颅内感染的实验室诊断技术新进展

1、颅内感染的实验室诊断颅内感染的实验室诊断 技术新进展技术新进展 1.1 1.1 巢式巢式PCRPCR （Nested PCRNested PCR） 本法需设计引物两套，对脑脊液进行两步法基本法需设计引物两套，对脑脊液进行两步法基 因扩增，检测其中含量低的病原体。巢式因扩增，检测其中含量低的病原体。巢式PCRPCR 对革兰染色、培养或抗原检测阴性或不确定时对革兰染色、培养或抗原检测阴性或不确定时 更有检测价值。更有检测价值。 TakahashiTakahashi等用巢式等用巢式PCRPCR检测脑脊液中含量甚微检测脑脊液中含量甚微 的结核分枝杆菌，较传统的的结核分枝杆菌，较传统的PCRPCR方法敏

2、感度高方法敏感度高 出出100010001000010000倍。倍。 FailaneFailane等对疑有等对疑有BCNIBCNI的儿童脑脊液应用半巢的儿童脑脊液应用半巢 式式PCRPCR检测脑膜炎奈瑟菌、肺炎链球菌和流感检测脑膜炎奈瑟菌、肺炎链球菌和流感 嗜血杆菌，阳性和阴性预测值均为嗜血杆菌，阳性和阴性预测值均为90%90%以上。以上。 Takahashi T, Nakayama T, Tamura M, et al. Nested polymerose chain reaction for assessing the clinical course of tuberculous. men

3、ingitisJNeurology,2005,64(10):1789-1793. Failane L, Wagner M, Chesky M, et al. Simultaneous detection of nisseria meningitidis, haemophihts influenzae and Streptococcussp. by polymerase chain reaction for the diagnosis of bacterial meningitisJ. Arq Neuropsiquiatr,2005,63(4):920-924. 1.2 1.2 荧光定量荧光定量

4、PCRPCR （Real-Time Quantitative PCR RT-PCRReal-Time Quantitative PCR RT-PCR） RT-PCRRT-PCR是常规是常规PCRPCR基础上加入荧光探针，具有基础上加入荧光探针，具有 准确性高、重复性好等特点，已广泛用于基因准确性高、重复性好等特点，已广泛用于基因 表达、病原体检测等领域。表达、病原体检测等领域。 应用应用RT-PCRRT-PCR检测细菌性脑膜炎的病原菌，阳性检测细菌性脑膜炎的病原菌，阳性 检出率检出率(39%)(39%)显著高于脑脊液培养显著高于脑脊液培养(10%)(10%)。 Brajon G,Mandas

5、D,Liciardi M,et a1.Development and field testing of a real-time PCR assay for caprine arthritis-encephaliis-Virus(CAEV)EJ3J.Open Virol J,2012,6(1):82-90 Chiba N, Murayama SY, Morozumi M,et al. Rapid detection of eight causative pathogens for the diagnosis of bacterial meningitis by realtime PCRJ. J

6、Infect Chemother,2009,15(2):92-98. 应用应用RT-PCRRT-PCR检测脑脊液中肺炎链球菌、流感嗜检测脑脊液中肺炎链球菌、流感嗜 血杆菌和脑膜炎奈瑟菌敏感性和特异性分别达血杆菌和脑膜炎奈瑟菌敏感性和特异性分别达 95.7%95.7%和和94.3%94.3%，且不受抗菌药物应用影响。，且不受抗菌药物应用影响。 研究表明，研究表明，RT-PCRRT-PCR的检测周期平均比传统的检测周期平均比传统PCRPCR 短短2424小时，有助于快速诊断，缩短患者住院时小时，有助于快速诊断，缩短患者住院时 间并减少住院费用。间并减少住院费用。 Wu HM, Cordeiro S

7、M, Harcourt BH, et al. Accuracy of real-time PCR, Gram stain and culture for Streptococcus pnemoniae, Neisseria meningitis and Haemoplilus influenzae meningitis diagnosisJ. BMC infections Diseases,2013,13(4):26-35. DaheeJin, MD, Tae Hoon Heo, MD, Jung Hye Byeon. Analysis of clinical information and

8、reverse transcriptase-polymerase chain reaction for early diagnosis of enteroviral meningitisJ. Korean J Pediatr 2015;58(11):446-450. 1.3 1.3 基于基于16SrRNA16SrRNA基因序列分析技术基因序列分析技术 16SrRNA16SrRNA基因核苷酸序列具有高度保守性，存基因核苷酸序列具有高度保守性，存 在于所有细菌的染色体基因组中，其在保守区在于所有细菌的染色体基因组中，其在保守区 之间有之间有9 91010个变异区，利用个变异区，利用16SrRNA1

9、6SrRNA可变区与可变区与 恒定区的特性，设计细菌通用引物，能对临床恒定区的特性，设计细菌通用引物，能对临床 分离的任何病原菌进行准确鉴定和定位及不同分离的任何病原菌进行准确鉴定和定位及不同 种属细菌的分类，较传统的细菌培养有更高敏种属细菌的分类，较传统的细菌培养有更高敏 感性。感性。 应用应用16SrRNA16SrRNA基因扩增技术设计快速检测颅内基因扩增技术设计快速检测颅内 感染常见病原菌的检测方法，能准确、快速且感染常见病原菌的检测方法，能准确、快速且 高效地检测脑脊液中病原菌。高效地检测脑脊液中病原菌。 高通量测序技术与高通量测序技术与16SrRNA16SrRNA基因检测相结合，基因

