姚詠明，欒櫻譯

0 引 言

隨著人們對(duì)膿毒癥發(fā)病本質(zhì)的逐步了解，已認(rèn)識(shí)到膿毒癥的發(fā)病可能與感染、炎癥、凝血、神經(jīng)-內(nèi)分泌-免疫反應(yīng)等密切相關(guān)，并涉及全身多器官、多系統(tǒng)的異常改變。然而，對(duì)于嚴(yán)重創(chuàng)(燒)傷、休克、外科手術(shù)打擊引發(fā)機(jī)體免疫功能障礙的確切機(jī)制及其在膿毒癥中的地位認(rèn)識(shí)不足，臨床上缺乏切實(shí)可行的免疫狀態(tài)評(píng)估方法。根據(jù)免疫應(yīng)答識(shí)別的特點(diǎn)、獲得形式以及效應(yīng)機(jī)制，機(jī)體免疫系統(tǒng)可以分為天然免疫和獲得性免疫。天然免疫是長(zhǎng)期進(jìn)化過程中逐漸形成的一種天然防御功能，其特點(diǎn)為經(jīng)遺傳獲得，針對(duì)病原微生物的入侵可迅速應(yīng)答，其應(yīng)答模式和強(qiáng)度不因與病原微生物的反復(fù)接觸而改變；獲得性免疫是機(jī)體在長(zhǎng)期與外源性病原微生物接觸過程中，對(duì)特定病原微生物(抗原)產(chǎn)生識(shí)別與后續(xù)效應(yīng)，最終將其清除體外的防御功能，其特征為特異性、多樣性、記憶性等。多項(xiàng)資料顯示，膿毒癥患者天然免疫和獲得性免疫反應(yīng)均受損，免疫功能紊亂，嚴(yán)重影響患者臨床預(yù)后。免疫學(xué)指標(biāo)可直接反映機(jī)體免疫狀態(tài)的變化程度和病情進(jìn)展，對(duì)創(chuàng)(燒)傷、休克、大手術(shù)后膿毒癥機(jī)體免疫調(diào)控機(jī)制的深入了解有助于預(yù)測(cè)膿毒癥患者的病情發(fā)展，并可為其治療提供新思路。

1 天然免疫反應(yīng)

1.1中性粒細(xì)胞正常狀態(tài)下中性粒細(xì)胞主要存在于骨髓中，僅少部分釋放入血；膿毒癥時(shí)，促炎細(xì)胞因子包括TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-17和細(xì)菌產(chǎn)物的釋放可上調(diào)粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子(granulocyte macrophage-colony stimulating factor，GM-CSF)表達(dá)，而 GM-CSF能促使成熟和未成熟中性粒細(xì)胞生成[1-3]。正常中性粒細(xì)胞存活時(shí)間為7～12 h，膿毒癥時(shí)其存活時(shí)間延長(zhǎng)，循環(huán)中性粒細(xì)胞總數(shù)增加，不成熟中性粒細(xì)胞增多。中性粒細(xì)胞生成的毒性顆?？勺鳛榧?xì)菌感染的標(biāo)記物。中性粒細(xì)胞一些標(biāo)記物的活化可能作為膿毒癥診斷的潛在生物標(biāo)記分子，如CD64和人髓系細(xì)胞觸發(fā)受體(triggering receptor expresses on myeloid cells，TREM)-1。生理情況下中性粒細(xì)胞表面CD64表達(dá)較低，但被促炎細(xì)胞因子刺激后其表達(dá)量增加10倍，存在細(xì)菌感染時(shí)CD64陽(yáng)性中性粒細(xì)胞百分比顯著升高。TREM-1分為mbTREM-1和sTREM-1，血清和尿液中sTREM-1可能在膿毒癥早期診斷比白細(xì)胞計(jì)數(shù)、C反應(yīng)蛋白(CRP)、降鈣素原(PCT)敏感性更高[1]。此外在膿毒癥患者外周血中發(fā)現(xiàn)，中性粒細(xì)胞抗凋亡蛋白Mcl-1生成明顯增多。外周循環(huán)中脂多糖(Lipopolysaccharides，LPS)和C5a明顯促進(jìn)中性粒細(xì)胞胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶和磷脂酰肌醇3激酶活化，誘導(dǎo)抗凋亡蛋白Bcl-xL表達(dá)增加和Bim表達(dá)降低，Akt磷酸化進(jìn)而抑制Bad磷酸化，阻礙了中性粒細(xì)胞凋亡小體的形成，最終抑制細(xì)胞凋亡[1,4]。中性粒細(xì)胞作為重要的天然免疫效應(yīng)細(xì)胞之一，其募集和遷移能力障礙嚴(yán)重影響膿毒癥的發(fā)展與結(jié)局，因此分析其病理生理變化有助于膿毒癥的早期診斷及干預(yù)治療。

