史玉龍周大勇

【摘要】細胞因子借助其自身表達從而刺激其他細胞，使其能夠在炎癥、凝血、血管功能的改變中起到重要作用，通過觀察不同類別的細胞介質(zhì)在宿主反應的相互關(guān)系和相互影響，促使人們尋求更加積極有效的治療靶點，從而提升膿毒癥患者的生存率，降低醫(yī)療成本。筆者主要綜述了幾種細胞因子在膿毒癥發(fā)病機制中的作用以及病程中的變化水平。

【關(guān)鍵詞】膿毒癥；細胞因子；研究進展

【中圖分類號】R329.2【文獻標志碼】 A【文章編號】1007-8517（2016）21-0039-04

Abstract：

Keywords：

膿毒癥是指微生物入侵機體后引起感染進而導致全身性炎癥反應綜合征的一種表現(xiàn)，是人體對感染的先天免疫反應導致的，它可以使細胞和組織出現(xiàn)損傷[1]，從而導致全身性的嚴重感染和多器官功能障礙（MODS），本病通常具有較高的死亡率，臨床上按照患者病情的嚴重程度可將其分為：膿毒癥、嚴重膿毒癥、膿毒性休克及多器官功能衰竭[2]。

膿毒癥的臨床表現(xiàn)通常包括以下三個方面：原發(fā)性感染病灶的出現(xiàn)；全身性炎性反應；組織器官灌注不足和功能下降[3]。膿毒癥的病理發(fā)展有其復雜的過程，主要包括細胞因子的釋放、中性粒細胞及單核細胞的激活以及血漿蛋白級聯(lián)系統(tǒng)（如補體系統(tǒng)、內(nèi)源性及外源性凝血途徑、纖維蛋白溶解系統(tǒng)）的激活[4]，膿毒癥通常是炎癥、凝血和纖維蛋白溶解共同作用產(chǎn)生的結(jié)果，故需了解炎癥細胞因子的產(chǎn)生過程和細胞因子的信號轉(zhuǎn)導在膿毒癥發(fā)展過程所起到的作用及其產(chǎn)生的一系列影響。

1蛋白C系統(tǒng)

蛋白C（PROC）系統(tǒng)是一種重要的凝血調(diào)控系統(tǒng)，主要包含蛋白（CPC）、蛋白S（PS）、蛋白C抑制物（PCI）及血栓調(diào)節(jié)蛋白（TM）?；罨鞍證（APC）在嚴重膿毒癥中發(fā)揮重要作用，從PROC到APC的轉(zhuǎn)化通常依賴于凝血酶與血栓調(diào)節(jié)蛋白（TM）的復合體[5]。

抗凝性是蛋白C系統(tǒng)的特性之一。膿毒癥發(fā)生后，單核-巨噬細胞被一些組織因子激發(fā)后，可以引發(fā)血管損害從而快速啟動凝血系統(tǒng)，并產(chǎn)生凝血因子IXa或Xa。細胞因子Xa和Va結(jié)合后生成Va-Xa復合物，能夠在短時間內(nèi)將凝血酶原轉(zhuǎn)化為凝血酶，從而導致纖維蛋白形成并激活血小板及內(nèi)皮細胞[6]。血栓調(diào)節(jié)蛋白（TM）和凝血酶存在著很高的親和力，凝血酶—血栓調(diào)節(jié)蛋白復合物可以使凝血酶發(fā)揮促進PROC活化的作用，促使PROC激活率遠遠超過其正常值，并且能夠在很大程度上抑制凝血酶的活性，降低其激活血小板和內(nèi)皮細胞的能力。EPCR與PROC結(jié)合后圍繞在凝血酶—血栓調(diào)節(jié)蛋白復合物周圍。PROC被激活后形成APC，其仍是與EPCR結(jié)合的狀態(tài)，沒有抗凝活性[7]。從EPCR上解離出來的APC，與蛋白S結(jié)合后可以很快發(fā)生作用：滅活因子，這樣的作用使因子無法與血小板結(jié)合，同時也能夠使凝血酶的產(chǎn)生被抑制，進而阻斷凝血級聯(lián)反應。

當患者處于膿毒癥狀態(tài)時，機體的抗凝系統(tǒng)功能受到損傷，從而使患者的凝血——纖溶系統(tǒng)功能受到影響，如此會使血管內(nèi)凝血的發(fā)生、發(fā)展速度加快，同時機體因為大量血小板的消耗，進而發(fā)生機體的廣泛性出血，器官受損加重，導致惡性循環(huán)。鐘旋等[8]通過一系列臨床研究證實了PROC基因多態(tài)性和膿毒癥發(fā)病過程中的血小板濃度有一定的相關(guān)性。內(nèi)皮細胞受到損傷造成炎癥反應加重。而炎癥反應對血管內(nèi)皮功能也產(chǎn)生作用，會加重血管內(nèi)皮功能的紊亂。同時血管活性物質(zhì)從內(nèi)皮細胞中產(chǎn)生，因而影響血壓。而微血管的功能受損使器官組織灌注量不足，因而引起組織器官功能紊亂以及衰竭[9]。

