降钙素原及其在感染性疾病中的临床应用

降钙素原及其在感染性疾病中的临床应用

1.邢艳艳1.卢新奇(通讯作者)2.方海英2.陈玫君

1.威海市经济技术开发区医院

2.烟台市牟平区中医医院

摘要目的是分析血清降钙素原的检测在感染性疾病中的应用价值。感染性疾病是医学领域的常见疾病,不同的病原体感染,在治疗时需要选择不同的抗生素或者抗病毒药物进行针对性的治疗。由于临床上抗生素的滥用,不仅增加了患者的经济负担,而且导致多重耐药菌的出现,因此,感染的早期诊断对于指导临床治疗,合理应用抗生素非常重要。降钙素原的检测可以早期鉴别细菌与非细菌感染,预警全身严重感染,为指导临床合理使用抗生素,减轻患者经济负担以及疾病的预后提供依据。

关键词降钙素原感染性疾病临床应用

细菌感染性疾病是常见疾病,广泛存于医学领域的各个专业,心血管系统、中枢神经系统、血液系统、泌尿生殖系统、呼吸系统等各个系统都有感染存在.血清降钙素原(procalcitonin,PCT)作为一种具有高灵敏性、高特异性的实验室检查指标,对细菌感染性疾病的诊断有较高的临床价值,尤其是感染性休克的诊断,血清PCT水平随着细菌感染严重程度的增加而增高,感染越严重,血清PCT水平越高;可以早期鉴别细菌感染与非细菌感染,预警全身严重感染,指导临床合理使用抗生素以及评价治疗效果、判断疾病预后【1】.现就PCT及其在感染性疾病中的临床应用做一综述。

1、降钙素原的生物学特性

1、1降钙素原分子生物学结构

PCT来自定位于第11号染色体上(11P15,4)单拷贝基因(与降钙素基因相关肽为同一基因)。该基因由2800个碱基对组成,含6个外显子和5个内含子,基因全长约7.6Kb。转录后经特定剪辑产生PCTmRNA,再翻译成降钙素原前体(Pre-PCT),在高尔基复合体及分泌囊中,经一系列水解酶作用最终形成PCT氨基酸多肽(aminoPCT),降钙素(CT)及羧基端21个氨基多肽(CT:CCP-1)。

1、2降钙素原的来源

降钙素原是降钙素的一个前肽糖蛋白,由116个氨基酸组成的多肽,相对分子量为13000。生理情况下,甲状腺C细胞可产生极少量的PCT,健康人的血清PCT水平通常测不到(<0.1ng/ml),正常人出生后两天内PCT会有生理性增高,第3天开始降至正常水平。【2】但Dandona等认为细菌内毒素是诱导PCT产生的最主要刺激因子,【3】健康人注射少量的细菌内毒素就能刺激PCT的合成。

1、3降钙素原的代谢特点

降钙素原诱导的发生非常迅速,适当的刺激后(如内毒素),4h即可在循环中检测到PCT,6h明显升高,12-48h出现峰值,半衰期大约为20-35h【4】。PCT在血浆中非常稳定收集标本后室温下放置24h,PCT血浆浓度下降大约12%,在4度下保存下降大约6%。【5】

1、4降钙素原的功能

PCT在甲状腺的C细胞内质网中被蛋白水解酶降解为降钙素,降钙素对于维持机体的钙磷代谢具有重要作用;另外PCT可以抑制环氧化酶的活性,从而使人淋巴细胞产生前列腺素E2和血栓素B2的功能受抑,可提示其在人体内可调节二十烷类的代谢,其作用与阿司匹林等镇痛药相似。

