脑脊液乳酸
乳酸是由厌氧糖酵解产生的，人体大多数组织均能发生厌氧糖酵解。急诊科对大多数患者进行血液乳酸测试可协助临床诊治和预后评估。目前脑脊液乳酸检查不普及。各种中枢神经系统疾病均可导致脑脊液乳酸升高，包括急性颅内感染、卒中、癫痫发作和线粒体疾病。本文讨论了脑脊液乳酸的用途及临床局限性，重点介绍了该检查可协助中枢神经系统感染和其他不明原因脑病的诊断。
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PMID：32404406
DOI: 10.1136/practneurol-2019-002191. Epub 2020 May 13
乳酸化学结构
简介
人体大多数组织均能产生乳酸，在厌氧条件下，乳酸是糖酵解的最终产物，丙酮酸可通过乳酸脱氢酶转化为乳酸，在水溶液中，乳酸几乎可完全分解为乳酸盐和H+。因此，术语“乳酸盐”和“乳酸”在某种程度上是可以互相转换。血浆中，乳酸盐被HCO3-中和。许多病理状态下可导致乳酸盐堆积。图2.简述了乳酸循环。
图2. 乳酸循环
骨骼肌里的糖原通过糖原分解作用，将葡萄糖分解为1-磷酸葡萄糖，随后转化为6-磷酸葡萄糖，进入糖酵解，在有氧情况下，6-磷酸葡萄糖转化为丙酮酸，随后进入三羧酸循环（即Kreb’s循环）；但在无氧情况下，丙酮酸通过乳酸脱氢酶转化为乳酸。乳酸通过肝脏糖异生，转化为丙酮酸，最后变成葡萄糖。
颅内一系列病变均可引起脑脊液乳酸增高（方框1.），包括颅内感染、癫痫发作（尤其是癫痫持续状态、局灶性癫痫发作伴意识丧失）、卒中、线粒体疾病。
方框1. 引起脑脊液乳酸升高的原因
颅内感染（细菌、结核杆菌、真菌）、癫痫（尤其是癫痫持续状态、局灶性癫痫发作伴意识丧失）、卒中、恶性肿瘤、线粒体疾病、遗传性代谢性疾病、蛛网膜下腔出血、颅脑创伤、缺氧性脑病、低血糖昏迷
颅内感染
社区感染中鉴别急性细菌性脑膜炎和病毒性脑膜炎
Case：一名38岁男性因头痛、颈部僵直、畏光伴眼疼痛急诊就诊，既往体健，头颅CT未见异常。脑脊液检查提示白细胞计数87/mm3，中性粒细胞为主80%，脑脊液蛋白为0.7g/L，葡萄糖3.2mmol/L（同步血糖5mmol/L），乳酸为1.7mmol/L。脑脊液肠道病毒PCR阳性，最终确认是肠道病毒脑膜炎的诊断。
急性细菌性脑膜炎可危及生命，快速诊断和尽早抗生素治疗可挽救生命。相反，急性病毒性脑膜炎通常是自限性的。临床中，许多病毒性脑膜炎在状况不明的情况下使用抗生素，将明显增加细菌耐药、院内感染、住院花费增加、住院时间延长的风险。两种细菌（包括结核菌）和真菌性脑膜炎均会引起脑脊液乳酸升高。引起乳酸升高的原因包括细菌产生乳酸、脑水肿、血管炎和脑缺血，这些情况均会引起无氧代谢，从而增加乳酸产生。
多项前瞻性和回顾性研究、设计良好的荟萃分析显示，脑脊液乳酸≥3.5mmol/L鉴别细菌性和病毒性脑膜炎上，具有很高的敏感性（96-98%）和特异性（88-94%）。而且脑脊液乳酸优于传统脑脊液检查（包括脑脊液常规生化检查）。脑脊液乳酸迅速下降（如多次检查脑脊液）提示急性细菌性脑膜炎预后良好。
常规脑脊液检查（如白细胞计数和分类）以及脑脊液/血清糖检查的特异性差，例如，肠道病毒脑膜炎（如上述）患者的脑脊液检查可能提示细菌性脑膜炎。这种情况下，脑脊液乳酸具有很高的隐形预测价值，可极大的协助诊断及帮助决定是否停用抗生素。临床医生可根据现有的指南（如英国感染协会的共识指南）诊治可疑的急性细菌性脑膜炎，但他们只推荐抗生素使用前行脑脊液乳酸检查，因为抗生素用后该项检查的敏感性显著下降（低于50%）
在紧急情况下，其他脑脊液生化指标（尤其是脑脊液蛋白和糖），应与脑脊液乳酸一同送检来查找可能的诊断。然而不幸的是，送检脑脊液时常常不送同步血糖，没有同步血糖的脑脊液糖的参考价值有限，诊断细菌性脑膜炎的敏感性差。而脑脊液乳酸和血乳酸水平无关，不需要同步血乳酸。
临床中仍需要注意鉴别其他导致脑脊液乳酸升高的病理情况（方框1.）
