顱內感染患者血清干擾素-γ、纖維蛋白原和氧化應激指標水平變化及意義

李雪蓮，葉蘭香，劉娟娟，谷玉平，嚴文娜

汕頭大學醫學院附屬粵北人民醫院神經內科，廣東韶關 512026

顱內感染系臨床常見的中樞神經系統感染性疾病，發病隱匿，進展迅速，對機體創傷大，可引起強烈的應激反應及炎癥損傷，若未能及時診療可引發致死性并發癥，威脅患者生命安全［1］。目前，臨床主要通過臨床體征、常規生化檢測、病原學檢查等方式進行診斷，均有一定弊端［2］。尋找早期診斷顱內感染的方法對提高療效、改善患者預后具有重要意義。干擾素γ（IFN-γ）是一種具有廣泛免疫調節作用的淋巴因子，在病原體感染中發揮重要作用［3］。纖維蛋白原（Fbg）是血漿中含量最高的凝血因子，機體遭受炎癥反應損傷可刺激血液高凝，因此常將Fbg 作為炎癥性疾病診斷的重要參考指標［4］。本研究動態監測顱內感染患者血清IFN-γ、Fbg、氧化應激指標水平變化，并探討其臨床意義。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇2018年1月—2019年12月本院收治的顱內感染患者100例。納入標準：年齡22～80 歲；符合《神經系統感染性疾病診斷與治療》中顱內感染診斷標準［5］（①體溫＞38 ℃，新發譫妄，嗜睡，昏迷，有頭痛，惡心嘔吐，視乳頭水腫等；②CT、核磁共振掃描示腦內彌漫性水腫；③血常規示白細胞計數高，中性粒細胞比例＞80%；④行腰椎穿刺時，顱內壓＞200 mmHg，腦脊液白細胞計數＞0.01× 109/L，腦脊液中糖定量＜2.25 mmol/L，蛋白定量＞0.45 g/L；⑤腦脊液細菌學培養陽性。滿足第⑤條者可直接診斷顱內感染，腦脊液培養陰性者需同時滿足①～④條）；患者或家屬簽署知情同意書。排除標準：有顱腦外傷、神經系統退行性疾病、腦卒中等病史；肝腎功能不全；合并惡性腫瘤；有精神疾病或有酗酒、藥物濫用史。其中男62 例、女38 例，年齡24～76（44.53 ± 15.40）歲。根據疾病類型分為化膿性腦膜炎組33 例、結核性腦膜炎組37 例、病毒性腦膜炎組30 例，根據是否出現急性昏迷分為昏迷組32 例，未昏迷組68 例。另選取同期本院體檢健康志愿者100 例為對照組，心電圖及常規生化檢查無異常，排除顱腦外傷、神經系統退行性疾病、腦卒中、惡性腫瘤、精神疾病或有酗酒、藥物濫用史，其中男55 例、女45例，年齡25～74（46.20 ± 15.87）歲。

1.2 血清IFN-γ、Fbg、氧化應激指標及神經損傷指標檢測 采集對照組體檢時及各顱內感染組入院后1 d 清晨空腹外周靜脈血5 mL，室溫下靜置30 min，3 000 r/min 離心15 min，離心半徑13.5 cm，獲取上層血清，置于-80 ℃冰箱保存。采用酶聯免疫吸附法檢測血清IFN-γ、Fbg，試劑盒購自美國R＆D Systems公司，儀器采用Multiskan MK3全自動酶標儀，嚴格按照試劑盒說明書進行相關操作。采用黃嘌呤氧化酶法檢測氧化應激產物超氧化歧化酶（SOD），用硫代巴比妥酸法檢測丙二醛（MDA），試劑盒購自南京建成生物工程研究所，嚴格按照試劑盒說明書進行相關操作。采用ELISA法檢測血清神經損傷指標中樞神經特異性蛋白（S-100β）和神經元特異性烯醇化酶（NSE）。