1.2巨噬細(xì)胞巨噬細(xì)胞作為機(jī)體天然免疫反應(yīng)中的抗感染細(xì)胞及獲得性免疫中的關(guān)鍵抗原呈遞細(xì)胞，在膿毒癥的免疫調(diào)節(jié)過程中起著重要作用。目前認(rèn)為，在感染病毒或細(xì)菌時(shí)，巨噬細(xì)胞發(fā)生M1分化，即傳統(tǒng)意義上的炎癥反應(yīng)；而感染寄生蟲或誘發(fā)LPS耐受時(shí)，巨噬細(xì)胞則可發(fā)生M2分化。在膿毒癥晚期機(jī)體對(duì)外來病原菌的抵抗能力減弱，出現(xiàn)嚴(yán)重免疫抑制，可能與巨噬細(xì)胞M2分化有關(guān)。此外，鐵蛋白檢測(cè)有助于膿毒癥合并巨噬細(xì)胞活化綜合征(macrophage activation syndrome,MAS)患者的早期識(shí)別。多項(xiàng)研究支持實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)變化的監(jiān)測(cè)以及早期識(shí)別MAS發(fā)病的臨床表現(xiàn)，這對(duì)于MAS早期診斷至關(guān)重要。Kostik等[5]證實(shí)，超過3個(gè)以上實(shí)驗(yàn)室變量可作為早期診斷MAS的可靠指標(biāo)，包括血小板和白細(xì)胞計(jì)數(shù)減少，白蛋白和纖維蛋白原水平降低，鐵蛋白、天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶和乳酸脫氫酶水平升高以及蛋白尿。血清鐵蛋白水平顯著升高(>5000～10 000 ng/mL)是MAS診斷的重要生物標(biāo)志物，但其一次性測(cè)量結(jié)果并不能反映疾病的嚴(yán)重程度或判斷疾病結(jié)果。單一患者鐵蛋白水平的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)對(duì)于評(píng)估治療和預(yù)測(cè)預(yù)后更有意義。此外，可溶性IL-2受體α鏈和可溶性CD163水平也反映了MAS的亞臨床狀態(tài)，有助于MAS的病程監(jiān)測(cè)。新近的一項(xiàng)多中心臨床試驗(yàn)觀察到IL-1受體拮抗劑可能對(duì)膿毒癥合并MAS患者有效[13]?？傊?，巨噬細(xì)胞功能改變可能與微環(huán)境變化有關(guān)，巨噬細(xì)胞表型分化及其調(diào)控障礙是膿毒癥狀態(tài)下天然免疫反應(yīng)異常的重要機(jī)制。