10、检测相结合， 可以大幅度提高病原体检测速度并降低检测成可以大幅度提高病原体检测速度并降低检测成 本。本。 Ali Reza Moayedi, Abdolazim Nejatizadeh, Maryam Mohammadian. Accuracy of universal polymerase chain reaction (PCR) for detection of bacterial meningitis among suspected patientsJ. Electronic Physician, 2015, 12: 1609-1612. Aicui Liu,Chao Wang, Zhi

11、juan Liang.High-throughput sequencing of 16S rDNA amplicons characterizes bacterial composition in cerebrospinal fluid samples from patients with purulent meningitisJ. Drug Design, Development and Therapy 2015:9 44174429 1.41.4 基因芯片检测技术：基因芯片检测技术： 基因芯片技术是一种快速、高效、高通量的核基因芯片技术是一种快速、高效、高通量的核 酸分析技术，已广泛用于基

12、因检测、药物或耐酸分析技术，已广泛用于基因检测、药物或耐 药基因的筛选、疾病相关基因的诊断、病原微药基因的筛选、疾病相关基因的诊断、病原微 生物感染的鉴定等领域。生物感染的鉴定等领域。 侯晓霖等通过侯晓霖等通过NCBINCBI数据库检索，筛选了包括脑数据库检索，筛选了包括脑 膜炎奈瑟菌、肺炎链球菌、流感嗜血杆菌、金膜炎奈瑟菌、肺炎链球菌、流感嗜血杆菌、金 黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、表皮葡萄球菌及黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、表皮葡萄球菌及 其他凝固酶阴性葡萄球菌等化脓性脑膜炎常见其他凝固酶阴性葡萄球菌等化脓性脑膜炎常见 细菌的多条细菌的多条16SrRNA16SrRNA序列特异性探针（覆盖脑序列特异

13、性探针（覆盖脑 膜炎常见病原菌膜炎常见病原菌90%90%的亚种），并根据临床流的亚种），并根据临床流 行情况变化进行探针增减来满足临床需求。行情况变化进行探针增减来满足临床需求。 侯晓霖侯晓霖, 梁志娟梁志娟, 王振海王振海. 化脓性脑膜炎脑脊液常见病原菌基因芯片的构建化脓性脑膜炎脑脊液常见病原菌基因芯片的构建J. 中国医科大学中国医科大学 报报,2013,42(1):14-18. 刘志忠等应用基因芯片法检测临床脑脊液感染刘志忠等应用基因芯片法检测临床脑脊液感染 常见的常见的1010个种（属）病原菌，包括金黄色葡萄个种（属）病原菌，包括金黄色葡萄 球菌、凝固酶阴性葡萄球菌、大肠埃希菌、铜球菌、

14、凝固酶阴性葡萄球菌、大肠埃希菌、铜 绿假单胞菌、肺炎克雷伯菌、鲍曼不动杆菌、绿假单胞菌、肺炎克雷伯菌、鲍曼不动杆菌、 阴沟肠杆菌阴沟肠杆菌, ,与传统细菌培养比较符合率为与传统细菌培养比较符合率为 97.0%97.0%，证实了芯片诊断技术筛查脑脊液病原，证实了芯片诊断技术筛查脑脊液病原 菌的可行性，具有简便、快速、准确和高通量菌的可行性，具有简便、快速、准确和高通量 等优点，对临床样本检测及流行病学调查有重等优点，对临床样本检测及流行病学调查有重 要意义。要意义。 刘志忠刘志忠, 张艳张艳, 石广志石广志. 基因芯片法检测脑脊液病原菌的临床应用基因芯片法检测脑脊液病原菌的临床应用J/CD. 中

15、华实验和临床感染病杂志中华实验和临床感染病杂志: 电子版电子版,2013,6(3):210-213. 2.1 2.1 生物化学标志物生物化学标志物 2.1.1 2.1.1 乳酸乳酸(Lactic Acid)(Lactic Acid) 脑脊液乳酸是脑组织能量代谢的底物，是鉴别脑脊液乳酸是脑组织能量代谢的底物，是鉴别 细菌性及病毒性颅内感染常用的生化标志物之细菌性及病毒性颅内感染常用的生化标志物之 一，细菌性感染时其含量升高，病毒性感染时一，细菌性感染时其含量升高，病毒性感染时 无显著改变。无显著改变。 Mekitarian Filho E,Horita SM,Gilio AE,et a1.Cer

16、ebrospinal fluid lactate level as a diagnostic biomarker for bacterial meningitis in childrenJ.hat J Emerg Med,2014,7:14. Morichi S, Kasshiwagi Y, Takekuma K, et al. Expression of brainderived neurotrophic factor (BDNF) in cerespinal fluid and plasmaof children with meningitis and encephslitis/eneph

