肝素結(jié)合蛋白(HBP)的生物學(xué)功能及臨床意義
肝素結(jié)合蛋白(Heparin-binding protein, HBP)又名天青殺素(Azurocidin, AZU)、陽(yáng)離子抗菌蛋白(Cationic antimicrobial protein of 3700, CAP37),是一種具有殺菌功能和趨化特性的多功能單鏈糖蛋白。目前已知成熟的HBP相對(duì)分子量為24000,其結(jié)構(gòu)包含222個(gè)氨基酸。由活化的中性粒細(xì)胞釋放,主要存在于中性粒細(xì)胞的分泌顆粒和嗜天青顆粒(又名嗜苯胺藍(lán)顆粒)中。
肝素結(jié)合蛋白(HBP)生物學(xué)功能
1. 殺菌和趨化性
HBP對(duì)革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌(糞腸球菌)、革蘭氏陰性細(xì)菌(大腸桿菌)和白色念珠菌等具有廣泛的抗菌性。另外HBP可激活單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞,增強(qiáng)其吞噬作用;釋放腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細(xì)胞介素-1(IL-1)、γ-干擾素(INF-γ)等炎性因子,加重炎癥反應(yīng)。導(dǎo)致CD64、CD32表達(dá)上調(diào),增加IgG結(jié)合位點(diǎn),增強(qiáng)免疫反應(yīng),構(gòu)成人類中性粒細(xì)胞的先天防御系統(tǒng)。
2. 調(diào)節(jié)凝血功能
早在1991年,F(xiàn)lodgaard等分別從人和豬的中性粒細(xì)胞顆粒中分離出具有肝素結(jié)合能力的蛋白,并將其命名為Heparin-binding protein。HBP與肝素具有很強(qiáng)的親和力,通過(guò)與肝素結(jié)合可以調(diào)節(jié)凝血。
3. 增加血管內(nèi)皮細(xì)胞(EC)通透性
當(dāng)病原微生物侵入機(jī)體時(shí),中性粒細(xì)胞活化聚集到感染部位,釋放HBP,血漿中HBP含量升高。HBP帶有較強(qiáng)的正電荷,通過(guò)激活血管內(nèi)皮細(xì)胞胞內(nèi)Ca2+,使細(xì)胞骨架重排,形成細(xì)胞間隙,通透性增強(qiáng),導(dǎo)致血管內(nèi)血漿滲漏至組織間隙,引起組織水腫。
圖1: HBP功能示意圖
肝素結(jié)合蛋白(HBP)臨床意義
1. HBP參考值
正常值:< 10ng/ml
一般感染:20~30 ng/ml
嚴(yán)重感染:100~1000 ng/ml
病危:>1000 ng/ml
2. 臨床應(yīng)用
✔ 局部感染診斷
HBP可用于輔助診斷急性細(xì)菌性腦膜炎、兒童尿路感染等局部感染疾病。腦脊液中HBP含量與腦部感染相關(guān)。2011年Linder等發(fā)現(xiàn),當(dāng)以HBP濃度≥20 ng/ml為診斷標(biāo)準(zhǔn)時(shí),敏感性為100%,特異性為99.2%;并且可以通過(guò)陰性預(yù)測(cè)值=100%,排除細(xì)菌性腦膜炎的感染。而利用尿液中肝素結(jié)合蛋白(U-HBP)和亞硝酸鹽聯(lián)合檢測(cè)可用于判斷尿路感染。
✔ 膿毒癥診斷
從膿毒癥、嚴(yán)重膿毒癥到膿毒癥休克,HBP含量隨病情嚴(yán)重程度逐漸升高。有研究發(fā)現(xiàn)血漿HBP濃度≥20 ng/ml可作為嚴(yán)重膿毒癥的診斷指標(biāo),其敏感性、特異性、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值和陰性預(yù)測(cè)值分別為87.1%、95.1%、88.4%和94.5%。臨床上想要準(zhǔn)確判斷膿毒癥的患病程度還需結(jié)合PCT和hs-CRP檢測(cè)結(jié)果。
✔ 敗血癥診斷
敗血癥包括菌血癥和膿毒血癥。已有研究顯示當(dāng)HBP濃度為70.35 ng/ml時(shí),對(duì)于菌血癥診斷的敏感度和特異性分別為78.0%和88.0%。2017年易曉榕等研究發(fā)現(xiàn)HBP診斷膿毒血癥的靈敏度和特異性均優(yōu)于PCT、C反應(yīng)蛋白(CRP)及白細(xì)胞計(jì)數(shù)。由此可見(jiàn)HBP可作為臨床診斷敗血癥的輔助指標(biāo)。
✔ 感染性休克、循環(huán)衰竭、心搏驟停預(yù)測(cè)
血漿HBP水平與感染臨床癥狀嚴(yán)重程度呈正相關(guān)?;颊唧w內(nèi)HBP水平高,則死亡風(fēng)險(xiǎn)高。通過(guò)對(duì)血漿HBP濃度的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),可以預(yù)測(cè)嚴(yán)重感染患者的休克、循環(huán)衰竭及心搏驟停風(fēng)險(xiǎn)。
✔ ICU監(jiān)測(cè)
導(dǎo)致ICU患者死亡的主要原因就是重癥感染導(dǎo)致的嚴(yán)重休克和循環(huán)衰竭,而HBP可以預(yù)測(cè)嚴(yán)重感染患者的休克、循環(huán)衰竭及心搏驟停風(fēng)險(xiǎn)。因此HBP也適用于ICU患者的監(jiān)測(cè)。
3. HBP與常用感染指標(biāo)比較
指標(biāo)名 | 適用范圍 | 缺點(diǎn) |
---|---|---|
HBP | 急性細(xì)菌感染 | 不適用于病毒感染,非特異性炎癥反應(yīng) |
PCT | 早期嚴(yán)重全身性細(xì)菌感染 | 不適用于局部感染和慢性感染 |
CRP | 多種急性感染 | 非感染因素也可引起CRP水平升高,特異性差 |
參考文獻(xiàn)
[1] 吳凱, 李霖, 江華等. 肝素結(jié)合蛋白的特性及在臨床診斷中的應(yīng)用[J]. 細(xì)胞與分子免疫學(xué)雜志, 2013, 29(11): 1226-1231.
