閆中博綜述 張 楠 楊貫彤 郭亞雄 審校

膿毒癥是機(jī)體對(duì)感染反應(yīng)失調(diào)導(dǎo)致的一種急性器官功能障礙性疾病，其發(fā)病率高，成為患者致死的主要原因之一[1]。據(jù)估計(jì)，全球90%的感染死亡發(fā)生在亞洲和非洲；在因感染死亡的900萬新生兒和嬰兒病例中，約70%與膿毒癥有關(guān)[2]。在膿毒癥的整個(gè)發(fā)病過程中，炎癥反應(yīng)失衡是其發(fā)病的關(guān)鍵。機(jī)體對(duì)入侵病原體的急性反應(yīng)通常會(huì)導(dǎo)致巨噬細(xì)胞吞噬病原體并產(chǎn)生一系列促炎物質(zhì)，從而引發(fā)細(xì)胞因子風(fēng)暴并激活先天免疫系統(tǒng)[3]。先天性免疫和適應(yīng)性免疫在患者對(duì)膿毒癥的抗炎反應(yīng)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，急性炎癥反應(yīng)中以白細(xì)胞水平變化作為衡量膿毒癥全身狀態(tài)的評(píng)價(jià)指標(biāo)。膿毒癥誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡導(dǎo)致膿毒癥休克患者CD4、CD8細(xì)胞和自然殺傷(NK)細(xì)胞減少，從而導(dǎo)致機(jī)體的免疫抑制[4]。免疫細(xì)胞凋亡發(fā)生在脾臟、胸腺和腸相關(guān)淋巴組織中，腸上皮內(nèi)和固有層淋巴細(xì)胞丟失可促使細(xì)菌易位進(jìn)入體循環(huán)，從而使全身炎癥反應(yīng)持續(xù)并且易引起繼發(fā)性感染[5]。本文主要綜述膿毒癥中炎性反應(yīng)的發(fā)生機(jī)制和傳統(tǒng)中醫(yī)藥在其中應(yīng)用的最新進(jìn)展，為今后中醫(yī)藥治療膿毒癥提供理論指導(dǎo)。

1 膿毒癥中炎癥反應(yīng)的發(fā)生機(jī)制

1.1 T細(xì)胞激活和相關(guān)炎性因子釋放

先天免疫系統(tǒng)直接激活樹突狀細(xì)胞然后激活T細(xì)胞。抗原呈遞細(xì)胞通過主要組織相容性復(fù)合體(MHC)分子將抗原呈遞給原始T細(xì)胞[6]。多因素Cox回歸分析顯示膿毒癥患者CD56+NK 細(xì)胞計(jì)數(shù)的增加與早期死亡風(fēng)險(xiǎn)增加相關(guān)。循環(huán)CD4+CD25+Foxp3+T調(diào)節(jié)性細(xì)胞的相對(duì)增加可能在淋巴細(xì)胞無反應(yīng)性和膿毒癥相關(guān)免疫抑制中發(fā)揮作用[7]。IL-7使抗凋亡分子BCL-2、外周血T細(xì)胞、血液循環(huán)中的CD4+和CD8+T細(xì)胞數(shù)量的增加。IFN-γ分泌減少、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子-5磷酸化受損和BCL-2水平下降，逆轉(zhuǎn)了膿毒癥誘導(dǎo)的T細(xì)胞功能缺陷[8]。而存在于腸內(nèi)和其它粘膜表面的γδT細(xì)胞識(shí)別入侵的病原體，并通過釋放IFN-γ、IL-17和各種趨化因子迅速產(chǎn)生先天免疫應(yīng)答。膿毒癥患者循環(huán)γδT細(xì)胞的數(shù)量顯著減少。腸黏膜中γδT細(xì)胞的丟失使病原體進(jìn)入血液循環(huán)或腹腔，使腸道病原體變得有侵襲性，引起繼發(fā)性感染[9]。程序性死亡分子-1(PD1)及其配體(PDL1)在膿毒癥患者的免疫細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和支氣管上皮細(xì)胞上廣泛表達(dá)。膿毒癥晚期患者調(diào)節(jié)性T細(xì)胞比例增加，PD-1或PDL1的產(chǎn)生增加。抑制PD1調(diào)節(jié)性T淋巴細(xì)胞(Treg)和骨髓源性抑制細(xì)胞受體表達(dá)上調(diào)，下調(diào)CD28和HLA-DR介導(dǎo)的激活途徑[10]。Treg細(xì)胞抗凋亡蛋白BCL-2的表達(dá)增加對(duì)膿毒癥誘導(dǎo)的凋亡具有更強(qiáng)的抵抗能力。Treg細(xì)胞增加對(duì)膿毒癥是有害的，并與效應(yīng)T細(xì)胞增殖功能下降有關(guān)[11]。