17、alopathyJ. Int J Neurosci,2013,123(1):17-23. SakushimaSakushima等对有关脑脊液乳酸检测在细菌性等对有关脑脊液乳酸检测在细菌性 颅内感染诊断价值的颅内感染诊断价值的3333个研究进行荟萃分析发个研究进行荟萃分析发 现，脑脊液乳酸含量升高诊断细菌性颅内感染现，脑脊液乳酸含量升高诊断细菌性颅内感染 的合并敏感性为的合并敏感性为93%93%，特异性为，特异性为96%96%，当脑脊液，当脑脊液 乳酸乳酸35mg/dL35mg/dL时时, ,诊断的特异性可高达诊断的特异性可高达99%99%。 Sakushima K,Hayashino Y,Ka

18、waguchi T,et a1.Diagnostic accuracy of cerebrospinal fluid lactate for differentiating bacterial meningitis from aseptic meningitis:a meta-analysisJ.J Infect,2011,62(4):255-262 2.1.2 2.1.2 尿酸尿酸(Uric Acid(Uric Acid，UA)UA) 脑脊液中的脑脊液中的UAUA是由脑细胞中核酸转化而来的，是由脑细胞中核酸转化而来的， 因此脑脊液因此脑脊液UAUA含量可作为脑细胞损伤的指标。含量可作为脑细胞

19、损伤的指标。 发生颅内感染时，脑脊液发生颅内感染时，脑脊液UAUA含量显著增高含量显著增高 (40(40mol/L)mol/L)，主要是由细菌感染致使脑细胞，主要是由细菌感染致使脑细胞 损伤、破坏，自身代谢增强所致，同时也可能损伤、破坏，自身代谢增强所致，同时也可能 是由于炎症刺激使血脑屏障通透性增高，是由于炎症刺激使血脑屏障通透性增高，UAUA移移 行入脑脊液，使脑脊液中的行入脑脊液，使脑脊液中的UAUA增高。增高。 刘晓华.脑脊液中尿酸的测定及其在儿童病毒性脑炎中的意义J.齐齐哈尔医学院学报, 2008, 29(8): 944 2.1.3 2.1.3 一氧化氮（一氧化氮（NONO） 各种伤

20、害性刺激均可诱发脑内各区各种伤害性刺激均可诱发脑内各区NONO含量明显含量明显 升高，颅内感染患者脑脊液升高，颅内感染患者脑脊液NONO含量均高于正常含量均高于正常 (20mol/L)(20mol/L)，但就细菌或病毒感染而言差异无，但就细菌或病毒感染而言差异无 统计学意义统计学意义(P0.05P0.05) NONO升高幅度与脑损伤程度有关，与感染病因无升高幅度与脑损伤程度有关，与感染病因无 关，关，N0N0含量测定有助于脑脊液常规、生化正常含量测定有助于脑脊液常规、生化正常 的颅内感染的诊断。的颅内感染的诊断。 2.1.4 2.1.4 臭氧（臭氧（Reactive Oxygen Specie

21、s Reactive Oxygen Species ） 细菌性脑膜炎患者细菌性脑膜炎患者CSFCSF中臭氧含量明显高于非中臭氧含量明显高于非 脑膜炎患者，其差异具有统计学意义。脑膜炎患者，其差异具有统计学意义。 便捷的臭氧检测方式是目前主要的研究方向。便捷的臭氧检测方式是目前主要的研究方向。 Anne-Claire Lukaszewicz1, Valrie Faivre1, Hlne Bout. Multicenter Testing of the Rapid Quantification of Radical Oxygen Species in Cerebrospinal Fluid to

22、Diagnose Bacterial MeningitisJ. Journal ,2015,May,26. 2.2 2.2 脑脊液蛋白脑脊液蛋白 细菌性颅内感染发生时，脑脊液中上述各种蛋细菌性颅内感染发生时，脑脊液中上述各种蛋 白的含量，除胱抑素白的含量，除胱抑素C C外均较病毒性颅内感染外均较病毒性颅内感染 时升高，而脑脊液胱抑素时升高，而脑脊液胱抑素C C水平则以病毒性颅水平则以病毒性颅 内感染升高显著。脑脊液中新型蛋白含量的测内感染升高显著。脑脊液中新型蛋白含量的测 定因不受抗生素使用的干扰，为颅内感染病原定因不受抗生素使用的干扰，为颅内感染病原 菌的鉴别诊断提供了新的方向。菌的鉴别诊断

23、提供了新的方向。 Jesse S,Steinacker P,Lehnert S,et a1.A proteomic approach for the diagnosis ofbacterial meningitisJ.PLoS One,2010,5(4):e10079 Tsai HC,Shi MH,Lee SS,et a1.Expression of matrix metalloproteinases and their tissue inhibitors in the serum and cerebrospinal fluid ofpatients with meningitisJClin

