一项概念验证研究显示，一种简便的呼吸测试技术或将为临床医生提供更快速、更便捷的细菌感染确诊手段，从而有助于减少不必要的抗生素处方。该研究由圣犹大儿童研究医院与加利福尼亚大学旧金山分校的研究人员主导，发表于《ACS中心科学》期刊。研究发现，利用仅由感染细菌（而非人体肠道天然菌群）代谢的分子，可以快速区分细菌感染、病毒感染及非感染性炎症。

该技术的核心在于甘露醇——一种仅能被细菌分解的物质。研究人员使用天然存在的稳定同位素碳-13（而非更常见的碳-12）对甘露醇进行标记。当通过静脉注射进入人体后，这种碳-13标记的甘露醇会被感染部位的细菌代谢，产生带有标记的二氧化碳，随后通过呼气排出。利用市售的非色散红外台式分析仪即可测量呼气中标记二氧化碳的含量。该设备成本低廉，使这项测试适用于广泛的临床环境。

在临床前试验中，该呼吸测试成功检测出了肌炎、菌血症、肺炎和骨髓炎的感染迹象。研究人员针对临床常见的病原体进行了测试，包括金黄色葡萄球菌、肺炎链球菌、大肠杆菌，以及肠炎沙门氏菌——后者对镰状细胞病等免疫功能低下患者构成尤为严重的威胁。

填补诊断空白

传统的细菌感染诊断依赖于实验室培养，这个过程通常需要数天才能得出结果。而这项呼吸测试旨在填补这一时间空白，为临床诊疗提供一种快速的筛查选择。

该研究的共同通讯作者、圣犹大儿童研究医院放射学系研究员基尔·诺伊曼博士在一份声明中表示："当患者出现某些症状时，医生对可能的病原体已有初步判断。我们希望这项测试能成为一种快速筛查工具，帮助判断是否为细菌感染。"

该测试在临床难以区分感染与炎症的情况下尤其具有价值。诺伊曼特别提到镰状细胞病患者面临的挑战，这类患者出现的血管闭塞危象——纯属炎症反应——其症状可能与感染难以区分。他指出："患者可能出现疼痛、肿胀等非特异性症状，但这很可能是血管闭塞危象，即纯粹的炎症。然而，这也可能是感染。由于漏诊感染的风险很高，医生往往还是会使用抗生素，即使并非必要。"

迈向临床验证的下一步

研究人员指出，这项研究是第一步，该测试要获得临床应用验证，仍需大量后续工作。共同通讯作者、加州大学旧金山分校的大卫·威尔逊，以及第一作者、同校的玛丽娜·洛佩斯-阿尔瓦雷斯，与多机构团队共同参与了此项研究。

诺伊曼表示："我们希望探索如何将这项技术应用于基层——例如患者到急救中心或急诊科就诊时的场景。要建立真正的临床应用方案，还需要在人体上进行大量研究工作，但我们对其潜力充满热情。"

本研究得到了美国国立卫生研究院、囊性纤维化基金会以及美国黎巴嫩叙利亚联合慈善协会的支持。

图片说明：今日发表于《ACS中心科学》的研究中，共同通讯作者、圣犹大儿童研究医院放射学系的基尔·诺伊曼博士，以及合著者、该院传染病科的阿曼达·格林医学博士，展示了如何利用碳-13标记的甘露醇结合呼吸测试，即时检测细菌感染。

图片来源：圣犹大儿童研究医院