。
[關(guān)鍵詞] 醫(yī)療相關(guān)肺炎;銅綠假單胞菌;親環(huán)素A;basigin
[中圖分類號(hào)] R563.19
[文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A
[文章編號(hào)] 2096-5532(2023)02-0250-04
doi:10.11712/jms.2096-5532.2023.59.060
[開放科學(xué)(資源服務(wù))標(biāo)識(shí)碼(OSID)]
醫(yī)院獲得性肺炎是指病人入院時(shí)未發(fā)生、亦不處在潛伏感染期,在入院48 h后發(fā)生,無(wú)論是否存在機(jī)械通氣或插管,由細(xì)菌、真菌、病毒或支原體等病原體引起的各種類型的肺實(shí)質(zhì)炎癥。在重癥監(jiān)護(hù)病房中,醫(yī)院獲得性肺炎是最為常見的院內(nèi)感染類型,占比高達(dá)65%。而銅綠假單胞菌(PA)位列此類感染病原菌首位,具有耐藥性強(qiáng)、發(fā)病率和死亡率高及預(yù)后差等特點(diǎn)。PA在新陳代謝方面的靈活性,為該菌造成慢性感染奠定了基礎(chǔ)。本課題組前期研究發(fā)現(xiàn),CD147可通過MAPK信號(hào)通路增強(qiáng)宿主對(duì)PA感染的抵抗力,而胞外親環(huán)素A(CypA)是CD147最為重要的配體,在多種病原微生物感染和宿主免疫調(diào)節(jié)過程中扮演著重要的角色。近期有研究發(fā)現(xiàn),胞外CypA是通氣相關(guān)性肺炎發(fā)病過程中的重要炎癥遞質(zhì)。本研究旨在通過比較PA和肺炎克雷伯菌(KP)導(dǎo)致的醫(yī)院獲得性肺炎病人體內(nèi)胞外CypA和CD147及相關(guān)炎癥指標(biāo)的差異,初步探討胞外CypA和CD147在PA感染過程中的作用和意義。
1 對(duì)象與方法
1.1 研究對(duì)象
2021年1—12月,選取河南省中醫(yī)院收治的由PA或KP導(dǎo)致的醫(yī)院獲得性肺炎病人56例作為研究對(duì)象??剖曳植迹褐匕Y醫(yī)學(xué)科16例,神經(jīng)外科18例,腦病科10例,急診科5例,肺病科4例,老年醫(yī)學(xué)科3例。入院診斷分布:吸入性肺炎5例,重度顱腦損傷12例,高血壓性腦出血8例,慢性阻塞性肺疾病發(fā)作期11例,支氣管擴(kuò)張3例,惡性腫瘤晚期9例,白血病粒細(xì)胞缺乏4例,呼吸心跳驟停4例。本文56例病人臨床診斷均符合醫(yī)院獲得性肺炎診斷標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)支氣管肺泡灌洗液細(xì)菌培養(yǎng)結(jié)果將56例病人分為2組,其中PA組26例,KP組30例。本研究經(jīng)河南省中醫(yī)院(河南中醫(yī)藥大學(xué)第二附屬醫(yī)院)醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。
1.2 觀察指標(biāo)及檢測(cè)方法
利用醫(yī)院信息管理系統(tǒng)收集血常規(guī)、C-反應(yīng)蛋白(CRP)和降鈣素原(PCT)檢測(cè)結(jié)果,其中血常規(guī)測(cè)定使用日本Sysmex XN-3000細(xì)胞計(jì)數(shù)儀及其配套試劑,CRP測(cè)定使用上?;骺萍糛uikRead go CRP及其配套試劑,PCT的測(cè)定使用法國(guó)梅里埃mini-VIDAS全自動(dòng)免疫熒光分析儀及B.R.A.H.M.S PCT原裝試劑。常規(guī)收集兩組病人的血清和支氣管肺泡灌洗液,-80 ℃凍存?zhèn)溆谩J褂妹嘎?lián)免疫吸附測(cè)定試劑盒對(duì)血清和支氣管肺泡灌洗液的CypA、CD147和白細(xì)胞介素6(IL-6)水平進(jìn)行檢測(cè),人胞外CypA試劑盒購(gòu)自上海酶聯(lián)生物科技有限公司,人EMMPRIN/CD147試劑盒購(gòu)自深圳欣博盛生物科技有限公司,人IL-6試劑盒購(gòu)自上海BBI生命科學(xué)有限公司。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析
