肺結核伴其他肺部感染患者病原微生物分布特征及IL-17、HMGB1、sCD14對疾病病情的評估意義

張榮芝，楊維榮

肺結核是一種慢性傳染性疾病，其發病原因為結核分支桿菌感染，對多種臟器有侵害性，最常見于侵襲肺部。由于現代社會對于抗生素的濫用等行為會使免疫系統疾病發生幾率增加，加之肺結核會間接損傷免疫系統，使肺結核合并其他肺部感染的發生率越來越高[1]。肺部慢性炎癥反應會造成患者氣道功能異常，給患者帶來更為嚴重的疾病負擔，甚至造成患者死亡[2]。在降低患者病死率時，控制患者發生其他病原微生物感染是關鍵性措施，因此探究感染病原菌的分布特征有重要意義。白介素-17（interleukin-17,IL-17）是機體發生炎癥反應的重要指標之一，其能夠發揮募集粒細胞并使大量炎癥細胞因子釋放的作用，加劇炎癥反應[3]。高遷移率族蛋白B1（high mobility group protein B1,HMGB1）是參與炎性瀑布效應的一種核蛋白，其同樣對促進炎性因子的分泌有重要作用[4]。可溶性白細胞分化抗原14（soluble leukocyte differentiation antigen 14,sCD14）也參與感染性疾病的發病過程[5]。因此，探究以上血清炎癥因子的表達對肺結核伴其他肺部感染患者的診療或有較高價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料選取成都市龍泉驛區第一人民醫院/四川大學華西醫院龍泉醫院2018年3月-2020年3月收治的543例肺結核患者。納入標準：①符合《肺結核診斷和治療指南》[6]；②重度肺結核患者；③依從性較高；④自愿簽署同意書。排除標準：①合并嚴重營養不良；②存在自身免疫病；③依從性低。根據患者是否合并其他肺部感染將543例患者分為研究組（n=330）和對照組（n=213）。研究組男性182例，女性148例；對照組男性121例，女性92例。兩組患者一般資料無明顯差異，具有可比性（P＞0.05）。

1.2 方法患者晨起后使用無菌生理鹽水進行漱口，取其深部痰液于無菌痰杯內，挑取粘稠部分接種于血平板、巧克力平板和麥康凱平板上，行常規化半定量培養。細菌分布由用ARIX 2X全自動微生物分析系統（英國Thermo公司）檢測鑒定，并進行質控菌株。參照肺部感染評分（Clinical pulmonary infection score，CPIS）標準[7]評估研究組患者感染程度，評分≤4分為輕度感染，評分在4～6之間則為中度感染，評分＞6分為感染嚴重。分別比較兩組患者和不同感染程度患者肺功能情況和血清指標，肺功能指標包括第一秒用力呼氣容積（forced expiratory volume in the first second,FEV1）、最大呼氣中段流量（maximum middle expiratory flow,MMF）、分鐘最大通氣量（min maximum ventilation,MVV），血清指標包括IL-17、HMGB1、sCD14，具體操作：使用肝素抗凝管采患者清晨空腹靜脈血5 mL，以3500 r/min的速度離心10 min，采用酶聯免疫吸附法進行檢測。對患者進行為期1年的隨訪，比較不同生存結局患者肺功能指標與血清指標。

1.3 統計學處理用SPSS 20.0進行統計分析。對計量資料進行正態性檢驗，符合正態分布的計量資料采用均數±標準差（）表示，使用單樣本或者兩獨立樣本t檢驗；不符合正態分布的計量資料采用非參數秩和檢驗進行比較，結果用中位數及四分位間距表示。計數資料以[n（%）]表示，采用χ2檢驗；P＜0.05為差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 一般資料比較研究組男性182例，女性148例，對照組男性121例，女性92例，兩組患者一般資料比較。見表1。

表1 研究對象一般資料比較（±s）

表1 研究對象一般資料比較（±s）

指標研究組（n=330）對照組（n=213）t/χ2 P性別[n（%）]0.1439 0.7044男 女182 121 148 92年齡（歲）57.66±9.98 56.45±10.17 1.3692 0.1715肺結核類型[n（%）]結核性胸膜炎（Ⅳ型）繼發性肺結核（Ⅲ型）0.0983 0.7539 211 139 119 74

