《Frontiers in Immunology》：Immunological and metabolic profiles associated with active Giardia intestinalis infection in adults with metabolic disorders: an exploratory analysis
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背景： 贾第鞭毛虫病（giardiasis）可能表现为非特异性胃肠道症状，传统诊断方法可能无法完全捕捉临床复杂患者中宿主反应的差异。本研究旨在表征代谢紊乱成人中与活动性蓝氏贾第鞭毛虫（Giardia intestinalis）感染相关的免疫学和代谢指标，并考察
背景： 贾第鞭毛虫病（giardiasis）可能表现为非特异性胃肠道症状，传统诊断方法可能无法完全捕捉临床复杂患者中宿主反应的差异。本研究旨在表征代谢紊乱成人中与活动性蓝氏贾第鞭毛虫（Giardia intestinalis）感染相关的免疫学和代谢指标，并考察这些指标随感染状态和治疗阶段的不同而存在的差异。一项探索性二次分析评估了所选变量能否联合判别感染状态。
方法： 在这项前瞻性观察性研究中，基线纳入了84名年龄40–65岁患有代谢紊乱的成人，并根据蓝氏贾第鞭毛虫感染状态进行分组；最终分析样本纳入80名受试者。研究人员评估了抗贾第鞭毛虫IgM和IgG、多重细胞因子、趋化因子及生长因子、人体测量指标和代谢参数。采用非参数检验、Spearman相关性分析和logistic回归考察感染状态及治疗阶段相关的差异。随后采用多变量logistic回归和受试者工作特征（ROC）分析评估所选变量。模型内部性能通过bootstrap重抽样和分层10折交叉验证在研究队列内进行评估。
结果： 活动性蓝氏贾第鞭毛虫感染与较低的血糖、体质指数（BMI）和胰岛素抵抗稳态模型评估值（HOMA-IR）相关，并与所选炎症介质存在差异相关。IgM、IL-12p40、IL-8、RANTES和IL-2R属于回归分析中与感染状态相关的变量。包含血糖、BMI、IgM、RANTES、IL-12p40和IL-2R的探索性整合模型表观AUC为0.953。bootstrap重抽样和分层10折交叉验证的内部性能评估在研究队列内得到相似估计值。整合模型、免疫模型和代谢模型之间表观AUC的差异仅作描述性解释，未进行ROC曲线的正式统计学比较。
结论： 在本研究人群中，活动性蓝氏贾第鞭毛虫感染与独特的免疫和代谢模式相关。探索性多变量分析确定了在本队列中具有较高表观判别性能的免疫和代谢变量组合。这些发现具有假设生成性质，所识别的预测因子组合需在规模显著更大的独立队列中进行前瞻性模型开发和外部验证，方可确定其预测或临床效用。
论文解读文章
一、研究背景与问题
蓝氏贾第鞭毛虫（Giardia intestinalis）感染仍是成人中常见但经常被低估的胃肠道功能障碍病因之一。尽管贾第鞭毛虫病典型表现为腹泻、吸收不良和体重减轻，其临床表现往往异质且非特异，尤其在合并慢性疾病的患者中更为突出。在日常诊疗中，感染者可能仅出现间歇性腹部不适、腹胀、消化不良、恶心或排便习惯改变等轻微或波动性症状，这些表现易与其他胃肠道及代谢紊乱重叠，造成诊断模糊，增加延迟识别的风险，尤其当胃肠道主诉可能被归因于既有的代谢性疾病而非寄生虫感染时。
在欧洲，贾第鞭毛虫病仍是一种重要的食源性和水源性寄生虫感染。据欧洲疾病预防与控制中心（ECDC）报告，2022年欧盟/欧洲经济区共报告10,894例确诊病例，通报率为每10万人口3.9例，各国通报率差异显著，卢森堡、比利时和西班牙最高。在波兰，贾第鞭毛虫病为法定报告传染病，2021年全国报告559例（发病率1.5/10万），2023年报告病例增至1,771例（4.7/10万），显示上升趋势。尽管报告病例以幼儿居多，成人感染同样存在，包括因胃肠道或代谢疾病就诊的个体。