脑外科术后的细菌性脑膜炎
Case：一名45岁男性，因动脉瘤破裂蛛网膜下腔出血行开颅手术及脑室外引流。术后3天，患者出现发热、GCS评分下降。脑脊液检查提示白细胞27/mm3，蛋白0.7g/L，糖2.2mmol/L（血糖5.8mmol/L）。脑脊液乳酸升高至8.7mmol/L。考虑术后院内细菌性脑膜炎后开始抗生素治疗，后来脑脊液培养为金黄色葡萄球菌。
神经外科术后细菌性脑膜炎不少见，开颅术后发病率在0.3-8.6%，但它和脑外科术后化学性/无菌性炎症鉴别困难，两者在脑脊液生化常规结果上难以区分，因此在临床上诊断是一项挑战。在这种情况下，脑脊液乳酸具有很高的阴性预测价值，可协助临床医生做出更有信心的诊断，防止他们过早停用抗生素。术后疑诊细菌性脑膜炎者中，脑脊液乳酸≥4mmol/L预测价值高于脑脊液细胞计数和脑脊液糖下降。
脑脊液乳酸有助于鉴别脑脊液分流术后感染，分流术后的感染常见，发生率在5-15%，尤其是分流管置入术后4周内，但研究数据不是完全一致。在感染风险低患者中，如出现脑脊液乳酸升高需重新考虑感染可能；而感染风险高者如过脑脊液乳酸低不能排除感染（尤其是患者已行抗生素治疗）
线粒体脑病
Case：一名50岁女性，既往有感觉神经性听力减退、需胰岛素治疗的糖尿病，因突发意识模糊和躁动急诊就诊，头颅MRI扫描显示皮层及皮层下水肿，累及左右颞叶和顶叶。鉴别诊断广泛，包括感染、免疫介导的脑炎、代谢因素。脑脊液检查结果显示白细胞计数、蛋白、糖均正常，乳酸升高至5.1mmol/L。血乳酸正常，脑脊液乳酸升高提示存在线粒体脑病，进一步检查发现伴有乳酸酸中毒和卒中样发作，最终确诊为线粒体脑病。
脑脊液乳酸可用于突发意识模糊（不明原因脑病）的鉴别诊断。这类患者常常当作单纯疱疹病毒性脑炎来经验治疗，临床还会考虑自身免疫性边缘性脑炎可能。在单纯疱疹性病毒性脑炎中，脑脊液乳酸通常只轻度升高（<3.5mmol/L）。因此，脑脊液乳酸含量明显升高，表明存在颅内细菌感染或罕见的病理状况，例如线粒体脑病（见上述）。同样，自身免疫性边缘性脑炎患者的脑脊液乳酸水平正常，如出现明显升高也提示另外的原因可能。但是需要注意的是，单纯疱疹病毒性脑炎和自身免疫边缘性脑炎均可能有癫痫发作（局灶性和全身性发作），引起脑脊液乳酸升高，可能误导临床。
在原发线粒体疾病中，糖酵解增加线粒体利用丙酮酸负担，导致乳酸含量升高。因此，在有神经系统症状的患者中，脑脊液乳酸升高是提示潜在线粒体疾病的有效指标。
尽管潜在的线粒体功能障碍可能会导致血和脑脊液中的乳酸均升高，但该结果非特异性。此外，原发线粒体疾病的血和脑脊液乳酸也可以正常或轻度升高，包括POLG相关的线粒体疾病，Leber遗传性视神经病变，Leigh’s病和Kearns-Sayre综合征。
总结
本文重点介绍了脑脊液乳酸检查协助临床神经科医生诊疗，这也是一种相对廉价、检测迅速、不需要同步血乳酸的检查，因此可作为社区获得性细菌性脑膜炎的有利辅助检查，并且可协助确认急性病毒性脑炎从而尽早停用抗生素。而且对于术后并发症的判断，可将化学性/无菌性脑膜炎和院内感染区分开来，也可识别分流术后感染。在一些原因不明的脑病中，线粒体疾病可出现脑脊液乳酸升高。但目前脑脊液乳酸检查未普及，而且没用于诊断和治疗。
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关键要点
（1）脑脊液乳酸检测价格便宜，在临床中对协助诊断用处大
（2）脑脊液乳酸≥3.5mmol/L在怀疑社区获得性急性脑膜炎患者中，鉴别细菌还是病毒感染有很高的敏感性和特异性
（3）脑脊液乳酸≥4mmol/L可借助术后患者鉴别化学性/无菌性脑膜炎和感染性脑膜炎
（4）脑脊液乳酸可协助诊断线粒体疾病，遗传性代谢性疾病。
叶相如
华山医院神经重症住院医生，目前从事神经重症、气道管理、感染方向的临床及科研工作。
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