自发性细菌性腹膜炎(SBP)是在肝硬化基础上发生的无明确腹腔内病变来源的腹腔感染^[1]。在门诊肝硬化患者中，SBP的发生率为1.5%~3.5%，而在住院肝硬化患者中的发生率为10%~30%，是失代偿期肝硬化患者最常见的严重并发症之一。肝硬化患者并发SBP，可迅速进展为肝肾功能衰竭，致使病情进一步恶化，为肝硬化患者死亡的主要原因^[1]。既往的临床研究^[1-3]表明，肝硬化合并SBP患者发生急性肾损伤的概率为54%，而发生慢加亚急性肝衰竭的概率为35%~36%，未经治疗的SBP患者或院内感染SBP患者病死率高达60%。然而，约有1/3的肝硬化合并SBP患者未表现典型的临床症状^[4]，经常导致诊治的延误。因此，对肝硬化合并SBP的及时诊断和防治，是临床工作中的关键，关于并发SBP相关危险因素的研究，一直备受关注^[3]。

肝硬化患者普遍存在营养不良，其中包括营养缺乏(肌减少、脂减少)和营养过剩(肥胖)^[5]。严重的营养不良可能影响肝硬化患者的免疫调节和肠道菌群功能，是肝硬化患者并发SBP的发病机制之一^[6]。肝硬化患者发生营养不良与细菌感染关系密切。一项前瞻性研究^[7]表明，肝硬化合并肌减少患者的感染相关病死率，显著高于无合并肌减少患者(22%vs 8%, P=0.02)。此外，肝硬化合并皮下脂肪与内脏脂肪减少与肝静脉压力梯度呈负相关^[8]，而静脉压力升高是肝硬化患者产生腹水的病因之一，提示肝硬化的脂肪代谢异常与SBP可能存在关联。

通过床旁间接能量检测仪检测患者的能量代谢指标，包括呼吸熵(respiratory quotient, RQ)、静息能量消耗(rest energy expenditure, REE)和三大营养底物(碳水化合物、脂肪和蛋白质)的氧化率等，是目前推荐的营养评估方法^{[5, 9]}。本研究旨在探讨乙型肝炎肝硬化(HBV-LC)患者的能量代谢指标与短期内发生SBP风险的相关性。

1.   资料与方法

1.1   研究对象

回顾性分析2017年11月—2019年11月在本院住院的HBV-LC患者资料。诊断标准：HBV-LC符合《慢性乙型肝炎防治指南(2019年版)》^[10]中的临床诊断标准，其中合并腹水、食管静脉曲张破裂出血或肝性脑病等严重并发症者，为失代偿期肝硬化。肝衰竭患者的诊断符合《肝衰竭诊治指南(2018年版)》^[11]中的诊断标准。SBP符合《肝硬化腹水及相关并发症的诊疗指南》^[1]中的诊断标准。排除标准：(1)其他病因所致肝硬化，如慢性丙型肝炎、酒精性肝病、自身免疫性肝病和药物性肝损伤；(2)入院前即合并感染；(3)恶性肿瘤；(4)就诊前有肾上腺皮质激素药物服用史；(5)合并慢性呼吸系统疾病，如哮喘、支气管肺炎等。本研究筛选出100例HBV-LC患者，其中失代偿期HBV-LC患者93例，排除合并恶性肿瘤、酒精性肝病、2型糖尿病患者(n=38)，排除未进行能量代谢检测患者(n=5)，最终纳入50例患者进行后续分析。

1.2   资料收集

收集患者的一般特征资料(年龄、身高和体质量等)、相关实验室检查指标、能量代谢检测结果等，记录患者住院2周内发生SBP的情况。

1.3   能量代谢检测

使用Quark RMR间接能量代谢检测仪(意大利COSMED公司)，检测患者的能量代谢情况(住院后3天内完成)，并严格遵守标准流程：(1)要求患者检测前一天22∶ 00后开始禁食，并尽量保持静卧状态至检测结束，期间确保睡眠质量同平常，且无肠外营养；检测时间安排在6∶ 00-7∶ 00，于患者床边进行。(2)能量代谢检测仪按照说明书操作，并使用厂家提供的标准气体(11.5%O₂、4.81%CO₂、83.69% N₂)进行矫正，每次检测时间持续20~25 min。(3)收集检测前一日24 h尿液，记录尿量和测定尿氮浓度，计算24 h尿氮(尿氮浓度×24 h尿量)，用于计算蛋白质氧化率(protein oxidation rate, PRO) 和非蛋白呼吸熵(non protein RQ, npRQ)。npRQ的计算公式为：npRQ=(1.44×每分钟CO₂产生量－4.89×24 h尿氮)÷(1.44×每分钟O₂消耗量－6.04×24 h尿氮)^[12]。

