脑外伤术后颅内感染患者血清神经生化标记物及脑脊液中HMGB-1表达意义

乔俊，徐征，史晓静，程天厚

（河南省信阳市中心医院，河南 信阳 464000）

颅内感染是脑外伤患者术后最严重、最常见的院内感染，降低手术效果，延长患者住院时间，致使患者丧病[1]。现阶段，颅内感染病原体包括细菌、支原体、梅毒螺旋体、结核杆菌、病毒、真菌等，其中最为常见的是细菌[2]。如果患者术后发生颅内感染，早期诊治是降低颅内感染患者死亡风险的关键。但是，在颅内感染早期，患者结核杆菌、病毒、细菌性感染等不同病原体引起的颅内感染早期体征及症状极为相似，降钙素原（PCT）、白细胞计数（WBC）等传统实验室检测指标无法鉴别不同病原体引起的颅内感染[3]，虽然脑脊液细菌培养是脑外伤术后颅内感染诊断的金标准,但是阳性率不高，消耗时间长，因此有必要寻找高效的实验室指标。为探究脑外伤术后颅内感染患者神经元特异性烯醇化酶（NSE）、中枢神经特异性蛋白（S100β）、白介素-6（IL-6）、脑髓鞘碱性蛋白（MBP）、高迁移率族蛋白B-1（HMGB-1）表达意义，本文对此进行了相关研究，报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2016年1月至2020年9月我院脑外伤手术患者80例及同期未行手术的患者75例作为研究对象，分别作为手术组及未手术组。手术组男性41例，女性39例；年龄36～75岁，均值（52.95±7.38）岁。未手术组男性为39例，女性36例，年龄36～78岁，均值（52.85±9.85）岁。2组患者基线资料对比差异无统计学意义（P＞0.05）。

1.2 纳入标准与排除标准 80例脑外伤手术疑似颅内感染患者病例纳入标准[4]选择：⑴存在不典型颅内感染的特征及症状，怀疑为颅内感染；⑵脑脊液细菌培养结果显示为阳性，而且脑脊液或者血液中性粒细胞比例、白细胞计数检查结果表现异常，或者脑脊液蛋白含量、葡萄糖检测结果表现异常。排除标准：⑴免疫功能异常，比如类风湿关节炎、系统性红斑狼疮；⑵输血患者；血液系统疾病；肿瘤；⑶其他脏器功能受损，比如心脏衰竭、呼吸衰竭、慢性肾病等；⑷术前存在泌尿系统、肺部等其他部位感染。

对照组含有低颅压性头痛、周围神经病、脊髓病等，脑脊液WBC<10×106/L。排除标准：心肝功能异常；血液系统异常；免疫系统缺陷；合并精神系统和认知功能障碍；合并脑疝、脑部恶性肿瘤患者。

1.3 方法

1.3.1 检测方法 脑外伤手术患者在术后行腰椎穿刺，采集4 ml脑脊液注入两支无菌管中，第1管用于常规检测，第2管于离心机[5]以3000 r/min转速10 min，取沉渣用于微生物培养，上清保存于-80℃用于检测NSE、S100β、IL-6、MBP、HMGB-1。感染患者行抗感染1周后以相同方法采集脑脊液、检测相关指标。对照组患者进行头部核磁共振检查排除颅内疾病，经患者同意、在自愿情况下行腰穿取脑脊液，标本处理及检测项目相同。全部受检者均同时抽取肘静脉血5 ml，以3000 r/min转速处理10 min，取上清保存于-80℃环境中成批检测[6]。

脑 脊 液 及 血 清 NSE、MBP、S100β、IL-6、HMGB-1指标均采用酶联免疫吸附法检测。MPB、NSE试剂盒来源于上海酶研生物科技有限公司，HMGB-1试剂盒来源于上海恒远生物有限公司，IL-6试剂盒来源于上海研生生化有限公司；S100β试剂盒购自深圳欣博盛生物科技有限公司，严格按试剂盒说明书进行操作。

1.3.2 细菌培养方法 取离心后的沉淀物，接种在巧克力琼脂平板、血琼脂平板，放置于35℃CO2环境中进行培养，培养时间约18～24 h，挑取单菌落展开质谱鉴定[7]。若个别标本无细菌生长，则需要继续培养一天，如果观察仍然未发现细菌，延迟培养7 d。

1.3.3 分组方法 ⑴80例脑外伤手术患者中15例细菌性颅内感染及65例术后未发生感染；未行手术75例患者中包括非颅内感染性疾病（脑脊液WBC＜10×106/L）36例（即对照组）、非细菌性颅内感染组39例。以上各组分别作为术后细菌性颅内感染组（n=15）、术后非感染组（n=65）、对照组（n=36）、非细菌性颅内感染组（n=39）。⑵依据感染严重程度分为轻中症感染（n=7）、重症感染（n=8），其中轻症患者：CSF颜色存在轻度浑浊表现，WBC＜500×106/L；中度感染：CSF颜色存在中度浑浊，WBC=500×106/L；重度感染：存在脑膜刺激征、头痛、呕吐白色粘状物、高热、寒战、自言自语，CSF颜色存在重度浑浊表现，WBC计数＞500×106/L；⑶依据出院时格拉斯哥预后量表评分（GOS）分为预后不良组（n=27）、预后良好组（n=19），其中GOS评分1～3分的患者纳入预后不良组，4～5分患者纳入预后良好组患者。⑷将颅内感染患者不同时期分为感染急性期（感染出现48 h内）、恢复期（48 h内症状减轻）接受脑脊液采集。