1.3 預后評價標準 各顱內感染組根據《神經系統感染性疾病診斷與治療》［5］予以抗生素治療。參照文獻［6］評估治療效果。治愈：臨床癥狀消失，血生化指標和病原學指標正常；好轉：臨床癥狀好轉，血生化指標和病原學指標部分恢復正常；無效：臨床癥狀無好轉或加重，甚至死亡。根據預后評價標準將100 例顱內感染患者分為治愈組48 例、好轉組37例、無效組15例。

1.4 統計學方法 采用SPSS21.0 統計軟件。符合正態分布且方差齊的計量資料用表示，多組間比較采用單因素方差分析，進一步兩兩比較采用LSD-t檢驗；采用Pearson 相關法分析顱內感染患者血清IFN-γ、Fbg、氧化應激指標水平與神經損傷指標水平的關系。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 各腦膜炎組與對照組血清IFN-γ、Fbg、氧化應激指標及神經損傷指標水平比較 各腦膜炎組血清IFN-γ、Fbg、SOD、MDA、S-100β、NSE 水平均高于對照組（P均＜0.05）；化膿性腦膜炎組、結核性腦膜炎組血清IFN-γ、Fbg、SOD、MDA、S-100β、NSE 水平高于病毒性腦膜炎組（P均＜0.05），化膿性腦膜炎組血清IFN-γ、Fbg、SOD、MDA、S-100β、NSE 水平高于結核性腦膜炎組（P均＜0.05）。見表1。

表1 各腦膜炎組與對照組血清IFN-γ、Fbg、氧化應激指標及神經損傷指標水平比較（）

表1 各腦膜炎組與對照組血清IFN-γ、Fbg、氧化應激指標及神經損傷指標水平比較（）

注：與對照組比較，aP＜0.05；與病毒性腦膜炎組比較，bP＜0.05；與結核性腦膜炎組比較，cP＜0.05。

組別化膿性腦膜炎組結核性腦膜炎組病毒性腦膜炎組對照組33 37 30 100 n F P NSE（μg/L）15.66±6.12abc 12.60±3.23ab 11.36±3.55a 5.54±2.44 84.663＜0.05 IFN-γ（pg/mL）14.38±4.25abc 10.74±3.33ab 8.24±3.20a 5.45±1.28 102.453＜0.05 Fbg（g/L）6.54±2.30abc 5.42±2.08ab 3.74±1.87a 2.18±0.72 80.442＜0.05 SOD（U/mL）112.35±24.65abc 92.45±18.98ab 78.24±20.64a 66.37±21.57 42.351＜0.05 MDA（mmol/L）9.56±2.78abc 8.37±2.05ab 7.23±1.92a 5.98±2.03 27.415＜0.05 S-100β（ng/L）2.02±1.02abc 1.57±0.78ab 1.04±0.72a 0.56±0.18 57.871＜0.05

2.2 昏迷組、未昏迷組及對照組血清IFN-γ、Fbg、氧化應激指標及神經損傷指標水平比較 昏迷組、未昏迷組血清IFN-γ、Fbg、SOD、MDA、S-100β、NSE水平均高于對照組（P均＜0.05）；昏迷組血清IFN-γ、Fbg、SOD、MDA、S-100β、NSE 水平均高于未昏迷組（P均＜0.05）。見表2。

表2 昏迷組、未昏迷組及對照組血清IFN-γ、Fbg、氧化應激指標及神經損傷指標水平比較（）

表2 昏迷組、未昏迷組及對照組血清IFN-γ、Fbg、氧化應激指標及神經損傷指標水平比較（）

注：與對照組比較，aP＜0.05；與未昏迷組比較，bP＜0.05。

組別昏迷組未昏迷組對照組n 32 68 100 F P NSE（μg/L）14.56±3.12ab 11.88±3.06a 5.54±2.44 178.156＜0.05 IFN-γ（pg/mL）12.24±4.45ab 9.56±3.78a 5.45±1.28 78.994＜0.05 Fbg（g/L）5.97±2.42ab 4.82±1.79a 2.18±0.72 105.903＜0.05 SOD（U/mL）106.56±22.67ab 85.98±20.22a 66.37±21.57 47.965＜0.05 MDA（mmol/L）8.98±2.56ab 7.82±1.67a 5.98±2.03 33.791＜0.05 S-100β（ng/L）1.85±0.84ab 1.22±0.80a 0.56±0.18 66.314＜0.05

