中性粒細胞明膠酶相關脂脂素在小兒急性輪狀病毒胃腸炎及脫水患者中的應用

背景

急性輪狀病毒胃腸炎引起的脫水是兒科患者的常見症狀。這些患者最重要的治療方式是識別和治療脫水、電解質失衡和急性腎損傷。中性粒細胞明膠酶相關脂脂素(NGAL)在眾多臨床研究中被廣泛用作診斷急性或慢性腎損傷的生物標誌物。在常規生化檢查如肌酐升高之前，它被認為是急性腎功能衰竭的早期標誌。本研究的目的是調查輕度或中度脫水的急性輪狀病毒胃腸炎患者血漿和尿液中NGAL的濃度。

材料與方法

共有30例(13名女生，平均年齡62.5±46.2個月)腹瀉和輕度/中度脫水患者和35名健康對照組(17名女生，平均年齡81.1±41.8個月)納入研究。比較兩組患者血漿、尿液NGAL水平。

結果

患者與健康對照組的平均年齡、性別和血清肌酐水平相似。患者平均血漿和尿液NGAL水平明顯高於對照組(血漿:118.6±81.2 vs. 66.5±11.3,p = 0.001;尿液:17.7±17.5 vs. 10.6±7.9,p = 0.035)。

結論

與對照組相比，輕度或中度脫水兒童的血漿和尿液NGAL水平較高。血漿和/或尿液NGAL水平可用於早期預測輕度或中度脫水兒童的腎損害。

輪狀病毒胃腸炎引起的急性脫水常見於小兒年齡組。這些患者最重要的治療方式是認識和治療脫水、電解質失衡和急性腎損傷。

雖然血清肌酐水平被廣泛用於急性腎功能衰竭的診斷，但實際上，它並不能很好地反映急性腎損傷[1，2］．它的產生、分布和排泄可受體內多種因素的調節[2］．由於急性腎損傷後血清肌酐水平緩慢升高;早期診斷需要新的生物標誌物。

人“中性粒細胞明膠酶相關脂脂素”(NGAL, lipocalin 2)最初被鑒定為一種與中性粒細胞明膠酶共價結合的25 kda蛋白[3.，4］．NGAL基因主要在中性粒細胞和各種上皮細胞中表達，在人的子宮、前列腺、唾液腺、肺、氣管、胃、結腸、腎髒等組織中均有不同程度的表達[3.，5］．大量臨床研究表明，NGAL是腎損傷的一種有效的早期生物標誌物[6- - - - - -12］．

文獻中隻有一項成人研究調查急性胃腸炎患者血清NGAL水平[13］．在這項研究中，與健康對照組相比，脫水患者的血清NGAL水平較高。據我們所知，目前還沒有兒科年齡組的研究調查脫水患者的血漿或尿液NGAL水平。

本研究的目的是研究血漿和尿液NGAL濃度作為輕度或中度脫水兒童急性輪狀病毒胃腸炎患者腎前急性腎損傷的早期生物標誌物。

本研究共納入30例腹瀉和輕度/中度脫水患者(女孩13例，男孩17例，平均年齡62.5±46.2個月)。所有患者均進行了全麵體檢。輕度和中度脫水是根據美國兒科學會(AAP)指南定義的[14］．根據美國兒科學會的說法，輕度脫水是指總體液損失3%-5%，中度脫水是指總體重損失6%-9%。

慢性肝髒、腸道、腎髒、神經、代謝和免疫疾病以及任何疾病的藥物使用被視為排除標準。每例患者均進行糞便鏡檢、細菌培養和寄生蟲抗原檢測，並將細菌性或寄生性胃腸炎患者排除在研究之外。對照組為35名年齡和性別匹配的健康兒童，在兒童門診接受常規就診，其中女孩17名，男孩18名，平均年齡81.1±41.8個月。

輪狀病毒是在新鮮糞便樣本中使用高靈敏度和特異性的ELISA試驗(輪狀病毒腺抗原測試裝置，劍橋)測定的。在補液治療前，在入院時采集血液和尿液樣本。檢測所有患者的全血計數、血清尿素氮(BUN)、肌酐和c反應蛋白水平。用EDTA含管外周靜脈抽靜脈血2ml，取尿樣5ml，分別測定血漿和尿NGAL水平。同時取血漿和尿液，-80℃保存至NGAL分析當日。

使用Triage NGAL法(Biosite, Inverness Medical Innovations, San Diego, CA, USA)測量血漿樣本的NGAL水平。Triage NGAL檢測是一種即時、基於熒光的免疫檢測方法，用於快速定量測量edta抗凝全血或血漿標本中的NGAL濃度。該方法的精密度和靈敏度已作了描述[15］．尿液樣本中NGAL濃度由Architect 16000分析儀(Abbott Diagnostics)上的定量試劑盒測定。該方法采用化學發光微粒免疫分析技術，采用兩步(夾心)法。ARCHITECT檢測的功能敏感性為2 ng/mL(20%變異係數[CV]， 95%置信度)，總CV < 5.0% [16］．

倫理批準

研究方案是按照《赫爾辛基宣言》設計的。在參與研究時，兒童和他們的父母都獲得了知情同意。該研究是在倫理委員會批準後開始的。

統計分析

使用社會科學統計軟件包(SPSS 15.0版)進行統計分析。數據以均數±標準差表示。采用Kolmogorov-Smirnov檢驗檢驗種群正態分布。學生t組間比較采用Mann-Whitney u檢驗和Mann-Whitney u檢驗。組間比較采用卡方檢驗。通過Pearson相關分析計算各參數間的相互關係。相關係數為0.10 ~ 0.29為低相關，0.30 ~ 0.49為中相關，≥0.50為高相關。所有p值為雙尾和組間差異或相關性p<0.05為差異有統計學意義。