1.4   统计学方法

采用开源统计软件R语言(版本：4.0.3)进行数据分析。符合正态分布的计量资料采用x±s表示，两组间比较采用t检验；非正态分布的计量资料采用M(P₂₅~P₇₅)表示，两组间比较采用Kruskal-Wallis H秩和检验。计数资料组间比较采用χ²检验或Fisher精确检验。将单因素分析中有显著差异的变量(P＜0.05) 纳入多因素logistic回归分析，采用逐步回归法筛选变量，方差膨胀因子(variance inflation factor, VIF)评估变量间的共线性，并最终构建模型；绘制受试者工作特征曲线(ROC曲线)分析模型的诊断效应，以最大Youden指数对应的点为模型的截断值，采用DeLong检验比较ROC曲线下面积(AUC)。P＜0.05为差异有统计学意义。

2.   结果

2.1   基线特征的比较

研究最终纳入失代偿期HBV-LC患者50例，住院后2周发生SBP患者23例(46%)，其中诊断为肝衰竭患者13例(57%)；无SBP患者27例(54%)，其中诊断为肝衰竭患者8例(30%)；女性7例(14%)，男性43例(86%)，平均年龄49.98岁，平均体质量62.10 kg。依据BMI将患者划分为体质量减少(BMI＜18.50 kg/m²)，正常体质量(18.50 kg/m²≤BMI＜25 kg/m²)，超重(25 kg/m²≤BMI＜30 kg/m²)和肥胖(BMI≥30 kg/m²)。并发SBP与无SBP两组患者基线的性别、年龄、身高、体质量、体表面积及BMI均无统计学差异(P值均＞0.05)(表 1)。

表  1  基线特征比较

Table  1.  Comparison of baseline characteristics

指标	所有患者(n=50)	SBP组(n=23)	无SBP组(n=27)	统计值	P值
性别[例(%)]					0.689
女	7(14)	4(17)	3(11)
男	43(86)	19(83)	24(89)
肝衰竭[例(%)]				χ2=2.7	0.103
是	21(42)	13(57)	8(30)
否	29(58)	10(43)	19(70)
年龄(岁)	49.98±11.61	53.13±11.62	47.30±11.11	t=1.8	0.078
身高(cm)	168(165~170)	165(163~170)	168(165~170)	H=230.5	0.117
体质量(kg)	62.1(55.2~72.0)	63.0(53.7~71.0)	61.0(55.9~71.9)	H=304.5	0.915
体表面积(m2)	1.73±0.17	1.71±0.16	1.74±0.18	H=-0.7	0.517
BMI[例(%)]					0.793
下降	5(10)	2(9)	3(11)
正常	32(64)	14(61)	18(67)
超重	10(20)	6(26)	4(15)
肥胖	3(6)	1(4)	2(7)

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2.2   实验室指标的比较

失代偿期HBV-LC合并SBP患者的甘油三酯、前白蛋白以及凝血酶原活动度(PTA)均显著低于无SBP患者(P值均＜0.05)；而SBP患者的国际标准化比值(INR)、C反应蛋白(CRP)和终末期肝病模型(MELD)评分则显著高于无SBP患者(P值均＜0.05)(表 2)。

表  2  实验室指标比较

Table  2.  Comparison of laboratory parameters

指标	所有患者(n=50)	SBP组(n=23)	无SBP组(n=27)	统计值	P值
总胆红素(μmol/L)	124.95(43.75~274.40)	185.80(83.40~280.60)	77.70(29.30~245.45)	H=403.0	0.073
白蛋白(g/L)	33.2±5.8	31.6±5.4	34.6±5.9	t=-1.8	0.071
前白蛋白(g/L)	55(45~88)	50(38~65)	78(51~126)	H=177.5	0.010
胆碱酯酶(U/L)	3401(2230~5029)	3120(2094~4299)	4111(2367~5396)	H=256.5	0.298
血糖(mmol/L)	5.27(4.74~7.18)	5.50(4.68~6.58)	5.22(4.84~7.28)	H=311.0	0.992
甘油三酯(mmol/L)	0.88(0.71~1.20)	0.81(0.69~0.94)	1.09(0.76~1.27)	H=208.5	0.048
总胆固醇(mmol/L)	2.94±1.19	2.69±1.15	3.15±1.20	t=-1.4	0.179
低密度脂蛋白(mmol/L)	1.57±0.70	1.52±0.73	1.62±0.68	t=-0.5	0.600
高密度脂蛋白(mmol/L)	0.56(0.21~0.90)	0.46(0.17~0.65)	0.74(0.29~1.04)	H=216.5	0.069
血肌酐(μmol/L)	73(63~87)	70(65~85)	73(61~88)	H=306.5	0.946
PTA(%)	0.56±0.22	0.45±0.16	0.66±0.21	t= -4.0	＜0.001
INR	1.55(1.20~2.04)	1.99(1.50~2.46)	1.25(1.12~1.67)	H= 482.0	＜0.001
血红蛋白(g/L)	124.12±21.03	118.78±17.31	128.67±23.10	t=-1.7	0.091
血小板(×109/L)	81.0(53.5~110.3)	74.0(51.5~95.0)	92.0(57.5~124.5)	H=234.5	0.142
MELD评分	16.81±6.84	19.83±6.22	14.25±6.37	t=3.1	0.003
CRP(mg/L)	8.37(3.32~14.79)	13.42(6.82~21.44)	6.79(2.05~9.42)	H=462.5	0.003
PCT(ng/mL)	0.36(0.11~0.71)	0.55(0.08~0.76)	0.35(0.15~0.60)	H=350.5	0.442
注：PCT，降钙素原。