1.3樹突狀細(xì)胞樹突狀細(xì)胞(dendritic cells,DC)是免疫反應(yīng)的啟動(dòng)者，在外周組織中捕獲并處理抗原，通過血液分布于全身。臨床資料顯示，與正常對(duì)照組比較，創(chuàng)傷患者外周血DC細(xì)胞數(shù)量顯著降低，且DC表面主要組織相容性復(fù)合體(major histocompatibility complex，MHC)-Ⅱ分子及共刺激分子(CD80、CD86)表達(dá)水平也明顯下降。同時(shí)，骨髓及脾來源的DC功能狀態(tài)異常，分泌能力減弱，誘導(dǎo)T 細(xì)胞免疫應(yīng)答能力降低，患者對(duì)感染的抵抗能力明顯下降，病死率顯著升高[6-8]。同樣，兒童發(fā)生膿毒癥后其外周血DC細(xì)胞數(shù)量顯著減少，且DC表面CD86/CD83表達(dá)下調(diào), 存活組患兒循環(huán)DC細(xì)胞數(shù)量明顯多于死亡組，DC表面CD86/CD83表達(dá)量亦高于預(yù)后不良患兒[9]。另?yè)?jù)報(bào)道，在成人膿毒性休克患者中髓系DC和漿細(xì)胞樣DC數(shù)量均顯著減少，且髓系DC和漿細(xì)胞樣DC表面人白細(xì)胞抗原-DR表達(dá)明顯低于正常對(duì)照組，患者呈現(xiàn)持續(xù)性DC細(xì)胞下降[10]。由此可見，膿毒性休克的發(fā)生與循環(huán)中DC數(shù)量減少及DC免疫功能狀態(tài)改變有關(guān)，并與膿毒癥誘導(dǎo)的免疫受抑相關(guān)。

1.4自然殺傷細(xì)胞自然殺傷細(xì)胞作為機(jī)體抗感染的免疫“衛(wèi)士”，在膿毒癥發(fā)病的不同階段釋放和分泌多種細(xì)胞因子和趨化因子，參與機(jī)體免疫應(yīng)答?；罨匀粴?xì)胞產(chǎn)生大量細(xì)胞因子[干擾素(IFN)-γ、TNF-α、GM-CSF]和趨化因子[IL-8、單核細(xì)胞趨化蛋白(monocyte chemotactic protein，MCP)-1]。自然殺傷細(xì)胞表面表達(dá)Toll樣受體(toll-like receptor, TLR)2和TLR4，而TLR4可用于鑒別膿毒癥和全身炎癥反應(yīng)綜合征[11]。研究證實(shí)，自然殺傷細(xì)胞數(shù)量變化與膿毒癥早期病死率有關(guān)[12]；IFN-γ介導(dǎo)的免疫障礙可能是自然殺傷細(xì)胞功能紊亂的主要原因。IFN-γ用于臨床免疫治療可能改善膿毒癥時(shí)自然殺傷細(xì)胞功能[13]。此外，自然殺傷細(xì)胞還能通過細(xì)胞毒性方式造成膿毒癥時(shí)器官損傷和功能障礙。自然殺傷細(xì)胞通過分泌穿孔素、顆粒酶以及表面表達(dá)FasL介導(dǎo)細(xì)胞溶解的機(jī)制。有臨床資料顯示，血漿顆粒酶濃度與膿毒癥嚴(yán)重程度有關(guān)，發(fā)生膿毒癥后患者血液自然殺傷細(xì)胞數(shù)量增加，并呈現(xiàn)活化表型TLR-2/4/9和CD69表達(dá)水平、血漿顆粒酶A和B、IFN-γ和IL-12p40含量明顯升高[14]。評(píng)估和檢測(cè)膿毒癥不同時(shí)相自然殺傷細(xì)胞分泌細(xì)胞因子和趨化因子的成分和水平，進(jìn)而調(diào)控自然殺傷細(xì)胞在不同時(shí)相釋放、分泌參與免疫防御的殺傷性介質(zhì)，減少促炎細(xì)胞因子對(duì)機(jī)體的損傷，對(duì)降低膿毒癥病死率及指導(dǎo)免疫調(diào)理具有潛在臨床意義。

