甘 琳,李 倩
(皖南醫(yī)學(xué)院弋磯山醫(yī)院急診內(nèi)科,安徽蕪湖 241001)
急危重癥患者因嚴重的創(chuàng)(燒)傷、中毒及感染等應(yīng)激,神經(jīng)—體液調(diào)節(jié)機制被激活,各種應(yīng)激激素及炎癥介質(zhì)、細胞因子分泌異常,機體出現(xiàn)一系列病理生理改變。有學(xué)者提出持續(xù)性炎癥—免疫抑制分解代謝綜合征(persistent inflammation immuno-suppression catabolism syndrome,PICS)[1]的觀點,即急危重癥患者同時面臨著持續(xù)性炎癥、免疫功能紊亂、繼發(fā)感染和嚴重的高蛋白、能量消耗等幾大難題,相互之間形成惡性循環(huán)并長期困擾著人類。免疫功能紊亂在急危重癥發(fā)生、發(fā)展過程中扮演重要角色,以細胞免疫功能紊亂尤為突出。
嚴重的創(chuàng)傷、手術(shù)、感染等作為常見的應(yīng)激因素,一方面可立即啟動急危重癥患者的免疫應(yīng)答機制,包括細胞免疫及體液免疫,使機體免于疾病及各種有害因素的侵襲;另一方面,由下丘腦—垂體—腎上腺軸和“膽堿能抗炎通路”組成的復(fù)雜的神經(jīng)—內(nèi)分泌—免疫網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在急性期之后膿毒癥的發(fā)生發(fā)展過程中可能起負向調(diào)控作用[2]。早期機體多表現(xiàn)為強烈的炎癥反應(yīng)、免疫亢進,但短暫的免疫功能亢進隨后多立即轉(zhuǎn)變?yōu)槊庖咭种粕踔撩庖呗楸?,促炎反?yīng)可能轉(zhuǎn)變?yōu)榭寡追磻?yīng)并最終走向炎癥/抗炎交替制衡而進一步加重免疫功能障礙,導(dǎo)致病情錯綜復(fù)雜。
嚴重創(chuàng)(燒)傷后機體細胞免疫功能變化主要與創(chuàng)(燒)傷后膿毒癥密不可分[3]。但有研究報道,未發(fā)生膿毒癥的早期燒(創(chuàng))傷患者外周血 CD4+CD25+調(diào)節(jié)性 T細胞(CD4+CD25+Treg)占CD4+T淋巴細胞百分比均明顯增高,CD4+CD25+Treg對T淋巴細胞增殖的抑制顯著增強,這主要與 CD4+CD25+Treg分泌的白細胞介素4(IL-4)、IL-5及IL-10等抑制性細胞因子顯著升高有關(guān)[4]。Treg可調(diào)節(jié)淋巴細胞、巨噬細胞、樹突狀細胞的免疫功能狀態(tài)而參與創(chuàng)(燒)傷患者的免疫紊亂。除了CD4+CD25+Treg之外,嚴重的燒傷還可以激活另一種Treg即自然殺傷T淋巴細胞,它一方面可通過釋放IL-4和干擾素-γ(TNF-γ)等細胞因子而激活免疫系統(tǒng),促進巨噬細胞及中性粒細胞的殺菌活性,另一方面亦可因炎癥因子過渡激活而導(dǎo)致多臟器功能障礙綜合征(MODS)[5]。
此外,研究發(fā)現(xiàn)嚴重?zé)齻颊咴缙谕庵苎獦渫粻罴毎?DC)數(shù)量減少,且燒傷面積越大、燒傷程度越嚴重則DC減少越明顯,患者發(fā)生膿毒癥的概率也隨之增加[6]。DC作為重要的專職抗原呈遞細胞,在啟動特異性免疫應(yīng)答中發(fā)揮重要作用,DC數(shù)量減少直接導(dǎo)致機體免疫功能低下。van den Berg等[7]發(fā)現(xiàn)燒傷患者DC對T細胞的刺激能力減弱,而這并不利于創(chuàng)面的愈合。
張國林等[8]等發(fā)現(xiàn)急性有機磷農(nóng)藥中毒患者外周血CD3+、CD4+T淋巴細胞計數(shù)明顯低于正常對照組,且與中毒程度(輕、中、重度)有關(guān)。在急性百草枯中毒患者體內(nèi)也可檢測到免疫球蛋白IgA、IgG、IgM 及補體 C3、C4 降低[9]。急性農(nóng)藥中毒患者免疫功能紊亂主要與:(1)毒物對免疫器官及免疫細胞的直接損害,造成細胞免疫功能低下;(2)中毒后機體釋放大量氧自由基,對組織器官尤其是對腎臟的損害,造成蛋白大量丟失,同時急性期患者蛋白質(zhì)—能量攝入不足均可導(dǎo)致體液免疫功能低下;(3)細胞因子/炎癥介質(zhì)分泌失衡,且隨著中毒程度的加重,這種炎癥失衡現(xiàn)象更明顯,最終將會導(dǎo)致多臟器功能障礙綜合征(MODS)[10]。
