袁巍　彭伟　高春岭　唐娟娟　冯祥

[摘 要] 目的：分析術后颅内感染与脑脊液中细胞因子水平变化相关性，为术后颅内感染的早期防治提供参考。方法：以2013年7月—2015年7月收治的152例接受开颅手术的患者为研究对象，按照其术后颅内感染发生情况分为感染组与未感染组，对其术后24 h脑脊液白细胞介素-6（IL-6）、IL-8、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）等细胞因子水平变化进行检测，并比较不同病情、不同分期颅内感染患者脑脊液细胞因子水平，分析术后脑脊液中细胞因子水平变化与颅内感染的相关性。结果：152例患者共确诊13例术后颅内感染，感染率为8.55%。感染组脑脊液IL-6、IL-8、IL-10、IL-12、TNF-α、IFN-γ水平显著高于未感染组，差异有统计学意义（P<0.05），两组患者IL-1β、IL-4、IL-13、IL-15、MCP-1比较，差异无统计学意义（P>0.05）。急性期、重症颅内感染患者脑脊液IL-6、IL-8、IL-10、IL-12、TNF-α、IFN-γ水平显著高于恢复期、轻症患者，差异有统计学意义（P<0.05）。结论：开颅术后颅内感染表现为脑脊液IL-6、IL-8、IL-10、IL-12、TNF-α、IFN-γ水平升高，且其升高水平与病情进展具有密切关联，据此评估患者感染发生情况及进展状态，可为临床早期诊治策略制定提供参考。

[关键词] 颅内感染；脑脊液；细胞因子；相关性

中图分类号：R63 文献标识码：B 文章编号：2095-5200（2016）04-058-04

DOI：10.11876/mimt201604022

Study on correlation between the degree of postoperative intracranial infection and change of cytokines levels in cerebrospinal fluid YUAN Wei1，PENG Wei2，GAO Chunling1，TANG Juanjuan1，FENG Xiang1. （1. Department of neurology；2. Department of neurosurgery，Pixian people's Hospital，Pixian 611730，China）

[Abstract] Objective： To analyze the postoperative intracranial infection and change of cytokines levels in cerebrospinal fluid， providing a reference for the early prevention of postoperative intracranial infection. Methods： From July 2013 to July 2015， 152 patients undergoing craniotomy admitted in our hospital were chosen as the subjects of the study， they were divided into the infected group and the uninfected group according to their the incidences of postoperative intracranial infection， cytokine levels such as interleukin -6 （IL-6）， IL-8， tumor necrosis factor-α （TNF-α） and other changes in cerebrospinal fluid were detected 24 h after the surgery， and the different conditions， different stages of cytokines levels in cerebrospinal fluid of patients with intracranial infection were compared， the correlation between postoperative cerebrospinal fluid levels of cytokines and intracranial infection were analyzed. Results： 13 cases were diagnosed with intracranial infection in a total of 152 cases of patients； the infection rate was 8.55%. IL-6， IL-8， IL-10， IL-12， TNF-α， IFN-γ levels in cerebrospinal fluid of the infected group were significantly higher than those in the uninfected group， the differences were statistically significant （P<0.05）， Levels of IL- 1β， IL-4， IL-13， IL-15， MCP-1 were compared between two groups of patients， the differences were not statistically significant （P>0.05）. Levels of IL-6， IL-8， IL-10， IL-12， TNF-α， IFN-γ in cerebrospinal fluid of patients in acute phase and with severe intracranial infection were significantly higher than those in recovery period and with mild intracranial infection， the differences were statistically significant （P<0.05）. Conclusions： Intracranial infection after craniotomy was characterized with the increasing of levels of IL-6， IL-8， IL-10， IL-12， TNF-α， IFN-γ in cerebrospinal fluid， and the increasing levels are closely related to progress of the disease， hereby evaluate status and progress of the infection， can provide a reference for early clinical diagnosis and strategy formulation.

