宋維，潘萌萌，韓銘欣，陳云秋，柳文娟，焦光宇

(中國(guó)醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科，沈陽(yáng) 110004)

膿毒癥是感染后宿主反應(yīng)失調(diào)引起的器官功能障礙，是臨床常見(jiàn)的危重癥，病死率高達(dá)25%～30%[1]，且發(fā)病率和病死率逐年增加[2]。膿毒性休克是膿毒癥更為危重的形式，常合并嚴(yán)重的循環(huán)、細(xì)胞和代謝紊亂[3]，病死率更高，可達(dá)40%～50%[1]。因此，早期診斷和及時(shí)治療對(duì)于改善膿毒癥預(yù)后十分重要，但臨床上缺乏敏感的生物標(biāo)志物指導(dǎo)膿毒癥的診治。近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)體系統(tǒng)激活是膿毒癥重要的發(fā)病機(jī)制之一，補(bǔ)體系統(tǒng)是機(jī)體固有免疫的核心部分，由多種體液蛋白、受體和調(diào)節(jié)蛋白組成，可誘導(dǎo)炎癥反應(yīng)，抵抗病原體感染，并可作為免疫效應(yīng)物和調(diào)節(jié)劑[4-5]。膿毒癥可導(dǎo)致血清補(bǔ)體的過(guò)度激活，補(bǔ)體的激活產(chǎn)物(如血清補(bǔ)體C3a和C5a)可通過(guò)募集和活化白細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞及血小板而產(chǎn)生促炎作用，引起炎癥反應(yīng)失調(diào)，從而加重炎癥損傷，最終導(dǎo)致多器官衰竭甚至死亡[4,6]。因此，血清補(bǔ)體與膿毒癥發(fā)病密切相關(guān)，是膿毒癥疾病評(píng)估的潛在生物標(biāo)志物。現(xiàn)就血清補(bǔ)體作為膿毒癥疾病評(píng)估生物標(biāo)志物的研究進(jìn)展予以綜述。

1 膿毒癥血清補(bǔ)體激活途徑概述

膿毒癥血清補(bǔ)體可以通過(guò)3種途徑激活，即經(jīng)典途徑(包括血清補(bǔ)體C1q、C2和C4)、替代途徑[包括補(bǔ)體因子B(complement factor B，CFB)、C3自發(fā)水解形成C3b]和凝集素途徑[包括甘露糖結(jié)合凝集素(mannose binding lectin，MBL)和纖維膠凝蛋白]。經(jīng)典途徑和凝集素途徑通過(guò)蛋白酶的相繼激活最終形成C3轉(zhuǎn)化酶(C4bC2a)，而替代途徑激活后形成另一種C3轉(zhuǎn)化酶(C3bBb)，兩種C3轉(zhuǎn)化酶可將血清補(bǔ)體C3分解為血清補(bǔ)體C3a和C3b，分解形成的血清補(bǔ)體C3b參與形成C5轉(zhuǎn)化酶(C3bBbC3b)，而C5轉(zhuǎn)化酶在共同補(bǔ)體途徑中將血清補(bǔ)體C5分解，形成血清補(bǔ)體C5a和C5b，血清補(bǔ)體C5b最終與血清補(bǔ)體C6、C7、C8和C9聚合形成膜攻擊復(fù)合物(membrane attack complex，MAC)，又稱血清補(bǔ)體C5b-9[4-5，7-8]。

