內毒素檢測的應用及檢測的局限性

一、內毒素檢測的應用

1.1內毒素檢測在疾病診治中的應用

血漿內毒素可來(lái)源于感染的局部組織、血液、胃腸道或呼吸道、或食物及其他攝入物中的細菌。血液中的內毒素通常歸因于從胃腸道轉位而來(lái)的脂多糖，胃腸道中的革蘭陰性菌可產(chǎn)生大量的脂多糖并進(jìn)入血液。內毒素與多種感染性疾病密切相關(guān)，是革蘭陰性菌感染的重要標志。內毒素檢測既可用于感染的鑒別診斷，也可用于監測炎癥活動(dòng)，在重癥醫學(xué)科、感染科、血液科、燒傷科、呼吸科、消化科、急診科、透析科、婦產(chǎn)科、小兒科和腫瘤科等臨床科室中得到廣泛應用。

內毒素檢測在臨床上主要用于感染性疾病、尤其是革蘭陰性菌感染的診斷，可幫助臨床醫生合理使用抗菌藥物。內毒素水平升高提示細菌感染可能，非細菌感染性疾病患者的內毒素水平往往并不升高，病毒感染性疾病患者的內毒素水平也不升高。內毒素檢測在臨床上較多用于膿毒血癥的輔助診斷。膿毒血癥和膿毒性休克患者常有內毒素水平急劇升高的表現。

一項研究顯示，內毒素檢測在診斷革蘭陰性菌感染上的敏感性達85.3.%，排除革蘭陰性菌感染的陰性預測值為98.6%，排除感染的陰性預測值為94.8%^[6]。不過(guò)，一項薈萃分析卻顯示，在銅綠假單胞菌和變形桿菌所致菌血癥患者中，內毒素血癥的陽(yáng)性率分別為69%和76%，均高于無(wú)菌血癥患者；但在大腸埃希菌所致菌血癥患者中，內毒素血癥的陽(yáng)性率只有57%^[7]。內毒素血癥與革蘭陰性菌菌血癥之間的一致性與細菌種類(lèi)有關(guān)，其中在大腸埃希菌所致菌血癥中，這種一致性較差。此研究結果提示，內毒素檢測對革蘭陰性菌菌血癥的診斷價(jià)值與細菌種類(lèi)有關(guān)，內毒素檢測結果與革蘭陰性菌菌血癥診斷之間的一致性偏低。

總體來(lái)說(shuō)，內毒素血癥的檢出并不能準確鑒別革蘭陰性菌感染或菌血癥，其對排除革蘭陰性菌感染或菌血癥的價(jià)值可能更大^[2]。有研究表明，慢性炎癥性腸病、肝病和慢性代謝性疾病如肥胖、糖尿病等患者均可出現內毒素水平升高現象^[4]。需注意的是，內毒素檢測結果陰性并不*排除基礎疾病可致內毒素水平異常，而高水平的內毒素也不一定反映患者疾病的嚴重性。需注意的還有，某些情況如免疫球蛋白治療后可引起內毒素檢測結果呈假陽(yáng)性。盡管有這些局限性，鱟試驗法仍是評估革蘭陰性菌感染的有價(jià)值的工具。降鈣素原檢測常用于判斷有無(wú)感染可能，臨床上聯(lián)用內毒素和降鈣素原檢測有助于感染性疾病的早期診斷。

內毒素檢測也常用于監測存在嚴重感染風(fēng)險的患者，這類(lèi)患者主要包括:艾滋病和長(cháng)期服用免疫抑制劑的患者；重癥醫學(xué)科患者；重大手術(shù)后患者等。內毒素在膿毒血癥和全身嚴重細菌感染時(shí)才會(huì )被釋放，因此內毒素檢測可用于監測嚴重感染的發(fā)生。

有研究顯示，接受心臟手術(shù)和嚴重創(chuàng )傷的患者也可出現內毒素水平升高，其原因可能與低灌注導致的腸道損傷使得脂多糖轉位進(jìn)入血液循環(huán)有關(guān)^[8]。對重癥醫學(xué)科患者，臨床上懷疑感染卻無(wú)微生物學(xué)證據時(shí)，內毒素檢測可幫助監測患者是否存在感染可能，對指導抗菌藥物的使用具有極為重要的作用^[8]。

內毒素檢測還可用于評估疾病進(jìn)展和患者預后^[2]。內毒素水平升高是炎癥活動(dòng)性的反映。疾病惡化往往伴隨內毒素水平升高，疾病緩解也常伴隨內毒素水平降低。內毒素水平持續升高常提示患者預后不良。研究顯示，高內毒素水平會(huì )提高嚴重膿毒血癥發(fā)生的風(fēng)險和重癥醫學(xué)科患者的病死率^[8]。薈萃分析也發(fā)現，對非重癥醫學(xué)科患者，革蘭陰性菌菌血癥和內毒素血癥是病死率升高的預測因素^[9]。內毒素血癥對革蘭陰性菌菌血癥患者病死率的預測價(jià)值與細菌種類(lèi)有關(guān)，可預測非大腸埃希菌腸桿菌科細菌感染患者的病死率，但不能用于預測大腸埃希菌感染患者的病死率^[10]。