2.2 研究組患者感染病原菌分布特點通過培養330例患者的痰液標本檢出病原菌368株，其中革蘭氏陰性菌217株（58.97%），革蘭氏陽性菌98株（26.63%），真菌53株（14.40%）。見表2。

表2 研究組患者感染病原菌分布特點

2.3 兩組患者肺功能與血清指標比較研究組患者肺功能指標FEV1、MMF、MVV均低于對照組（t1=16.3952，t2=42.2180，t3=6.1815，均P＜0.05），血清指標IL-17、HMGB1、sCD14均高于對照組（t4=59.4263，t5=20.1960，t6=13.3835，均P＜0.05）。見表3。

表3 兩組患者肺功能與血清指標比較（±s）

表3 兩組患者肺功能與血清指標比較（±s）

組別FEV1（%）MMF（L/s）MVV（%）IL-17（ng/L）HMGB1（μg/mL）sCD14（ng/mL）研究組（n=330）54.72±5.45 0.73±0.06 42.79±5.82 352.18±38.77 5.43±1.32 5.29±1.52對照組（n=213）62.31±4.97 1.02±0.10 45.65±4.26 173.62±25.49 3.25±1.07 3.72±0.98 t P 16.3952 42.2180 6.1815 59.4263 20.1960 13.3835＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001

2.4 不同感染程度患者肺功能與血清指標比較按照CPIS標準將研究組患者分為輕度感染患者131例（39.70%），中度感染患者113例（34.24%），重度感染患者86例（26.06%）。其中輕度感染患者痰培養共分離出136株病原菌，中度感染125株，重度感染107株。比較發現三組患者肺功能與血清指標之間均有明顯差異，其中肺功能指標FEV1、MMF、MVV輕度感染＞中度感染組＞重度感染組（F1=68.77，F2=87.65，F3=14.83，P＜0.05），血 清 指 標IL-17、HMGB1、sCD14輕度感染＜中度感染組＜重度感染組（F4=465.63，F5=67.89，F6=56.09，P＜0.05）。見表4。

表4 不同感染程度患者肺功能與血清指標對比（±s）

表4 不同感染程度患者肺功能與血清指標對比（±s）

組別FEV1（%）MMF（L/s）MVV（%）IL-17（ng/L）HMGB1（μg/mL）sCD14（ng/mL）輕度感染組（n=131）58.52±4.56 0.87±0.21 44.35±4.89 285.69±32.77 4.21±1.13 4.62±1.06中度感染組（n=113）54.26±5.39a 0.72±0.13a 42.81±5.13a 349.18±37.63a 5.48±1.29a 5.35±1.62a重度感染組（n=86）50.02±6.04ab 0.57±0.12ab 40.72±4.19ab 452.15±49.36ab 6.13±1.35ab 6.74±1.69ab F P 68.77 87.65 14.83 465.63 67.89 56.09＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001

2.5 不同感染程度患者生存結局比較經1年隨訪發現，輕度感染組131例患者中出現3例（2.29%）死亡病例，中度感染出現12例（10.62%）死亡病例，重度感染出現22例（25.58%）死亡病例，生存曲線見圖1。

圖1 不同感染程度患者生存率比較

2.6 不同生存結局患者肺功能與血清指標比較按照不同生存結局將研究組患者分為生存組患者293例（88.79%），死亡組患者37例（11.21%），比較發現生存組患者肺功能指標FEV1、MMF、MVV均高于死亡組（t1=15.7970，t2=6.5952，t3=6.1373，均P＜0.05），血清指標IL-17、HMGB1、sCD14均低于死亡組（t4=29.7796，t5=9.4618，t6=10.6096，均P＜0.05）。見表5。

表5 不同生存情況患者肺功能與血清指標比較（±s）

表5 不同生存情況患者肺功能與血清指標比較（±s）

組別FEV1（%）MMF（L/s）MVV（%）IL-17（ng/L）HMGB1（μg/mL）sCD14（ng/mL）生存組（n=293）56.37±4.29 0.83±0.29 45.38±4.72 309.87±35.74 4.62±1.10 4.83±1.15死亡組（n=37）43.09±7.89 0.51±0.15 40.32±4.77 510.15±56.37 6.49±1.37 7.06±1.58 t P 15.7970 6.5952 6.1373 29.7796 9.4618 10.6096＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001

