β-內酰胺類抗生素治療兒童呼吸道感染性疾病對維生素K 水平的影響研究

李莉 蔡廣創 朱從敬

β-內酰胺類抗菌藥物是臨床應用最為廣泛的一類抗感染藥,其化學結構中含有β-內酰胺環。根據β-內酰胺環是否連接有其他雜環以及所連接雜環的化學結構差異又可分為青霉素類(penicillins)、頭孢菌素類(cephalosporins)、碳青霉烯類(carbapenems)、頭霉素(cephamycins)和氧頭孢烯類(oxacephems)、單環β-內酰胺類(monobactams)以及β-內酰胺酶(ESBL)抑制劑(β-lactamase inhibitors)［1］。β-內酰胺類抗菌藥物抗菌活性強、毒性低、構效關系明確、品種多、抗菌范圍廣、臨床療效較好,其通過共價鍵與細胞壁合成有關的青霉素結合蛋白(PBPs)結合而抑制細菌細胞壁的合成,且選擇性好,是最重要的一類抗感染藥［2］。維生素K 是一種促進凝血因子活性的促凝血藥,又稱凝血維生素。維生素K 的主要生理功能在于參與凝血作用,生理情況下腸道細菌如腸道雙歧桿菌、乳酸桿菌及大腸桿菌等產生維生素K,能夠被人體直接吸收利用,滿足人體生長發育和生命維持的需要［3］。在肝臟內維生素K 能促進凝血因子Ⅱ(凝血酶原)、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ等合成,并使凝血酶原轉變成凝血酶,后者能促使纖維蛋白原轉變成纖維蛋白,加速血液凝固［4］。在促進凝血因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ合成及凝血酶原轉變為凝血酶的過程中維生素K 作為羧化酶的輔酶參與下,使凝血因子前體異常蛋白質肽鏈中的谷氨酸殘基γ-羧化,轉變為正常凝血酶原的γ-羥基谷氨酸殘基,羧化后的谷氨酸殘基能與血液中的Ca2+結合,進而才能與血小板磷脂結合呈現活性,使凝血酶原轉變成凝血酶,后者能促使纖維蛋白原轉變成纖維蛋白,加速血液凝固［5,6］。缺乏維生素K 則生成異常的凝血酶原,由此衍生的凝血酶只有正常活性的1%～2%,所以維生素K缺乏引起凝血機制障礙、凝血時間延長,易導致出血［7］。維生素K 缺乏易導致健康營養性疾病,是引起兒童出血性疾病的重要因素之一,致殘率及死亡率高。維生素K 的合成有賴于腸道正常菌群的參與,而抗生素在控制感染性疾病的治療中一直居于重要地位,相關研究［8］表明,抗生素誘發產生的腸道菌群失調,即抗生素相關性腹瀉,可影響維生素K 的合成、吸收及代謝,但目前尚缺乏關于β 內酰胺類抗生素對呼吸道感染性疾病兒童維生素K 水平的影響研究,且引起兒童出血性疾病的確切維生素K 含量尚無統一定論,而這又關系到外源性維生素K 的干預治療時間,因此明確β-內酰胺類抗生素對呼吸道感染性疾病兒童維生素K 水平的影響及其與維生素K 相關性凝血因子水平變化的關系,有利于早期評估患兒的潛在出血風險,為維生素K 缺乏性出血的防治手段提供病理機制及理論基礎,將有助于兒童出血性疾病的救治工作,改善預后,提高人口質量。本文將對β-內酰胺類抗生素對呼吸道感染性疾病兒童維生素K 水平的影響展開分析,具體報告如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2021 年1～12 月在佛山市三水區人民醫院兒科住院治療的100 例呼吸道感染性疾病患兒作為病例組,另選取同期50 例體檢兒童作為對照組。100 例呼吸道感染性疾病患兒根據抗生素治療3 d 后腸道菌群失調情況、患兒解稀便是否≥2 次/d 分為腹瀉組和非腹瀉組,各50 例。所有研究對象家屬均知曉此研究,并經醫院倫理委員會討論審核通過。病例組患兒均符合細菌感染且使用β 內酰胺類抗生素(以頭孢菌素類為主)治療呼吸道感染。排除呼吸衰竭、嚴重敗血癥、彌散性血管內凝血、多器官衰竭、近1 個月有腹瀉、服用維生素K 拮抗劑、肝功能異常、血小板異常的患兒；有先天代謝性疾病患兒；6 個月內接受過化療放療患兒。

1.2方法 回顧性分析所有兒童的一般資料,包括病歷號、性別、年齡、臨床診斷、生活習慣、住院日期。采用分光光度法和酶聯免疫吸附試驗檢測腹瀉組、非腹瀉組及對照組入院當天及腹瀉組、非腹瀉組治療3、6 d 的血清維生素K 水平,維生素依賴性凝血因子(Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ),凝血功能指標(PT、APTT)水平。