2 參與經(jīng)典途徑的血清補(bǔ)體在膿毒癥疾病評(píng)估中的作用

血清補(bǔ)體C1q、C2和C4共同參與補(bǔ)體經(jīng)典途徑的激活，最終形成C3轉(zhuǎn)化酶(C4bC2a)。血清補(bǔ)體C1q是經(jīng)典補(bǔ)體途徑的起始部分[9]，具有降低促炎細(xì)胞因子釋放，促進(jìn)巨噬細(xì)胞、樹(shù)突狀細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生抗炎介質(zhì)的作用[10]，但目前尚無(wú)相關(guān)研究證實(shí)血清補(bǔ)體C1q在膿毒癥疾病評(píng)估中的價(jià)值。血清補(bǔ)體C4也是參與補(bǔ)體經(jīng)典途徑激活的重要成分，Andaluz-Ojeda等[11]對(duì)50例膿毒癥患者的研究發(fā)現(xiàn)，與存活組相比，死亡組膿毒癥患者在入住重癥監(jiān)護(hù)病房后的最初24 h內(nèi)顯示出較低的血清補(bǔ)體C4水平，原因可能與嚴(yán)重膿毒癥時(shí)C4的大量消耗有關(guān)；Nakae等[12]也發(fā)現(xiàn)，膿毒癥死亡組患者的血清補(bǔ)體C4水平顯著低于存活組，而死亡組活化的血清補(bǔ)體C4(C4a)水平顯著高于存活組；Lendak等[13]對(duì)137例膿毒癥患者的研究也同樣發(fā)現(xiàn)，膿毒癥死亡組患者的血清補(bǔ)體C4水平顯著低于存活組；而Huson等[14]對(duì)76例膿毒癥患者的研究則表明了膿毒癥患者血清補(bǔ)體C4的活化和消耗的增加。

綜上可見(jiàn)，膿毒癥時(shí)血清補(bǔ)體C4的活化與消耗增加導(dǎo)致血清補(bǔ)體C4水平降低，而且膿毒癥死亡組血清補(bǔ)體C4水平顯著低于存活組。因此，血清補(bǔ)體C4可能是反映膿毒癥嚴(yán)重程度和預(yù)后評(píng)估的生物標(biāo)志物，低水平的血清補(bǔ)體C4往往提示膿毒癥病情更嚴(yán)重，預(yù)后更差。目前尚缺乏相關(guān)研究證實(shí)血清補(bǔ)體C1q和C2在膿毒癥疾病評(píng)估中的相關(guān)價(jià)值，可以作為膿毒癥研究的新方向。

3 參與替代途徑的血清補(bǔ)體在膿毒癥疾病評(píng)估中的作用

CFB是補(bǔ)體替代途徑激活的關(guān)鍵成分，與C3b結(jié)合后在補(bǔ)體因子D的調(diào)節(jié)下形成C3轉(zhuǎn)化酶(C3bBb)。早期研究發(fā)現(xiàn)，膿毒性休克患者CFB及其活化形式Bb水平均顯著高于對(duì)照組[15-16]。一項(xiàng)針對(duì)20例嚴(yán)重膿毒癥患者的研究發(fā)現(xiàn)，膿毒癥組CFB水平較健康對(duì)照組增加6.1倍[17]。Zou等[18]對(duì)嚴(yán)重膿毒癥小鼠模型的研究表明，膿毒癥時(shí)血清及各臟器中的CFB水平升高，而CFB缺乏則具有保護(hù)作用，可改善心臟功能，減輕急性腎損傷，提高生存率。據(jù)報(bào)道，膿毒性休克患者外周血單個(gè)核細(xì)胞中CFB信使RNA的表達(dá)較對(duì)照組增加[19]。以上臨床研究和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果均表明膿毒癥CFB水平升高，原因可能與CFB參與膿毒癥補(bǔ)體替代途徑激活有關(guān)，CFB水平升高提示病情更重，因此CFB可能是反映膿毒癥嚴(yán)重程度的生物標(biāo)志物。但相關(guān)研究較少，仍需更多的研究證明CFB在反映膿毒癥嚴(yán)重程度方面的價(jià)值。

4 參與凝集素途徑的血清補(bǔ)體在膿毒癥疾病評(píng)估中的作用

參與血清補(bǔ)體凝集素途徑激活的因子包括MBL和纖維膠凝蛋白，其中MBL是主要起始因子。MBL與甘露糖結(jié)合絲氨酸蛋白酶結(jié)合并將其活化，活化后的甘露糖結(jié)合絲氨酸蛋白酶裂解血清補(bǔ)體C2和C4，形成C3轉(zhuǎn)化酶(C4bC2a)[4,20]。既往研究對(duì)于MBL和纖維膠凝蛋白在膿毒癥疾病評(píng)估中的價(jià)值存在爭(zhēng)議，例如，Zhao等[21]對(duì)267例膿毒癥患者的研究發(fā)現(xiàn)，合并彌散性血管內(nèi)凝血(disseminated intravascular coagulation，DIC)的膿毒癥患者M(jìn)BL水平顯著高于非DIC的膿毒癥患者；Sprong等[22]報(bào)道了2例MBL缺陷型膿毒性休克患者，2例患者合并輕度DIC且病情嚴(yán)重程度相對(duì)較低，而另16例非MBL缺陷型的膿毒性休克患者的MBL水平較高，因此認(rèn)為MBL缺乏可能會(huì)使膿毒性休克嚴(yán)重程度降低。然而，Dean等[23]對(duì)128例膿毒癥和膿毒性休克患者的研究發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)患者在診斷后第1、3、5、7天的MBL水平未發(fā)生變化；Charchaflieh等[5]對(duì)16例膿毒性休克患者的研究表明，在確診膿毒性休克后5 d內(nèi)MBL水平未發(fā)生顯著變化，且存活組與死亡組MBL水平無(wú)顯著差異。