應(yīng)用SPSS 25.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件處理數(shù)據(jù),使用GraphPad Prism 9.0軟件輸出統(tǒng)計(jì)圖表。正態(tài)性檢驗(yàn)采用獨(dú)立樣本Kolmogorov-Smironv檢驗(yàn)。正態(tài)分布計(jì)量資料以±s表示,兩組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn);非正態(tài)分布計(jì)量資料以P50(P25~P75)表示,兩組間比較采用Wilcoxon秩和檢驗(yàn);計(jì)數(shù)資料組間比較采用χ2檢驗(yàn)。P<0.05認(rèn)為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2 結(jié)果
2.1 兩組病人基線資料比較
PA組住院時(shí)長(zhǎng)和抗菌藥物使用時(shí)長(zhǎng)顯著高于KP組(t=7.332、9.919,P<0.05),而兩組性別和年齡差異無(wú)顯著性(P>0.05)。見表1。
2.2 兩組病人感染指標(biāo)比較
與KP組相比,PA組白細(xì)胞總數(shù)、中性粒細(xì)胞和CRP水平顯著降低(t=4.438、3.982,Z=4.010,P<0.05),而兩組血清PCT水平差異無(wú)顯著意義(Z=0.288,P>0.05)。見表2。
2.3 兩組病人CypA、CD147和IL-6水平比較
與KP組相比較,PA組支氣管肺泡灌洗液中CypA水平顯著降低(Z=2.818,P<0.05),而兩組血清CypA和CD147及支氣管肺泡灌洗液CD147水平差異無(wú)顯著性(Z=0.424~1.576,P>0.05)。PA組病人血清及支氣管肺泡灌洗液中IL-6水平均顯著低于KP組(t=9.525、6.818,P<0.05)。見表3。
3 討論
PA作為醫(yī)院獲得性細(xì)菌性肺炎的重要病原菌,表現(xiàn)出對(duì)多種抗菌藥物的耐藥性,已經(jīng)被WHO列為了亟待研發(fā)新型抗菌藥物來(lái)治療的ESKAPE(Enterococcus faecium,Staphylococcus aureus,Klebsiella pneumonia,Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa,Enterobacter species)菌群因而備受關(guān)注。醫(yī)院獲得性PA肺炎的最顯著特征是肺部感染易慢性化、遷延不愈,導(dǎo)致病人抗感染治療周期和住院時(shí)間延長(zhǎng),從而給病人造成沉重的生理負(fù)擔(dān)和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。PA的上述致病特征,一方面與該菌存在固有耐藥性和易產(chǎn)生獲得性耐藥導(dǎo)致抗感染治療失敗有關(guān),另一方面則與其損害宿主天然免疫功能、逃避宿主免疫反應(yīng)密切相關(guān)。因此,深入探究PA逃避宿主免疫反應(yīng)的分子機(jī)制,尋找新的治療靶點(diǎn),對(duì)于PA相關(guān)感染的臨床治療具有重要意義。