2、降钙素原的检测方法

检测PCT的实验室方法有很多,可以定性,也可以定量,常用的有1、放射免疫学分析法,2、化学发光法,3、胶体金比色法,4、透射免疫浊度法。

3、降钙素原的参考值

4、降钙素原的临床应用

4、1脓毒症的诊断及判断预后

脓毒症是由感染引起的全身炎症反应综合征,常见于细菌感染。但也可见于真菌、病毒、及寄生虫感染。PCT是细菌性脓毒症诊断和鉴别诊断的重要指标。真菌感染所致的脓毒症PCT可有一定程度的升高,但明显低于细菌感染性的脓毒症。即脓毒症患者PCT的水平明显高于非脓毒症患者,细菌性脓毒症患者的PCT水平显著高于非细菌性脓毒症患者。如果抗感染治疗有效,PCT几天内恢复正常。

4、2儿科感染性疾病的快速诊断

PCT的浓度在出生后两天内会有生理性增高,第3天开始降至正常水平。有资料显示,新生儿的降钙素原水平几乎不受母体及窒息损伤所导致的急性炎症影响,仅与新生儿的细菌感染程度相关,故而降钙素原在新生儿感染性疾病诊断中具有较高的临床价值【6-7】。在儿科快速诊断和治疗细菌性感染是非常必要的,患儿通常不表现出特异症状,临床诊断由检验结果支持。PCT在较轻感染时不受影响,在系统性细菌感染及败血症后开始升高,且能区别感染是细菌性或非细菌性引起。有研究表明,PCT是早期诊断新生儿脓毒血症的一个重要标志物,对于炎症刺激比CRP反应更迅速,升高和降低比CRP更快速【8】。而且多项研究证实,PCT在早期诊断新生儿感染性疾病时与CRP、WBC、IL-6、IL-8等相比具有更高的灵敏度和特异度。【9-10】

4、3鉴别细菌感染与非细菌感染

PCT对细菌和病毒感染的鉴别诊断有很高的灵敏度和特异性。PCT选择性地对细菌感染、相似菌感染及原虫感染有反应,而对无菌性炎症和病毒感染无反应或仅有轻度反应。因此,PCT能很方便地运用于医疗中常见疾病的鉴别诊断,如:成人呼吸窘迫症感染性和非感染性病因学的鉴别诊断;胰腺炎感染坏死和无菌性坏死的鉴别诊断;鉴别诊断细菌性脑膜炎与病毒性脑膜炎等等。PCT为鉴别细菌与非细菌感染提供了有力的证据。

4、4鉴别全身感染与局部感染

降钙素原是重要的全身性感染与局部感染的特异性鉴别指标。其在健康人血清中含量甚微,低至0.1ng/ml以下。只有当机体发生感染时,降钙素原的血清含量才会发生显著变化。细菌、真菌或寄生虫感染发生全身感染症状时,机体的降钙素原会升高成百上千倍,严重者甚至高达100ng/ml,升高的降钙素原主要是甲状腺外的组织所产生。感染得到控制后,降钙素原会下降并逐渐恢复至正常水平;临床发生轻度、局部感染时,降钙素原仅出现轻度增加【11】。

4、5多器官功能衰竭综合征的监测

多器官功能衰竭综合征的患者PCT浓度升高,是与临床病情的严重程度平行的。有许多研究表明PCT升高的患者,经治疗后PCT浓度快速下降者,临床症状明显改善;PCT浓度下降缓慢或是仍在病理水平的患者,病情就比较重。【12】

4、6指导临床抗生素的应用

近年来抗生素的不合理使用使得细菌耐药问题日趋严重,给临床治疗带来严峻的挑战。而多个研究表明,PCT可指导临床抗生素的使用,及时反映抗生素治疗的效果。在VandackNobre等完成的一项研究中,以抗生素的使用时间为主要观察点,当PCT值与初始值相比,降低了90%以上且抗生素使用时间T达到一定天数(当PCT初始值<1.0ng/ml,T>3;当PCT初始值>1.0ng/ml,T>5),停止抗生素的使用。

