金黃色葡萄球菌原發血流感染血細胞反應與預后關系探討

林時榮 ，羅東 ，劉濤 ，陳小文 ，宋秋月 ，陳開森

(南昌大學第一附屬醫院，1、急診科，2、檢驗科，南昌 330006；3、南昌大學公共衛生學院，南昌 330006)

金黃色葡萄球菌 (Staphylococcus aureus，S.aureus)是血流感染最為常見的病原體之一，致死率高[1]。據報道，加拿大Calgary地區2000年-2006年人群的血流感染率為19.7/100000/年，其中致死率高達20%以上[2]。雖然歐洲地區的血流感染率和致死率維持在較高水平，但2002年-2009年間金黃色葡萄球菌血流感染率仍上升了34%，故仍有必要探索有效的治療手段[3]。我國雖然沒有人群為基礎的血流金黃色葡萄球菌感染率的報道，但各地區金黃色葡萄球菌血流感染分離率都維持在前5位，故感染控制仍需加強[4]。不同的金黃色葡萄球菌克隆株具有不同的毒力因子及耐藥狀況，而被感染患者可具有不同的基礎性疾病及免疫能力，故各地區血流金黃色葡萄球菌感染的危險因素及致死率不同[5，6]。各種血細胞通過不同的方式參與到抗感染反應中，特別是白細胞和血小板可直接參與免疫反應。基因敲除實驗證實，白細胞和血小板在拮抗金黃色葡萄球菌血流感染中具有重要價值[7，8]。由于白細胞和血小板是血常規檢測指標，具有直接明了的特點，可以直觀地反應患者的病情變化，如何發揮這些指標在抗金黃色葡萄球菌治療中的指示作用，對于針對性地做出科學治療方案具有一定的價值及意義。本研究收集我院非血液病成人患者金黃色葡萄球菌感染的資料，分析這些患者預后與血細胞反應關系，現報告如下。

1 對象與方法

1.1對象 回顧性收集南昌大學第一附屬醫院2008年1月1日至2014年12月31日血培養陽性、非血液病患者的臨床和實驗室資料。患者入院第一次血培養為金黃色葡萄球菌的資料將被收集。收集的資料包括：科室、性別、年齡、基礎疾病、受累的系統器官感染癥狀、血管內裝置、機械通氣、病原體特征、血培養抽血前后2h內白細胞及血小板指標等情況。所有數據的收集通過醫院內部網絡系統并在有臨床經驗的醫生輔助下完成。

1.2 方法

1.2.1 當患者存在血流感染的臨床表現時，例如發熱＞38℃、寒戰、低血壓時，由臨床醫生開出醫囑，護理人員在高熱狀態下嚴格消毒皮膚從患者左右臂各抽血16~20ml做需氧及厭氧培養，如有必要則再次抽中心靜脈血做需氧厭氧培養。只有雙份或以上同時培養到金黃色葡萄球菌或單側培養到金黃色葡萄球菌但菌血癥典型者定義為金黃色葡萄球菌感染。

1.2.2實驗儀器和試劑 BD公司BacTECTM FX400血培養儀及MicroScanwalkAway40細菌鑒定儀；梅里埃公司BACT/ALERT 3D血培養儀及VITEK-2-compact細菌鑒定儀。菌株鑒定及藥敏試驗采用常規方法涂片，采用全自動微生物分析儀進行菌株鑒定及藥敏試驗。

1.2.3 統計學方法 統計采用SPSS 17.0軟件，成組資料構成比差異比較采用χ2或Fisher精確檢驗；二分類Logistic回歸分析各血細胞指標對預后的影響。P＜0.05被認為差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 患者一般資料 7年間共計收集189例資料完整并被診斷為血流感染的成人患者。患者年齡分布于 18~89（56.2±16.3）歲，其中年齡≥65 歲的老年人65例（34.4%）。 男性92例（48.7%），女性97例（51.3%）。

