人中性粒细胞载脂蛋白在细菌感染疾病中表达意义的研究进展

人中性粒细胞载脂蛋白在细菌感染疾病中表达意义的研究进
展
摘要：人中性粒细胞载脂蛋白（human neutrophil lipocalin，HNL) 属于lipocalin
家族，可通过多种途径抗菌，在细菌感染患者血清中可高度表达。

血液病患者感
染率及致死率高，快速准确鉴别感染类型临床意义重大，且近年来，多项研究数
据表明，HNL鉴别急性细菌感染和病毒感染灵敏度和特异性均高于白细胞计数、
C-反应蛋白（C-reactive protein，CRP）、降钙素原（Procalcitonin，PCT）等临床
常用指标，本文就HNL在细菌感染性疾病，尤其是血液病合并细菌感染中表达意
义的研究进展作一综述。

关键词：人中性粒细胞载脂蛋白细菌感染表达
临床上由病原微生物引起的感染及其常见，尤其是细菌感染及病毒感染。

发生细菌感染除了与基础疾病有关以外，与使用激素、免疫抑制剂、大量使用抗
生素等也密切相关[1 2]，而对于细菌感染疾病的诊断，细菌培养为金标准，但耗
时长，阳性率低，且目前临床上常用指标，如白细胞计数、CRP、PCT敏感度或特异度低[ 3]，并且受多种因素影响，因此快速准确地鉴定感染类型，及时给予患者有效的治疗是非常重要的。

HNL是一种新型铁载体结合蛋白，可通过多种途径抑
制细菌繁殖，控制细菌感染，近年来对于HNL与细菌感染方面的研究甚多，现综
述如下：
1.HNL生物学特点
HNL又叫做中性粒细胞明胶酶相关性脂质运载蛋白（neutrophil gelatinase-associated lipocalin，NGAL）[4]，它是储存在中性粒细胞二级颗粒中的一种分泌型糖蛋白，属于lipocalin家族，定位于乳铁蛋白，是一种新型铁载体结合蛋白，主
要以单体（25kDa）、通过二硫键相连的同源二聚体（45kDa）以及与明胶酶通过
分子间二硫键形成共价的异源多聚体（135kDa或220kDa）三种分子形式存在在[5]。

生理条件下，可少量表达于多个系统的上皮细胞，如呼吸系统支气管上皮单
个粘液细胞，消化系统的胃壁细胞，泌尿生殖系统的肾小管等，但某些条件下，
如炎症和恶性肿瘤可能诱导上皮细胞、单核细胞及巨噬细胞大量分泌HNL[6]。

作
为疏水性小分子转运的载体，能与细胞表面的受体相互作用，表现多样化的生物
功能。

2.HNL抗菌机制
HNL作为一种分泌型蛋白，具有一个保守的三级结构，即β折叠桶结构，
可结合并运输铁离子，它可以以单体的形式结合并转运铁离子出胞，也可以以HNL-铁复合物的形式转运铁离子入胞，HNL是是已知的最强的铁赘合剂，入胞后
一方面通过结合和螯合铁载细菌铁载体，即儿茶酚酸，能阻止微生物对铁的摄取，竞争性的抑制细菌的铁摄取，剥夺铁细菌，从而抑制细菌生长，并能内生抑菌蛋
白质，清理细菌的铁结合分子而抑菌，另一方面与细菌来源趋化物N-甲酰亮氨酰
苯丙氨酸(N-formyl-methionine-leucine-phenylalanine,N-fMLP)结合，促进细胞释放
趋化因子，白介素等参与炎症反应，起到杀菌的作用[7-10]。

HNL是固有免疫中抗微生物的重要组成部分，体外研究证据表明NGAL可以连接固有免疫和适应性免疫，激活CD4+/FoxP3及调节性T淋巴细胞，表明其可能参与调节细胞介导的免
疫力而起到杀菌作用[11], 除此之外还可促进中性粒细胞细胞成熟，诱导中性粒细
胞趋化作用，促进中性粒细胞粘附和外渗而杀菌[12]。

3.HNL在细菌感染时的表达意义
HNL是细菌化学趋化物N--fMLP的受体之一，可诱导白细胞内颗粒释放，
趋化炎症细胞聚集，消灭病原微生物，在炎症损伤中表现为抗炎抑菌作用，在细
菌性感染疾病中高表达，其敏感性和特异性均>95%,但HNL仅在血清中表达，当
细菌感染机体时，可诱使FLMP激活中性粒细胞释放HNL[13]，在使用抗生素治疗后2-3天内有所下降，能评价抗感染治疗指标[9]。