蓝氏贾第鞭毛虫感染除肠道表现外，还可能影响营养状态、黏膜完整性和宿主炎症平衡，这些效应可能与代谢和免疫通路相互作用，因此在代谢紊乱患者中尤为值得关注。代谢紊乱患者可能存在慢性低度炎症、免疫应答改变和代谢平衡紊乱，可能影响宿主—病原体相互作用。然而，直接针对代谢紊乱成人贾第鞭毛虫病的研究仍有限：一项纳入104名病态肥胖个体的横断面研究检出8.7%的蓝氏贾第鞭毛虫感染，且寄生虫定植与较低HOMA-IR水平相关；另一项临床研究报道糖尿病患者中蓝氏贾第鞭毛虫抗原阳性率为15%，消化不良患者为7%，健康对照无阳性。
当前贾第鞭毛虫病诊断仍主要依赖传统寄生虫学方法，包括直接粪便镜检，但镜检检出率高度依赖样本质量、检查者经验以及包囊和滋养体的间歇性排出，单次采样可能产生假阴性结果。免疫层析和血清学方法虽有实用性提升，但性能可能受寄生虫载量和采样条件影响；免疫球蛋白等血清学标志物可反映暴露或宿主反应，但单独使用可能不足以在临床复杂患者中可靠判别活动性感染。精准诊断理念强调整合多个生物学领域而非依赖单一标志物，对贾第鞭毛虫病而言，整合免疫和代谢指标可能有助于更全面地表征感染状态。
二、研究设计与方法
研究人员开展了一项前瞻性观察性研究，计划招募100名受试者，最终基线纳入84名年龄40–65岁、既往确诊代谢紊乱（包括糖尿病前期、2型糖尿病、超重或肥胖）的成人，排除恶性肿瘤、急性炎症状态、非蓝氏贾第鞭毛虫寄生虫感染及数据不全者。受试者来自波兰三个临床中心：彼得库夫特雷布纳尔斯基AllerGen个体化医学中心、谢拉兹沃伊沃德希普医院糖尿病与内科部门及卡托维兹Preveneo健康医学中心。最终分析样本为80人，感染组与对照组各40人。
诊断采用镜检与抗原检测联合策略：每名受试者每个研究阶段采集三份粪便标本，每份均行0.9%氯化钠溶液和卢戈氏碘液直接光学显微镜检查，并采用Simple Crypto-Giardia（Operon S.A.，西班牙萨拉戈萨）快速免疫层析试验检测抗原。至少一份标本镜检阳性且抗原检测阳性者判定为感染阳性。感染者接受甲硝唑治疗（250 mg，每日三次，共7天），治疗后4–6周进行第二次评估。
免疫学评估包括：抗蓝氏贾第鞭毛虫IgM和IgG抗体（XEMA Co., Ltd.，乌克兰固相酶免疫法）；循环免疫介质采用Human Magnetic 30-plex Cytokine Panel（Thermo Fisher Scientific，美国沃尔瑟姆）微球多重免疫分析，同时检测涉及Th1、Th2和Th17通路及炎症和再生反应的细胞因子、趋化因子和生长因子。代谢和人体测量包括体重、身高、腰围、臀围、体质指数（BMI）、腰臀比（WHR）、空腹血糖、空腹胰岛素、糖化血红蛋白（HbA1c）、总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇（LDL）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL）、甘油三酯，并计算HOMA-IR。
统计分析采用TIBCO Statistica 13.3软件，正态性经Shapiro–Wilk检验评估，组间差异用Mann–Whitney U检验，配对比较用Wilcoxon符号秩检验，相关性用Spearman秩相关。先进行单变量logistic回归，p<0.05的变量进入多变量模型，采用向后逐步法进行变量筛选，并分别构建代谢模型、免疫模型及整合免疫代谢模型。模型判别性能用ROC曲线和AUC评估，单标志物最佳阈值用约登指数确定。内部性能通过10,000次bootstrap重抽样和分层10折交叉验证评估，并采用Riley等提出的框架进行事后敏感性分析考察样本量与模型复杂度关系。
三、研究结果