2.2 住院期間病死率及死亡危險因素 189例患者住院期間共計死亡48例（25.4%），其中因血流感染死亡者33例（17.5%）。將收集的可能與血流感染死亡有關的危險因素進行單因素分析，這些因素包括糖尿病、高血壓、心臟病、肝臟疾病、腎功能衰竭、肺部疾病、腫瘤性疾病、機械通氣、中心靜脈導管采用、并發感染、MRSA感染、廣譜抗生素使用、白細胞異常、血小板異常等。統計表明，患者年齡大于65歲、中心靜脈導管采用、機械通氣、MRSA感染、血小板異常是血流感染死亡的危險因素(表 1)。

2.3 血流感染患者白細胞的變化 為了進一步觀察金黃色葡萄球菌血流感染中患者各種白細胞和血小板指數變化與預后的關系，我們收集了患者白細胞、血小板增高及降低與痊愈及死亡的數據。數據分析發現，患者最高的白細胞計數為52.6×109/L，最低的白細胞計數為0.82×109/L；血小板最高計數為 562×109/L，最低計數為 11×109/L。參照國家血細胞計數標準[9]，共計65例白細胞反應性增高，34例降低；而血小板共計27例升高，43例出現降低。

2.4 考慮到血細胞構成復雜，故單純的白細胞和血小板總數異常并不能真實地反應各種血細胞在金黃色葡萄球菌感染中的作用。為此，我們進一步收集了白細胞和血小板有關的各項指標進行單因素分析。結果表明中性粒細胞增高出現患者死亡的概率較低（OR=9.75；95%CI：2.34~85.98；χ2=13.32，P＜0.001），中性粒細胞降低則患者易并發感染而死亡 （OR=0.27；95%CI：0.18~0.65；χ2=11.68，P ＜0.001）。其它的各項白細胞指標與患者的預后無關。血小板相關指標的研究發現，血小板降低患者死亡概率遠高于正常或增高患者 （OR=0.19；95%CI：0.08-0.44；χ2=19.8，P＜0.001）； 雖然血小板數量增多、體積增大與患者預后具有一定的正相關，但不足以說明血小板數量及體積影響到患者的預后。由于血流感染等炎癥中白細胞和血小板反應具有非特異性，甚至某些基礎性疾病可影響到血細胞變化，故考慮白細胞及血小板是否與血流感染具有關系應消除患者基礎性疾病等危險因素對血細胞改變的可能影響。單因素分析中影響患者預后的因素，例如年齡大于65歲、中心靜脈導管采用、機械通氣、MRSA感染及白細胞降低、中性粒細胞降低、中性粒細胞升高、血小板降低與住院期間金黃色葡萄球菌血流感染死亡相關進行Logistic多元回歸。結果表明，年齡大于65歲、MRSA感染、機械通氣、中性粒細胞降低、中性粒細胞升高、血小板降低時住院期間金黃色葡萄球菌血流感染死亡的獨立危險因素，其中中性粒細胞升高與血流感染死亡呈負相關（表1）。

