作者：郗扬 北京积水潭医院

最近越来越多的关于人类基因组、肠道微生物群和蛋白质组学的研究表明，粘膜屏障功能的丧失，特别是在胃肠道中，可能会严重影响抗原运输，最终影响肠道微生物群与免疫系统之间的密切双向相互作用。这种串扰在塑造宿主免疫系统功能和最终影响干预结果方面具有高度影响。我们假设肠道粘膜屏障的丧失可能与急性和慢性假体周围关节感染（PJI）有关。作为一项前瞻性队列研究的一部分，在血浆中检测了带状蛋白、可溶性CD14（sCD14）和脂多糖（LPS），该研究针对因无菌性失败或PJI（根据2018年标准定义）而接受初次关节成形术或翻修关节成术的患者。给药抗生素前采集所有血样。使用市售的酶联免疫吸附试验作为肠道通透性的标记物对样品进行测试。共有134名患者被纳入研究，其中44名患者患有PJI（30名慢性患者和14名急性患者），其余90名患者被归类为非感染患者，其中64名患者因无菌性失败而被修订，26名患者接受了一期全关节置换术。两种Zonulin（7.642 ± 6.077 ng/mL vs 4.560 ± 3.833纳克/毫升；p < 0.001）和sCD14水平（555.721 ± 216.659纳克/毫升vs 396.872 ± 247.920纳克/毫升；p = 0.003）显著高于未感染病例。与慢性PJI相比，急性感染中Zonulin的水平更高（11.595 ± 6.722 ng/mL与5.798 ± 4.841纳克/毫升；p = 0.005). 这项前瞻性研究揭示了肠道通透性与PJI中的“肠道免疫关节轴”之间的可能联系。如果这一关联在更大的队列和更深入的分析中继续得到证实，它将对PJI患者的管理具有临床意义。可能除了服用抗菌药物外，患有PJI和其他骨科感染的患者还可以从服用胃肠调节剂（如益生菌和益生菌）中受益。
先前关于外科手术部位感染（SSI）病因的研究表明，发生感染的主要途径有三种：手术期间发生的局部感染、伴随性菌血症期间细菌的血行移位，以及感染过程的进展导致邻近感染组织的污染。虽然大多数关于SSI的研究都集中在手术时尽量减少病原体的来源，但新的证据表明，急性和慢性SSI是如何更经常地从内源性微生物来源（如胃肠系统）中出现的，尤其是在肠道菌群不平衡、“失调”和肠道通透性受损的情况下。
导致假体周围关节感染（PJI）的最常见的生物体之一，即金黄色葡萄球菌，在SSI和PJI9的临床前模型中已被证明能够从肠道转移到假体关节或手术部位，而且还可以通过血细胞，如嗜中性粒细胞和巨噬细胞，它们充当在不同部位之间运输病原体的“特洛伊木马”。机械证据支持金黄色葡萄球菌等病原体与免疫系统之间存在密切的相互作用，但这种现象在体内的证实仍然存在。队列研究评估了肠道微生物群失调患病率高的人群，如肥胖患者，报告了肠球菌和变形杆菌感染的风险较高，这是常见的肠道共生菌。
肠上皮细胞间紧密连接（TJs）调节细胞旁抗原转运和微生物免疫系统相互作用。TJ是高度动态的结构，在生理和病理条件下起着维持肠上皮完整性的关键作用。尽管我们在细胞间TJ的组成和功能方面的知识有了重大进展，但它们的调节机制仍然基本未知。在理解肠道通透性在健康和疾病中的作用方面的突破之一是发现了zonulin，这是迄今为止描述的唯一的生理性肠通透性调节剂，因此，这些标记物的组合可用于研究肠道通透性，并可作为肠道微生物群和失调的代用品。
当前研究的假设是，急性和慢性PJI患者的Zonulin、LPS和sCD14（已知的肠道通透性指标）水平将升高，表明一定程度的肠道屏障功能受损可能与PJI相关。
经过审查委员会的批准，并在临床上登记了这项前瞻性研究。gov（NCT04666519）对计划进行关节置换术的患者进行资格筛选。所有患者均获得知情同意，研究按照相关指南和法规进行。根据2018年国际共识会议（ICM）的定义，接受初级全关节置换术的骨关节炎患者和因无菌性失败或假体周围感染（PJI）而接受翻修关节置换术患者被纳入。患者的管理按照护理标准进行。对于翻修患者，使用无菌技术从手术部位的多个区域收集培养物，然后根据良好的实验室实践进行培养。排除有关节感染史、诊断为自身免疫性疾病、炎症性肠病、肠易激综合征和其他不明原因的慢性肠病的患者。纳入研究的患者在获得血样之前获得同意。共有155名患者接受了筛选和纳入，其中134名患者同意在2021 1月至11月期间参与。通过静脉穿刺获得血样，并在40分钟窗口内用柠檬酸缓冲液真空罐运送到实验室。一旦运输，样品被处理，在冷冻瓶中分裂，并在− 80C冷冻柜。使用sCD14（Invitrogen sCD14人ELISA试剂盒）、LPS（ENDONEXT™ EndoZyme®II重组因子C（rFC）内毒素检测试验）和Zonulin（人类ZonulinELISA试剂盒，Cusabio）。按照制造商说明进行试验