細(xì)菌性肺炎時(shí),病人白細(xì)胞總數(shù)、中性粒細(xì)胞、CRP和PCT水平顯著升高。本文研究結(jié)果顯示,兩組細(xì)菌性肺炎病人的上述指標(biāo)均出現(xiàn)一定程度的升高,符合細(xì)菌性肺炎的感染指標(biāo)特征,但兩組肺炎病人感染指標(biāo)的升高幅度并不相同。從白細(xì)胞總數(shù)、中性粒細(xì)胞和CRP來(lái)看,PA組顯著低于KP組,感染程度相對(duì)較輕。然而兩組病人抗感染治療周期和住院時(shí)長(zhǎng)差異均具有顯著性,我們認(rèn)為這可能與兩種病原菌導(dǎo)致肺炎的致病特征差別有關(guān),即PA為了維持自身在宿主中持續(xù)存在,會(huì)降低其毒力因子表達(dá)而弱化致病性,表現(xiàn)出相對(duì)較輕的感染癥狀,但會(huì)導(dǎo)致持續(xù)性、反復(fù)性感染。本文兩組病人血清PCT水平差異無(wú)顯著性,可能與肺炎得到及時(shí)有效干預(yù),未進(jìn)一步向膿毒癥發(fā)展有關(guān)。
CypA是免疫親環(huán)素家族的關(guān)鍵成員之一,是目前已知的18種人類親環(huán)素中表達(dá)最為豐富的同工酶。在感染、氧化應(yīng)激和低氧的情況下,CypA自發(fā)分泌到細(xì)胞外成為胞外CypA,并在一些生理或者病理過程中發(fā)揮重要的作用,例如炎癥、病原體感染和復(fù)制、動(dòng)脈粥樣硬化、糖尿病、癌細(xì)胞增殖和轉(zhuǎn)移等。我們的前期研究結(jié)果顯示,在PA刺激下,作為胞外CypA重要受體的CD147表達(dá)顯著上調(diào),但對(duì)胞外CypA的表達(dá)情況未進(jìn)行深入探究。本研究結(jié)果顯示,兩組病人血清和支氣管肺泡灌洗液中CD147水平的升高差異無(wú)顯著性,說(shuō)明細(xì)菌性肺炎時(shí),無(wú)論外周血還是局部組織中游離CD147水平均會(huì)出現(xiàn)無(wú)差別升高,不具有病原菌種屬特異性。兩組病人外周血中CypA水平差異也無(wú)顯著性,這可能與感染局限在肺部尚未波及全身有關(guān)。大量研究證明,在感染性疾病過程中,胞外CypA會(huì)與跨膜受體CD147結(jié)合激活核因子κB,促進(jìn)炎性細(xì)胞因子IL-6的表達(dá)。IL-6是最重要的炎癥細(xì)胞因子,在宿主防御過程中發(fā)揮重要作用。IL-6可誘導(dǎo)CRP合成,促進(jìn)中性粒細(xì)胞從骨髓釋放,增強(qiáng)其殺傷病原體能力,加快病原菌的清除。本研究中兩組病人胞外CypA和IL-6、CRP、中性粒細(xì)胞均出現(xiàn)同步升高,表明胞外CypA在宿主抗細(xì)菌感染中具有重要作用,與上述結(jié)論一致。
人體針對(duì)病原菌的炎癥反應(yīng)有利于病原菌的快速清除,保護(hù)機(jī)體正常生理功能。而PA為了維持其在宿主體內(nèi)的持續(xù)生存,會(huì)形成生物被膜,降低其毒力因子的表達(dá),逃避宿主免疫反應(yīng),誘發(fā)低水平炎癥反應(yīng)。本研究中,與KP組相比,PA組白細(xì)胞總數(shù)、中性粒細(xì)胞、CRP、胞外CypA和IL-6均出現(xiàn)同步的相對(duì)低水平表達(dá),而住院時(shí)長(zhǎng)和抗菌藥物使用時(shí)長(zhǎng)則呈現(xiàn)相反趨勢(shì)。推測(cè)這可能與PA通過某種途徑降低胞外CypA的表達(dá),誘發(fā)低水平炎癥反應(yīng),實(shí)現(xiàn)免疫逃逸有關(guān),而確切機(jī)制有待于進(jìn)一步深入研究。
綜上所述,本研究初步揭示了胞外CypA及其受體CD147在宿主抗PA感染中的重要作用,胞外CypA在醫(yī)院獲得性PA肺炎病人支氣管肺泡灌洗液中的相對(duì)低表達(dá),可能與PA弱化其毒力從而逃避宿主免疫反應(yīng)有關(guān)。但鑒于病原菌與宿主相互作用的復(fù)雜性,這一結(jié)論仍需要?jiǎng)游飳?shí)驗(yàn)等相關(guān)研究進(jìn)一步加以驗(yàn)證。
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(本文編輯 馬偉平)
青島大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版)2023年2期