《Medical Microbiology and Immunology》：Interleukin-6 overexpression and elevated granulocyte-to-lymphocyte ratio indicate hepatic stress in experimental group a Streptococcus sepsis
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为解决 A 群链球菌（GAS）引发败血症时器官衰竭缺乏可靠生物标志物的问题，研究人员开展了 GAS 感染小鼠模型的研究。结果发现 IL-6 过表达和粒细胞 - 淋巴细胞比值升高与肝脏应激相关。这有助于早期诊断败血症相关肝损伤，具有重要临床意义。
败血症是一种由机体对感染的失调反应引起的危及生命的疾病，每年全球约有 3000 万人受其影响，五分之一的患者会因此丧生，是重症监护病房的主要死因。在败血症过程中，器官功能障碍，如肝衰竭，是严重的并发症，会显著影响临床结果。A 群链球菌（Group A Streptococcus，GAS）是能引发败血症的病原体，它可通过不同感染部位导致从轻度咽炎、脓皮病到侵袭性、危及生命的感染和毒素介导疾病等多种临床表现。尽管抗生素疗法在一定程度上控制了感染，但像坏死性筋膜炎、肺炎和链球菌诱导的中毒性休克综合征（STSS）等严重疾病仍然是现代医学面临的挑战。此外，自 20 世纪 80 年代以来，工业化国家 GAS 感染的发病率呈上升趋势，而且由于对其毒力因子与宿主免疫反应之间复杂相互作用的理解不足，GAS 疫苗的开发也一直难以实现。
目前，众多研究试图寻找可靠的败血症生物标志物，但由于特异性和敏感性不足，其临床应用受到限制。因此，为了寻找能够预测败血症过程中终末器官损伤的参数，罗斯托克大学医学中心的研究人员开展了相关研究。该研究成果发表在《Medical Microbiology and Immunology》上。
研究人员通过对不同组织感染的小鼠模型进行研究，利用布雷菲德菌素 A（Brefeldin A，BFA）结合多参数流式细胞术，探究了败血症早期免疫反应的关键方面。实验选用 6 - 8 周龄的雄性 C57BL/6J 小鼠，将其随机分为对照组和感染组，感染组通过皮下、静脉或鼻内接种 GAS，对照组接种 PBS。
研究结果如下：
感染途径对 GAS 诱导败血症临床恶化的影响 ：通过对不同感染途径的小鼠进行临床评分和细菌载量评估，发现皮下和静脉感染在实验终点导致了相似的败血症表现，但动力学和细菌播散存在差异；鼻内感染未引发明显的感染症状和足够的疾病进展，无法有效模拟败血症。这表明 GAS 感染的主要部位会影响临床进展。败血症动物血液中粒细胞 - 淋巴细胞比值与肝脏高细菌载量的相关性 ：分析感染小鼠外周血免疫细胞景观，发现 GAS 感染导致白细胞计数减少，尤其是淋巴细胞减少，进而使粒细胞 - 淋巴细胞比值升高，且该比值与肝脏细菌载量显著相关。这说明粒细胞 - 淋巴细胞比值可能是预测器官衰竭的潜在指标。静脉感染对肝脏免疫细胞景观的影响 ：研究发现静脉感染导致肝脏白细胞浸润显著增加，B 淋巴细胞减少，而脾脏免疫细胞组成在感染后基本保持稳定。这表明在败血症早期，肝脏会出现明显的免疫改变，而脾脏受影响较小。早期败血症对骨髓中干细胞和祖细胞的影响 ：对感染小鼠骨髓的分析显示，B 细胞和中性粒细胞减少，同时短期造血干细胞（ST-HSCs）、间充质干细胞 / 基质细胞（MSCs）和多能祖细胞（MPPs）增加，而常见髓系祖细胞（CMPs）和常见淋巴系祖细胞（CLPs）减少。这表明败血症过程中，骨髓中的造血功能出现紊乱，祖细胞储备耗尽。细胞因子产生的细胞来源及 IL-6 与肝脏应激的关系 ：通过对细胞因子的分析，发现 B 细胞是细胞因子产生的关键驱动者，尤其是 IL-6 在感染动物的多种细胞类型中均显著富集，且静脉感染后 IL-6 的过度表达与肝脏应激密切相关。这说明 IL-6 可能是败血症中肝脏应激的早期指标。静脉感染对肝脏炎症及细胞因子平衡的影响 ：对肝脏中细胞因子的研究发现，静脉感染导致肝脏炎症，促炎细胞因子如 IFNγ 表达增加，而抗炎细胞因子 IL-10 表达不足，呈现细胞因子失衡状态。
研究结论和讨论部分指出，该研究首次对不同部位 GAS 感染后的免疫过程进行了比较性描述，确定了与败血症发展相关的关键免疫参数，如淋巴细胞减少、粒细胞 - 淋巴细胞比值增加以及 IL-6 的过度表达等。这些发现有助于识别具有诊断价值的早期败血症生物标志物，特别是 IL-6 和粒细胞 - 淋巴细胞比值，它们联合使用可能是预测肝脏应激的有力工具，对早期诊断败血症相关肝损伤、制定针对性治疗方案具有重要意义。
不过，该研究也存在一定局限性。研究基于小鼠模型，虽然可以预测败血症的发生并进行早期采样，但未来需要使用人类样本进行验证，以提高研究结果的转化相关性。此外，该研究使用的是单一微生物感染模型，不能完全复制败血症常见的多微生物特性，且部分关键细胞因子未纳入分析，研究数据仅代表 48 小时的单一时间点，缺乏细胞因子在败血症不同阶段的动态变化，研究设计也限制了对机制的深入了解。
研究人员在开展研究时，主要运用了以下关键技术方法：
动物模型构建 ：选用 C57BL/6J 小鼠，在特定条件下饲养并进行 GAS 感染实验，设置不同感染途径和对照组。细菌培养与接种 ：对 GAS 菌株进行复苏、培养和稀释，制备合适浓度的菌液用于小鼠接种。流式细胞术 ：用于分析血液、肝脏、脾脏、骨髓等样本中的免疫细胞组成和细胞因子表达。临床评分 ：对感染小鼠进行每日至少两次的败血症症状评分，评估疾病严重程度。相关性分析 ：运用统计学方法分析细胞类型、细胞因子表达与败血症评分、细菌载量等之间的相关性。
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