1.2 B細(xì)胞激活和相關(guān)炎性因子釋放

B細(xì)胞是骨髓產(chǎn)生的適應(yīng)性免疫細(xì)胞，在先天性和適應(yīng)性免疫反應(yīng)中發(fā)揮重要作用[12]。在抗原的作用下，原始B細(xì)胞激活、增殖并分化為分泌效應(yīng)抗體的漿細(xì)胞。與抗原相互作用后，B細(xì)胞分化為能夠產(chǎn)生兩條重鏈和兩條輕鏈組成的抗體的漿細(xì)胞。重鏈產(chǎn)生了 IgG、IgM、IgD、IgA和IgE五種免疫球蛋白。免疫球蛋白的重鏈和輕鏈在B細(xì)胞和漿細(xì)胞中產(chǎn)生和組裝[13]。感染因素去除后，一部分效應(yīng)B細(xì)胞形成記憶B細(xì)胞，當(dāng)再次遇到病原體時(shí)，記憶B細(xì)胞會(huì)急劇增殖[14]。膿毒癥時(shí)循環(huán)B細(xì)胞的表型和功能也發(fā)生顯著變化，抗原提呈細(xì)胞和Th細(xì)胞丟失，B細(xì)胞成熟受損，B細(xì)胞數(shù)量明顯減少[15]。在膿毒癥的前24h內(nèi)，抗原通過B細(xì)胞模式識(shí)別受體激活B細(xì)胞，使膿毒癥患者的血液循環(huán)B細(xì)胞數(shù)量顯著增加，產(chǎn)生天然抗體IgM使循環(huán)B細(xì)胞起到保護(hù)作用，B細(xì)胞的數(shù)量和IgM血漿水平與膿毒癥患者的存活率呈負(fù)相關(guān)[16]。嚴(yán)重膿毒癥幸存下來的患者在從最初的膿毒癥損傷至恢復(fù)后很長一段時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)免疫功能障礙和感染易感性增加，因此認(rèn)為出現(xiàn)這種情況與膿毒癥后B細(xì)胞功能障礙有關(guān)[17]。B細(xì)胞衰竭和功能障礙可影響調(diào)理素作用的發(fā)揮和病原體清除等。循環(huán)中輕鏈濃度的增加可能會(huì)與抗原-抗體或抗原-細(xì)胞相互競(jìng)爭(zhēng)或干擾，影響免疫反應(yīng)和抗體的產(chǎn)生。通過抑制與B細(xì)胞固有免疫應(yīng)答的相互作用以及通過削弱適應(yīng)性免疫來影響膿毒癥的發(fā)生發(fā)展[18]。

1.3 NK細(xì)胞激活和相關(guān)炎性因子釋放

NK細(xì)胞是一種固有免疫細(xì)胞，在啟動(dòng)宿主防御和協(xié)調(diào)先天性和適應(yīng)性免疫應(yīng)答中也有著重要作用[19]。在感染過程中，NK細(xì)胞的激活是由髓系細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子誘導(dǎo)的。不僅能夠?qū)?xì)胞內(nèi)病原體感染的細(xì)胞產(chǎn)生快速、非特異性先天免疫應(yīng)答外，還能迅速遷移到細(xì)菌感染的部位，通過釋放IFN-γ來增強(qiáng)巨噬細(xì)胞的抗菌功能[20]。由于細(xì)胞凋亡增加，膿毒癥患者的循環(huán)NK細(xì)胞數(shù)量減少、表型和功能的改變，導(dǎo)致患者死亡率增加[21]。膿毒癥時(shí)高表達(dá)CD56和低表達(dá)CD56NK的細(xì)胞亞群細(xì)胞數(shù)量明顯減少。膿毒癥患者NK細(xì)胞 IFN-γ產(chǎn)生減少[22]。NK細(xì)胞被過度激活后產(chǎn)生過多的IFN-γ和TNF-α，這兩種物質(zhì)都有助于激活巨噬細(xì)胞，細(xì)胞吞噬作用增強(qiáng)，IFN-γ誘導(dǎo)的細(xì)胞因子分泌增多[23]。IL-15對(duì)NK細(xì)胞的發(fā)育、生存和功能至關(guān)重要，在膿毒癥中，IL-15的刺激使NK細(xì)胞的細(xì)胞毒性增加[24]。在膿毒癥期間，NK細(xì)胞通過細(xì)胞毒性機(jī)制放大促炎反應(yīng)或直接參與器官損傷。在對(duì)脂多糖的反應(yīng)中，巨噬細(xì)胞來源的IL-12是誘導(dǎo)NK細(xì)胞IFN-γ分泌的主要因子，IL-18是最有效的共刺激因子。在脂多糖誘導(dǎo)的休克過程中，NK細(xì)胞通過分泌穿孔素和顆粒酶以及FasL的表達(dá)介導(dǎo)細(xì)胞溶解。在膿毒癥的環(huán)境中，NK細(xì)胞在肺、脾、腹膜、骨髓和血液中激活和發(fā)揮效應(yīng)，表現(xiàn)出器官特異性，局部微環(huán)境介導(dǎo)了組織駐留NK細(xì)胞的功能適應(yīng)，證實(shí)了NK細(xì)胞的共刺激作用[25]。

