脓毒败血症的标志物有哪些？针对性研究都是如何做的呢？

脓毒症是由宿主对感染反应失调引起的器官功能障碍。从1979年到2015年，全球人口每年脓毒症和严重脓毒症的发病率分别增长65.9%和54.8%，到达437人和270/十万人。据报道，败血症和严重败血症的住院死亡率分别为17%和26%。

免疫失调表现为免疫功能或先天免疫和适应性免疫相关功能的促炎和抗炎方面的失衡。促炎细胞因子包括肿瘤坏死因子α（TNF-α）、IL-1、IL-6、IL-12、IL-17、干扰素-γ（IFN-γ）和巨噬细胞移动抑制因子。抗炎细胞因子包括IL-4、IL-10和转化生长因子β（TGF-β）。脓毒症的发病机制之一是先发炎后抗炎。然而，这些状态存在有重叠现象。抗炎状态或免疫抑制与人类白细胞抗原DR同型水平降低、细胞因子产生受损以及IL-10、TNF受体、IL-1受体拮抗剂（IL-1RA）和IL-1受体II型浓度增加有关。

与败血症相关的分子包括趋化因子和急性期反应物。在脓毒症患者中，CC基序趋化因子的子集，包括CCL1、CCL2、CCL8、CCL20或CXC基序趋化因子CXCL8、CXCL10和CXCL12，以及细胞因子，与正常对照组相比增加。降钙素原（PCT）和C反应蛋白（CRP）是急性期蛋白，已被用于脓毒症的诊断和预后，并已被纳入脓毒症的诊断标准。

 

韩国首尔圣玛丽大学针对脓毒症患者中常见的45种因子，包括细胞因子、趋化因子和生长因子，检测了80名脓毒症患者及健康组对照，评估的45种因子在患者和健康人中的表达水平。

细胞因子分析

在脓毒症组和对照组中测定了28种细胞因子、8种趋化因子和9种生长因子。对照组未检测到IFN-γ、IL-4、IL-5、IL-9、GM-CSF和TNF-α。除EGF外，脓毒症组的分子浓度增加。对照组和败血症组之间的分子比较显示，除IFN-γ、IL-1RA、IL-1、IL-2、IL-6、IL-7、IL-15、LIF、GM-CSF、TNF-α、CCL4、CCL5和CXCL12外，在统计学上存在显著差异。在对照组中，与年轻患者相比，老年患者（>65，=64）的IL-2、IL-15、IL-27、BDNF、PDGF-BB和PLGF-1细胞因子水平显著降低(≤65, =16)。

与健康对照组相比，脓毒症组的所有细胞因子均增加，但EGF除外，脓毒症组的EGF较低。在之前的一项研究中，在正常健康人群中，65岁以上人群的EGF浓度较高。IL-2、IL-15、IL-27、BDNF和PDGF-BB存在明显的年龄依赖性浓度差异。

EGF反映预后，可能在脓毒症的发病机制中起重要作用。IL-1和IL-4在第2组中最低，这可能与不良预后或免疫失调有关。在之前的网络分析中，IL-4是脓毒症组的中枢节点，IL-4水平的降低可能导致更高的死亡率。

该研究的局限性在于相对较小的样本量，因此需要进一步的研究来验证目前的结果。

 

美国佛罗里达大学针对脓毒症做了更进一步的研究

脓毒症期间血浆游离DNA（cfDNA）水平升高。尽管一些研究利用cfDNA水平作为早期脓毒症的预后标志物，但很少有证据表明在脓毒症恢复期间cfDNA水平随时间的变化以及cfDNA水平与转录组学变化之间的关系。如果血浆cfDNA水平在脓毒症期间调节全身炎症反应，cfDNA浓度将与白细胞转录组学变化和临床轨迹相关，反映alarmin诱导的炎症和器官损伤。

血样采集

在EDTA抗凝管中采集血样，然后在24小时、第4天、第7天、第14天、第21天和第28天再次采集血样。

患者特征

患者败血症的主要来源是腹腔内感染（36%），其次是肺炎（22%）和手术部位感染（18%）。

患者的细胞因子和游离DNA水平

CCI患者的IL-6和IL-8浓度在统计学上显著高于快速恢复的患者，后者持续到方案开始后28天。快速康复的患者在方案开始后IL-6水平也有早期升高，但在败血症后21天，IL-6水平恢复到健康受试者的水平。

脓毒症患者的细胞核DNA和线粒体DNA水平均高于健康对照组（p<0.05）。与快速恢复的患者相比，CCI患者在方案开始后12小时、24小时、4天和7天的核酸拷贝数更大（p<0.05）。令人惊讶的是，CCI患者和在手术脓毒症发病后所有测量时间点恢复迅速的患者之间的线粒体DNA拷贝数没有差异。虽然在28天内死亡的9名患者在败血症后12小时的平均核酸水平高于幸存者（12对2拷贝/μL）。

与非存活者相比，存活180天的患者在败血症后12小时的细胞核DNA水平较低（中位数2对3拷贝/μL，p=0.0111）。与存活者相比，败血症后7天，一年内未存活者的线粒体DNA水平也较低（中位数1324对2218拷贝/μL，p=0.0467）。

游离DNA与临床参数和转录组学的相关性

在治疗后的7天内，nuDNA和mtDNA拷贝数呈正相关，并且在开始脓毒症治疗后12小时内，nuDNA拷贝数（而不是mtDNA拷贝数）与治疗方案开始后24小时内的最高SOFA评分及其APACHE II评分呈正相关。脓毒症发病24小时后，nuDNA拷贝数仅与转录组学指标中63个基因的血液白细胞表达弱相关（Spearmanρ=0.21，p=0.041）。24小时的核酸拷贝数也与方案开始24小时内的最高SOFA评分显著相关。令人惊讶的是，方案开始后12小时的线粒体DNA拷贝数与转录组学指标呈负相关（Spearmanρ=−0.20，p=0.0429）。

 

CCI的发生与快速恢复

经历慢性危重病（CCI）或快速康复（RAP）的外科脓毒症患者的细胞核（A组）和线粒体DNA（B组）拷贝数随时间变化，器官功能障碍和生理紊乱严重程度的标志物仍然是重要且独立的预测因子。

结论

 

脓毒症患者的循环细胞核DNA和线粒体DNA拷贝数早期增加，尤其是在感染后的第一周。患者的整个住院期间，细胞核DNA和线粒体DNA的拷贝数一直在增加，而线粒体DNA的拷贝数在住院期间随着时间的推移而增加。

发生CCI的患者与恢复迅速的患者相比，早期DNA拷贝数增加，但线粒体DNA拷贝数没有增加。在28天内死亡的脓毒症患者中，细胞核DNA（而非线粒体DNA）拷贝数也增加；核酸还与临床参数相关，包括ApacheII和SOFA评分。此外，早期DNA拷贝数和器官功能障碍标志物是28天死亡率的统计显著独立预测因子。在脓毒症后的前24小时内，细胞核DNA和线粒体DNA均与转录组学反应无明显相关性。

讨论

脓毒症早期的细胞核DNA而非线粒体DNA拷贝数与临床轨迹和预后相关。研究表明，在脓毒症中使用细胞核DNA而不是线粒体DNA作为有用的生物标志物是可能的。今后的工作应侧重于脓毒症早期cfDNA的组织来源，以及进一步研究cfDNA对炎症过程的机制性原因和影响，以及cfDNA中和剂作为减少器官功能障碍和改善预后的治疗选择的可能性。

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