24、Microbiol Infect,2011,17(5):780-784 王艳,王谷声,周世俊.血清与脑脊液降钙素原检测在儿童中枢神经系统感染的应用J右江医 学,2012,40(3)：347-348 张丽琴.脑脊液免疫球蛋白、乳酸脱氢酶及腺苷脱氨酶检测在成人颅内感染鉴别诊断中的临床意义J 中华医院感染学杂志,2012,22(8):1752-1754 2.2.1 2.2.1 降钙素原降钙素原 （ProcalcitoninProcalcitonin，PCTPCT） PCTPCT是人类降钙素是人类降钙素(calcitonin)(calcitonin)的前体物质，的前体物质， 19931993年由年由A

25、ssicotAssicot等首次报道其可作为细菌感等首次报道其可作为细菌感 染的早期标志物，染的早期标志物，20012001年国际脓毒症会议把年国际脓毒症会议把 PCTPCT作为脓毒症诊断指标之一。作为脓毒症诊断指标之一。 与与CRPCRP、WBCWBC计数、中性粒细胞比例不同，在某计数、中性粒细胞比例不同，在某 些自身免疫性疾病些自身免疫性疾病( (如类风湿病如类风湿病) )，PCTPCT无明显无明显 增高增高( (一般小于一般小于0.01ng/mL)0.01ng/mL)。 JerebJereb等发现若以脑脊液等发现若以脑脊液PCTPCT水平水平0.5ng/mL0.5ng/mL为为 阈值，其

26、对细菌性脑膜炎和病毒性脑膜脑炎的阈值，其对细菌性脑膜炎和病毒性脑膜脑炎的 阳性预测值分别为阳性预测值分别为100%100%和和74%74%。 还有学者研究认为血清还有学者研究认为血清PCT0.05ng/mLPCT0.05ng/mL是诊断是诊断 细菌性脑膜炎的指标，而局灶性感染和病毒性细菌性脑膜炎的指标，而局灶性感染和病毒性 脑膜炎患者血清脑膜炎患者血清PCTPCT水平一般不会高于此值。水平一般不会高于此值。 Jereb M,Kotar T,Jurea T,et a1.Usefulness of procalcitonin for diagnosis of infective endocanti

27、fisJ.Intern Emerg Med,2009,4(3):221-226 冯辉斌,周青山.促炎性细胞因子及降钙素原在颅内感染性质鉴别中的应用价值J.实用临床医药杂 志，2013,17(13):17-19 Alain Viallon,Elisabeth Botelho-Nevers,Fabrice Zeni. Clinical decision rules for acute bacterial meningitis: current insightsJ. Open Access Emergency Medicine 2016:8 716 一项来自于一项来自于2828项研究涵盖项研究涵盖2

28、0582058个患者荟萃研究个患者荟萃研究 显示，脑脊液显示，脑脊液PCTPCT诊断细菌性脑膜炎的敏感度诊断细菌性脑膜炎的敏感度 和特性度分别为和特性度分别为80%80%和和86%86%。 研究认为，脑脊液研究认为，脑脊液PCTPCT较脑脊液白细胞计数误较脑脊液白细胞计数误 诊率低，较血清诊率低，较血清PCTPCT敏感性高。敏感性高。 Jens Vikse, Brandon Michael Henry ,Joyeeta Roy. The role of serum procalcitonin in the diagnosis of bacterial meningitis in adults:

29、 a systematic review and meta-analysisJ. International Journal of Infectious Diseases 2015(38): 6876. Ting-Ting Wei, Zhi-De Hu, Bao-Dong Qin. Diagnostic Accuracy ofProcalcitonin in Bacterial Meningitis Versus Nonbacterial MeningitisJ. Medicine,2016, (11):e3079. 2.2.2 C2.2.2 C-反应蛋白反应蛋白 （C-reactive pr

30、oteinC-reactive protein，CRPCRP） CRPCRP是人体被细菌感染或者创伤后反应最为敏是人体被细菌感染或者创伤后反应最为敏 感的一种急性时相蛋白。可以通过免疫荧光法感的一种急性时相蛋白。可以通过免疫荧光法 进行定量检测，它是反映细胞和组织损伤的一进行定量检测，它是反映细胞和组织损伤的一 种非特异性指标，正常情况下仅少量存在于人种非特异性指标，正常情况下仅少量存在于人 体体液中体体液中。 Mc Carthy M,Rosengart A,Schuetz AN,et al. Mold infections of the central nervous. systemJ. N

31、 Engl J Med，2014; 371( 2) : 150-60. CRPCRP升高可见于中枢神经系统炎症患者的脑脊升高可见于中枢神经系统炎症患者的脑脊 液中并在恢复期消失。化脓性或结核性脑膜炎液中并在恢复期消失。化脓性或结核性脑膜炎 时，脑脊液、血清时，脑脊液、血清CRPCRP水平均明显增高；病毒水平均明显增高；病毒 性脑膜炎时性脑膜炎时CRPCRP升高仅见于脑脊液中，而血清升高仅见于脑脊液中，而血清 中并不增高。中并不增高。 Malla KK,Malla T,Rao KS,et a1.Is cerebrospinal fluid C-reactive protein a better

32、tool than blood C-reactive protein in laboratory diagnosis of meningitis in children J?Sultan Qaboos Univ Med J,2013,13：93-99 刘春虹,杜彦辉.中枢神经系统感染患者脑脊液IFN-、hCRP、NSE的变化及临床意义J.宁夏医学杂 志,2013,35(6):485-487 .3 神经元特异性烯醇化酶神经元特异性烯醇化酶 （Neuronspecific Enolase NSENeuronspecific Enolase NSE） NSENSE存在于脑神经元胞质中