[2] 許程, 徐元宏. 肝素結(jié)合蛋白在膿毒癥診斷中的臨床應(yīng)用價(jià)值[J]. 中國(guó)現(xiàn)代學(xué)雜志, 2015, 25(32): 59-62.
[3] 陳永健, 王毓. 聯(lián)合肝素結(jié)合蛋白和降鈣素原診斷膿毒癥及分級(jí)的臨床應(yīng)用價(jià)值[J]. 浙江醫(yī)學(xué), 2016, 38(20) : 1671-1674.
[4] Linder A, Akesson P, Inghammar M, et al. Elevated plasma levels of heparin-binding protein in intensive care unit patients with severe sepsis and septic shock [J]. Crit Care, 2012, 16(3): R90.
[5] 王亮, 馬曉春.肝素結(jié)合蛋白的結(jié)構(gòu)和功能特點(diǎn)及其在膿毒癥中的作用[J]. 中華危重病急救醫(yī)學(xué), 2014, 26(3): 200-203.
[6] Dankiewicz J, Linder A, Annborn M, et al. Heparin-binding protein: an early indicator of critical illness and predictor of outcome in cardiac arrest [J]. Resuscitation, 2013, 84(7): 935-939.
[7] 張揚(yáng), 張慧. 肝素結(jié)合蛋白研究進(jìn)展[J]. 國(guó)際檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)雜志, 2015, 10(19): 2869-2872.
[8] 趙雪峰, 孟慶玲. 小劑量普通肝素對(duì)老年感染性休克患者血清降鈣素原及肝素結(jié)合蛋白的影響[J]. 實(shí)用醫(yī)學(xué)雜志, 2016, 32(22): 3731-3734.
[9] 許程, 徐元宏. 肝素結(jié)合蛋白分泌機(jī)制及其早期診斷膿毒癥研究進(jìn)展[J]. 國(guó)際檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)雜志, 2015, 36(1): 100-101.
[10] Flodgaard H, Ostergaard E, Bayne S, et al. Covalent structure of two novel neutrophile elastase homologues with strong monocyte and fibroblast chemotactic activities[J]. Eur J Biochem, 1991, 197(2): 535-547.
[11] Dimitrios Nalmpantis, Azurocidin in gingival crevicular fluid as a potential biomarker of chronic periodontitis. Journal of periodontal research, 2020, March. Doi: 10.1111/jre.12703
[12] 鐘岸, 張偉, 范世珍等. 九種生物標(biāo)記物在區(qū)分細(xì)菌與病毒感染中的應(yīng)用[J]. 中國(guó)誤診學(xué)雜志, 2012, 12(13): 3219.
[13] 吳琦, 王伯瑤, 李成梁. 人膀胱粘膜抗菌多肽的部分純化及抗菌活性研究[J]. 中華微生物學(xué)和免疫學(xué)雜志, 1996, 16(3): 176-180.
[14] 夏勇, 郭旭光, 廖康. 血清肝素結(jié)合蛋白對(duì)菌血癥的診斷價(jià)值[J]. 暨南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)與醫(yī)學(xué)版), 2014, 35(5): 484-489.
[15] 易曉榕, 桂曉美. 肝素結(jié)合蛋白用于診斷膿毒血癥的研究[J]. 實(shí)驗(yàn)與檢驗(yàn)醫(yī)學(xué), 2017, 35(5): 654-657.

相關(guān)產(chǎn)品