2鈣結(jié)合蛋白S100

S100蛋白家族是鈣結(jié)合蛋白家族之一，主要以鈣離子依賴的方式調(diào)控細胞活動，其生物學功能有參與炎癥反應、調(diào)控細胞的生長與分化等多種功能。家族成員中的S100A8、S100A9、S100A12在細胞外通常作用于白細胞、調(diào)控靶細胞增殖、參與調(diào)節(jié)巨噬細胞以及炎癥細胞的活性等[10]。

S100A12得基因位于人染色體1q21，包括兩個EF手型螺旋—環(huán)—螺旋結(jié)構(gòu)，疏水區(qū)在其兩側(cè)，而鉸鏈區(qū)在其中間，鉸鏈區(qū)和梭基端擴展區(qū)在不同成員中不斷變化，具有獨特的生物學活性[11]。S100A12主要表達中性粒細胞，淋巴細胞、單核細胞中也有表達。S100A12常與RAGE結(jié)合，借助細胞內(nèi)的信號轉(zhuǎn)導途徑激活反應性氧自由基、絲裂原激活蛋白激酶、NF- kβ和其他信號途徑[12]，比如白介素-1β、6、8（IL-1β、6、8）、血管細胞粘附分子-1（VCAM-1）、單核細胞趨化蛋白-1（MCP-1）等，構(gòu)成機體的炎性反應、免疫防御反應，調(diào)節(jié)細胞生長分化、生長抑制、誘導細胞凋亡等。劉志華[13]及侯斐等[14]通過實驗研究發(fā)現(xiàn)S100A12可能在機體促炎反應中起著重要的作用。

活化后的巨噬細胞在機體炎癥損傷部位能夠分泌S100A8和S100A9，S100A8和S100A9在Ca2+作用下形成S100A8/A9二聚體復合物，從而可以發(fā)揮其生物學功能。S100A8/A9作為急性炎癥反應時活化的噬細胞的標志性蛋白，通常聚集出現(xiàn)在炎癥的急性期[15]，其在炎癥中作為趨化靶點參與調(diào)控炎性細胞的遷移和粘附，研究表明[16]在炎癥的急性期中性粒細胞、巨噬細胞等吞噬細胞在炎癥因子刺激下能分泌大量S100A8/A9，激活Toll樣受體4，促進TNF-a分泌，促進內(nèi)皮細胞粘附單核細胞、中性粒細胞等進入機體炎癥部位，釋放大量炎性細胞因子，參與放大SIRS，導致過度炎癥反應及炎癥損傷，在啟動膿毒癥病程中起關(guān)鍵作用。高莎莎[17]通過研究發(fā)現(xiàn)S100A8/A9表達與炎癥因子TNF-α、IL-6的表達呈正相關(guān)，并與肝臟、肺臟等組織的損傷存在正相關(guān)關(guān)系，表明其可能會加重炎癥因子引發(fā)的炎癥反應，在新生兒膿毒癥中起重要作用。S100A8/A9還可以刺激L-選擇素的脫落，上調(diào)并活化粘附分子Mac-1，誘導中性粒細胞通過Mac-1粘附于纖維蛋白原[18]，使中性粒細胞遷移至病變部位從而參與炎癥反應。徐玉東等[19]對臨床研究發(fā)現(xiàn)血漿S100A8/A9濃度在膿毒癥患者中處于高表達。

3降鈣素原

降鈣素原（PCT）由116個氨基酸組成的蛋白質(zhì)分子，由甲狀腺C細胞合成與分泌。降鈣素原在生理狀態(tài)下幾乎不能被檢測到，但是當機體受到細菌感染或者發(fā)生全身嚴重細菌感染，降鈣素原（PCT）水平會表現(xiàn)為異常升高，并且與疾病感染的嚴重程度具有相關(guān)性[20]。王嬌等[21]將85例膿毒癥患者分為早期、重度、膿毒性休克三組，通過臨床觀察發(fā)現(xiàn)膿毒性休克組患者降鈣素原水平顯著高于早期膿毒癥患者組（P<0.05），也高于重度膿毒癥患者組（P<0.05）。血清降鈣素原檢測可以動態(tài)監(jiān)測膿毒癥患者病情的變化，反映膿毒癥患者細菌感染的嚴重程度，為臨床醫(yī)師評估患者病情的轉(zhuǎn)歸提供了有效的客觀依據(jù)。伍方紅等[22]經(jīng)過臨床觀察75例膿毒癥患者，發(fā)現(xiàn)預后良好的膿毒癥患者一般PCT下降幅度大或治療前升高的水平比病情嚴重的患者低。劉楊等[23]將56例膿毒癥患者分為生存組和死亡組，通過觀測發(fā)現(xiàn)死亡組患者其發(fā)病早期降鈣素原明顯升高，經(jīng)過分析得知PCT對死亡的預測有較高的敏感性。