2 傳統(tǒng)中醫(yī)藥在膿毒癥中的應(yīng)用

膿毒癥屬中醫(yī)“熱病”、“溫病”、“血證”、“脫證”等范疇[26]。中醫(yī)對(duì)于膿毒癥的治療方法主要包括活血化瘀、清熱解毒、扶正固本等[27]。中藥在膿毒癥治療中具有抗炎、改善微循環(huán)、增強(qiáng)免疫系統(tǒng)、保護(hù)受累器官等多種作用[28]?，F(xiàn)重點(diǎn)介紹大黃、黃芪、姜黃素、黃蓮等中藥在膿毒癥治療中的作用和機(jī)制。

2.1 大黃

大黃是一種多年生草本植物，具有悠久的藥用歷史。研究表明，大黃含有蒽醌、棕櫚酸、亞油酸和十二烷酸等有機(jī)酸、多糖、萘衍生物和苯丁酮。大黃能通過免疫調(diào)節(jié)，在胃腸道和肝臟系統(tǒng)、心腦血管循環(huán)系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)發(fā)揮抗病毒、抗腫瘤等作用[29]。膿毒癥時(shí)，大黃可以通過抗炎、抗血小板、抗纖維蛋白生成作用和改善毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞功能來減少膿毒癥時(shí)微血栓的形成[30]。另一項(xiàng)對(duì)重癥監(jiān)護(hù)室膿毒癥患者凝血指標(biāo)和血管內(nèi)皮分子標(biāo)志物的前瞻性研究表明，大黃具有保護(hù)膿毒癥患者血管內(nèi)皮細(xì)胞功能的作用[31]。腸道膿毒癥是由于膿毒癥時(shí)腸黏膜通透性發(fā)生改變，腸道細(xì)菌易位，內(nèi)毒素釋放入血，腸道菌群紊亂，導(dǎo)致腸道功能障礙所致[32]。大黃通過降低炎癥反應(yīng)，抑制腸黏膜上皮細(xì)胞過度凋亡，保護(hù)腸黏膜屏障，減少腸道屏障的損傷，提高膿毒癥患者的存活率[33]。內(nèi)毒素和炎性因子參與了腸道膿毒癥的發(fā)病, 大黃能抑制炎性細(xì)胞因子TNF-α和IL-6的釋放，阻止細(xì)菌和內(nèi)毒素從腸道易位進(jìn)入血液循環(huán)系統(tǒng)，減輕膿毒癥反應(yīng)[34]。大黃通過調(diào)節(jié)Keap1/Nrf2信號(hào)通路抑制腎細(xì)胞凋亡和炎性因子釋放，對(duì)膿毒癥大鼠急性腎損傷模型具有保護(hù)作用[35]。大黃素能降低心肌組織中TNF-α、IL-1β和IL-6的表達(dá)，減少細(xì)胞凋亡并降低天冬氨酸蛋白水解酶3(Caspase 3)的活性，減輕膿毒癥大鼠心肌組織炎癥反應(yīng)，改善膿毒癥大鼠心肌氧化損傷和細(xì)胞凋亡[36]。