33、，脑损伤时，神经存在于脑神经元胞质中，脑损伤时，神经 细胞崩解，血脑屏障破坏，细胞崩解，血脑屏障破坏，NSENSE释放入脑脊液释放入脑脊液 中，使其浓度升高，是神经元损害的敏感性标中，使其浓度升高，是神经元损害的敏感性标 志物。志物。CNSICNSI可造成不同程度脑实质损伤，使脑可造成不同程度脑实质损伤，使脑 脊液中脊液中NSENSE浓度增高，浓度增高，NSENSE升高可直接反应脑损升高可直接反应脑损 害的存在。害的存在。 病毒性脑炎病毒依靠细胞的胞饮作用穿透神经病毒性脑炎病毒依靠细胞的胞饮作用穿透神经 元细胞，造成对神经元的直接侵犯，胞释放元细胞，造成对神经元的直接侵犯，胞释放 NSENSE

34、，因此病脑组，因此病脑组NSENSE升高最为明显。升高最为明显。 结脑患者可导致脑梗死、脑水肿，可加重神经结脑患者可导致脑梗死、脑水肿，可加重神经 元损伤。所以元损伤。所以NSENSE升高也比较明显。升高也比较明显。 化脑组的病变主要在脑膜，脑实质损害相对较化脑组的病变主要在脑膜，脑实质损害相对较 轻。轻。 Libbey JE,Fujinami RS. Adaptive immune response to viral infections in the central nervous systemJ . Handb Clin Neurol,2014; 123 ( 3 ) :225-47. 2

35、. 胆碱酯酶胆碱酯酶 （CholinesteraseCholinesterase，CHECHE） 颅内感染时，由于血脑屏障被破坏，血浆中大颅内感染时，由于血脑屏障被破坏，血浆中大 分子分子CHECHE可能进入脑脊液中，从而使其可能进入脑脊液中，从而使其CHECHE含量含量 增加。增加。 颅内感染时，脑组织中的颅内感染时，脑组织中的CHECHE可能被释放进入可能被释放进入 脑脊液中，从而使其在脑脊液中水平升高。脑脊液中，从而使其在脑脊液中水平升高。 细菌性感染时细菌性感染时CHECHE的上升幅度比病毒性感染更的上升幅度比病毒性感染更 明显，可能是由于细菌性感染对血脑屏障的破明显，

36、可能是由于细菌性感染对血脑屏障的破 坏更明显，血浆中坏更明显，血浆中CHECHE更易透过从而进入脑脊更易透过从而进入脑脊 液所致。液所致。 不同病毒对脑脊液不同病毒对脑脊液CHECHE的活性影响不同，在已的活性影响不同，在已 知的几种病毒中，柯萨奇知的几种病毒中，柯萨奇B B组病毒组病毒(CVB)(CVB)对对CHECHE 活性的影响最大。活性的影响最大。 瞿少刚,张秀萍.病毒性脑膜炎、脑炎患儿的病原分析及部分生化指标变化的l临床意义J.现代医药卫 生,2006,22(6):798-800 张秀萍,瞿少刚,章晓联,等.病毒性脑膜炎、脑炎脑脊液胆碱酯酶活性与血清病毒抗体的关系J.华中医 学杂志,

37、2004,28(2):107-108 .5 白细胞酯酶白细胞酯酶 （Leukocyte EsteraseLeukocyte Esterase，LETLET） LETLET是细胞内含有的一种特异性酶类，这种酶是细胞内含有的一种特异性酶类，这种酶 类只在中性粒细胞内存在。一些学者将尿液分类只在中性粒细胞内存在。一些学者将尿液分 析的白细胞酯酶试纸条用于脑脊液的细菌感染析的白细胞酯酶试纸条用于脑脊液的细菌感染 快速诊断。有资料表明，脑脊液中快速诊断。有资料表明，脑脊液中LETLET的检出的检出 与细菌培养阳性、潘氏试验阳性、白细胞总数与细菌培养阳性、潘氏试验阳性、白细胞总数 和蛋白质

38、升高以及葡萄糖降低之间存在统计学和蛋白质升高以及葡萄糖降低之间存在统计学 上的相关性。上的相关性。 刘仁淳,肖正勤,卢森厅.白细胞酯酶检测在脑脊液细菌感染快速诊断中的应用J. 广东医学, 2008, 29(2): 277-278 .6 基质金属蛋白酶基质金属蛋白酶 （Matrix Metalloproteinase MMPsMatrix Metalloproteinase MMPs） MMPsMMPs是一组结构与功能同源的锌离子依赖性中是一组结构与功能同源的锌离子依赖性中 性蛋白酶超基因家族，可由体内中性粒细胞，性蛋白酶超基因家族，可由体内中性粒细胞， 巨噬单核细胞及血管内皮细