1.5補(bǔ)體補(bǔ)體是存在于人和脊椎動(dòng)物血清中一組非特異性球蛋白，不耐熱，活化后具有酶活性、可介導(dǎo)免疫應(yīng)答和炎癥反應(yīng)。它能被抗原-抗體復(fù)合物或微生物所激活，導(dǎo)致病原微生物裂解或被吞噬。研究證實(shí)，補(bǔ)體系統(tǒng)通過3條既獨(dú)立又交叉的途徑被激活，即經(jīng)典途徑、旁路途經(jīng)和凝集素途徑，從而發(fā)揮調(diào)理吞噬、裂解細(xì)胞、介導(dǎo)炎癥、免疫調(diào)節(jié)和清除免疫復(fù)合物等多種生物學(xué)效應(yīng)。膿毒癥早期菌血癥階段補(bǔ)體激活有利于宿主防御反應(yīng)，然而膿毒癥后期補(bǔ)體激活則促進(jìn)組織損傷，并導(dǎo)致多器官衰竭甚至死亡。有臨床觀察顯示，在膿毒癥器官衰竭階段補(bǔ)體抑制可能會(huì)起到保護(hù)作用[15]。延遲抑制補(bǔ)體可有效控制膿毒癥所致過度炎癥和微血管血栓形成，并防止器官損害[16]。因此，補(bǔ)體系統(tǒng)異?；罨c膿毒癥嚴(yán)重程度及不良預(yù)后有關(guān)。

2 獲得性免疫反應(yīng)

2.1細(xì)胞免疫多項(xiàng)資料證實(shí)，細(xì)胞免疫應(yīng)答在機(jī)體免疫反應(yīng)過程中發(fā)揮重要作用，并與T細(xì)胞功能改變及免疫調(diào)節(jié)因素相關(guān)[17]。機(jī)體遭受創(chuàng)(燒)傷、休克、感染等打擊后，T細(xì)胞分化為輔助性T細(xì)胞(Th)1和Th2，分泌多種細(xì)胞因子參與炎癥及免疫反應(yīng)。創(chuàng)傷失血性休克患者T細(xì)胞增殖活性降低，死于膿毒癥或膿毒性休克患者T細(xì)胞反應(yīng)減弱并伴有IL-10、IL-4水平升高和IFN-γ、IL-2產(chǎn)生降低[18]；且CD4+T細(xì)胞和CD8+T細(xì)胞凋亡增加[19]。臨床觀察顯示，膿毒癥患者外周血CD3+T、CD4+T、CD4+/CD8+T比值下降，并與疾病嚴(yán)重程度相關(guān)。傳統(tǒng)的Th細(xì)胞除分化為Th1和Th2外，近年來發(fā)現(xiàn)還能分化為分泌IL-17的Th17。它是不同于Th1和Th2的CD4+T細(xì)胞亞群，參與真菌和胞外病原體引起的免疫應(yīng)答過程，可能對(duì)非感染性全身炎癥反應(yīng)綜合征和膿毒癥具有鑒別價(jià)值。據(jù)報(bào)道，創(chuàng)傷失血性休克并發(fā)膿毒癥患者外周血Th17細(xì)胞數(shù)量顯著降低[18]。另有研究結(jié)果顯示，調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(regulatory cell，Treg)作為新的T細(xì)胞亞型，可有效介導(dǎo)免疫抑制效應(yīng)，通過T細(xì)胞受體信號(hào)刺激活化，引起Th1/Th2漂移。在膿毒性休克早期，患者血液循環(huán)中CD4+CD25+T和CD4+CD25-T細(xì)胞數(shù)量均明顯減少，其后Treg細(xì)胞迅速增加而CD4+CD25-T細(xì)胞持續(xù)低水平[20-21]。有研究證實(shí)，Th17與Treg之間存在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)關(guān)系，在功能上相互拮抗，而在分化上卻密切相關(guān)， TGF-β、IL-6、IL-21等誘導(dǎo)的免疫應(yīng)答方向取決于Treg與Th17所占優(yōu)勢(shì)地位[18]。因此，監(jiān)測(cè)T細(xì)胞增殖活性和凋亡數(shù)量，以及T細(xì)胞亞群免疫活性有助于更精確地分析膿毒癥時(shí)機(jī)體免疫狀態(tài)及患者預(yù)后判斷；但其實(shí)際應(yīng)用價(jià)值亟待大規(guī)模、多中心臨床試驗(yàn)進(jìn)行評(píng)估。

