儿童细菌性感染实验室指标的研究进展

Research Progress on Laboratory Indicators of Bacterial Infection in Children

摘要: 儿童群体因免疫系统未完全发育成熟而面临多种病原体的感染风险。细菌感染作为儿童感染性疾病中的主要原因，当前，针对细菌感染性疾病在早期发现与处理中所面临的诸多挑战，包括抗生素使用不当及细菌耐药等问题，给儿童临床诊疗提出了严峻考验。为提升对儿童细菌感染早期发现与诊断能力，本文综述了儿童细菌性感染实验室指标的研究进展，以期能够提高对儿童细菌性感染的早期识别及诊断，指导临床中抗生素的合理使用及减少细菌耐药。

Abstract: Children are at risk of infection with a variety of pathogens because their immune systems are not fully developed. Bacterial infection is the main cause of infectious diseases in children. At present, many challenges in the early detection and treatment of bacterial infectious diseases, including inappropriate use of antibiotics and bacterial resistance, have put forward severe challenges to the clinical diagnosis and treatment of children. In order to improve the ability of early detection and diagnosis of bacterial infections in children, this article reviews the research progress of laboratory indicators of bacterial infections in children, in order to improve the early identification and diagnosis of bacterial infections in children, guide the rational use of antibiotics in clinical practice and reduce bacterial resistance.

1. 引言

儿童细菌性感染性疾病是全球范围内威胁儿童健康的重要问题。由于儿童免疫系统尚未发育成熟，其感染后的临床表现常缺乏特异性，导致早期鉴别细菌性与病毒性感染存在困难[1]。抗生素的滥用与细菌耐药性的加剧进一步增加了临床治疗的复杂性[2]-[4]。世界卫生组织(WHO)数据显示，抗生素耐药性导致的死亡中，约20%发生于5岁以下儿童[5]。因此，快速、准确地识别细菌性感染，对指导抗生素合理使用、改善预后及遏制耐药性发展至关重要。

传统的细菌培养虽为细菌感染诊断的金标准，但其耗时长、阳性率低，难以满足临床早期诊断需求[6]。近年来，随着分子生物学技术及多学科交叉研究的推进，多种实验室指标联合诊断及基因组学技术的应用显著提升了儿童细菌性感染的诊断效能。本文系统综述传统及新兴实验室指标的研究进展，探讨其临床应用价值及未来发展方向。

2. 传统感染指标

2.1. 血常规

血常规是临床上最常用的初筛指标。细菌感染时，白细胞(WBC)总数常升高，中性粒细胞绝对值(ANC)亦显著增加，尤其在革兰阴性菌感染中更为明显。然而，WBC与ANC的升高并非细菌感染特有，应激反应、组织损伤或血液系统疾病亦可导致类似变化[7] [8]。例如，刘佳[9]等的研究发现，WBC单独诊断细菌感染的敏感度仅为65%，特异度不足50%。因此，WBC、ANC需联合其他指标(如CRP、PCT)以提高诊断准确性。

2.2. 降钙素原(PCT)

PCT是由甲状腺C细胞合成分泌，在健康人群中其几乎不能检出，而在细菌感染后2~4小时内迅速升高[10]。其优势在于对全身性细菌感染(如脓毒症)具有较高的特异度。国际脓毒症指南(SSC 2021)建议将PCT ≥ 2.0 μg/L作为启动抗生素治疗的重要参考[11]；研究表明血清PCT < 0.05 μg/L时多不支持细菌感染，不应考虑抗生素的应用；当血清PCT > 0.25 μg/L时，考虑存在细菌感染，可以使用抗生素治疗；而当血清PCT > 2.00 μg/L时，则需高度怀疑全身细菌感染，尤其是G-菌感染，应早期给予抗生素治疗[12] [13]。在经过治疗后，血清PCT的下降或上升可提示治疗的效果及预后情况，是在儿科中指导抗生素使用及停用的评价指标之一[8] [14] [15]。然而，局部感染或轻度细菌感染时PCT升高可能不显著，限制了其在早期轻症感染中的应用[16]。

