血清IL-6、TLR-2水平預(yù)測老年患者全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后假體周圍感染的研究*

陳曉輝，司文騰

（鄭州市骨科醫(yī)院關(guān)節(jié)病科，河南 450000）

全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)（total hip arthroplasty，THA）是治療老年股骨頭壞死、股骨頸骨折等髖關(guān)節(jié)疾病的有效方式，可緩解患者疼痛，改善髖關(guān)節(jié)活動度和關(guān)節(jié)功能，提高生活質(zhì)量[1-2]。但THA屬于大型侵入型手術(shù)，老年患者術(shù)后抵抗力下降，術(shù)后發(fā)生并發(fā)癥風(fēng)險增加，如假體脫位、假體周圍感染（periprosthetic joint infection，PJI）、下肢深靜脈血栓等，其中PJI較為嚴(yán)重[3]。PJI是假體翻修常見原因，不僅可導(dǎo)致局部炎癥，還影響下肢微循環(huán)，不利于患者術(shù)后康復(fù)[4]。因此，尋求早期預(yù)測老年患者THA后發(fā)生PJI的生物學(xué)指標(biāo)十分必要。C反應(yīng)蛋白（CRP）屬于急性時相反應(yīng)蛋白，是感染性疾病診治的重要指標(biāo)之一，現(xiàn)已廣泛用于PJI診斷及評估中[5]，但敏感度及特異度較低，僅可作為疾病初篩。白細(xì)胞介素-6（IL-6）是參與機(jī)體炎癥反應(yīng)和防御機(jī)制的重要細(xì)胞因子，可反映炎癥反應(yīng)及疾病程度，THA后發(fā)生PJI的患者血清IL-6水平顯著升高[6]。Toll樣受體-2（toll like receptors-2，TLR-2）作為TLR家族成員，可直接或間接促進(jìn)炎癥因子合成及釋放，在炎癥反應(yīng)中發(fā)揮重要作用[7]。本研究收集2017年1月—2020年10月于我院行THA老年患者90例的臨床資料，回顧性分析術(shù)前患者血清IL-6、TLR-2水平及其對THA術(shù)后發(fā)生PJI的預(yù)測價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 行THA老年患者90例，其中45例THA術(shù)后發(fā)生PJI為觀察組，45例未發(fā)生PJI為對照組。觀察組中男性21例，女性24例，平均年齡63.36±3.24歲；美國紐約心臟病學(xué)會（NYHA）心功能分級:Ⅰ級19例，Ⅱ級26例；手術(shù)時間＜90 min 11例，90～120 min 25例，＞120 min 9例，引流管留置時間25.99±1.02 h。對照組中男性23例，女性22例，平均年齡62.98±3.17歲；NYHA分級:Ⅰ級20例，Ⅱ級25例；手術(shù)時間＜90 min 13例，90～120 min 21例，＞120 min 11例，引流管留置時間26.91±1.02 h。兩組一般資料比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。納入標(biāo)準(zhǔn):（1）經(jīng)X線片、CT等檢查確診為股骨頸骨折、股骨頭骨折或股骨頭壞死等髖關(guān)節(jié)疾病，符合THA手術(shù)指征；（2）初次發(fā)病，單側(cè)全髖關(guān)節(jié)置換；（3）年齡≥60周歲；（4）臨床資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn):（1）合并惡性腫瘤、感染、慢性阻塞性肺疾病、支氣管哮喘等影響血清IL-6、TLR-2水平的疾病；（2）合并心腦血管疾病，NYHA心功能分級[8]Ⅲ～Ⅳ級；（3）合并肝腎功能衰竭等重要臟器疾病。參照美國肌肉與骨骼感染協(xié)會制定的診斷標(biāo)準(zhǔn)[9]，若滿足以下（1）（2）中任意1項或（3）（4）（5）（6）（7）中3項即可診斷關(guān)節(jié)置換術(shù)后PJI:（1）與假體相通的竇道形成；（2）至少從受累關(guān)節(jié)兩處不同部位取出的組織或關(guān)節(jié)液培養(yǎng)出相同病原菌；（3）關(guān)節(jié)液白細(xì)胞計數(shù)升高或白細(xì)胞酯酶試驗陽性；（4）關(guān)節(jié)液多形核中性粒細(xì)胞百分比升高；（5）假體周圍組織病理學(xué)檢查陽性；（6）單次關(guān)節(jié)液或組織標(biāo)本培養(yǎng)為陽性；（7）出現(xiàn)腫脹、發(fā)紅、發(fā)熱、疼痛等感染癥狀，紅細(xì)胞沉降率升高。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會審核通過，患者均簽署知情同意書。