1.2內毒素檢測在其他領(lǐng)域中的應用

內毒素檢測還常用于注射用藥品、醫療器械以及環(huán)境的內毒素監測。

二、內毒素檢測的局限性

內毒素檢測也存在很多局限性^[3]，例如:內毒素檢測方法多種多樣，檢測結果之間可能存在很大的差異﹔脂多糖的結構、溶解度等物理性質(zhì)以及生物活性都存在很大的異質(zhì)性，如何解讀內毒素檢測結果也一直存在不同的觀(guān)點(diǎn)；脂多糖在有些革蘭陽(yáng)性菌感染患者體內也能檢出，但在有些革蘭陰性菌感染患者中卻不能檢出；血漿內毒素水平與炎性標志物水平或代謝指標值變化之間的關(guān)系并不確定?；颊邩颖局写嬖诘囊恍┪镔|(zhì)可能會(huì )影響內毒素檢測的準確性。樣本采集過(guò)程中防止內毒素污染亦至關(guān)重要。此外，內毒素檢測結果可因所用檢測試劑生產(chǎn)廠(chǎng)家及其生產(chǎn)批次的不同而出現差異。

根據鱟試驗法原理可知，鱟試劑與脂多糖和(1,3)-β-D-葡聚糖都可發(fā)生反應而使檢測結果呈陽(yáng)性，即鱟試驗法用于內毒素檢測存在假陽(yáng)性結果的可能^[4,11]。長(cháng)期接受血液透析治療患者的內毒素檢測陽(yáng)性率高，其中就可能包括因受(1,3)-β-D-葡聚糖影響而出現的假陽(yáng)性結果。使用去G-因子的鱟試劑可提高內毒素檢測的準確性。

文獻分析結果顯示，內毒素檢測用于細菌感染診斷的敏感性與革蘭陰性菌的種類(lèi)有關(guān)，其中用于銅綠假單胞菌感染診斷的敏感性通常高于腸桿菌科細菌如大腸埃希菌感染診斷的敏感性^[4]。

參考文獻：

[1] Su W,Ding X. Methods of endotoxin detection [J].J Lab Autom，2015，20(4): 354-364.

[2] Cohen J.The detection and interpretation of endotoxaemia[J].Intensive Care Med,2000,26(Supp1 1): S51-S56.

[3] Munford RS.Endotoxemia-menace ,marker,or mistake? [J].J Leukoc Biol,2016，100(4):687-698.

[4] Gnauck A，Lentle RG,Kruger MC.Chasing a ghost?-Issues with the determination of circulating levels of endotoxin in human blood [J].Crit Rev Clin Lab Sci,2016，53(3): 197-215.

[5]Wong J，Davies N,Jeraj H,et al. A comparative study of blood endotoxin detection in hacmodialysis patients [J/OL].J Inflamm(Lond),2016,13:24[2018-10-06].doi:10.1 186/s12950-016-0132-5.

[6] Marshall JC，Foster D，,Vincent JL.,et al.Diagnostic and prognostic implications of endotoxemia in critical illness:results of the MEDIC study[J]. J Infect Dis,2004,190(3):527-534.

[7] Hurley JC,Nowak P,?hrmalm L,et al.Endotoxemia as a diagncstic tool for patients with suspected bacteremia caused by gram-negative organisms:a meta-analysis of 4 decades of sudies[J]. J Clin Microbiol,2015,53(4): 1183-1191.

[8]Romaschin AD, Klein DJ, Marshall JC. Bench-to-bedside review: clinical experience with the endotoxin activity assay [J/OL]. Crit Care, 2012, 16(6): 248 [2018-10-06]. doi: 10.1186/cc11495.

[9] Hurley JC,Guidet B, Offenstadt G, et al. Endotoxemia and mortality prediction in ICU and other settings: underlying risk and co-detection of gram negative bacteremia are confounders [J/OL]. Crit Care, 2012, 16(4): R148 [2018-10-06]. doi: 10.1186/cc11462.

[10] Hurley JC, Opal SM. Prognostic value of endotoxemia in patients with Gram-negative bacteremia is bacterial species dependent [J]. J Innate Immun, 2013, 5(6): 555-564.

[11] Wong J, Zhang Y, Patidar A, et al. Is endotoxemia in stable hemodialysis patients an artefact? Limitations of the limulus amebocyte lysate assay and role of (1→3)-β-D-glucan [J/ OL]. PLoS One, 2016, 11(10): e0164978 [2018-10-06]. doi: 10.1371/journal.pone.0164978.

免責聲明：

文章來(lái)源：上海醫藥 2018年 第39卷 第21期 （11月上），本文節選自：《細菌內毒素檢測方法及其臨床應用》，文章作者：沈銀忠。如有侵權，請聯(lián)系刪除，謝謝！