急性重癥胰腺炎(severe acute panreatitis,SAP)又稱急性壞死性胰腺炎,以胰腺大量壞死伴細胞因子活化為特征,嚴重者可進展為膿毒癥、MODS等,研究發(fā)現(xiàn)患者外周血CD3+、CD4+淋巴細胞計數(shù)和 CD4+/CD8+比值下降[11]。此外,分泌型IgA(SecretoryIgA,sIgA)在 SAP 的腸道免疫應(yīng)答中發(fā)揮重要作用。sIgA可與腸道致病菌特異性結(jié)合形成抗原抗體復(fù)合物,發(fā)揮抑菌、殺菌作用;同時還可以通過調(diào)節(jié)T細胞活性、增強單核細胞活性、抑制自然殺傷細胞(NK細胞)活性、調(diào)理吞噬細胞的吞噬活性等[12]從而調(diào)節(jié)機體的免疫功能。SAP免疫紊亂機制未明,動物實驗顯示,SAP免疫紊亂與Toll樣受體(Toll-like receptors,TLRs)有關(guān),TLRs廣泛分布于巨噬細胞、樹突狀細胞等表面,在固有免疫及適應(yīng)性免疫中起重要作用,TLR2、TLR4和TLR9可能直接或間接參與SAP的發(fā)病及膿毒癥的發(fā)生[13]。
嚴重的創(chuàng)傷、燒傷及外科手術(shù)所誘發(fā)的全身性感染均可導(dǎo)致膿毒癥,而MODS是膿毒癥后期難以避免的常見并發(fā)癥之一。參與膿毒癥及MODS免疫功能障礙的細胞包括淋巴細胞、Treg、單核巨噬細胞及DC等各種免疫細胞[14],其中,Treg被認為是膿毒癥細胞免疫中重要的T細胞亞群之一,膿毒癥患者外周血CD4+CD25+Treg明顯升高,它可以通過過表達表面分子淋巴細胞毒性相關(guān)抗原-4(CTLA-4)、釋放抑制性細胞因子、膜標(biāo)記分子或抑制促炎因子(包括IL-2、IL-10、TGF-13)、叉頭翼狀螺旋轉(zhuǎn)錄因子 3(Foxp3)等的生成,誘導(dǎo)T細胞凋亡[15-18],而T細胞及DC凋亡增加可能是膿毒癥免疫紊亂的重要環(huán)節(jié)之一。此外,膿毒癥患者CD14+單核細胞人白細胞DR抗原(CD14+HLA-DR)表達率降低,Volk[19]等則提出以 CD14+HLA-DR <30%定義為膿毒癥免疫抑制,提示患者病情嚴重、預(yù)后差[20]。細胞因子和(或)炎癥介質(zhì)分泌失??娠@著影響各種免疫細胞的分化與功能而間接導(dǎo)致膿毒癥免疫紊亂[21],最常見的如高遷移率族蛋白B1(HMGB1)作為膿毒癥晚期的一種炎癥介質(zhì),可顯著影響樹突狀細胞(DC)的分化、T淋巴細胞的功能并直接誘導(dǎo) MODS[22]。
近年來基因水平的研究表明,微小RNA(microRNA,miRNA,miR)與機體免疫調(diào)節(jié)關(guān)系密切。miR是一類由19~25個核苷酸組成的內(nèi)源性非編碼單鏈RNA,它既能促進炎性因子釋放引起免疫亢進,又能誘導(dǎo)細胞凋亡或降解炎性因子引起免疫抑制。業(yè)已發(fā)現(xiàn) miR-1d、7、148、204、210、216和296等多種miR可以促進細胞凋亡,miR-214則抑制細胞凋亡[23];miRNA-146a 與內(nèi)毒素耐受有關(guān)[24],miRNA-155與膿毒癥休克有關(guān)[25],而外周血 miRNA-150、miRNA-146a和miRNA-223更被視作膿毒癥特異性的血清標(biāo)志物[26-27]。
有研究報道急性心肌梗死(acute myocardial infarction,AMI)及不穩(wěn)定型心絞痛(unstable angina pectoris,UAP)患者外周血 CD3+、CD8+T淋巴細胞下降,CD4+/CD8+比值上升,IgG 及 C3、C4 升高[28],這種細胞免疫功能的低下及體液免疫亢進可促成免疫復(fù)合物的形成及沉淀、內(nèi)皮細胞損傷、血小板的黏附與聚集及脂質(zhì)沉積,而這些與冠心病粥樣斑塊的形成密切相關(guān)[29]。