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2.3   能量代谢指标的比较

失代偿期HBV-LC合并SBP患者的RQ值、碳水化合物氧化率(carbohydrate oxidation, CHO)及CHO/RQ均显著低于无SBP患者(P值均＜0.05)(表 3)。

表  3  能量代谢指标比较

Table  3.  Comparison of energy metabolism indices

指标	所有患者(n=50)	SBP组(n=23)	无SBP组(n=27)	统计值	P值
REE(kcal)	1 513.30±323.65	1 493.78±266.95	1 529.93±369.44	t=-0.4	0.691
pREE((kcal)	1396(1312~1565)	1383(1259~1504)	1401(1327~1594)	H=266.0	0.392
RQ	0.82(0.78~0.89)	0.79(0.76~0.86)	0.85(0.79~0.91)	H=205.0	0.041
npRQ	0.82(0.78~0.90)	0.79(0.76~0.86)	0.85(0.79~0.91)	H=210.0	0.051
FAT(%)	49.70(28.15~65.33)	55.80(40.85~69.30)	43.80(15.35~61.40)	H=385.0	0.149
CHO(%)	31.55(18.15~52.83)	20.50(15.25~41.05)	41.60(22.25~68.05)	H=205.0	0.041
PRO(%)	15.2(8.0~22.1)	15.1(5.1~24.4)	15.5(8.4~19.3)	H=302.5	0.884
CHO/RQ	0.38(0.23~0.59)	0.26(0.20~0.48)	0.49(0.28~0.62)	H=202.5	0.036
注：pREE，预测静息能量消耗；FAT，脂肪氧化率。

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2.4   logistic回归分析与模型构建

将两组患者上述指标比较中的差异变量(P＜0.05)，包括前白蛋白、甘油三酯、PTA、INR、CRP、MELD评分、RQ及CHO等，纳入多因素logistic回归分析中。由于PTA(VIF=10.61)和INR(VIF=8.06)存在变量间共线性，且均为反映凝血酶原时间的指标，而RQ(VIF=12.77)和CHO(VIF=11.07)也存在变量间共线性，且均为反应碳水化合物代谢的指标，故将PTA和CHO/RQ比值纳入模型构建。最终构建回归模型参数见表 4，其中PTA为独立危险因素(比值比=0.004, P=0.008)，所构建回归模型：Logit(P)=2.18-5.43×PTA-0.93(CHO/RQ)+0.08×CRP。模型的AUC为85.0%，当曲线的Youden指数为最大值时，模型截断值为0.60，特异度为85.19%，敏感度为73.91%，模型的区分度优于CRP(AUC=74.5%, P=0.049)和PCT(AUC=56.4%, P＜0.01)(图 1)。

表  4  logistic回归模型参数

Table  4.  The parameters of logistic regression model

参数	系数	比值比	95%置信区间	Z值	P值
截距	2.18		0.611~163.911	1.559	0.119
PTA	-5.43	0.004	0.000~0.179	-2.634	0.008
CHO/RQ	-0.93	0.396	0.011~13.843	-0.517	0.605
CRP	0.08	1.086	1.012~1.204	1.899	0.058

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图  1  新模型、CRP和PCT的ROC曲线图

Figure  1.  The ROC curves of the new model, CRP and PCT

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3.   讨论

肝脏是代谢的重要器官，肝硬化患者的肝功能受损，可直接影响机体的能量代谢，导致糖异生增加、肌肉减少、脂肪氧化增加及脂肪减少，最终导致患者营养状况的恶化；此外，肝硬化患者由于饮食摄入不足，致使营养不良也成为一种常见并发症^[9]。