3 討論

肺結核是一種慢性呼吸系統疾病，其病灶一般發生在肺組織、氣管、支氣管等部位。肺結核傳染性較強，對人類健康造成了威脅。據WHO統計，我國是全球肺結核高發地區之一，其發病率僅次于印度[8]。肺結核臨床癥狀一般表現為咳痰、咯血、食欲不振以及胸悶或呼吸困難等。肺結核在病情發展過程中會對機體免疫系統造成一定程度的損傷，使患者免疫功能明顯下降，同時肺結核還會損傷患者支氣管，使真菌或細菌感染機體變得容易，導致肺結核伴其他肺部感染[9-11]。調查顯示，肺結核伴其他肺部感染發病率在近年來有明顯上升趨勢，而該疾病治療存在一定困難，因此對疾病進行早期控制尤為重要[12-13]。

本研究對肺結核合并其他肺部感染患者進行病原菌分析發現，感染肺部的病原菌種類多而復雜，其中以革蘭氏陰性菌為主要菌種，其占比高達58.97%，其中又以大腸埃希菌占比最高，銅綠假單胞菌次之，這與過往研究結果相對一致。在革蘭氏陽性菌中，金黃色葡萄球菌占比最高。在330例患者的痰液標本中共檢出真菌53株，提示在肺部感染中，真菌對機體的侵害也不可忽略，而在臨床治療上，可通過病原菌分布特征給予患者相應的藥物進行治療。

FEV1、MMF、MVV等是評估患者肺功能的重要指標[14-15]。在對比肺結核患者與肺結核合并其他肺部感染患者的肺功能發現，合并感染患者肺功能指標FEV1、MMF、MVV均明顯低于未感染患者，且相比于中度感染和輕度感染患者，重度感染患者肺功能明顯更差，提示感染程度越嚴重則患者肺功能受到的影響越大，因此控制感染對于患者肺功能的穩定有非常重要的意義。

IL-17作為一種分泌細胞因子，對巨噬細胞和上皮細胞均有較強的誘導作用，其能夠使炎癥因子的釋放作用加強，進而使機體炎癥反應加劇[16-17]。在本研究中，采用酶聯免疫吸附法檢測所有研究對象的血清IL-17表達發現，研究組患者血清中IL-17表達高于對照組，且在不同感染程度的肺結核合并其他肺部感染患者中，嚴重感染患IL-17表達明顯高于中度和輕度感染患者，提示IL-17在血清的表達與肺部感染嚴重程度之間呈正相關性。HMGB1是一種廣泛存在于機體細胞的DNA結合蛋白，其可以通過活化的巨噬細胞主動分泌，也可以通過壞死的細胞被動分泌[18-19]。作為一種典型促炎因子，其通過與其特異性受體結合后激活信號通路來達成其促炎目的，加重機體炎癥反應。sCD14是一種由活化的巨噬細胞和肝細胞釋放的急性期蛋白，該蛋白對于T淋巴細胞的功能有調節作用[20-21]。本研究中，血清中HMGB1和sCD14的表達趨勢與IL-17相似，在感染患者血清表達異常偏高，同時與感染嚴重程度呈正相關，提示血清中IL-17、HMGB1、sCD14表達水平越高，患者感染程度越重。對330例患者進行隨訪1年后發現，死亡患者高達37例，占比為11.21%，再次證實該疾病的高致死率。比較生存患者與死亡肺功能與血清指標數據發現，死亡組患者肺功能指標FEV1、MMF、MVV均低于生存組，血清指標IL-17、HMGB1、sCD14均高于對照組，提示血清中IL-17、HMGB1、sCD14表達對于患者結局存在一定程度上的預測價值。

綜上所述，肺結核伴其他肺部感染病原菌多為革蘭氏陰性菌，其次為革蘭氏陽性菌。感染患者肺功能損傷較嚴重，血清中IL-17、HMGB1、sCD14均呈異常高表達，隨著感染程度的加重，肺功能損傷更重，血清IL-17、HMGB1、sCD14表達更高。