5巨噬細胞

細菌感染引發(fā)膿毒癥時，機體的第一道防線是巨噬細胞。膿毒癥早期典型特征是巨噬細胞異?；罨痆24]。李曉萍等[25]研究表明血清巨噬細胞MIP-2有助于膿毒癥的早期診斷，能有效評估膿毒癥的發(fā)展過程。LPS、BLP、LTA與Toll樣受體結(jié)合，可以啟動巨噬細胞活化，激活炎癥信號，釋放多種炎癥介質(zhì)，而活化的細胞免疫反應又可以反饋性調(diào)節(jié)免疫反應的強度[26]，通過體循環(huán)分泌到達靶細胞和靶組織部位，發(fā)揮其生物學活性，從而引起炎癥反應。巨噬細胞通過其表達G蛋白偶聯(lián)轉(zhuǎn)膜結(jié)構(gòu)域、補體受體、免疫球蛋白Fc段受體、Toll-like受體和細胞因子受體等多種受體參與炎癥調(diào)節(jié)。TREM-1分子是新發(fā)現(xiàn)的噬細胞標志物[27]， TREM-1和內(nèi)段信號分結(jié)合組成TREM-1 /DAP 12通路，能夠活化巨噬細胞，調(diào)節(jié)炎癥反應。炎癥與感染過程中，TREM-1可溶性成分被釋放至循環(huán)中，膿毒癥可溶性TREM-1的升高與較差的預后具有相關(guān)性[28]?；颊甙l(fā)生膿毒癥時，因為巨噬細胞釋放促炎因子的能力下降，釋放抑制性因子增多，表達協(xié)同刺激分子減少，抗原呈遞能力下降，吞噬能力下降，從而自身發(fā)生凋亡。張文凱等[29]通過研究表明膿毒癥時肺泡巨噬細胞能夠被激活，使中性粒細胞遷移。

6脂多糖

膿毒癥感染中約50%是革蘭陰性桿菌引起的感染，而革蘭陰性桿菌的主要胞壁成分是脂多糖[30]。脂多糖在LBP結(jié)合蛋白的幫助下，能夠與單核細胞表面受體TLR4、CD 14分子結(jié)合，形成一種三分子復合物，活化核內(nèi)NF-KB和ERK等信號通路，釋放TNF-α和IL-1等促炎性細胞因子[31]，導致機體廣泛炎性反應的發(fā)生。炎癥因子的增多使內(nèi)皮細胞粘附性增加，加劇促凝及抗凝血功能異常[32]。LPS 經(jīng)LBP/CD14 的識別和調(diào)控后使細菌對LPS 的敏感性增強，導致內(nèi)皮細胞的受損、血管通透性的增加以及凝血功能的異常。周榮等[33]通過實驗研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)大鼠尾靜脈注射LPS后，大鼠TNF-α及IL-1β濃度升高，表明其可誘導膿血癥的發(fā)生。

7超敏C反應蛋白

C反應蛋白（CRP）是機體炎癥、感染、創(chuàng)傷等導致組織損傷時所產(chǎn)生，主要由IL-6刺激下有肝臟合成，炎癥開始后的6～12h就能夠在血液中檢測到升高的CRP，48H能夠達到高峰。急性感染及炎癥反應時，CRP的水平可以達到正常值的成百上千倍，當致病因素消除后CRP的血漿濃度也隨之下降，逐漸恢復至正常。趙永強等[34]通過研究發(fā)現(xiàn)73例膿毒癥新生兒患者血清CRP濃度要高于非感染性患兒（P<0.05），表現(xiàn)其在新生兒膿毒癥的診斷中具有重要參考意義。CRP的數(shù)值與疾病感染強度相關(guān)，CRP水平升高會增加器官衰竭及死亡風險，病情好轉(zhuǎn)的標志之一是CRP水平下降。吳健等[35]將67例ICU病房中的危重患者按病情改善情況分為預后良好組和預后不良組，兩組分別為33例和34例，通過臨床觀察發(fā)現(xiàn)，預后不良組的APACHEⅡ評分明顯高于預后良好組，且預后不良組CRP水平高于預后良好組。

總之，膿毒癥發(fā)生和發(fā)展是一個極其復雜的病理過程，是基于各種感染因素引起的一種全身廣泛炎癥反應綜合征，目前對于膿毒癥免疫細胞凋亡的機制問題已經(jīng)有了比較深刻的認識，在先進的科研技術(shù)的基礎上，深化基礎研究，積極探索膿毒癥的病理生理學機制，進行多途徑，多環(huán)節(jié)的探索，科學開展各種臨床研究，才能更好地尋找到膿毒癥的治療靶點。

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（編輯：穆麗華）