REE、RQ和三大营养物质的氧化率是反应能量代谢的主要指标。既往研究表明与健康对照组相比，肝硬化患者的REE值升高，提示能量消耗升高^[13-14]，但高REE的肝硬化患者生存预后较好，这可能与REE水平随Child-Pugh分级升高而下降有关，而Child-Pugh C级的肝硬化患者往往预后不良^[15]。REE还与感染相关，研究发现脓毒症患者REE较入院时基线值逐渐升高，并于入院2周后达到最高值(约1.7倍)^[16]。但在本研究中失代偿期HBV-LC患者入院2周内发生SBP与未发生SBP患者的基线REE和pREE均无统计学差异，可能与并发感染的患者同时存在高代谢与低代谢有关^[17]。RQ值反映了三大营养物质代谢的情况，而npRQ则仅体现碳水化合物和脂肪的代谢情况。肝硬化患者的RQ值、npRQ值较健康对照组均显著下降，并与疾病的严重程度和生存预后相关^{[15, 18-20]}。肝硬化患者的npRQ下降，机体供能底物从碳水化合物转化为脂肪酸氧化和氨基酸糖异生，蛋白质合成下降，导致患者的肌肉含量减少^[18]。具体到三大营养物质的氧化率，肝硬化患者表现为CHO显著下降，FAT则显著升高，而PRO在肝硬化患者与健康人之间并未体现出差异^[19]。在脓毒症患者的早期，能量代谢表现RQ值下降(＜0.8)，营养底物消耗从碳水化合物转化为脂肪，存活患者的RQ值升高(＞0.8)，而死亡患者的RQ值仍维持低水平^[21]。本研究中，失代偿期HBV-LC患者并发SBP与未发生SBP患者相比较，RQ和CHO均显著下降，提示两者与并发SBP风险相关。

CRP和PCT是目前临床上常用的反映急性炎症状态的指标，作为诊断感染的重要参考依据^[22-23]。既往对肝硬化患者的相关研究中，Metwally等^[24]通过回顾性分析300例肝硬化患者的临床资料，认为CRP水平是患者发生SBP的独立危险因素(比值比=1.228, P＜0.001)；Abdel-Razik等^[25]通过比较肝硬化合并SBP(n=52)和无合并SBP(n=27)的PCT水平，结果显示PCT水平为0.94 ng/mL时，对SBP具有较高的敏感度(94.3%)和特异度(91.8%)。而Mikuła等^[26]回顾性分析63例肝硬化合并腹水患者的临床资料，结果则显示CRP和PCT与患者腹水多核细胞数呈弱相关，认为两者对于肝硬化并发SBP的预测作用低。CRP和PCT的研究结果出现上述矛盾的原因可能是CRP和PCT主要在肝细胞中表达，而肝脏疾病的严重程度影响了二者的表达水平^[22]。结合本研究结果，CRP和PCT预测失代偿期HBV-LC并发SBP的AUC值分别为74.5%和56.4%，提示CRP与失代偿期HBV-LC短期发生SBP的风险相关，而由CRP、PTA和CHO/RQ构建的模型，其AUC值为85.0%，区分度优于CRP和PCT。

PTA是反映凝血酶原时间的指标之一，PTA下降提示肝细胞合成功能下降，患者病情严重。一项荟萃分析^[27]显示，凝血酶原时间延长是肝硬化患者合并SBP的危险因素。本研究中，PTA是失代偿期肝硬化患者合并SBP的独立危险因素(比值比=0.004，P=0.008)，与既往研究结论一致。

本研究存在以下不足：(1)本研究为回顾性单中心的研究，且样本量相对较少，可能导致样本选择偏倚；(2)本研究中失代偿期肝硬化患者的SBP发生率较高(46%)，这与笔者将肝衰竭患者纳入分析有关，但两组患者的肝衰竭比例无显著差异；(3)RQ和CHO作为失代偿期HBV-LC患者合并SBP的特征性指标，其临床诊断价值还需后续通过严格筛选患者，设计前瞻性、多中心、大样本的临床研究一步明确。

总之，本研究初步对失代偿期HBV-LC患者的能量代谢指标与住院后2周内发生SBP的相关性进行探讨，结果提示失代期HBV-LC患者RQ和CHO水平下降与SBP风险相关，结合PTA、CRP和CHO/RQ比值，有助于对失代期HBV-LC短期发生SBP高风险患者进行筛查，并及时采取措施，加强营养支持，改善患者临床预后。