免疫紊亂與各種急危重病的發(fā)生及發(fā)展息息相關(guān),調(diào)整機體的免疫應(yīng)答反應(yīng)來干預(yù)疾病的進展是當(dāng)今的研究熱點之一,包括免疫營養(yǎng)素及免疫增強劑的應(yīng)用。
目前已在臨床應(yīng)用的免疫營養(yǎng)素包括谷氨酰胺、精氨酸、ω-3多不飽和脂肪酸、核苷酸和生態(tài)免疫營養(yǎng)制劑。免疫營養(yǎng)素不僅可以改善患者的營養(yǎng)狀態(tài)還可以改善危重患者的細胞免疫功能狀態(tài),在減少感染發(fā)生率、減輕炎癥反應(yīng)、縮短住院時間等方面具有一定的優(yōu)勢[30]?;诿庖咭种粕踔撩庖呗楸缘拿庖咴鰪妱┲饕糜趪乐啬摱景Y的治療,目前研究較多的有?!奘杉毎浯碳ひ蜃?GMCSF),干擾素-γ(INF-γ)、胸腺肽(Tα-1)、IL-17 和負性共刺激因子PD-1。研究表明這些藥物能夠改善患者的免疫狀態(tài),增強機體抵御病原微生物的能力,減少繼發(fā)感染發(fā)生率,降低病死率[31]。
免疫調(diào)理治療曾一度讓人們在攻克急危重癥的道路上看到希望,但臨床上關(guān)于免疫營養(yǎng)素及免疫增強劑的確切療效各家報道不一,且在劑型、使用途徑及用量、使用時機等方面也存在較大爭議。此外,臨床工作中缺乏監(jiān)測免疫功能狀態(tài)的客觀、有效的指標(biāo)和完整的評估體系,這些因素均導(dǎo)致免疫調(diào)理治療開展受限。
綜上所述,急危重癥病人多合并有不同程度的免疫功能紊亂并與病情進展及預(yù)后密切相關(guān),但其確切機制仍不明。免疫調(diào)理治療雖然備受關(guān)注,但目前的研究多局限于動物實驗而并未得到廣泛應(yīng)用。免疫功能紊亂或是免疫調(diào)理治療均有待更深入的研究。
[1]Gentile LF,Cuenca AG,Efron PA,et al.Persistent inflammation and immunosuppression:a common syndrome and new horizon for surgical intensive care[J].Trauma Acute Care Surg,2012,72(6):1491-1501.
[2]姚詠明.重視膿毒癥免疫功能的負向調(diào)控作用[J].中華急診醫(yī)學(xué)雜志,2012,21(2):117-119.
[3]Gouel-Chéron A,Venet F,Allaouchiche B,et al.CD4+T-lymphocyte alterations in trauma patients[J].Critical Care,2012,16(3):432.
[4]陳 鑫,張紅艷.CD4+CD25+調(diào)節(jié)性T細胞在嚴重?zé)齻葢?yīng)激狀態(tài)下對免疫系統(tǒng)的影響[J].重慶醫(yī)學(xué),2012,41(16):1647-1649.
[5]Souza-Fonseca Guimaraes F,Cavaillon JM,Adib-Conquy M.Benchto-bedside review:Natural killer cells in sepsis:guilty or not guilty?[J].Crit Care,2013,17(4):235.
[6]劉 茜,陸江陽,王曉虹,等.嚴重?zé)齻颊咄庵苎獦渫患毎淖兓芭R床意義[J].中國危重病急救醫(yī)學(xué),2011,23(11):678-680.
[7]Van Den Berg LM,De Jong MA,Witte L,et al.Burn injury suppresses human dermal dendritic cell and Langerhans cell function[J].CellImmunol,2011,268(1):29-36.
[8]張國林,王希英.急性有機磷農(nóng)藥中毒患者免疫功能的變化及意義[J].中華急診醫(yī)學(xué)雜志,2003,12(6):415-416.
[9]吳麗紅,李艷輝.百草枯中毒發(fā)病機制的研究進展[J].中華急診醫(yī)學(xué)雜志,2007,16(5):554-556.