2.3. C反应蛋白(CRP)

CRP是经典的急性时相反应蛋白，细菌感染后6~8小时开始升高，24~48小时达峰值。其灵敏度高(可达80%)，但特异度较低，因手术、创伤或慢性炎症亦可引起CRP升高[8] [17] [18]。而新生儿的发育不完善，免疫力低下，感染8 h后CRP才会升高，当血清CRP低于8 mg/L时，CRP多检测不出来[19]。CRP在单独检测时对于细菌感染的灵敏度较高，但特异度较低，其在联合PCT、SAA等其他感染指标同时进行可将细菌感染的诊断准确率提升至90%以上[8] [20] [21]。

2.4. 血清淀粉样蛋白A(SAA)

SAA是近年来备受关注的感染标志物，其升高速度较CRP更快，且在细菌感染中的增幅更显著(通常>100 mg/L) [20] [22]-[25]。唐琼华等[24]研究发现，SAA对病毒感染诊断的特异度较高，而与PCT联合诊断后对细菌感染的敏感度可达90%以上。然而，SAA在自身免疫性疾病或肿瘤中亦可升高[25]，需结合临床背景综合判断。

目前研究发现对细菌性感染有提示作用的项目还有很多，如乳酸、D-二聚体、血小板、CD64及BNP等实验室检验，但对于此类检验项目对于细菌感染的敏感度、特异度均不高，且容易受机体内环境变化的影响，对于儿童早期感染指导用药的意义不大[27]。

3. 感染指标的研究进展

3.1. 胰石蛋白(PSP/reg)

PSP/reg是一种由胰腺分泌的急性期蛋白，近年研究发现其在脓毒症早期诊断中具有独特价值[28]。彭红艳等[29]针对儿童脓毒症的研究表明，血浆PSP/reg可单独用于判断是否为严重脓毒症、脓毒性休克以及评估脓毒症患儿的死亡风险，其升高可作为早期脓毒症更准确、更敏感的鉴别指标[28] [30]。有一项新生儿细菌感染的研究表明[31]，胰石蛋白在以12.65 ng/ml为最佳截断值时，诊断普通细菌感染的灵敏度、特异度优于PCT、CRP等传统感染指标，对于新生儿细菌感染早期诊断具有较高的价值[32]。然而，目前PSP/reg检测尚未普及，仅限用于重症监护或科研场景。

3.2. 白细胞介素-6 (IL-6)

IL-6作为炎症反应的早期启动因子，在感染后2小时即可达峰值，且与感染严重程度正相关，因此可以用来早期诊断感染性疾病。IL-6是脓毒症等感染的重要细胞因子，一项针对新生儿败血症的研究显示[33]，IL-6 > 1000 pg/mL提示脓毒症风险显著增加，其敏感度达92%。然而，IL-6在感染后出现早，达峰早，消退快，而患儿在检测时距感染发病初始时间长，往往错过高峰期，导致检测结果不准确[34]。因此，IL-6检测成本较高且半衰期短，限制了其在基层医疗机构的推广。

3.3. 前白蛋白(PA)

是由肝脏合成的，在人体出现感染时其在参与清除感染代谢物质过程中大量消耗而显著降低，是一种负急性实相反应蛋白[35]。近年来多项研究显示[8] [36]，PA在细菌感染患者中明显降低，且在经过治疗后可恢复正常范围，其在感染的诊断中敏感度高，但特异度差。武静等[20]的研究中显示PA在诊断细菌感染的最佳临界值为138.50 mg/L，在联合PCT、CRP、SAA共同诊断感染时的效能明显优于其余项目的单项或联合检测。PA的优势在于动态监测治疗反应，但其水平受营养状态影响较大，需排除营养不良等混杂因素。