该研究发现,以PCT为指导,抗生素的使用时间缩短了3.5天(6天vs.9.5天,P=0.002),ICU住院天数缩短了2天(3天vs.5天,P=0.03),总住院时间(14天vs.21天,P=0.16)有缩短趋势,而死亡率及感染的再发均无明显差异【13】。PCT值越高,血培养显示阳性所需时间越短,两者呈线性关系(R=0.278,P=0.007)。PCT<0.25ng/ml可排除菌血症,不行血培养,不用抗生素。此时,血培养将减少40%,而仍有97%的菌血症患者得以诊断【14】。这将减少抗生素的过度使用,减少耐药菌的产生,有利于有限医疗资源的合理分配。但PCT的检测费用与其产生的效益比是否合适,还有待于更多的试验加以验证。

5、小结

PCT的检测对临床,特别是重症感染患者的诊断、治疗及预后判断,有重要的临床意义。尤其在判断全身细菌感染有其重要的价值和优势,随着临床和实验室性研究的不断深入,大量临床资料的积累,PCT作为一个全身性细菌感染和脓毒症辅助和鉴别诊断的实验室常规指标将成为共识,并将得到推广。

6、参考文献

1)王磊、潘家华降钙素原在儿科感染性疾病中的临床价值【J】中华全科医学,2013,11(7:)。

2)MARCHINIG,BERGGRENV,DILALIK-MERZOUGR,etal。Thebirthprocessinitiatesanacutephasereactioninthefetus2newborninfant【J】。Actapaediatr,2000,89(9):1082-1086

3)DandonaP,NixD,WilsonMF,etal.Procalcitoninincreaseafterendotoxininjectioninnomalsubjects[J].JClinEndocrinolMetab,1994,79(6):1605-1608

4)DandonaP,NixD,WilsonMF,etal.Procalcitoninincreaseafterendotoxininjectioninnomalsubjects[J].JClinEndocrinolMetab,1994,79(6):1605-1608

5)MeisnerM,,TschaikowskyK,SchnabelS,etalProcalcitonin-influenceoftemperature,storage,anticoagulationandarterialorvenousasservationofbloodsamplesonprocalcitoninConcentrations【J】。EurJClinChemClinBiochem,1997,35(8):597-601

6)戴佩佩,裘晓乐,徐克,等.降钙素原与C反应蛋白联合检测在细菌感染中的应用[J].检验医学,2010,25(11):858-860

7)胡可,刘文恩,梁湘辉,等.降钙素原在细菌感染中临床应用的研究[J].中华医院感染学杂志,2011,21(1):30-33

8)MonneretG,LabauneJM,IsaacC,,etalProcalcitoninandC-reactiveproteinLevelsinneonatalinfections【J】。ActaPaediatr,1997,86:209-212.

9)邱玉芳、沙莉、C-反应蛋白、白细胞介素-6、肿瘤坏死因子在新生儿败血症早期诊断中的价值【J】。实用儿科临床杂志,2005,209(5):455.

10)冯晔、陈大庆、徐英美等。降钙素原测定在诊断新生儿感染性疾病中的意义[J]实用儿科临床杂志,2005,20(8):765.

11)谢健敏,卢解红,余一海,等.血清降钙素原对危重患者感染的预测价值[J].广东医学,2013,34(2):264265

12)张德忠,陈官晋,吴晓春等。血清降钙素原测定在指导呼吸道感染抗生素治疗的价值【J】放射免疫学杂志,2012,25(3):293-295.

13)VandackNobre,StephanHarbarth,Jean-DanielGraf,etal.UseofProcalcitonintoShortenAntibioticTreatmentDurationinSepticPatients.[J]AmJRespirCritCareMedVol177.pp498–505,2008.

14)CeesvanNieuwkoop,TobiasNBonten,JanWvan’tWout,etal.Procalcitoninreflectsbacteremiaandbacterialloadinurosepsissyndrome:aprospectiveobservationalstudy.[J]CriticalCare2010,14:R206

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