[10]吳孟章,歐陽蕩玉,黃 芳,等.急性有機磷中毒患者早期血清中白細胞介素10和腫瘤壞死因子α的表達[J].中華急診醫(yī)學(xué)雜志,2011,20(7):746-748.
[11]Matsuada N,Nishihira J,Takahashi Y,et al.Role of macrophage migration inhibitory factor in acute lung injury in mice with acute pancreatitis complicated by endotoxemia[J].Respir Cell Molbiol,2006,35(2):198-205.
[12]Mantis NJ,F(xiàn)orbes SJ.SecretoryIgA:arresting microbial pathogens at epithelial borders[J].ImmunolInves,2010,39(45):383-406.
[13]Giakoustidis A,Mudan SS,Giakoustidis D.Dissecting the stress activating signaling pathways in acute pancreatitis[J].Hepatogastroenterology,2010,57(99/100):653-656.
[14]Kimura F,Shimizu H,Yoshidome H,et al.Immunosuppression following surgical and traumatic injury[J].Surg Today,2010,40(9):793-808.
[15]曹 超,馬 濤,尤勝義.調(diào)節(jié)性T細胞在膿毒癥免疫功能障礙的研究進展[J].中華急診醫(yī)學(xué)雜志,2013,22(11):1301-1304.
[16]Venet F,Pachot A,Debard AL,et al.Human CD4+CD25+regulatory T lymphocytes inhibit lipopolysaecharide-induced monocyte survival through a Fas/Fas ligand-dependent mechanism[J].Immunol,2006,177(6):6540-6547.
[17]欒櫻譯,姚詠明.膿毒癥中免疫負調(diào)控途徑的研究進展[J].中國病理生理雜志,2011,27(3):616-619.
[18]Inoue S,Bo L,Bian J,et al.Dose-dependent effect of anti-CTLA-4 on survival in sepsis[J].Shock,2011,36(1):38-44.
[19]Volk HD,Reinke P,Krausch D.Monocyte deactivation rationale for a new therapeutic strategy in sepsis [J].Intensive Care Med,1996,22(Suppl 4):1-8.
[20]Venet F,Tissot S,Debard AL,et al.Decreased monocyte human leukocyte antigen—DR expression after severe burn injury:Correlation with severity and secondary septic shock[J].Crit Care Med,2007,35(8):1910-1917.
[21]Hotchkiss RS,Coopersmith CM,McDunn JE,et al.The sepsis seesaw;tilting toward immunosuppression[J].Natl Med,2009,15(5):496-497.
[22]Zhang Y,Yao YM,Huang LF,et al.The potential effect and mechanism of high-mobility group box 1 protein on regulatory T cellmediated immunosuppression[J].Interferon Cytokine Res,2011,31(2):249-257.
[23]Cheng AM,Byrom MW,Shelton J,et al.Antisenseinhibition of human miRNAs and indications for an involvement of miRNA in cell growth and apoptosis[J].Nucleic Acids Res,2005,33(4):1290-1297.
[24]Nahid MA,Pauley KM,Satoh M,et al.MICRORNA-1 46A is critical for endotoxin-induced tolerance.Implication on innate immunity[J].Biol Chem,2009,284(50):34590-34599.
[25]FaraoniI,Antonetti FR,Cardone J,et al.miR-1 55 gene:a typical multifunctional microRNA[J].Biochim Biophys Acta,2009,1792(6):497-505.
[26]Vasilescu C,Rossi S,Shimizu M,et al.MicroRNA fingerprints identify miR-150 as a plasma prognostic marker in patients with sepsis[J].PLoSOne,2009,4(10):e7405.
[27]Wang JF,Yu ML,Yu G,et al.Serum miR-146a and miR-223 as potential new biomarkers for sepsis[J].Biochem Biophys Res Commun,2010,394(1):184-188.
[28]陳 彧,任甜甜.冠心病患者免疫功能臨床研究[J].國際檢驗醫(yī)學(xué)雜志,2013,34(14):1815-1817.
[29]Stoll G,Bendszus M.Inflammation and atherosclerosis:novel insights into plaque formation and destabilization[J].Stroke,2006,37(7):1923-1932.
[30]楊 樺.免疫營養(yǎng)素在危重患者中的臨床應(yīng)用及研究進展[J].臨床外科雜志,2012,20(12):839-842.
[31]宋振舉,童朝陽.嚴重膿毒癥免疫調(diào)節(jié)治療:從免疫抑制走向免疫增強[J].中華急診醫(yī)學(xué)雜志,2014,23(4):365-368.