2.3 顱內感染患者血清IFN-γ、Fbg、氧化應激指標水平與神經損傷指標水平的關系 Pearson相關分析顯示，顱內感染患者血清IFN-γ、Fbg、SOD、MDA水平與血清S-100β水平呈正相關（r分別為0.723、0.687、0.598、0.675，P均＜0.05），與血清NSE水平呈正相關（r分別為0.704、0.633、0.558、0.655，P均＜0.05）。

2.4 治愈組、好轉組及無效組血清IFN-γ、Fbg、氧化應激及神經損傷指標水平比較 好轉組、無效組血清IFN-γ、Fbg、SOD、MDA、S-100β、NSE水平均高于治愈組（P均＜0.05），無效組血清 IFN-γ、Fbg、SOD、MDA、S-100β、NSE 水平均高于好轉組（P均＜0.05）。見表3。

表3 治愈組、好轉組及無效組血清IFN-γ、Fbg、氧化應激及神經損傷指標水平比較（）

表3 治愈組、好轉組及無效組血清IFN-γ、Fbg、氧化應激及神經損傷指標水平比較（）

注：與治愈組比較，aP＜0.05；與好轉組比較，bP＜0.05。

組別治愈組好轉組無效組48 37 15 n F P NSE（μg/L）10.51±3.27 12.23±3.06a 15.54±3.44ab 24.432＜0.05 IFN-γ（pg/mL）6.24±1.87 7.87±2.20a 10.89±3.06ab 26.175＜0.05 Fbg（g/L）2.56±0.76 3.10±1.27a 5.45±2.10ab 31.672＜0.05 SOD（U/mL）68.08±16.29 75.89±14.14a 83.97±10.08ab 7.504＜0.05 MDA（mmol/L）6.05±1.96 6.92±1.75a 7.98±1.20ab 7.252＜0.05 S-100β（ng/L）1.04±0.58 1.32±0.79a 1.89±0.85ab 94.127＜0.05

3 討論

顱內感染多由細菌、病毒、寄生蟲、支原體、衣原體、霉菌引起，病原體隨血液循環經血腦屏障侵入中樞神經系統，可產生抽搐、失語、精神異常、智力障礙、肢體偏癱，甚至昏迷等一系列腦實質損害癥狀，病情嚴重者可因廣泛腦實質壞死和腦水腫引起顱內壓增高，甚至腦疝形成而導致死亡［7-8］。早期診斷并選擇合理的治療方案是改善患者預后的關鍵。腦脊液病原菌培養是目前臨床診斷顱內感染的金標準，但檢測耗時長，可能延誤最佳治療時機，而體溫、白細胞等傳統感染指標早期診斷敏感性較低［9-10］。

近年來，有研究發現顱內感染患者病原體侵入中樞神經系統會釋放大量毒素，從而刺激機體產生抗感染的免疫應答和應激反應，持續加重腦損害［11］。IFN-γ 是具有廣泛的抗病毒、抗腫瘤和免疫調節作用的可溶性糖蛋白，能誘導單核巨噬細胞、粒細胞活化增殖，其于感染部位聚集，吞噬和殺傷結核桿菌，抑制促炎因子分泌，并增強抗原遞呈細胞功能，加快免疫復合物清除和提高吞噬異物功能，提高抗體依賴的細胞毒性反應，介導宿主對病原體的免疫防御功能，是機體發揮免疫功能、清除體內病原體的重要指標［12］。有研究證實，IFN-γ 參與結核性腦膜炎的免疫應答和免疫反應過程，結核性腦膜炎患者病變部位有大量免疫細胞聚集，IFN-γ 水平顯著升高［13］。而化膿性腦膜炎和病毒性腦膜炎患者也存在明顯的免疫功能紊亂，在清除感染細胞的過程中也會發生過強的炎癥反應和細胞免疫反應。