纖維膠凝蛋白分為 L、H和M三種類型，激活凝集素途徑的方式與MBL類似。Schlapbach等[24]發(fā)現(xiàn)，新生兒臍帶血中高M(jìn)-纖維膠凝蛋白水平與早發(fā)性膿毒癥相關(guān)。而Ameye等[25]對(duì)接受化療的血液系統(tǒng)惡性腫瘤患者的研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)生嚴(yán)重感染的患者M(jìn)-纖維膠凝蛋白水平較未感染者顯著降低，而H-纖維膠凝蛋白和L-纖維膠凝蛋白與感染無(wú)顯著相關(guān)性。Kessler等[26]對(duì)30例膿毒癥患者的一項(xiàng)前瞻性研究發(fā)現(xiàn)，膿毒癥患者除L-纖維膠凝蛋白外，血清MBL與H-纖維膠凝蛋白水平均在正常范圍內(nèi)，并保持相對(duì)穩(wěn)定，與健康對(duì)照組相比，血清L-纖維膠凝蛋白水平顯著降低，且與病情嚴(yán)重程度相關(guān)。綜上所述，MBL和纖維膠凝蛋白在膿毒癥及膿毒性休克病情判斷中有一定價(jià)值，但尚存在爭(zhēng)議，有待進(jìn)一步研究證實(shí)。

5 參與共同補(bǔ)體途徑的血清補(bǔ)體在膿毒癥疾病評(píng)估中的作用

5.1血清補(bǔ)體C3和C3a 血清補(bǔ)體C3是補(bǔ)體系統(tǒng)的核心因子，可在C3轉(zhuǎn)化酶的作用下分解為血清補(bǔ)體C3a和C3b，其中血清補(bǔ)體C3b參與C5轉(zhuǎn)化酶的形成，而血清補(bǔ)體C3a是一種過(guò)敏毒素，可通過(guò)募集和活化白細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞及血小板而產(chǎn)生有效的促炎作用[4,6]，也可誘導(dǎo)嗜堿粒細(xì)胞和肥大細(xì)胞產(chǎn)生組胺，導(dǎo)致血管擴(kuò)張[8]。有研究發(fā)現(xiàn)，血清補(bǔ)體C3a在炎癥的急性期具有抗炎作用[27]。

血清補(bǔ)體C3和C3a在膿毒癥預(yù)測(cè)、病情判斷和預(yù)后評(píng)估中有一定價(jià)值。Daha[28]研究發(fā)現(xiàn)，血清補(bǔ)體C3缺乏可導(dǎo)致機(jī)體對(duì)感染的易感性增加。Lin等[15]研究表明，與對(duì)照組相比，膿毒性休克組患者的血清補(bǔ)體C3水平顯著降低。Unnewehr等[29]對(duì)60例膿毒性休克患者的研究則發(fā)現(xiàn)，膿毒性休克患者血清補(bǔ)體C3a水平較健康對(duì)照組顯著增加約3.4倍。另一項(xiàng)針對(duì)20例嚴(yán)重膿毒癥患者的研究表明，膿毒癥組的血清補(bǔ)體C3a水平較健康對(duì)照組增加11.6倍[17]。Ren等[30]對(duì)45例膿毒癥患者的研究發(fā)現(xiàn)，64.4%的患者血清補(bǔ)體C3水平降低，血清補(bǔ)體C3水平對(duì)病死率預(yù)測(cè)的受試者工作特征曲線下面積為0.926，均大于急性生理及慢性健康狀況評(píng)分Ⅱ、膿毒癥相關(guān)序貫器官衰竭評(píng)分和簡(jiǎn)明急性生理功能評(píng)分Ⅱ的受試者工作特征曲線下面積；此外，血清補(bǔ)體C3的最佳切點(diǎn)為0.578 mg/mL，靈敏度為78.4%，特異度為99.8%，表明血清補(bǔ)體C3水平降低可能提示膿毒癥預(yù)后不良。Lendak等[13]對(duì)137例膿毒癥患者的研究同樣發(fā)現(xiàn)，膿毒癥死亡組患者血清補(bǔ)體C3水平顯著低于存活組。據(jù)報(bào)道，與健康對(duì)照組相比，膿毒癥患者入院時(shí)的血清補(bǔ)體C3a水平和血清補(bǔ)體C3a/C3比值均顯著升高，血清補(bǔ)體C3水平則顯著降低，膿毒性休克患者血清補(bǔ)體C3a水平高于膿毒癥患者，膿毒癥死亡組患者入院時(shí)的血清補(bǔ)體C3a水平顯著高于存活組[31]。