1.4 观察指标 ⑴对比术后细菌性颅内感染组、术后非感染组、对照组、非细菌性颅内感染组4组患者NSE、S100β、IL-6、MBP、HMGB-1表达水平。⑵对比细菌性感染组不同感染严重程度患者五指标表达水平；⑶对比不同感染时期五指标表达水平；⑷对比细菌性感染组不同预后效果五指标表达水平。

1.5 统计学方法 应用SPSS 20.0工具进行处理，计量资料（NSE、S100β、IL-6、MBP、HMGB-1等指标）用（±s）表示，计数资料（比如性别）采用（例，率）表示，比较分别采用Mann-Whitney U、χ2检验，采用ROC曲线评估预后诊断效能，P＜0.05则提示对比具有明显差异。

2 结果

2.1 对比术后细菌性颅内感染组、术后非感染组、对照组、非细菌性颅内感染组各指标对比 4组患者血清及脑脊液NSE、S100β、MBP、HMGB-1指标两两组对比具有明显差异（P＜0.05），同组血清及脑脊液NSE、S100β、MBP、HMGB-1指标对比无明显差异（P＞0.05）；术后细菌性颅内感染组患者血清及脑脊液IL-6较其他三组高（P＜0.05），但是其他三组对比无明显差异（P＞0.05），见表1。

表1 各组各指标对比

2.2 对比细菌性感染组不同分组各指标对比 轻中症感染患者血清及脑脊液NSE、S100β、IL-6、MBP、HMGB-1表达水平较重症感染患者低(P＜0.05),恢复期患者血清及脑脊液NSE、S100β、IL-6、MBP、HMGB-1表达水平较感染急性期患者低（P＜0.05），预后良好组患者血清及脑脊液NSE、S100β、IL-6、MBP、HMGB-1表达水平较预后不良组患者低（P＜0.05），见表2。

表2 对比细菌性感染组不同感染严重程度患者各指标对比

2.3 诊断效能 以对照组为对照，绘制ROC曲线，脑脊液NSE、S100β、IL-6、MBP、HMGB-1诊断及预测细菌性颅内感染ROC曲线面下面积分别为0.975、0.986、0.813、0.784、0.954，见表3。

表3 预测及诊断细菌性感染的诊断效能

3 讨论

本研究结果显示，血清及脑脊液NSE表达水平在术后细菌性颅内感染与非细菌性颅内感染、术后非感染患者中表达存在差异，而且在不同感染程度、不同恢复时期中表达水平也对比具有明显差异。这说明，NSE在预测感染严重程度、预后效果评估中具有积极意义。NSE是一种糖酵解途径中的关键酶，特异地存在于神经元和神经内分泌细胞中[8]。有研究发现，脑出血患者血肿直径超过5 cm者的NSE水平明显高于血肿直径小于5 cm者[9]。有的学者[10]通过对比脑出血患者与健康体检者血清NSE水平发现，NSE水平在发病后不断升高，24 h内达最高峰。

本研究发现，细菌性颅内感染组脑脊液S100β较其他三组高，S100β是影响术后颅内感染发生的相关危险因素，直接证实S100β与 术后颅内感染的发生有关。S100β是一种钙离子结合蛋白，生理浓度的S100β可营养神经，但高浓度时可通过放大炎症反应，促进神经元、神经胶质细胞凋亡[11]。有的学者[12]研究表明，重度脑外伤患者血清S100β水平高于中轻度损伤患者，提示sTB I可能与S100β有关，但在脑脊液中表达尚不明确。

本次研究中，术后细菌性颅内感染组患者血清及脑脊液IL-6较其他三组高，血清及脑脊液IL-6在不同感染时期、不同感染程度、不同预后对比有明显差异，这说明IL-6在诊断及鉴别细菌性感染与非细菌性感染上具有重要意义，而且能够评估感染程度、病情进展。IL-6是免疫细胞分泌的一种细胞因子，可在机体免疫应答以及炎症反应中发挥作用，同时也是维持机体生理稳定的重要因子。研究表[13]明，感染性疾病的病理生理变化的是宿主与致病菌的免疫反应所致的局部或全身性炎性反应，感染常伴有全身凝血、炎性因子大量释放等，感染患者机体内IL-6含量较高，可以根据该指标判断患者预后情况。

本次研究中，血清及脑脊液MBP、HMGB-1在不同感染程度、不同感染时期、不同预后组别中对比差异有统计学意义（P<0.05），这说明MBP、HMGB-1测定能了解患者恢复情况，能有效的评估患者预后，指导临床治疗。对于正常人而言，机体内的MBP水平相对较低，当患者颅脑损伤后，脑脊液中的MBP水平将会迅速上升。HMGB-1会加重心血管疾病患者炎性反应，加重心血管损伤程度，还可能抑制细胞或组织修复，对评估多发伤患者病情及预后有一定价值[14]。

本次研究中，脑脊液NSE、S100β、IL-6、MBP、HMGB-1诊断及预测细菌性颅内感染ROC曲线面下面积分别为0.975、0.986、0.813、0.784、0.954。这提示，NSE、S100β、HMGB-1能够诊断及鉴别细菌性颅内感染，但是IL-6预测效能不高，原因可能在于术后患者不管是否发生细菌性感染炎症因子也增高，鉴别细菌感染与其他病原体感染的效能不高，与既往研究[15]一致。

综上所述，NSE、S100β、HMGB-1能够诊断及鉴别细菌性颅内感染，在早期诊断鉴别、指导制定救治方案、病情评估、预后效果评估中具有重要作用。