3.4. 中性粒细胞/淋巴细胞比值(NLR)

NLR通过整合中性粒细胞与淋巴细胞的变化，反映机体炎症与免疫状态。在细菌感染后机体非特异性免疫快速反应，中性粒细胞可迅速增加，淋巴细胞通常不变或在严重感染时会受抑制而减少。近年来，二者的比值NLR引起广泛关注，刘悦丽等[37]研究指出其对早期新生儿败血症的预测因子，其在对病毒性及细菌性肺炎的鉴别中存在一定的价值，但其在病原菌类型(如G⁺与G⁻菌)的鉴别能力有限[38]。有研究表示，NLR正常范围在1~2，成人NLR > 3或<0.7均存在异常[39]。然而，淋巴细胞及中性粒细胞在儿童血液中的比值会随年龄而变化，因此NLR在儿童中的细菌感染诊断效能有待进一步的研究。

3.5. 基因组学在细菌性感染诊断中的应用

近年来随着分子生物学技术的发展，基因组学在临床中的应用愈加广泛，目前临床中用于病原微生物检测最多的技术为宏基因组二代测序，也称宏基因组高通量测序(Metagenomic Next-generation Sequencing, mNGS)，其通过直接检测标本中病原体核酸，可快速鉴定病原菌种类，在儿童感染性疾病中已展现独特优势[40]。

重症与疑难感染的病原鉴定：如新生儿败血症、中枢神经系统感染(脑膜炎、脑炎)及免疫缺陷儿童感染，mNGS可快速识别传统培养无法检测的苛养菌、厌氧菌及新型耐药菌，对于新发及罕见病原有着比传统标本培养更大的优势[41]。一项前瞻性显示，与传统培养法相比，mNGS对未行抗生素治疗的患者脑脊液中病原体检测的敏感度可达90%，特异度达98.59% [42]。

耐药基因与毒力因子分析：通过靶向测序检测β-内酰胺酶基因(如CTX-M、KPC)、甲氧西林耐药基因(mecA)等，指导精准抗生素选择，降低经验性用药导致的耐药风险[43] [44]。

然而，mNGS成本高昂，且对实验室设备及人员要求较高，限制基层医疗机构应用；对样本采集(如脑脊液、血液)的无菌操作要求极高，易受环境微生物污染；儿童样本量少(如新生儿血标本仅1~2 ml)可能影响测序成功率；数据分析依赖专业生物信息学团队，存在假阳性(如定植菌误判)风险[45] [46]。故目前mNGS主要应用于疑难或重症感染。

4. 未来研究方向与展望

未来儿童细菌性感染诊断研究方向包括：一是技术创新，聚焦多组学整合与联合诊断模型、新型生物标志物开发与精准检测，以提升指标敏感性与特异性；二是基于Meta分析的诊断效能量化研究，开展儿童特异性Meta分析、建立动态预测模型、进行经济效能分析，提升证据等级，同时通过分析不同检测方法的性价比，降低检测成本；三是建立儿童特异性诊断标准，明确年龄分层参考区间，探索特殊患儿免疫功能指标与传统炎症指标的联合应用价值。

5. 小结

儿童细菌性感染的早期诊断需要综合传统指标与新兴技术的优势。近年来尽管实验室指标的研究取得了显著进展，但仍面临以下挑战：多指标联合诊断及基因组学技术的应用显著提升了诊断效能，但其推广仍需克服成本与操作复杂性等障碍；儿童特异性数据的缺乏，多数指标截断值基于成人研究，需建立儿童年龄分层参考区间。因此，未来研究应聚焦于开发高效、经济的检测方法，需要在提高诊断效率和降低成本之间找到平衡点，开发出易于临床医生操作的分析工具及检测指标，并建立儿童专属的诊断标准，最终实现精准医疗与抗生素合理使用的双重目标。

基金项目

昆明医科大学2024年研究生创新基金项目(No.2024S292)。

NOTES

^*通讯作者。