1.2 檢測方法 術(shù)前抽取患者空腹靜脈血4～5 mL，3 000 r/min離心10 min取血清，置于-20℃保存待檢。采用酶聯(lián)免疫吸附法檢測血清IL-6、TLR-2水平，按試劑盒（南京建成生物科技有限公司）說明書操作；采用免疫速率比濁法檢測血清CRP水平，電化學(xué)發(fā)光法檢測血清降鈣素原（PCT）水平，按試劑盒（上海瑞番生物科技有限公司）說明書操作。

1.3 統(tǒng)計學(xué)處理 應(yīng)用SPSS 23.0統(tǒng)計學(xué)軟件處理分析數(shù)據(jù)。計數(shù)資料以頻數(shù)和百分率表示，組間比較采用χ2檢驗；等級資料采用秩和檢驗；符合正態(tài)分布的計量資料以±s表示，組間比采用獨立樣本t檢驗；偏態(tài)分布的計量資料以中位數(shù)及四分位數(shù)［M（P25，P75）］表示，組間比較采用Mann-WhitneyU檢驗；以Logistic回歸對老年患者THA后發(fā)生PJI的影響因素進(jìn)行分析；相關(guān)性采用一般線性雙變量Spearman直線相關(guān)檢驗；繪制受試者工作特征曲線（ROC），計算曲線下面積（AUC）值。以P＜0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 兩組術(shù)前血清CRP、PCT、IL-6、TLR-2水平比較 觀察組患者血清CRP、PCT、IL-6、TLR-2水平均高于對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.001）。見表1。

表1 兩組患者血清CRP、PCT、IL-6、TLR-2水平比較

2.2 血清IL-6與TLR-2水平相關(guān)性分析 血清IL-6與TLR-2水平呈正相關(guān)（r=0.384，P＜0.001）。見圖1。

圖1 血清IL-6、TLR-2水平相關(guān)性散點圖

2.3 影響THA后發(fā)生PJI的多因素分析 將老年患者THA后發(fā)生PJI作為因變量，血清IL-6、TLR-2水平作為自變量，經(jīng)二元Logistic回歸分析后，將血清CRP、PCT水平納入作為協(xié)變量，建立多元回歸模型。結(jié)果顯示，老年患者THA前血清IL-6、TLR-2水平過高是術(shù)后發(fā)生PJI的危險因素，具有統(tǒng)計學(xué)意義（OR＞1，P＜0.001）。見表2。

表2 血清IL-6、TLR-2水平與老年患者THA后發(fā)生PJI的Logistic回歸分析

2.4 血清IL-6、TLR-2水平對老年患者THA后發(fā)生PJI的預(yù)測價值 將老年患者THA后發(fā)生PJI作為狀態(tài)變量，術(shù)前血清IL-6、TLR-2水平作為檢驗變量，繪制ROC曲線圖（見圖2）。術(shù)前血清IL-6、TLR-2單獨及聯(lián)合預(yù)測老年患者THA后發(fā)生PJI風(fēng)險的AUC分別為0.864、0.849、0.927，均有一定預(yù)測價值。IL-6取cut-off值11.84 pg/mL，預(yù)測發(fā)生PJI的敏感度為88.9%，特異度為62.2%，TLR-2取cut-off值48.58 ng/mL，預(yù)測發(fā)生PJI的敏感度為91.1%，特異度為64.4%，二者聯(lián)合預(yù)測發(fā)生PJI的敏感度為91.1%，特異度為77.8%。見表3。