總之，由于膿毒癥時(shí)補(bǔ)體系統(tǒng)激活，而血清補(bǔ)體C3是核心因子，因此大量血清補(bǔ)體C3被酶分解形成血清補(bǔ)體C3a而發(fā)揮促炎作用，導(dǎo)致血清補(bǔ)體C3水平降低，血清補(bǔ)體C3a水平升高。血清補(bǔ)體C3可預(yù)測(cè)膿毒癥的病死率，且敏感性較高，而膿毒癥血清補(bǔ)體C3a升高既可提示預(yù)后不良，也可提示出現(xiàn)膿毒性休克的風(fēng)險(xiǎn)增高，病情更嚴(yán)重。因此，血清補(bǔ)體C3和C3a都是反映膿毒癥疾病嚴(yán)重程度和預(yù)后評(píng)估的敏感生物標(biāo)志物，而且血清補(bǔ)體C3a可能是早期預(yù)測(cè)膿毒癥的潛在生物標(biāo)志物，但仍需更大樣本的研究加以證實(shí)。

5.2血清補(bǔ)體C5和C5a 血清補(bǔ)體C5在共同補(bǔ)體途徑中被C5轉(zhuǎn)化酶(C3bBbC3b)切割，形成血清補(bǔ)體C5a和C5b。血清補(bǔ)體C5a是一種過(guò)敏毒素，與補(bǔ)體C3a類似。補(bǔ)體C5a可導(dǎo)致免疫麻痹、胸腺細(xì)胞凋亡及凝血系統(tǒng)失衡[32]。血清補(bǔ)體C5a還可通過(guò)介導(dǎo)中性粒細(xì)胞功能障礙而參與膿毒癥的發(fā)病機(jī)制，其水平還與膿毒癥的不良預(yù)后有關(guān)[33]。此外，血清補(bǔ)體C5a在膿毒癥心臟功能障礙的發(fā)病中起關(guān)鍵作用[34]。

Keshari等[35]對(duì)膿毒癥狒狒模型的研究發(fā)現(xiàn)，使用血清補(bǔ)體C5抑制劑治療，可抑制血清補(bǔ)體C5活化，減少血清補(bǔ)體C5a及MAC形成，從而減少白細(xì)胞活化，減輕炎癥反應(yīng)，改善凝血功能障礙及內(nèi)皮功能，最終顯著提高膿毒性狒狒的存活率。Rittirsch等[36]對(duì)盲腸結(jié)扎穿孔小鼠膿毒癥模型的研究發(fā)現(xiàn)，阻斷血清補(bǔ)體C5a受體可顯著改善生存率并減少促炎介質(zhì)的積累。Skjeflo等[37]對(duì)小豬膿毒癥模型的研究表明，血清補(bǔ)體C5和CD14聯(lián)合抑制可顯著提高小豬的生存率。孫萍等[38]對(duì)膿毒癥大鼠模型的研究發(fā)現(xiàn)，與正常對(duì)照組相比，膿毒癥組在制模后24 h血清補(bǔ)體C5、C5a水平均顯著升高。Unnewehr等[29]對(duì)60例膿毒性休克患的研究發(fā)現(xiàn)，膿毒性休克患者血清補(bǔ)體C5a水平較健康對(duì)照組顯著增加近5倍。與之相似，一項(xiàng)針對(duì)20例嚴(yán)重膿毒癥患者的研究發(fā)現(xiàn)，膿毒癥組血清補(bǔ)體C5a水平較健康對(duì)照組增加1.8倍[17]。