Fjaertoft G[14]研究了92例住
院患有急性感染症状和体征的儿童，发现细菌感染组HNL水平显著升高。

谢尹晶[15]等建立金黄色葡萄球菌及大肠埃希菌感染小鼠模型，测定血清中的HNL水平，金黄色葡萄球菌感染后的小鼠3h后HNL明显升高，大肠埃希菌感染后的小鼠1h
后HNL就明显升高，证明HNL在金黄色葡萄球菌及大肠埃希菌感染早期及中后期皆有较高诊断价值。

金宇亭[16]选取163例受试者，分为细菌感染组、病毒感染
组及对照组，分别检测抗生素使用前和使用后血清HNL、PCT及CRP水平，细菌
感染组HNL高度表达，且使用抗生素后下降明显。

Venge P[17]等研究纳入了752
名受试者，144名健康对照组和581名急性感染症状患者，测量CRP、CD64、PCT 和血液嗜中性粒细胞计数的表达，并在用fMLP激活后测定全血样品中的HNL浓度，在鉴别细菌感染和病毒感染上，HNL浓度ROC曲线> 0.90，临床表现优越，
证实通过fMLP活化的血清或全血中的HNL浓度显示出以高精度区分细菌或病毒
急性感染。

Bj?rkqvist M[18]等研究发现，HNL在细菌感染后6～8h即开始升高，24～48 h达到峰值，证实机体发生细菌感染后HNL峰值比CRP早1d出现，可反
映早期感染。

多项研究都证实HNL在细菌感染患者血清中高度表达，但测定其血
清水平需敏感的免疫放射测定，临床应用繁琐，费用高。

M?rtensson J[19]，等人
用免疫印迹法测定败血症患者中的HNL水平，发现二聚体和异聚体的HNL在血清中高度表达，单聚体内的HNL却很少表达，HNL测定必须在体外室温下放置2小
时以上，才可以测定,血清中二聚体的HNL浓度变化可能独特反应中性粒细胞的
活性,根据Yu Z[20]的研究得出单体的HNL在病毒感染者中高度表达，二聚体的HNL在细菌感染中表达，对于HNL测定方法对于临床应用及其重要，在最近的研
究报道中[10]，可以通过一些激活剂激发HNL释放，通过酶联免疫法测定HNL表
达水平，而节省临床等待时间,使患者能及时得到正确治疗，节省费用等。

4.HNL在血液病合并细菌感染性疾病中表达的意义
血液病患者，如再生障碍性贫血、急性白血病、多发性骨髓瘤及接受异基
因移植等患者，易发生细菌感染，除了与疾病自身有关以外，与使用激素、免疫
抑制剂、大量使用抗生素等也密切相关[1 2]，而对于血液病患者常合并白细胞计
数或分类的异常，临床症状又多不典型，合并细菌感染的诊断往往根据临床大夫
的经验诊断，缺乏特异的指标，从而容易贻误患者诊疗，因此快速准确地鉴定感
染类型，及时给予患者有效的治疗是非常重要的。

而细菌感染是发病率和死亡率
升高的常见原因，由于没有快速的、准确地测定细菌感染的诊断方法，导致抗生
素滥用，多重耐药菌增加，延长患者的住院天数，加重患者经济负担[21-23]，欧
洲进行了一项前瞻性研究，得出耐药菌呈逐年增加趋势，且从以革兰阴性菌耐药
为主变成以革兰氏阴性菌耐药为主[26 27],血液病患者细菌主要以革兰阴性菌为主，由于不能早期准确鉴别诊断细菌感染与病毒感染，使患者不能得到正确治疗，出
现耐药菌，多重耐药菌，常常导致治疗失败[28]。

而大量研究显示HNL在鉴别细
菌感染与病毒感染方面灵敏度与特异度均优于CRP，PCT[24 25]，并且在使用抗
生素治疗后HNL水平下降明显，因此检测血清HNL表达水平可早期诊断细菌感染，能够及时指导临床医生用药。

5.展望
据中国2016年细菌耐药监测网显示，标本检出率与往年相比呈增加趋势，各标本检出率以大肠埃希菌为主，多种细菌耐药率仍稳步上升，遏制耐药菌进一
步流行播散刻不容缓，所以快速准确的鉴别细菌感染与病毒感染指导临床及其重要，动态检测HNL水平可能可反映细菌感染患者用药后炎症活动情况，指导临床
医生调整用药方案，避免对已经消除细菌感染的患者进行不必要的治疗，从而减
少耐药菌的出现。

而对于HNL在血液病合并细菌感染性疾病的研究不多，HNL可
能在诊断血液病合并感染性疾病意义重大。

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