2.2 黃芪

黃芪的主要成分是多糖、皂甙、黃酮、微量元素、甾醇和氨基酸如葉酸、亞麻酸、亞油酸。結(jié)合多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，黃芪通過調(diào)節(jié)機(jī)體免疫反應(yīng)，對(duì)心腦血管、肺、腎等器官具有保護(hù)作用[37]。 黃芪通過增加NK細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞的活性來增強(qiáng)其抗腫瘤和抗病毒能力，同時(shí)促進(jìn)CD4+和CD8+細(xì)胞的表達(dá)以提高免疫力，通過調(diào)節(jié)血小板活化因子(PAF)來調(diào)節(jié)免疫失衡[38]。膿毒癥患者使用黃芪后，T淋巴細(xì)胞、CD4+/CD8+B淋巴細(xì)胞增加，PAF和NK細(xì)胞減少[39]。黃芪可以極大地促進(jìn)Th2細(xì)胞向Th1細(xì)胞轉(zhuǎn)變，從而改善膿毒癥大鼠的免疫失衡[40]。黃芪多糖(APS)可減輕感染引起的應(yīng)激反應(yīng)，調(diào)節(jié)機(jī)體免疫平衡，通過調(diào)節(jié)促炎和抗炎的平衡來改善膿毒癥患者的免疫功能[41]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí)黃芪通過降低氧化應(yīng)激來減輕脂多糖誘導(dǎo)的過度炎癥反應(yīng)，并通過激活Keap1/Nrf2/ARE信號(hào)通路增強(qiáng)氧化應(yīng)激過程，從而減少肺組織損傷，并在小鼠ALI中提供保護(hù)作用[42]。黃芪注射液可減輕脂多糖引起的腦組織損傷，減少炎性細(xì)胞浸潤、神經(jīng)元水腫和神經(jīng)元壞死，增加ROCK2 蛋白的表達(dá)，顯著提高存活率并降低死亡率[43]。黃芪通過抑制NF-κB活性和降低促炎因子TNF-α和IL-1β的表達(dá)來減輕膿毒癥大鼠腎損傷[44]。

2.3 姜黃素

姜黃素是從姜黃根莖中分離出來的低分子量多酚化合物，研究發(fā)現(xiàn)姜黃素具有抗氧化、抗炎、抗癌和抗病毒等多種生物學(xué)功能[45]。姜黃素可以通過降低膿毒癥大鼠血清TNF-α、IL-6和IL-8表達(dá)水平來調(diào)節(jié)膿毒癥大鼠的炎癥反應(yīng)[46]。如姜黃素可通過調(diào)節(jié)Notch2/Hes-1信號(hào)通路降低TNF-α、IL-6和IL-8的表達(dá)，減輕膿毒癥急性肺損傷大鼠的炎癥反應(yīng)[47]，而且姜黃素可減少脂多糖誘導(dǎo)的肺泡巨噬細(xì)胞炎癥反應(yīng)和細(xì)胞凋亡[48]。姜黃素上調(diào)負(fù)調(diào)節(jié)因子IL-1受體相關(guān)蛋白的表達(dá)，從而抑制NF-κB活化和炎性因子釋放，減少脂多糖誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)，保護(hù)肺部免受損傷[49]。姜黃素通過阻斷TLR4/NF-κB信號(hào)通路、降低膿毒癥大鼠的血清炎癥反應(yīng)和小腸組織的氧化損傷來減輕膿毒癥相關(guān)的大鼠急性腸損傷[50]。姜黃素預(yù)處理可有效改善膿毒癥對(duì)心臟功能的損害，減少ROS和MDA產(chǎn)生，降低心肌細(xì)胞凋亡率，抑制Bax和Caspase 3的表達(dá)。而且姜黃素對(duì)心臟保護(hù)作用伴隨著SIRT3信號(hào)通路的激活，SIRT3具有抗氧化應(yīng)激和細(xì)胞凋亡的生物學(xué)活性，從而證實(shí)姜黃素預(yù)處理可顯著減輕膿毒癥誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞凋亡[51]。姜黃素減弱LPS誘導(dǎo)的 HUVEC 細(xì)胞中TNF-α和MCP-1的表達(dá)，通過抑制TLR4活化和p38MAPK、ERK1/2、JNK1/2、和NF-κB的磷酸化來抑制脂多糖誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)[52]。