表1 金黃色葡萄球菌原發血流感染死亡的獨立危險因素

3 討論

血液感染是病原體從體內感染灶（如皮膚、肺部、腸道、泌尿生殖道等）侵入血流后引起的感染。金黃色葡萄球菌由于其廣泛存在于體表及較強的抵抗力、侵襲力，故常易導致血流感染。多中心調查表明，金黃色葡萄球菌是最為重要的血流感染菌之一[10，11]。進入血流的金黃色葡萄球菌根據宿主抵抗能力的不同可面臨不同的后果。如果宿主無重要感染灶且免疫功能正常，而感染菌量低、毒力弱時，則宿主可完全清除病原菌，無后遺癥。如果宿主不能依靠本身的免疫力清除病原體時，則可借助抗生素的抗菌作用而徹底清除病原體。如果宿主免疫力低下及本身存在各種感染的危險因素，即使發揮了抗生素的作用，患者也可能出現敗血癥、膿毒血癥而死亡。普遍認可的觀點是，原發性住院患者血流感染具有多種危險因素，其中血管內裝置的應用是其中之一[12]。本研究發現中心靜脈導管采用而導致感染增高明顯，但并沒有導致死亡率升高，可能的原因是靜脈導管采用后雖然金黃色葡萄球菌可通過靜脈口進入血流，但由于人體免疫能力正常或處理措施規范，故沒有出現預后惡化的情況。一般而言，病原體通過靜脈口進入血流與住院時間的長短具有正相關，而本研究不同于文獻報道的原因是我院住院患者周轉時間較短有關[6]。年齡是金黃色葡萄球菌血流感染特別是死亡的主要危險因素，這與一項前瞻性大范圍地院內血流感染結果一致[13]。機械通氣常預示著患者病情的嚴重性，出現了呼吸功能衰竭或不能依靠本身的力量維持生命，這類患者的死亡率高，本研究的多因素分析也證明了這點。故對于長期臥床需要借助機械通氣維持生命的患者應經常清潔呼吸道，避免金黃色葡萄球菌通過粘膜進入血流，一旦患者出現了血流感染則應及時治療，控制感染。本研究的189例金黃色葡萄球菌感染病例中，其中耐甲氧西林金黃色葡萄球菌 （MRSA）為104例（104/189），導致死亡患者共計 25 例（75.8%），與甲氧西林敏感金黃色葡萄球菌感染（MSSA）導致的死亡具有顯著性差異（OR=0.39；95%CI：0.14-0.96；χ2=4.96，P=0.02），表明MRSA感染是住院患者死亡的危險因素，與Laupland等報道一致[1]。考慮到MRSA感染后患者大部分抗生素治療無效，如何有效地監測是否為MRSA感染并采取對應措施具有一定的意義。除上述3種危險因素外，中性粒細胞降低或升高、血小板降低也與患者的預后具有重要關系。

白細胞是人體的免疫細胞，包括中性粒細胞、淋巴細胞、單核細胞、嗜酸粒細胞和嗜堿粒細胞，不同的病原體感染可導致不同比例及數量的白細胞反應[14]。雖然紅細胞主要功能是參與氧的運輸及二氧化碳的排出，但其對于病原體的快速清除也具有重要價值[14]。本研究發現紅細胞有關指標的改變并沒有影響到金黃色葡萄球菌的感染及預后。血小板是人體血流中重要的有形成份，雖然其功能主要參與止血和凝血，但研究證實血小板直接或間接參與到抗血流病原體感染中[15]。本研究發現金黃色葡萄球菌血流感染時，各種白細胞可出現不同程度地變化，進一步分析發現，白細胞降低、中性粒細胞升高或降低和血小板降低與患者的預后具有相關性，其中性粒細胞升高與患者死亡呈負相關。由于金黃色葡萄球菌感染主要的免疫細胞是中性粒細胞，故血流感染時白細胞總數升高可不明顯，雖然其它免疫細胞也可參與抗感染，但本研究并沒有發現這些細胞影響到患者的預后。雖然白細胞免疫反應能力主要通過功能而非數量來體現，但多數情況下，數量增多表明人體抗菌能力呈現增強現象。相反，如果人體不能有效地對外界感染做出有效反應，例如數量降低則預后差[16]。血小板的抗菌能力除作為粘附受體發揮作用外，還能分泌抗菌分子發揮作用，有研究認為，正常人血小板受到金黃色葡萄球菌刺激時，其聚集功能、粘附及分泌能力將加強[17]，而這些可以輔助性地殺滅進入人體的病原體。

老年患者、MRSA、機械通氣的金黃色葡萄球菌血流感染住院患者，臨床應給予更多的關注，在抗感染中加強支持治療。考慮到中性粒細胞和血小板在金黃色葡萄球菌血流感染中的重要作用，故對于一些治療效果不佳，患者中性粒細胞和（或）血小板數量降低患者應輔助服用升中性粒細胞和血小板藥物。

[1]黨好，張任飛，潘淑，等.2014年血培養病原體分布及耐藥性分析[J].實驗與檢驗醫學，2015，33(4)：487-489.