[Key words] intracranial infection；cerebrospinal fluid；cytokines；correlation

顱内感染是神经外科术后常见的并发症[1]。病原体侵入脑室是导致感染难以控制、危及患者生命的主要原因[2]。作为颅内感染诊断的“金标准”—脑脊液培养阳性率低、耗时长，为临床早期诊治带来了一定困难。近年来，有学者发现，细胞因子在中枢神经感染性疾病的发生发展过程中扮演了重要角色[3]，因此，监测脑脊液细胞因子水平的变化有望为术后颅内感染的早期防治提供依据。为验证这一假设，本文选取我院收治的152例患者进行了前瞻性研究，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2013年7月—2015年7月收治的152例接受开颅手术患者为研究对象，入组患者排除术前合并感染、恶性肿瘤、免疫系统病变、心肝肾功能异常及血液系统疾病者。152例患者中，男79例，女73例，年龄9～73岁，平均（44.92±4.57）岁。

1.2 分组方法

参照《医院感染诊断标准》，将术后发生颅内感染者纳入感染组，将未发生颅内感染者纳入未感染组。符合下述3项条件即可明确颅内感染诊断[4]：1）出现发热、头痛、恶心、喷射性呕吐、脑膜刺激征阳性等颅内感染临床症状体征；2）脑脊液白细胞总数>10×106/L，其中多核细胞>50%，糖<2.25 mmol/L，蛋白含量>0.45 g/L；3）感染原因明确；4）脑电图、颅脑CT或MRI可见感染灶。确诊颅内感染者若合并寒战、高热、呕吐白色粘状物、头痛、脑膜刺激征或存在意识不清、自言自语等症状，则判定为重症颅内感染。

1.3 分析方法

1.3.1 标本采集 患者均于术后24 h接受腰椎穿刺、腰大池引流或脑室镜检查，在严格无菌条件下采集其脑脊液2 mL，若脑脊液因穿刺损伤混入血细胞则需重新采集[5]，颅内感染患者分别于感染急性期（感染症状出现48 h内）、恢复期（症状减轻48 h内）接受脑脊液采集。-70℃集中保存脑脊液标本，统一检测。

1.3.2 标本检测 使用LuminexTM200液态芯片检测仪（美国Luminex公司），采用Luminex液相芯片技术对患者脑脊液白细胞介素-6（IL-6）、IL-8、IL-1β、IL-4、IL-10、IL-12、IL-13、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、干扰素-γ（IFN-γ）、单核细胞趋化因子（MCP-1）等细胞因子进行检测，试剂盒均购自美国Merck Millipore公司。

1.4 统计学分析

数据采用SPSS18.0进行分析，计数资料以（n/%）表示，χ2检验，计量资料以（x±s）表示，t检验或校正t检验，以P<0.05为有统计学意义，以P<0.01为有显著统计学意义。

2 结果

2.1 感染与未感染患者脑脊液细胞因子水平

152例患者共确诊13例术后颅内感染，感染率为8.55%。

术后24h感染组脑脊液IL-6、IL-8、IL-10、IL-12、TNF-α、IFN-γ水平显著高于未感染组，差异有统计学意义（P<0.05），两组患者IL-1β、IL-4、IL-13、IL-15、MCP-1比较，差异无统计学意义（P>0.05）。见表1。

2.2 不同感染分期与病情患者脑脊液细胞因子水平

急性期、重症颅内感染患者脑脊液IL-6、IL-8、IL-10、IL-12、TNF-α、IFN-γ水平显著高于恢复期、轻症患者，差异有统计学意义（P<0.05）。见表2。

3 讨论

颅内感染是由病原体直接或间接进入脑膜、脑脊液间隙引发的感染，病原体释放的毒素对中枢神经系统造成的损伤以及病原体刺激下大量炎性细胞、免疫细胞进入颅内可诱导强烈而持久的细胞免疫与细胞免疫应答，继而导致严重全身性并发症及神经系统后遗症，在延长患者住院时间、降低手术效果的同时，其病死率及致残率亦处于较高水平[6]。