2.4 黃連

黃連為多年生草本植物，含有生物堿、木脂素、黃酮類、東莨菪堿等多種化學(xué)成分和各種氨基酸、微量元素等人體必需物質(zhì)。其中，小檗堿(黃連素)是黃連中最具代表性和最常見的成分。黃連具有抑制病毒和細(xì)菌、抗炎等藥理作用，特別是對(duì)潰瘍、胃炎、腸炎等炎癥性疾病有較好的治療作用[53]。在構(gòu)建的“中藥有效成分靶點(diǎn)”網(wǎng)絡(luò)圖譜中，發(fā)現(xiàn)黃連主要通過調(diào)節(jié)TNF、IL-6、AKT1等炎性細(xì)胞因子發(fā)揮其抗膿毒癥、抗炎癥和抗氧化應(yīng)激的作用[54]。黃連素顯著降低RAW264.7細(xì)胞中脂多糖誘導(dǎo)的PGE2、限速酶COX-2和iNOS mRNA表達(dá)水平，從而減少炎癥環(huán)境中PGE2介導(dǎo)的炎性因子和iNOS介導(dǎo)的NO合成[55]。黃連素抑制脂多糖誘導(dǎo)的外周血TNF-α、IL-1β和IL-18水平升高，并在一定程度上減弱機(jī)體的炎癥反應(yīng)[56]。研究表明，黃連素通過抑制PI3K/Akt/NF-κB信號(hào)通路顯著降低了肺組織中MPO、TNF-α、IL-6、IL-1β以及支氣管肺泡灌洗液中中性粒細(xì)胞的數(shù)量。并顯著降低p-p65蛋白、p-PI3K蛋白、p-Akt蛋白在肺組織中的表達(dá)水平[57]。黃連素抑制晚期炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)的關(guān)鍵因子TNF-α的產(chǎn)生，并進(jìn)一步抑制iNOS和NO水平，從而降低大鼠炎癥模型中iNOS和NO的表達(dá)，發(fā)揮其抗炎作用[58]。

2.5 其它中藥

天麻素對(duì)膿毒癥急性肺損傷小鼠的全身炎癥和肺炎癥有顯著抑制作用，還可以顯著降低盲腸穿刺小鼠血清和支氣管肺泡灌洗液中IL-1β、IL-6和TNF-α的水平，同時(shí)可減少盲腸穿刺膿毒癥小鼠肺部炎癥細(xì)胞浸潤，降低膿毒癥模型小鼠肺部TLR4和p-ASK1蛋白表達(dá)，減輕肺損傷[59]。厚樸酚顯著降低TNF-α、IL-1β、IL-6、MDA和p-NF-κB p65的表達(dá)，改善膿毒癥大鼠肺組織結(jié)構(gòu)，減少炎癥細(xì)胞浸潤，減少支氣管肺泡灌洗液中中性粒細(xì)胞和白細(xì)胞數(shù)量，抑制NF-κB信號(hào)通路的激活，發(fā)揮抗炎和抗氧化作用，進(jìn)而抑制膿毒癥引起的大鼠急性肺損傷[60]。靈芝多糖顯著降低膿毒癥大鼠支氣管肺泡灌洗液中IL-6、IL-1β、TNF-α和NF-κB水平、炎性細(xì)胞浸潤和p-p65/p65表達(dá)水平，減輕膿毒癥大鼠的炎癥反應(yīng)，保護(hù)膿毒癥大鼠肺組織[61]。白藜蘆醇可降低膿毒癥大鼠肺組織細(xì)胞中NF-κB信號(hào)及炎癥反應(yīng)，從而保護(hù)肺組織損傷[62]。丹參酮IIA可抑制膿毒癥中激活的NF-κB信號(hào)通路，誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞凋亡，從而起到保護(hù)血管內(nèi)皮細(xì)胞，抑制內(nèi)皮細(xì)胞凋亡的作用[63]。紫檀芪(PTS)抑制膿毒癥中炎性細(xì)胞向肌肉組織的浸潤，降低升高的IgE表達(dá)水平，從而保護(hù)心肌組織[64]。

3 小結(jié)和展望

綜上所述，膿毒癥時(shí)病原體入侵機(jī)體引起宿主對(duì)感染反應(yīng)失調(diào)，造成多器官功能障礙。極高的發(fā)病率和死亡率為全球防治膿毒癥帶來巨大困難，因此膿毒癥的防治成為臨床工作中的重中之重。在膿毒癥的發(fā)生發(fā)展過程中，炎癥反應(yīng)失衡是膿毒癥發(fā)病的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。機(jī)體的先天性及適應(yīng)性免疫對(duì)膿毒癥的抗炎反應(yīng)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。中醫(yī)藥對(duì)膿毒癥的防治研究方興未艾，取得了一定的研究成果，多種中藥可以通過調(diào)節(jié)機(jī)體的免疫功能發(fā)揮抗炎作用，從而提高膿毒癥的治療效果，改善預(yù)后。這對(duì)中醫(yī)藥后期在膿毒癥防治應(yīng)用中有一定的參考價(jià)值，期望為傳統(tǒng)中藥應(yīng)用于膿毒癥治療拓展新的思路。

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