1.2.1分光光度法 具體操作流程：①將靈敏度旋鈕調整“1”檔(放大倍率最小)。②開啟電源,指示燈亮,儀器預熱20 min,選擇開關置于“T”。③打開試樣室蓋(光門自動關閉),調節“0%T”旋鈕,使數字顯示為“00.0”。④將裝有溶液的比色皿放置于比色架中。⑤旋動儀器波長手輪,把測試所需的波長調節至刻度線處。⑥蓋上樣品室蓋,將參比溶液比色皿置于光路,調節透過率“100%T”旋鈕,使數字顯示為“100.0T”(如果顯示不到100%T,則可適當增加靈敏度的檔數,同時應重復“3”,調整儀器的“00.0”)。⑦將被測溶液置于光路中,數字表上直接讀出被測溶液的透過率(T)值。⑧吸光度A 的測量,參照“③”和“⑥”調整儀器的“00.0”和“100.0”,將選擇開關置于A 旋動吸光度調零旋鈕,使得數字顯示為00.0,然后移入被測溶液,顯示值即為試樣的吸光度A 值。⑨濃度C 的測量,選擇開關由A 旋至C,將已標定濃度的溶液移入光路,調節濃度按鈕,使得數字顯示為標定值,將被測溶液移入光路,即可讀出相應的濃度值。⑩儀器在使用時應常參照本操作方法中“③”和“⑥”進行調整“00.0”和“100.0”的工作。每臺儀器所配套的比色皿不能與其他儀器上的比色皿單個調換。本儀器數字顯示后背部,帶有外接插座,可輸出模擬信號,插座1 腳為正,2 腳為負接地線。如果大幅度改變測試波長時需等數分鐘后才能正常工作。(因波長由長波向短波或短波向長波移動時光能量變化急劇,光電管受光后響應較慢,需一段光響應平衡時間。用來測量和記錄待測物質對可見光的吸光度并進行定量分析的儀器,稱為可見分光光度計)。

1.2.2酶聯免疫吸附試驗

1.2.2.1標準品的配制 使用前在標準品中加入適量的去離子水,配成10 ng/ml 的母液,設標準品8 管,第1 管加入標本稀釋液900 μl,第2～8 管加入標本稀釋液500 μl,在第1 管中加入10 ng/ml 的標準品溶液100 μl混勻后用加樣器吸出500 μl,移至第2 管。如此反復作對比稀釋,從第7 管中吸出500 μl,棄出,第8 管為空白對照。

1.2.2.2檢測程序 ①加樣：每孔各加入標準品或待測樣品100 μl,將反應物充分混勻后置37℃ 120 min。②洗板：用洗滌液將反應板充分洗滌4～6 次,向濾紙上印干。③每孔中加入第一抗工作液100 μl,將反應板充分混勻后置37℃ 60 min。④洗板,同前。⑤每孔加酶標抗體工作液100 μl。將反應板置37℃ 30 min。⑥洗板,同前。⑦每孔加入底物工作液100 μl,置37℃暗處反應15 min。⑧每孔加入100 μl 終止液混勻。⑨30 min 內用酶標儀在450 nm 處測吸光值。

1.2.2.3結構計算與判斷 ①所有OD 值都應扣除空白后再進行計算。②以標準品濃度為橫坐標,OD 值為縱坐標,在坐標紙上作圖,畫出標準曲線。③根據樣品OD 值在該曲線上查出相應的樣品含量。

1.3觀察指標 比較腹瀉組、非腹瀉組及對照組入院當天及治療3、6 d 的血清維生素K 水平,維生素依賴性凝血因子(Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ),凝血功能指標(PT、APTT)水平。

1.4統計學方法 采用SPSS22.0 統計學軟件進行數據統計分析。計量資料以均數±標準差()表示,采用t 檢驗；計數資料以率(%)表示,采用χ2檢驗。P＜0.05 表示差異具有統計學意義。

2 結果

2.1三組不同時間段血清維生素K 水平比較 治療3、6 d,腹瀉組和非腹瀉組血清維生素K 水平均低于本組入院當天及對照組,且腹瀉組低于非腹瀉組,差異具有統計學意義(P＜0.05)。見表1。

表1 腹瀉組、非腹瀉組及對照組血清維生素K 水平比較(,nmol/L)

表1 腹瀉組、非腹瀉組及對照組血清維生素K 水平比較(,nmol/L)

注：與本組入院當天比較,aP＜0.05；與對照組比較,bP＜0.05；與非腹瀉組比較,cP＜0.05

2.2三組維生素K依賴性凝血因子水平比較 治療3、6 d,腹瀉組和非腹瀉組維生素K依賴性凝血因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ均低于本組入院當天及對照組,且腹瀉組低于非腹瀉組,差異具有統計學意義(P＜0.05)。見表2。