研究表明，颅内感染的发生时期多集中于开颅术后3～7 d，此时行脑脊液细菌学检查方为明确颅内感染诊断的“金标准”，但细菌学检查耗时较久，不利于感染的早期诊治[7]。与此同时，赵晖等[8]认为，虽然多数颅内感染患者临床症状发生于术后3～7 d，但其感染倾向于术后24～48 h内即可反映于免疫反应，而细胞因子在免疫反应的发生发展环节均扮演着重要角色，因此，通过早期监测患者术后脑脊液细胞因子水平变化有望早期明确其感染发生倾向。本研究结果示，感染组脑脊液IL-6、IL-8、IL-10、IL-12、TNF-α、IFN-γ水平显著高于未感染组，差异有统计学意义，表明颅内感染早期患者脑脊液细胞因子水平即明显上升，与Price等[9]、Walti等[10]研究结果相似。

IL-6是一种多功能单链糖蛋白细胞因子，广泛存在于中枢神经系统中，颅内IL-6主要集中于神经元和小胶质细胞，在神经元线粒体功能障碍的发生发展过程中扮演了重要角色，且黄艮彬等[11]发现，IL-6水平升高与巨噬细胞进入脑内合成具有一定关联。颅内感染早期，机体炎性状态可导致IL-6大量合成，造成基质金属蛋白酶激活，继而引发血脑屏障和血脑脊液屏障破坏，在导致感染症状进一步加剧的同时亦可引发脑水肿、颅内高压、脑缺氧及神经元细胞死亡，也是导致患者神经系统后遗症发生风险上升的主要原因[12]。IL-8主要由单核巨噬细胞分泌，在各类急慢性感染中发挥的作用已得到广泛共识[13-15]；作为一种抗炎性细胞因子，IL-10水平的升高表明机体内源性抗炎状态亢进，细胞因子网络调节处于紊乱状态；IL-12由Th1细胞分泌，其水平升高表明Th1介导的免疫反应亢进，一方面提示机体可能受到细菌、病毒、真菌感染，另一方面IL-12水平的升高往往伴随着CD8+T细胞分化成熟功能增强，可能影响Th2细胞发挥功能，导致细胞免疫反应下调[16]。

TNF-α、IFN-γ在免疫調节中亦占据着重要地位，前者可由各类炎症刺激物作用于巨噬细胞和单核细胞而释放，并通过继续诱导一系列炎症介质释放，增强炎症反应，后者由活化的Th1细胞及自然杀伤细胞产生，是增强单核巨噬细胞抗病毒能力的重要因子[17-18]。故本研究感染者脑脊液上述指标显著高于未感染者，且随着患者病情程度的加重，其TNF-α、IFN-γ逐渐升高，亦表明机体组织局部血管通透性升高、炎症细胞浸润，并伴随着组织损伤的加剧。因此，通过检测炎症反应的先导因子TNF-α、IFN-γ亦可为患者预后的评估提供辅助参考。

综上所述，开颅术后脑脊液IL-6、IL-8、IL-10、IL-12、TNF-α、IFN-γ水平的升高预示着患者颅内感染风险升高，且随着上述细胞因子水平的增加，患者病情严重度亦随之上升。根据患者术后脑脊液细胞因子水平变化可预测其颅内感染发生风险、评估病情转归，有望为临床早期诊治提供可靠的参考，值得推广。

参 考 文 献

[1] Rawson T， Muir D， Mackie N E， et al. Factors associated with cerebrospinal fluid HIV RNA in HIV infected subjects undergoing lumbar puncture examination in a clinical setting[J]. J Infect， 2012， 65（3）： 239-245.

[2] Dahl V， Peterson J， Fuchs D， et al. Low levels of HIV-1 RNA detected in the cerebrospinal fluid after up to 10 years of suppressive therapy are associated with local immune activation[J]. AIDS， 2014， 28（15）： 2251.