39、胞产生。在中枢神巨噬单核细胞及血管内皮细胞产生。在中枢神 经系统感染性疾病中，经系统感染性疾病中，MMP-9MMP-9参与多种病理生参与多种病理生 理活动，可协同降解多种细胞外基质（理活动，可协同降解多种细胞外基质（ECMECM） 成分，促进炎症性浸润的发生，破坏血脑屏障成分，促进炎症性浸润的发生，破坏血脑屏障 （BBBBBB）。）。 Savarin C, Bergmann CC, Hinton DR, Stohlman SA. MMP-independent role of TIMP-1 at the blood brain barrier during viral encephalomye

40、litisJ.ASN Neuro. 2013 Nov 26;5(5):e00127. MMP-9MMP-9在化脓性脑膜炎脑脊液中水平增高表达在化脓性脑膜炎脑脊液中水平增高表达 增强增强, ,脑脊液中脑脊液中MMP-9MMP-9的水平与脑炎的严重程度的水平与脑炎的严重程度 具有很好的正性相关，这对病情的判断及预后具有很好的正性相关，这对病情的判断及预后 有具有重要的评估意义。有具有重要的评估意义。 抑制抑制MMP-9MMP-9的活性对治疗病毒性脑炎有辅助作的活性对治疗病毒性脑炎有辅助作 用。目前认为用。目前认为TIMPsTIMPs是最重要的抑制物，但这是最重要的抑制物，但这 一新途径由于技术的限

41、制还有待探索。一新途径由于技术的限制还有待探索。 Irmeli Roine, Tuula Pelkonen, Anneli Lauhio. Changes in MMP-9 and TIMP-1 Concentrations in Cerebrospinal Fluid after 1 Week of Treatment of Childhood Bacterial MeningitisJ. J Clin Microbiol ,2015(53):2340 2342 Tsai HC,Shi MH,Lee SS,et a1.Expression of matrix metaUopmteinases

42、 and their tissue inhibitors in the serum and cerebrospinal fluid of patients with meningitisJ.Clin Miembiol Infect,2011,17:780-784 2.2.7 2.2.7 腺苷脱氨酶腺苷脱氨酶 （Adenosine Aeaminase ADAAdenosine Aeaminase ADA） ADAADA是腺嘌呤核苷代谢中的重要酶类该酶的是腺嘌呤核苷代谢中的重要酶类该酶的 活性与淋巴细胞激活相关特殊病原菌感染如活性与淋巴细胞激活相关特殊病原菌感染如 结核杆菌感染可激活淋巴细胞，引起

43、结核杆菌感染可激活淋巴细胞，引起ADAADA增高增高 。相关研究发现细菌性颅内感染发生时，脑。相关研究发现细菌性颅内感染发生时，脑 脊液中脊液中ADAADA升高以结核性脑膜炎为多，化脓性升高以结核性脑膜炎为多，化脓性 脑膜炎升高次之。脑膜炎升高次之。 Karsen H,Koruk ST,Karahocagil MK,et a1.Comparative analysis of cerebrospinal fluid adenosine deaminase activity in meningitisJSwiss Med Wkly.2011.141:w13214 Gopal Chandra Gho

44、sh, Brijesh Sharma. CSF ADA Determination in Early Diagnosis of Tuberculous Meningitis in HIV-Infected PatientsJ. Scientifica (Cairo).2016;2016:5820823. .8 2-微球蛋白微球蛋白 （Beta-2 MicroglobulinBeta-2 Microglobulin， 2-MG-MG）：）： 2-MG-MG是一种小分子蛋白质，其存在于所有有是一种小分子蛋白质，其存在于所有有 核细胞表面，主要分布于淋巴细胞及巨噬细胞核细胞表面，主要

45、分布于淋巴细胞及巨噬细胞 表面。正常脑脊液表面。正常脑脊液2-MG-MG含量很少，含量很少，CNSICNSI时中时中 枢神经系统内免疫系统被激活，产生大量淋巴枢神经系统内免疫系统被激活，产生大量淋巴 细胞及巨噬细胞，使细胞及巨噬细胞，使2-MG-MG合成增加，大量合成增加，大量2- - MGMG由细胞表面脱落进入脑脊液。由细胞表面脱落进入脑脊液。 当脑脊液中当脑脊液中2-MG-MG含量明显升高时可能存在细含量明显升高时可能存在细 菌性脑膜炎或结核性脑膜炎，同时进行结核感菌性脑膜炎或结核性脑膜炎，同时进行结核感 染相关检验，则染相关检验，则2-MG-MG可以作为细菌性脑膜炎可以作为细菌性脑膜炎

46、与其他类型脑膜炎鉴别诊断的一项辅助指标。与其他类型脑膜炎鉴别诊断的一项辅助指标。 2-MG-MG水平与细菌性脑膜炎病情的严重程度相水平与细菌性脑膜炎病情的严重程度相 关，检测脑脊液中关，检测脑脊液中2-MG-MG水平可作为细菌性脑水平可作为细菌性脑 膜炎的诊断指标，并有助于观察疗效与预后膜炎的诊断指标，并有助于观察疗效与预后。 蒋荷萍脑脊液乳酸、2-微球蛋白、c反应蛋白和酶活性测定在脑膜炎中的应用J检验医学， 2012，27：609-611 .9 可溶性髓细胞触发受体可溶性髓细胞触发受体1 1 （Soluble Triggering Receptor Soluble Trigg

