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降钙素原

英文全称:procalcitonin

英文缩写:PCT

PCT是一种蛋白质,当严重细菌、真菌、寄生虫感染以及脓毒症和多脏器功能衰竭时它在血浆中的水平升高。自身免疫、过敏和病毒感染时PCT不会升高。局部有限的细菌感染、轻微的感染和慢性炎症不会导致其升高。细菌内毒素在诱导过程中担任了至关重要的作用。

PCT反映了全身炎症反应的活跃程度。影响PCT水平的因素包括被感染器官的大小和类型、细菌的种类、炎症的程度和免疫反应的状况。另外,PCT只是在少数患者的大型外科术后1~4d可以测到。

PCT水平的升高出现在严重休克全身性炎症反应综合征(SIRS)和多器官功能紊乱综合征(MODS),即使没有细菌感染或细菌性病灶。但是,在这些病例中PCT水平通常低于那些有细菌性病灶的患者。从肠道释放细胞因子或细菌移位可能引起诱导。

PCT是诊断和监测细菌炎性疾病感染的一个参数。

PCT的测定可以预示为:

作为一个急性的参数来鉴别诊断细菌性和非细菌性感染和炎症。

监测有感染危险的患者(如外科术后和器官移植免疫抑制期,多处创伤后)以及需要重症监护患者,用来探测细菌感染的全身影响或检测脓毒性并发症。

评价严重炎症性疾病临床进程及预后,如腹膜炎、脓毒症、SIRS和MODS。

血清PCT在各种疾病中的类型

PCT升高 PCT降低或稍微升高

细菌性感染伴随系统性炎症反应,例如:腹膜炎、软组织感染病毒感染,例如:乙肝,HIV,CMV

脓毒症,MODS 自身免疫性疾病和慢性炎症

全身性真菌感染 过敏反应(类型I~IV)

寄生虫感染痢疾) 局部局限性细菌感染、溃疡、浅表微生物移植发展

细菌引起的ARDS 中毒引起的ARDS

胆管引起的胰腺炎 中毒性胰腺炎

细菌性脑膜炎病毒性脑膜炎

新生儿脓毒症 局部微生物移植发展

外科大手术后的一些病例 小或中等规模外科手术

ARDS:急性呼吸窘迫综合征。acute respiratory distress syndrome

在人体中, PCTmRNA最初在肝脏中发现。随着研究的深入, 也在其他器官中被发现。有研究证实PCT mRNA 可以在脓毒血症动物模型中已分化的实质细胞上表达。另有研究发现, 非脓毒血症仓鼠仅肺中可检测PCT, 而脓毒血症仓鼠在所有组织中均可检测到。在非感染情况下, 甲状腺外的calc基因转录抑制, PCT 限制性选择性表达于甲状腺和肺的神经内分泌细胞上。在微生物感染时, 诱导的calc基因表达普遍性升高, 并在机体所有组织和不同类型的细胞中持续释放。因此, 实质组织细胞是感染时PCT 的主要来源。

PCT 来自定位于第11号染色体上( 11p15, 4)的单拷贝基因, 该基因由2800个碱基对组成, 含6个外显子和5个内含子。转录后在甲状腺滤泡旁细胞粗面内质网内翻译成降钙素原前体( Preproca lciton in) , 包括N 端84个氨基酸、活性降钙素和降钙蛋白三部分。降钙素原前体在内源多肽酶作用下剪掉nPro-CT 端单一序列, 生成116 氨基酸的PCT, 分子量约为13kD, PCT和降钙素具有一个相同的32个氨基酸的序列( 60~ 91 位)。PCT是无激素活性的降钙素前肽物质。
  正常代谢时,甲状腺C 细胞分泌并产生有激素活性的降钙素。PCT 在健康个体中的浓度非常低( < 0.1ng /ml ), 并且在活体内外都是非常稳定的蛋白, 半衰期大约20~ 24h。收集标本24h后, PCT 浓度在室温下大约下降12-, 之后每4小时 大约下降6-, 因此PCT 不需特殊储存条件, 只需用常规实验室方法收集。
  PCT 在内毒素等细胞因子诱导下, 2~ 3h 开始增加, LPS 后2h血浆中可检测到, 6 ~ 8h 体内浓度快速升高, 12~ 48h到达峰值, 2~ 3d后恢复正常。随后有研究表明, PCT 是由细菌内毒素、TNF-α、IL-6等因素作用于肝、脾、肾、肺的神经内分泌细胞或特殊细胞而产生。动物实验证明, PCT可能是一种次级炎症因子,本身不直接参与启动脓毒血症反应, 但可放大并加重脓毒血症病理过程。

目前,检测PCT的实验室方法有很多,不仅可以定性,亦可以定量。常用的方法有如下几种:

1.放射免疫学分析法

利用人工合成的多克隆抗体特异地识别和连接合成氨基酸降钙素原。该方法能检测正常人的血清PCT,可靠敏感度为4pm/mL,检测的是游离PCT、结合型PCT和降钙素基因相关肽前体的混合物,而不能区分上述三种物质。该法检测耗时长(19~22h),而且有放射性元素的污染使用受到限制。

2.双抗夹心免疫化学发光法(ILMA)

运用双单克隆抗体,其中一个抗体为降钙素抗体,另一个为抗钙素抗体,分别结合到PCT分子的降钙素和抗钙素部位,可排除交叉反应。其中一个抗体是光标记的,另一个未标记的抗体固定在试管的内壁,反应过程中两个抗体与PCT分子结合而形成三明治复合体,发光部位于反应管的表面。该法操作简便,特异性强,敏感性高,测定的低限值为0.1ng/mL,2h可以出结果。

3.胶体金比色法(B.R.A.H.M.SPCT-Q-半定量快速实验)

采用胶体金技术,包括胶体金标记的抗抗钙素的单克隆抗体和用作包被的抗降钙素多克隆抗体,当标本(血清或血浆)加人标本孔,金标单克隆抗体与标本中的PCT结合,形成金标记的抗原抗体复合物。该复合物在反应膜上移动,与固定在膜上的抗降钙素抗体结合形成更大的复合物。当PCT浓度超过0.5ng/mL,该复合物显示红色,红色的深浅与PCT的浓度成正比,与标准比色板比较即可得出PCT的浓度范围。结果分为四级:正常<0.5ng/mL;轻度升高>0.5ng/mL;明显升高>2ng/mL;显著升高>10ng/mL。该法具有快速简便,易观察的特点。

4.透射免疫浊度法

样品中的PCT与试剂中的PCT单克隆抗体发生抗原-抗体反应,使反应液浊度增加,并在一定范围内反应液浊度与所加人抗原的量呈线性关系,可使用生化分析仪或其它光学检测仪器在6O0nm波长处测定反应液吸光度值,反应液吸光度值与所测PCT浓度成正比。该测定方法简便、快速,可自动化,适合于批量检测。2005年国内已有研制开发的PCT免疫比浊试剂盒供应,为PCT的广泛应用提供了方便条件。虽然免疫透射比浊的方法学及临床应用尚需做进一步的验证,但其应用前景非常看好。

1.血液肿瘤科

对因接受化疗或骨髓移植而引起的免疫抑制和中性粒细胞减少的患者来说,严重的感染是致命的并发症,化疗期间有多种原因引起发热。发热通常是细菌、病毒或真菌感染的症状,但有时是治疗过程中对药物的反应。肿瘤细胞溶解引起的发热较常见,大多数病例的发热源仍不清楚。PCT有助于对细菌和真菌引起的系统性感染作出明确的诊断。即使是化疗患者,PCT对是否有败血症感染也能作出可靠的检测和评估。

中性粒细胞减少症患者常常缺乏炎症的特异性症状。PCT在免疫抑制和中性粒细胞减少患者中的表现与无免疫抑制患者中观察的结果相似。其诊断价值已明显优于CRP和细胞因子。

骨髓移植患者或造血干细胞移植患者很长一段时间内不论从数量上还是质量上,均存在体液和细胞免疫缺陷这将掩盖因细菌、真菌、病毒及原虫引起的严重的系统性感染。PCT浓度的升高对细菌性全身感染有很高的诊断率。如果同种异体移植后出现败血症休克,血浆PCT浓度极度升高,表明预后不良。

2.麻醉科

术后败血症感染和多器官功能衰竭仍然是现在重症监护病房中最常见的死亡原因。中小手术血浆PCT浓度通常在正常范围内,大手术如大的腹部手术或胸部手术,术后1-2天内PCT浓度常有升高,通常为0.5-2.0 ngml,偶尔超过5 ngml,这种情况常以24小时的半衰期速度几天内降至正常水平。因此术后因感染造成的PCT高浓度或持续高水平很容易给予鉴别。

复合创伤后12-24小时,PCT中度升高,可达2.0 ngml,严重的肺或胸部创伤,PCT可达5 ngml,如没有感染并发症一般以半衰期速度降至正常范围。

3.内科

内科重症监护医疗中的问题常围绕着感染的诊断及是否与感染有关的鉴别诊断而进行。对炎症严重程度及其治疗结果的评价是否有效,是有效治疗方案的必要前提。

PCT选择性地对系统性细菌感染、相似菌感染及原虫感染有反应,而对无菌性炎症和病毒感染无反应或仅有轻度反应。因此,PCT能很方便地运用于内科医疗中常见的疾病和综合症的鉴别诊断,如:成人呼吸窘迫症感染性和非感染性病因学的鉴别诊断;胰腺炎感染坏死和无菌性坏死的鉴别诊断;鉴定感染时发热,如接受化疗的肿瘤和血液病患者;在接受免疫抑制剂的患者中,鉴别诊断慢性自身免疫性疾病的急性恶化与风湿性疾病伴系统性细菌感染;鉴别诊断细菌性脑膜炎与病毒性脑膜炎;对接受化疗的中性粒细胞低下症患者,明确是否存在有生命危险的细菌和真菌感染;对接受免疫抑制疗法的器官移植患者,明确是否存在有严重的细菌和真菌感染,同时用于感染和移植排斥反应的鉴别诊断。