Fbg是由肝臟合成的、具有凝血功能的蛋白質，在凝血和止血過程中發揮重要作用。當機體發生炎癥反應時，大量炎性細胞被激活，可導致血液中促凝物質增加和抗凝物質減少，使機體處于高凝狀態，Fbg明顯升高［14］。因此，監測Fbg水平可為炎癥性疾病臨床診斷、治療方案選擇及預后評估提供可靠依據［15］。

顱內感染發生的病理過程復雜，氧化應激產生的自由基被認為是神經功能病變的重要病理機制之一，過量活性氧或自由基會對蛋白質、脂質、DNA 等大分子物質結構和功能造成破壞，導致機體組織損傷和器官病變［16］。SOD對維持機體的氧化與抗氧化平衡起至關重要的作用，其水平高低可間接反映機體清除自由基能力；MDA 是脂質過氧化產物之一，可引起細胞膜結構和功能改變，導致細胞外鈣流失及線粒體功能障礙，其水平高低常被用于反映機體受到自由基攻擊的程度和強度［17-18］。

本研究結果顯示，各腦膜炎組血清IFN-γ、Fbg、SOD、MDA 水平均高于對照組，提示顱內感染患者體內存在明顯的免疫應激、炎癥反應及氧化應激損傷。本研究進一步分析不同感染類型患者指標變化，結果發現化膿性腦膜炎組、結核性腦膜炎組血清IFN-γ、Fbg、SOD、MDA 水平顯著高于病毒性腦膜炎組，化膿性腦膜炎組血清 IFN-γ、Fbg、SOD、MDA 水平顯著高于結核性腦膜炎組。這可能是因為化膿性腦膜炎多為細菌感染所致，主要侵襲腦膜，可導致血腦屏障障礙而引發腦實質病變。研究發現，化膿性腦膜炎患者的神經功能損害最為嚴重，且細菌感染相關標志物水平上升更加明顯［19］。

S-100β、NSE 是判斷不同程度腦損傷的典型神經生化標記物。S-100β 主要由神經膠質細胞分泌，在腦組織特異性和高敏感性表達，其通過參與炎癥級聯反應，使機體產生大量的炎癥細胞處于激活狀態，加重二次腦損傷，導致病情迅速惡化，所以其水平變化可反映膠質細胞損傷、腦水腫和預后；NSE主要存在于成熟的神經元和神經內分泌細胞中，腦損傷后從損傷神經元漏出，可通過血腦屏障進入腦脊液和體循環［20］。本研究中，各腦膜炎組S-100β、NSE水平均顯著高于對照組，化膿性腦膜炎組、結核性腦膜炎組S-100β、NSE 水平均顯著高于病毒性腦膜炎組，化膿性腦膜炎組S-100β、NSE水平均顯著高于結核性腦膜炎組，進一步印證了以上觀點，即化膿性腦膜炎患者的神經功能損害最為嚴重。此外，昏迷組和未昏迷組血清IFN-γ、Fbg、SOD、MDA、S-100β、NSE 水平均顯著高于對照組，昏迷組血清IFN-γ、Fbg、SOD、MDA、S-100β、NSE 水平均顯著高于未昏迷組；Pearson 相關性分析顯示，顱內感染患者血清IFN-γ、Fbg、SOD、MDA 水平與 S-100β 和 NSE 均呈正相關。提示血清IFN-γ、Fbg、SOD、MDA 或可在一定程度上反映顱內感染患者病情嚴重程度，且與神經損傷程度密切相關。

本研究還發現，不同預后患者血清IFN-γ、Fbg、SOD、MDA、S-100β、NSE水平存在明顯差異，治療效果和預后越差的患者血清IFN-γ、Fbg、SOD、MDA、S-100β、NSE水平越高。提示IFN-γ、Fbg、SOD、MDA、S-100β、NSE 水平還可預測患者預后，可對顱內感染患者抗菌藥物的應用提供一定指導，通過監測以上指標判斷感染嚴重程度來選擇抗菌藥物及劑量控制，對預防菌群耐藥具有重要意義。

綜上所述，顱內感染患者血清IFN-γ、Fbg、SOD、MDA、S-100β、NSE 水平升高，且與病情嚴重程度及預后密切相關，可作為日后此類患者早期診斷、病情判斷及預后評估的可靠指標。