3.1 研究人群特征
基线时，活动性蓝氏贾第鞭毛虫感染组（B组）较未感染对照组（A组）表现出显著更低的空腹血糖（p=0.0002）、BMI（p<0.0001）和HOMA-IR（p=0.0291），腰围（p=0.0060）和WHR（p=0.0385）亦显著较低。抗寄生虫治疗后（D组），这些参数升高并趋近对照组水平，治疗前后血糖、HbA1c和HOMA-IR差异显著。血脂参数组间无显著差异，但活动性感染期间甘油三酯呈下降趋势。
3.2 组间免疫学差异
基线时，IgM抗体仅在活动性感染组检出（阳性率65%），对照组无一例IgM阳性；IgG抗体两组均存在但感染组显著更常见（72.5% vs 27.5%，p<0.00001）。治疗后，感染组IgM阳性率降至22.5%，IgG阳性率仍高（82.5%）；对照组随访时IgM仍全部阴性，IgG阳性率20%。组间差异在治疗后仍具统计学显著性（IgM p=0.00465，IgG p<0.0001）。
3.3 感染相关代谢改变
活动性感染与显著代谢参数改变相关，包括较低BMI、空腹血糖和HOMA-IR。治疗后这些指标升高并趋近对照组水平。血脂参数无显著组间差异。
3.4 细胞因子和趋化因子谱
基线时，活动性感染组较对照组显著降低的介质包括MCP-1（p=0.0168）、RANTES（p=0.0031）、IL-8（p<0.0001）和HGF（p=0.0005）。治疗后，HGF（p=0.0006）、MCP-1（p=0.0330）和IL-8显著升高，部分标志物仍与对照组存在显著差异。对照组随访期间IL-12、RANTES和HGF等部分细胞因子亦升高。
3.5 代谢与免疫参数相关性
在活动性感染组（B组），MCP-1与血糖、BMI及CRP正相关，提示所选趋化因子、炎症和代谢指标间存在关联。治疗后（D组），相关性的数量和强度减少，但涉及IL-12、IL-2R与胰岛素抵抗指标（HOMA-IR和空腹胰岛素）的关联持续存在。整体上，相关性分析识别出随感染状态和治疗阶段不同而变化的免疫—代谢关联模式。
3.6 感染相关变量的探索性回归分析
单变量logistic回归中，IgM抗体、IL-12、IL-8、RANTES、IL-2R、HGF、MCP-1和MIP-1β等免疫参数与感染状态显著相关，其中IgM抗体关联最强。多变量模型经向后逐步筛选后，保留IL-12（OR=0.977，p=0.0165）、RANTES（OR=0.992，p=0.0002）、MCP-1（OR=0.997，p=0.0405）、HGF（OR=0.996，p=0.0223）、IL-2R（OR=1.013，p=0.0015）和IL-8（OR=0.995，p=0.0021）为独立相关变量。单标志物ROC分析中，IgM的AUC最高（0.788），其次为IgG（0.646），多数细胞因子单独判别能力有限。探索性整合模型纳入血糖、BMI、IgM、RANTES、IL-12p40和IL-2R，表观AUC达0.953；bootstrap重抽样和分层10折交叉验证得到相似估计值，表明模型内部性能稳定。整合模型、免疫模型和代谢模型间AUC差异仅作描述性解释，未进行正式统计比较。
四、讨论与结论
本研究发现活动性蓝氏贾第鞭毛虫感染在代谢紊乱成人中伴随独特的免疫和代谢模式：感染者呈现较低血糖、BMI和HOMA-IR，多种炎症介质浓度降低，IgM抗体高度特异于活动性感染。抗寄生虫治疗后，代谢参数趋近对照组水平，IgM阳性率下降而IgG持续阳性，提示IgM可作为活动性感染的血清学标志。探索性整合模型显示了较高的表观判别性能，但研究人员明确指出该分析为假设生成性质，预测因子组合需在更大规模独立队列中经前瞻性模型开发和外部验证后方可确定其临床效用。研究结论强调，整合免疫和代谢多领域指标可能为临床复杂患者中蓝氏贾第鞭毛虫感染的识别提供新思路，但当前结果不应被解读为已验证的诊断或预测模型。