4.移植外科

成功的器官移植常受到像严重感染这样的并发症的挑战。31的患者器官移植后第一年内发生感染,感染症状可被急、慢性排斥所掩盖,因此对排斥反应期出现的感染不能作出早期和可靠的诊断。器官移植患者使用PCT检测,可早期引入治疗从而提高生存率以及缩短住院时间。

PCT用于器官移植患者感染的诊断,免疫抑制疗法严重削弱了器官移植患者的抗感染能力。PCT可早在感染发生仅2小时即可提示有系统性感染的存在。感染早期PCT>0.1 ngml,其灵敏度77,特异性100,逐月的PCT浓度监测可对抗微生物疗法的疗效作出可靠的评价。

PCT应用于器官排斥反应,器官移植后监测的主要任务之一就是能明确区分感染与器官排斥。因为PCT的释放不是由急性或慢性器官排斥反应刺激引起的,所以高浓度的PCT即可认为有感染存在。如果PCT浓度超过10 ngml,98的可能是感染而非器官排斥。

5.新生儿科

许多疾病在早产儿和新生儿中无特异性表现。血液学检查和传统的实验室指标和急性期蛋白对新生儿败血症均不能作出可靠的诊断。微生物检查的结果需要几天的时间,而且阴性结果并不能排除临床感染的存在以及与此相关的高死亡率。与其他炎症诊断指标相比,PCT是一种改进的实验室指标,它对新生儿出生后败血症的诊断具有高度的灵敏度和特异性。PCT也可用于对治疗结果的评价。

早产儿和新生儿PCT年龄依赖性正常值:PCT于出生后24-30小时达其生理性高峰21ngml,但平均值仅为2 ngml,。出生后第三天起,PCT正常参考值同成人。

PCT是新生儿败血症高度特异性的指标:早产儿和新生儿败血症感染,PCT可作出较传统方法更早更具特异性的诊断,它对新生儿诊断的灵敏度和特异性可达100。

6.儿科

小儿高热用临床手段常常难以区分不同的感染源,这一问题尤其会影响到因患血液、肿瘤疾病而给予免疫抑制疗法的患者的准确诊断。而且许多疾病伴有继发性免疫病理改变,如风湿性发热等,因此对患儿很难将其与原发性细菌感染相区别。

PCT对细菌和病毒感染的鉴别诊断有很高的灵敏度和特异性。由于细菌感染和病毒感染治疗上存在本质性的差别,因此PCT对具有非特异性感染症状的患者的治疗可提供有价值的信息。

检测脑脊液中的蛋白和细胞无助于鉴别小儿细菌性脑膜炎和病毒性脑膜炎,而且许多具有特异性的检测指标之间存在明显的交叉现象。高浓度的PCT只出现于细菌性脑膜炎;而病毒性脑膜炎PCT仍保持在正常范围内(脑脊液中检测不到PCT)。每天按时间对PCT浓度进行监测,可对治疗结果作出可靠的评价。

7.外科

败血症感染和多器官功能衰竭是术后致命的并发症,尽管现代医学有了长足的进步,但对此仍无良策。术后能对并非由原有疾 病或手术创伤本身引起的败血症感染作出早期和准确的诊断是成功治疗的关键。

PCT浓度不受业已存在的疾病如癌症、变态反应或自身免疫性疾病的影响,PCT明显优于其他炎症因子如CRP和细胞因子,是一种客观肯易检测的指标,有其独特的诊断优势,甚至优于那些带有侵入性,风险性和造价均高的诊断方法,如细针穿刺病理检查法。

术后PCT的应用:PCT与严重细菌和败血症感染的发生及其过程有密切的关系,能准确反应引起病变(如腹膜炎)的感染源是否得到根除。每天对PCT浓度的监测可对治疗结果做出可靠的评价。PCT可用于手术创伤或复合创伤的监测。PCT用于心脏手术患者,心脏手术使用心肺机,即使患者有白细胞增多症,中性粒细胞增多症,嗜酸性细胞减少症或CRP升高不充分等疾病,PCT浓度通常不升高或仅有轻微升高,故PCT很适合用于败血症的检测。

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