[2]Laupland KB，Ross T，Gregson DB.Staphylococcus aureus bloodstream infections：risk factors，outcomes，and the influence of methicillin resistance in Calgary，Canada，2000-2006[J].Clin Infect Dis，2008，198(3)：336-343.

[3]Gagliotti C，Balode A，Baquero F，et al.Escherichia coli and Staphylococcus aureus：bad news and good news from the European antimicrobial resistance surveillance network，2002 to 2009[J].Euro Surveill，2011，16(11)：19819.

[4]魏澤慶，沈萍，陳云波，等.Mohnarin 2011年度報告：血流感染細菌構成及耐藥性[J].中華醫院感染學雜志，2012，22(24)：5497-5502.

[5]Fowler VG Jr，Sakoulas G，Mclntyre LM，et al.Persistent bacteremia due to methicillin-resistant Staphylococcus aureus infection is associated with agr dysfunction and low-level in vitro resistance to thrombin-induced platelet microbicidal protein[J].J Infect Dis，2004，190(6)：1140-9.

[6]Van Hal SJ，Jensen SO，Vaska M，et al.Predictors of mortality in Staphylococcus aureus bacterimia[J].Clin Microbiol Rev，2012，25(2)：362-86.

[7]張黎，劉正印，徐英春，等.成人原發血流感染494例臨床分析[J].中華醫學雜，2012，92(13)：894-898.

[8]WuescherLM，TakashimaA，Worth RG.A novelconditional platelet deleption mouse model reveals the importance of platelets in protection against Staphylococcus aureus bacteremia [J].J Thromb Haemost，2015，13(2)：303-13.

[9]葉應嫵，王毓三，申子瑜.全國臨床檢驗操作規程[M].第3版.南京：東南大學出版社，2006：121-143.

[10]Worth LJ，Spelman T，Bull AL，et al.Central line-associated bloodstream infections in Australian intensive care units：Timetrends in infection rates，etiology，and antimicrobial resistance using a comprehensive Victorian surveillance program，2009-2013[J].Am J Infect Control，2015，43(8)：848-52.

[11]Hongsuman M，Srisamang P，Kanoksil M，et al.Increasing incidence of hospital-acquired and health-associated bacteremia in northeast Thailand：a multicenter surveillance study[J].Plos One，2014，9(10)：e109324.

[12]Zhang L，Morrison M，ó Cuív P，Evans P，et al.Genome sequence of Staphylococcus epidermidis strain AU12-03，isolated from an intravascular catheter[J].J Bacteriol，2012，194(23)：6639.

[13]Blot S，Cankurtaran M，Petrovic M，et al.Epidemiology and outcome of nosocomial bloodstream infection in elderly critically ill patients：a comparison between middle-aged，old，and very old patients[J].Crit Care Med，37(5)：1634-1641.

[14]Minasyan HA.Erythrocyte and leukocyte：two partners in bacteria killing[J].Int Rev Immunol，2014，33(6)：490-7.

[15]Li Z，Yang F，Dunn S，et al.Platelets as immune mediates：their role in host defense responses and sepsis[J].Thromb Res，2011，127(3)：184-8.

[16]Strydom N，Rankin SM.Regulation of circulating neutrophil numbers under homeostasis and in disease[J].J Innate Immun，2013，5(4)：304-14.

[17]Pappelbaum KI，Gorzelanny C，Gr?ssle S，et al.Ultralarge von Willebrand factor fibers mediate luminal Staphylococcus aureus adhesion to an intact endothelial cell layer under shear stress[J].Circulation，2013，128(1)：50-9.