[3] 吴琼. 神经外科手术颅内感染的危险因素分析及与脑脊液中细胞因子水平变化相关性研究[J]. 中国实验诊断学， 2014， 18（7）： 1082-1083.

[4] 李瑞龙. 开颅术后颅内感染相关危险因素分析[D].太原： 山西医科大学， 2011.

[5] Chang C C， Omarjee S， Lim A， et al. Chemokine levels and chemokine receptor expression in the blood and the cerebrospinal fluid of HIV-infected patients with cryptococcal meningitis and cryptococcosis-associated immune reconstitution inflammatory syndrome[J]. J Infect Dis， 2013， 208（10）： 1604-1612.

[6] 吕建军， 李叔华. 脑脊液 IL-2， TNF-α 在儿童颅内病毒感染鉴别诊断中的临床价值[J]. 中国公共卫生， 2015， 31（A01）： 121-121.

[7] Peluso M J， Meyerhoff D J， Price R W， et al. Cerebrospinal fluid and neuroimaging biomarker abnormalities suggest early neurological injury in a subset of individuals during primary HIV infection[J]. J Infect Dis， 2013， 207（11）： 1703-1712.

[8] 赵晖， 张国军， 刘志忠， 等. 神经外科手术后颅内感染早期脑脊液中 IL6， IL8 和 TNF-a 水平变化的意义[J]. 标记免疫分析与临床， 2013， 20（3）： 132-134.

[9] Price R W， Peterson J， Fuchs D， et al. Approach to cerebrospinal fluid （CSF） biomarker discovery and evaluation in HIV infection[J]. J Neuroimmune Pharmacol， 2013， 8（5）： 1147-1158.

[10] Walti L N， Conen A， Coward J， et al. Characteristics of infections associated with external ventricular drains of cerebrospinal fluid[J]. J Infect， 2013， 66（5）： 424-431.

[11] 黄艮彬， 齐育英， 姚龙腾， 等. 颅内感染成人患者血清和脑脊液神经元特异性烯醇化酶， S100β 蛋白含量测定及意义[J]. 神经损伤与功能重建， 2014， 9（2）： 156-157.

[12] Krut J J， Zetterberg H， Blennow K， et al. Cerebrospinal fluid Alzheimers biomarker profiles in CNS infections[J]. J Neurol， 2013， 260（2）： 620-626.

[13] 陆爱珍. 白介素8（IL8）单核苷酸多态性与呼吸道合胞病毒易感性关联的研究[D]. 上海：复旦大学， 2007.

[14] Calcagno A， Simiele M， Alberione M C， et al. Cerebrospinal fluid inhibitory quotients of antiretroviral drugs in HIV-infected patients are associated with compartmental viral control[J]. Clin Infect Dis， 2015， 60（2）： 311-317.

[15] Cassol E， Misra V， Dutta A， et al. Cerebrospinal fluid metabolomics reveals altered waste clearance and accelerated aging in HIV patients with neurocognitive impairment[J]. AIDS， 2014， 28（11）： 1579-1591.

[16] Patz S， Trattnig C， Grünbacher G， et al. More than cell dust： microparticles isolated from cerebrospinal fluid of brain injured patients are messengers carrying mRNAs， miRNAs， and proteins[J]. J Neurotrauma， 2013， 30（14）： 1232-1242.

[17] S?vman K， Heyes M P， Svedin P， et al. Microglia/macrophage-derived inflammatory mediators galectin-3 and quinolinic acid are elevated in cerebrospinal fluid from newborn infants after birth asphyxia[J]. Transl Stroke Res， 2013， 4（2）： 228-235.

[18] Han S， Lin Y C， Wu T， et al. Comprehensive immunophenotyping of cerebrospinal fluid cells in patients with neuroimmunological diseases[J]. J Immunol， 2014， 192（6）： 2551-2563.