以上研究表明，血清補(bǔ)體C5a在膿毒癥發(fā)生、發(fā)展中起關(guān)鍵作用，可反映膿毒癥的嚴(yán)重程度，是膿毒癥預(yù)測(cè)的潛在生物標(biāo)志物。另外，抑制血清補(bǔ)體C5轉(zhuǎn)化為補(bǔ)體C5a可減輕炎癥反應(yīng)，提高動(dòng)物存活率，因此，血清補(bǔ)體C5a抑制治療可能成為膿毒癥治療的新方向。但目前仍缺乏相關(guān)研究證實(shí)血清補(bǔ)體C5在膿毒癥疾病評(píng)估中的價(jià)值，還有待進(jìn)一步研究證實(shí)。

5.3MAC MAC(C5b-9)是由血清補(bǔ)體C5b、C6、C7、C8和C9聚合形成，具有結(jié)合并介導(dǎo)靶細(xì)胞壞死或凋亡的作用。有研究發(fā)現(xiàn)，MAC可以破壞具有多種脂質(zhì)成分的細(xì)胞膜，會(huì)裂解革蘭陰性細(xì)菌和宿主細(xì)胞[39]。Furebring等[40]對(duì)12例嚴(yán)重膿毒癥患者進(jìn)行前瞻性研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，所有患者的MAC水平在膿毒癥診斷后的第一天均升高。Unnewehr等[29]對(duì)60例膿毒性休克患者的研究發(fā)現(xiàn)，膿毒性休克患者血清MAC水平較健康對(duì)照組顯著增加。Zhao等[41]研究發(fā)現(xiàn)，血清MAC水平在膿毒癥組、嚴(yán)重膿毒癥組和膿毒性休克組中均顯著升高，且死亡組患者的血清MAC水平顯著高于存活組，表明MAC可評(píng)估膿毒癥患者病情的嚴(yán)重程度，還可獨(dú)立預(yù)測(cè)膿毒癥患者的病死率。另外，有研究還表明，MAC是膿毒癥誘發(fā)DIC的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子，受試者工作特征曲線下面積為0.793[21]?？傊?，目前關(guān)于MAC對(duì)膿毒癥疾病評(píng)估價(jià)值的研究較少，但以上研究結(jié)果表明膿毒癥及膿毒性休克時(shí)可出現(xiàn)血清MAC水平顯著升高，且死亡組的MAC水平顯著高于存活組，因此MAC可能是評(píng)估膿毒癥嚴(yán)重程度和預(yù)后評(píng)估的潛在生物標(biāo)志物。另外，MAC在預(yù)測(cè)膿毒癥誘發(fā)DIC中也有一定價(jià)值。

6 小 結(jié)

血清補(bǔ)體C3a是反映膿毒癥疾病嚴(yán)重程度和早期預(yù)測(cè)膿毒癥的生物標(biāo)志物，在膿毒癥預(yù)后評(píng)估中有較高的價(jià)值；而血清補(bǔ)體C3和C4是反映膿毒癥嚴(yán)重程度和預(yù)后評(píng)估的潛在生物標(biāo)志物；血清補(bǔ)體C5a可反映膿毒癥的嚴(yán)重程度，也是預(yù)測(cè)膿毒癥發(fā)生的潛在生物標(biāo)志物；CFB可反映膿毒癥的嚴(yán)重程度；血清MAC可能是評(píng)估膿毒癥嚴(yán)重程度和預(yù)后評(píng)估的潛在生物標(biāo)志物，而且在預(yù)測(cè)膿毒癥誘發(fā)DIC中有一定價(jià)值。血清補(bǔ)體C1q、C2和C5在膿毒癥疾病評(píng)估中的作用目前研究尚少，可作為膿毒癥研究的新方向。MBL和纖維膠凝蛋白在膿毒癥及膿毒性休克疾病評(píng)估中的價(jià)值尚存在爭(zhēng)議，還有待進(jìn)一步研究證實(shí)。另外，血清補(bǔ)體C5a抑制治療可能成為膿毒癥治療的新方向。