47、ering Receptor Expressed on Myeloid cells-lExpressed on Myeloid cells-l，STREM-1STREM-1） TREMTREM是主要表达于中性粒细胞及成熟单核细胞是主要表达于中性粒细胞及成熟单核细胞 、巨噬细胞表面的免疫球蛋白超家族活化受体、巨噬细胞表面的免疫球蛋白超家族活化受体 ，具有活化炎性因子并抑制抗炎因子的作用，具有活化炎性因子并抑制抗炎因子的作用， 从而在炎性反应的触发及放大过程中发挥作用从而在炎性反应的触发及放大过程中发挥作用 。STREM-1STREM-1是是TREM-1TREM-1的可溶形式，在感染过程的可溶形式

48、，在感染过程 中被分泌到体液或血浆中。中被分泌到体液或血浆中。 细菌性脑膜炎时，脑脊液中的细菌性脑膜炎时，脑脊液中的STREM-1STREM-1明显升明显升 高，以高，以25ng/L25ng/L为界对细菌性脑膜炎诊断的灵敏为界对细菌性脑膜炎诊断的灵敏 度达度达90%90%，特异度达，特异度达93.5%93.5%。 随着感染的有效控制随着感染的有效控制STREM-1STREM-1水平逐渐下降，水平逐渐下降， 动态检测脑脊液中动态检测脑脊液中STREM-1STREM-1水平可以反映感染水平可以反映感染 控制情况。控制情况。 郭光辉,蒋巧雅,柬振华.可溶性髓系细胞触发受体-1在细菌性脑膜炎诊断中的意

49、义J.国际检验医学杂 志,2011,32,951-952,954 禚志红,郭果,田培超等.可溶性髓样细胞触发受体-1、乳酸在细菌性脑膜炎患儿中的变化J.中华实用 儿科临床杂志,2013,28:864-867 .10 S-100蛋白蛋白 S-100被认为是神经元、胶质细胞损伤的标志被认为是神经元、胶质细胞损伤的标志 物并且参与颅内感染的病理过程，对物并且参与颅内感染的病理过程，对CNSICNSI病情病情 判断和预后评估有重要的临床价值。判断和预后评估有重要的临床价值。 研究发现细菌性脑膜炎脑脊液中研究发现细菌性脑膜炎脑脊液中S-100含量明含量明 显高于病毒性脑膜炎，而且当显高

50、于病毒性脑膜炎，而且当S-100取值取值 3.1ng/mL3.1ng/mL时，其鉴别细菌性脑膜炎与病毒性脑时，其鉴别细菌性脑膜炎与病毒性脑 膜炎的灵敏度可达膜炎的灵敏度可达90%90%，特异度达，特异度达100%100%。 MRIMRI证实感染后存在神经元损伤患者的脑脊液证实感染后存在神经元损伤患者的脑脊液 S100S100 水平明显高于感染后未损伤组及正常对水平明显高于感染后未损伤组及正常对 照组。照组。 Jung K,Goerdt C,Lange P,et a1.The use of S100and Tau protein concentrations in the cerebrospin

51、al fluid for the differential diagnosis of bacterial meningitis:a retrospective analysisJ.Eur Neurel,2011,66:128-132 Park JW, Suh GI, Shin HE. Association between cerebrospinal fluid S100B protein and neuronal damage in patients with central nervous system infectionsJ. Yonsei Med J, 2013, 54(3): 567

52、-571. 急性期病毒性脑炎组脑脊液、血液急性期病毒性脑炎组脑脊液、血液S-100水平水平 明显高于化脑组和对照组明显高于化脑组和对照组, ,提示病毒侵袭使主提示病毒侵袭使主 要存在于星形胶质细胞中的要存在于星形胶质细胞中的S-100大量释放入大量释放入 脑脊液。脑脊液。 手足口病并病脑患儿脑脊液手足口病并病脑患儿脑脊液S-100水平与疾病水平与疾病 严重程度密切相关严重程度密切相关, ,可用来预测病脑的发生。可用来预测病脑的发生。 原芳,乔静. S-100 检测在婴幼儿中枢神经感染诊疗中的应用J. 中国社区师,2014,14(32):117,119. 费安兴. 手足口病患儿血清及脑脊液中S1

53、00 和NSE的表达与病毒性脑炎发生的相关性分析J. 中国 妇幼健康研究,2014(3):432-433,434. .11 胱抑素胱抑素C C (Cystatin-C (Cystatin-C，Cys-C)Cys-C) Cys-CCys-C为人体所特有为人体所特有, ,主要由柔脑膜合成主要由柔脑膜合成, ,由有由有 核细胞分泌产生核细胞分泌产生, ,且无组织特异性且无组织特异性, ,广泛分布在广泛分布在 脑脊液、血液、唾液、尿液中脑脊液、血液、唾液、尿液中, ,但以脑脊液中但以脑脊液中 含量最高含量最高, ,浓度约为血清浓度的浓度约为血清浓度的5 5倍左右。倍左右。Cys-Cy