表3 血清IL-6、TLR-2水平對老年患者THA后發(fā)生PJI風(fēng)險的預(yù)測價值

圖2 血清IL-6、TLR-2單獨及聯(lián)合預(yù)測老年患者THA后發(fā)生PJI風(fēng)險的ROC曲線

3 討 論

THA是治療嚴(yán)重髖關(guān)節(jié)疾病的有效手段，但術(shù)后存在發(fā)生并發(fā)癥風(fēng)險[10]。一旦發(fā)生PJI，患者需接受長期治療、多次手術(shù)及較長的康復(fù)過程，嚴(yán)重者可導(dǎo)致關(guān)節(jié)功能性損傷，給老年患者心理、生理帶來極大創(chuàng)傷，不利于預(yù)后[11]。CRP可反映各種急慢性炎癥，常用來篩查及診斷PJI[12]，但特異度低，在細(xì)菌感染、病毒感染、外傷等狀態(tài)下也會顯著升高，應(yīng)用價值不理想。PCT是無激素活性降鈣素前肽物質(zhì)，在細(xì)菌感染時血清水平異常升高，對感染診斷有一定價值[13]，對診斷THA后發(fā)生PJI具有一定意義[14]。但有研究認(rèn)為，PCT對診斷PJI特異度較高，但敏感度較低，臨床價值有限[15]。因此，本研究未將CRP、PCT作為主要分析指標(biāo)。

IL-6是由單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞產(chǎn)生的細(xì)胞因子，可調(diào)節(jié)炎性反應(yīng)及骨質(zhì)再吸收過程，誘導(dǎo)漿細(xì)胞形成，且可誘導(dǎo)產(chǎn)生包括CRP的主要急性期蛋白質(zhì)[16]。IL-6還可激活急性期T細(xì)胞，調(diào)節(jié)B細(xì)胞成熟，激活中性粒細(xì)胞，延緩?fù)淌杉?xì)胞衰老，參與全身炎癥反應(yīng)[17]。ELGEIDI等[18]研究發(fā)現(xiàn)，與CRP相比，IL-6在炎性狀態(tài)下更快達(dá)到峰值，且可迅速恢復(fù)至正常范圍，是檢測術(shù)后感染更敏感指標(biāo)。IL-6對評估THA后發(fā)生PJI具有重要作用。TLR-2屬于模式識別受體，可識別和抵御各種病原微生物及其產(chǎn)物，由活化核轉(zhuǎn)錄因子介導(dǎo)效應(yīng)分子IL-6、腫瘤壞死因子-α等炎癥因子釋放[19]。TLR-2可直接或間接促進(jìn)炎癥因子合成及釋放，在感染的發(fā)生及發(fā)展中發(fā)揮作用[20]。

本研究結(jié)果顯示，觀察組患者術(shù)前血清TLR-2、IL-6水平高于對照組，Logistic回歸分析發(fā)現(xiàn)，術(shù)前血清TLR-2、IL-6水平過高與老年患者THA后PJI發(fā)生有關(guān)，提示TLR-2、IL-6是老年患者THA后發(fā)生PJI的危險因素。其原因可能是IL-6水平過高提示機(jī)體受到炎癥病原體侵襲而發(fā)生炎癥反應(yīng)，水平越高，炎癥反應(yīng)越重，而PJI的病理基礎(chǔ)為炎癥反應(yīng)[21]。本研究發(fā)現(xiàn)，老年THA患者血清TLR-2與IL-6呈正相關(guān)，推測TLR-2可能通過IL-6間接促進(jìn)炎癥反應(yīng)，但TLR-2在PJI中具體作用機(jī)制尚未明確。ROC曲線發(fā)現(xiàn)，術(shù)前血清TLR-2、IL-6單獨及聯(lián)合預(yù)測老年患者THA后發(fā)生PJI風(fēng)險均有一定價值，當(dāng)二者cut-off值分別取11.84 pg/mL、48.58 ng/mL時，可獲得最佳預(yù)測價值，二者聯(lián)合檢測的預(yù)測價值更高。

綜上所述，血清TLR-2、IL-6水平異常升高可能是老年患者THA后發(fā)生PJI的危險因素，臨床可考慮早期監(jiān)測患者血清TLR-2、IL-6水平，評估THA后發(fā)生PJI風(fēng)險，必要時可采取抗炎、增強(qiáng)免疫等干預(yù)措施，以降低發(fā)生PJI風(fēng)險。