患者和健康對照組的平均年齡和性別相似(p = 0.137和p = 0.804)1)．兩組患者平均血紅蛋白水平、血小板計數和肌酐水平無差異(見表2)1)．另一方麵，與健康對照組相比，患者的平均白細胞計數、尿素氮和c反應蛋白水平顯著升高(p = 0.001, p = 0.047和p = 0.012)1)．

患者組平均血漿和尿液NGAL水平明顯高於對照組(p = 0.001和p = 0.035)1)．當患者被分為兩個脫水組時，與輕度脫水患者相比，中度脫水組檢測到尿NGAL水平明顯高(p = 0.001)2)．同樣，第一組血漿NGAL水平也較高，但差異無統計學意義(p = 0.295)2)．

尿NGAL水平與血漿NGAL水平呈正相關(r = 0.372, p = 0.002)3.)．尿NGAL水平與白細胞和c反應蛋白水平也呈正相關(r = 0.324, p = 0.017, r = 0.350, p = 0.023)。同樣，血漿NGAL水平與c反應蛋白水平呈正相關(r = 0.340, p = 0.027)3.)．

這項研究表明，輕度和中度脫水的急性胃腸炎患者和正常肌酐水平的尿液和血漿NGAL濃度明顯高於健康對照組。此外，本研究還發現，中度脫水患者尿NGAL濃度明顯高於輕度脫水患者。據我們所知，這是第一個調查兒童急性胃腸炎患者尿液和血漿NGAL水平的研究。

血清NGAL水平用於診斷急性腎功能衰竭或急性腎損傷的研究結果尚無定論。在包括成人和兒童年齡組的危重病人的研究中，血液和尿液NGAL水平並不比血清肌酐水平更早地預測急性腎損傷[17- - - - - -19］．另一方麵，在其他成人和兒童患者的研究中，急性腎損傷患者早期尿或血漿NGAL平均水平升高[7- - - - - -12］．

文獻中隻有一項研究調查成年急性腸胃炎患者的血清NGAL水平[13］．在本研究中，Antonopoulos等人發現12例輕度脫水患者血清NGAL水平明顯高於健康對照組(分別為129.4±25.7 ng/mL和60.6±0.4 ng/mL)。白細胞計數、血尿素氮和血清肌酐水平無統計學差異。他們在研究中沒有調查尿NGAL水平。根據這些結果，作者認為血清NGAL水平可能是腎前功能障礙的一個非常敏感的生物標誌物，即使在早期也是如此[13］．同樣，在我們的研究中，患者的肌酐水平與健康對照組沒有差異。另一方麵，我們的患者血清尿素氮水平略高於對照組。

脫水時，與其他減少腎血流量的原因類似，腎小球濾過率降低，腎小球上皮細胞受損[2，13，20.］．在這種情況下，近端小管細胞刷狀邊界的損傷是腎前階段最早的病變，在這一早期，通過常規的實驗室檢查，如血清肌酐水平，不能發現微小的急性小管壞死[2］．脫水作為腎前急性腎損傷的一種形式，可表現為管狀酶增多和伴隨的血清NGAL升高[2，13］．盡管NGAL僅在幾種人體組織中以極低水平表達，但在損傷的上皮細胞中，包括腎髒，NGAL明顯被誘導[21］．NGAL在損傷後早期(2小時)尿中升高;因此，NGAL可能是一種敏感的生物標誌物，可檢測輕度急性腎功能障礙，如在脫水胃腸炎患者中所見。本研究中，中度脫水患者尿NGAL濃度高於輕度脫水患者，認為脫水程度影響急性腎功能不全的嚴重程度。

我們研究的一個主要局限性是患者數量較少。我們認為，尿液和血漿NGAL水平的差異可能在一個較大的輕度-中度脫水患者群體中更為突出。另一個局限性是研究的橫斷麵、病例對照設計。需要進行前瞻性研究，分析補液治療前後NGAL水平的變化。最後，同時評估腎小球濾過率將有助於評估這些患者的腎功能。

這項研究首次表明，輕度或中度脫水兒童的血漿和尿液NGAL濃度高於對照組，即使在早期肌酸酐水平正常的情況下。血漿和/或尿液NGAL水平可用於早期預測輕度或中度脫水兒童的腎損害。

我們感謝內科成員所提供的出色的技術援助。

作者及隸屬關係

1. 土耳其伊茲密爾Behcet Uz兒童醫院兒科急診科

   檀酒Çelik &拉納İşgüder

2. 土耳其伊茲密爾Dokuz Eylul大學醫學院Behcet Uz兒童醫院

   Emel Altekin和Yasin Kenesari

3. 土耳其伊茲密爾Dokuz Eylul大學醫學院兒科急診科

   Murat Duman

4. 土耳其伊茲密爾Dokuz Eylul大學醫學院兒科胃腸病學、肝病學和營養學

   亞斯蘭努爾

相應的作者

對應到Tanju侯賽因．

相互競爭的利益

作者宣稱他們之間沒有利益衝突。

作者的貢獻

NA、TÇ、Rİ主要負責方案開發、患者篩選、登記、數據分析和撰寫稿件。EA, YK參與了方案的製定，主要負責實驗室實驗，並對手稿的撰寫做出了貢獻。MD監督了研究的設計和執行，進行了最終的數據分析。所有作者都閱讀並批準了最終的手稿。

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