54、s- C C的重要功能是抑制内源性半胱氨酸蛋白酶活的重要功能是抑制内源性半胱氨酸蛋白酶活 性性, ,是目前发现的对组织蛋白酶是目前发现的对组织蛋白酶B B抑制作用最强抑制作用最强 的抑制剂。的抑制剂。 武艳,孙静娜,肖志敏,等. 中枢神经系统感染胱抑素C水平变化的临床意义J. 现代中西医结合杂志, 2012,21(13):1442-1443. 化脑早期化脑早期, ,脑组织细胞大量变性、坏死释放半脑组织细胞大量变性、坏死释放半 胱氨酸蛋白酶胱氨酸蛋白酶, ,使脑脊液中使脑脊液中Cys-CCys-C的分泌增加以的分泌增加以 抑制半胱氨酸蛋白酶的活性抑制半胱氨酸蛋白酶的活性, ,而随着病程发展而随着

55、病程发展, , 细菌对有核细胞的破坏增多细菌对有核细胞的破坏增多, ,脑脊液中脑脊液中Cys-CCys-C水水 平可能会下降。平可能会下降。 病毒性脑膜炎为急性非化脓性炎性反应病毒性脑膜炎为急性非化脓性炎性反应, ,表现表现 为脑膜充血、水肿为脑膜充血、水肿, ,淋巴细胞和纤维蛋白浸润淋巴细胞和纤维蛋白浸润, , 细胞分泌细胞分泌Cys-CCys-C则较少。则较少。 细菌性颅内感染脑脊液中细菌性颅内感染脑脊液中TNF-TNF-仪水平显著升仪水平显著升 高，当高，当TNF-TNF- 75.875.8pg/mlpg/ml时，鉴别细菌性及病时，鉴别细菌性及病 毒性感染的敏感性及特异性均达毒性感染的敏

56、感性及特异性均达100%100%。 当当IL-690pg/dLIL-690pg/dL时，鉴别细菌性及病毒性感染时，鉴别细菌性及病毒性感染 的敏感性可达的敏感性可达92.3%92.3%特异性可达特异性可达100%100%。 当当IL-8773.5pg/dLIL-8773.5pg/dL时，鉴别细菌性及病毒性时，鉴别细菌性及病毒性 感染的敏感性达感染的敏感性达100%100%，特异性达，特异性达76%76%。 Prasad R, Kapoor R, Srivastava R, Mishra OP, Singh TB. Cerebrospinal fluid TNF-, IL-6, and IL-8

57、in children with bacterial meningitisJ. Pediatr Neurol 2014; 50: 60-5. Abdelmoez AT, Zaky DZ, Maher AM. Role of cerebrospinal fluid IL-8 as a marker for differentiation between acute bacterial and aseptic meningitisJ. J Egypt Soc Parasitol 2014; 44: 205-10. 在颅脑损伤和在颅脑损伤和CNSICNSI致脑损伤等情况下，致脑损伤等情况下，IL-1

58、IL-1 的水平及活性明显增高的水平及活性明显增高( (可超过可超过30ng/L) 30ng/L) ，可，可 以作为中枢神经系统感染的早期诊断指标。以作为中枢神经系统感染的早期诊断指标。 CNSICNSI脑脊液中可溶性白细胞介素脑脊液中可溶性白细胞介素2 2受体受体(slL-(slL- 2R)2R)明显增高明显增高(1000pg/mL)(1000pg/mL)，且化脑患者脑脊，且化脑患者脑脊 液中液中slL-2RslL-2R的增高较病毒性脑膜炎更显著的增高较病毒性脑膜炎更显著 (P0.05)(P20pg/mL)(20pg/mL)。 IFN-IFN-主要由活化的辅助性主要由活化的辅助性T1(Thl

59、)T1(Thl)样细胞、样细胞、 活化的自然杀伤活化的自然杀伤(NK)(NK)细胞产生，能增单核巨噬细胞产生，能增单核巨噬 细胞的抗病毒能力，细胞的抗病毒能力，IFN-IFN-在病毒性脑炎患儿在病毒性脑炎患儿 脑脊液中显著升高脑脊液中显著升高( (可达到可达到28.7pg/mL) 28.7pg/mL) 。 Mistchenko A S,Fomari M C,Viegas M,et a1.Detection of interleukin 10 in cerebrospinal fluid of patients witll subacute sclerosing paneneephalitisJ

60、.J Neumvirol,2005,1(I):66-69 李山,李灵真,孔繁元.颅内感染患者脑脊液和血清中IFN- 、IL-10、S-100B蛋白含量的变化及其意义 J.宁夏医科大学学报,2010,32(2):207-210 IFN-IFN-由结核分枝杆菌活化的由结核分枝杆菌活化的Th1 Th1 细胞产生细胞产生, , 诱导单核巨噬细胞的活化诱导单核巨噬细胞的活化, ,在结脑的发病过程在结脑的发病过程 中起着重要作用。研究发现结脑患者脑脊液中起着重要作用。研究发现结脑患者脑脊液 IFN-IFN-水平明显高于对照组水平明显高于对照组, ,且随病程进展且随病程进展, ,脑脑 脊液脊液IFN-IFN