表2 腹瀉組、非腹瀉組及對照組維生素K依賴性凝血因子水平比較(,%)

表2 腹瀉組、非腹瀉組及對照組維生素K依賴性凝血因子水平比較(,%)

注：與本組入院當天比較,aP＜0.05；與對照組比較,bP＜0.05；與非腹瀉組比較,cP＜0.05

2.3腹瀉組、非腹瀉組及對照組凝血功能指標比較治療6 d,腹瀉組和非腹瀉組PT 和APTT 均長于本組入院當天和對照組,且腹瀉組長于非腹瀉組,差異具有統計學意義(P＜0.05)。治療3 d,腹瀉組和非腹瀉組PT和APTT 略長于本組入院當天,但差異無統計學意義(P＞0.05)。見表3。

表3 腹瀉組、非腹瀉組及對照組凝血功能指標比較(,s)

表3 腹瀉組、非腹瀉組及對照組凝血功能指標比較(,s)

注：與本組入院當天比較,aP＜0.05；與對照組比較,bP＜0.05；與非腹瀉組比較,cP＜0.05

3 討論

本次研究結果顯示,治療3、6 d,腹瀉組和非腹瀉組血清維生素K 水平均低于本組入院當天及對照組,且腹瀉組低于非腹瀉組,差異具有統計學意義(P＜0.05)。治療3、6 d,腹瀉組和非腹瀉組維生素K依賴性凝血因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ均低于本組入院當天及對照組,且腹瀉組低于非腹瀉組,差異具有統計學意義(P＜0.05)。治療6 d,腹瀉組和非腹瀉組PT 和APTT 均長于本組入院當天和對照組,且腹瀉組長于非腹瀉組,差異具有統計學意義(P＜0.05)。由此推斷β-內酰胺類抗生素治療兒童呼吸道感染性疾病過程中可降低維生素K 水平及維生素依賴性凝血因子(Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ),從而影響凝血功能,延長PT、APTT,影響患兒的生長發育,因此應及時發現并補充足量的維生素K,以減少對兒童生長發育的影響［9］。

在世界范圍內呼吸道感染是小兒時期最常見的疾病之一,據世界衛生組織(WHO)統計,呼吸道感染是僅次于早產的導致5 歲以下兒童死亡的第二位原因,在發達國家病原體主要為病毒,而發展中國家則以細菌為主［10］。兒童社區獲得性肺炎管理指南指出,引起兒童社區獲得性肺炎的常見病原有細菌、病毒、支原體、衣原體,此外還有真菌和原蟲［11］。其中細菌主要包括肺炎鏈球菌(streptococcuspneumoniae,SP)、流感嗜血桿菌(haemophilusinfluenzae,HI)、金黃色葡萄球菌(staphylococcusaureus,SA)、卡他莫拉菌(moraxellacatarrhalis,MC)、大腸埃希菌(escherichiacoli,E.coli)、肺炎克雷伯桿菌(klebsiellapneumoniae,KPN)等［12,13］。引起醫院獲得性肺炎的常見細菌以革蘭陰性桿菌中的E.coli、KPN、銅綠假單胞菌(pseudomonasaeruginosa,PA)、鮑曼不動桿菌(acinetobacter baumannii,AB)及革蘭陽性球菌中的SA、SP、腸球菌屬的糞腸球菌、屎腸球菌為主［14］。相關研究中報道126 例兒童肺炎中 54%為細菌感染［15］。

β-內酰胺類抗生素的應用一定程度上降低了維生素K 的含量,維生素K 缺乏常引起嚴重的繼發性出血,如傷口出血、大片皮下出血和中樞神經系統出血等,而目前的凝血功能檢測中凝血酶原前體蛋白(PIVK-Ⅰ)、PT、APTT、凝血因子Ⅱ濃度等只能在一定程度上反映機體凝血功能狀況,但不能準確反映機體維生素K 的變化情況,當這些指標發生異常時維生素K 缺乏往往已達到嚴重程度［16-18］。腸道的微生態系統是機體最龐大和最重要的微生態系統,對宿主的健康與營養起著重要作用,是激活和維持腸道生理功能的關鍵因素［19］。腸道菌群的重要生理意義在于抵御病原體侵襲,刺激機體免疫器官的成熟,激活免疫系統及合成多種維生素,調節物質代謝等［20］。抗生素相關性腹瀉是應用抗生素后繼發的腹瀉,是常見的藥物不良反應,其可導致亞臨床維生素K 缺乏進而增加患兒的出血風險,而這往往未能引起臨床醫生足夠的重視。

綜上所述,β-內酰胺類抗生素的應用一定程度上降低了維生素K 水平,從而影響凝血功能。在運用β-內酰胺類抗生素治療兒童呼吸道感染性疾病的過程中要及時對維生素K 水平進行檢測,并及時進行維生素K 的補充,從而減少維生素K 缺乏對兒童生長發育影響。