2.2體液免疫

2.2.1B細(xì)胞急性感染時(shí)病原體及其毒素刺激導(dǎo)致B細(xì)胞和漿細(xì)胞廣泛分化，但數(shù)小時(shí)后B細(xì)胞大量凋亡，勢(shì)必造成抗體產(chǎn)生減少。據(jù)報(bào)道，膿毒癥患兒外周血CD19+CD24hiCD38hi調(diào)節(jié)性B細(xì)胞百分比升高，與血清CRP水平呈正相關(guān)；同時(shí)IL-10+CD19+CD24hiCD38hi調(diào)節(jié)性B細(xì)胞比例也增多，并可能抑制CD4+T細(xì)胞增殖活性[22]。此外，老年膿毒癥患者CD21耗減的B細(xì)胞增多，IgM生成下降，提示參與獲得性免疫反應(yīng)的B細(xì)胞功能受損[23]。

2.2.2免疫球蛋白Ig的主要生物學(xué)特性包括與相應(yīng)的抗原特異性結(jié)合、激活補(bǔ)體系統(tǒng)、促進(jìn)免疫細(xì)胞吞噬功能、對(duì)多種病原微生物及其毒素具有抑制效應(yīng)等。有資料證實(shí)，對(duì)膿毒癥相關(guān)性血小板減少癥的輔助治療中，患者靜脈注射Ig后血小板計(jì)數(shù)及出血率明顯降低，說明Ig減輕了膿毒癥患者內(nèi)皮細(xì)胞損傷，促進(jìn)血小板計(jì)數(shù)升高，改善患者出血傾向[24]。然而，靜脈應(yīng)用Ig對(duì)免疫系統(tǒng)具有多效性，在膿毒癥和膿毒性休克治療中其確切效果一直存在爭(zhēng)議。有學(xué)者觀察靜脈注射Ig對(duì)膿毒癥患兒免疫狀態(tài)及轉(zhuǎn)歸的影響，發(fā)現(xiàn)患兒在應(yīng)用Ig靜脈注射后1、3、5 d，CD3+、CD4+、CD56+、CD19+細(xì)胞計(jì)數(shù)和TNF-α、IL-17水平、TNF-α/IL-10比值均明顯降低，證實(shí)靜脈注射Ig可使膿毒癥患者機(jī)體處于免疫低下狀態(tài)，對(duì)預(yù)后并無(wú)改善作用[25]。因此，Ig在膿毒癥治療中的安全性和有效性還需要更多的基礎(chǔ)及臨床試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。

3 結(jié) 語(yǔ)

膿毒癥的病理生理過程十分復(fù)雜，機(jī)體不僅發(fā)生過度的炎癥反應(yīng)，且存在天然免疫和獲得性免疫功能紊亂。盡管積極處理原發(fā)病、控制炎癥和支持治療仍然是膿毒癥早期處理的基礎(chǔ)，但免疫調(diào)理為膿毒癥的干預(yù)開辟了新的方向。因此，通過對(duì)膿毒癥免疫調(diào)控機(jī)制的深入了解，在疾病不同環(huán)節(jié)采取針對(duì)性和精準(zhǔn)化策略干預(yù)，同時(shí)持續(xù)監(jiān)測(cè)各項(xiàng)免疫指標(biāo)動(dòng)態(tài)變化，從而有效改善微循環(huán)及氧利用障礙，調(diào)理炎癥免疫反應(yīng)，恢復(fù)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定，最終防止組織及器官的繼發(fā)性損傷，達(dá)到降低急危重癥患者傷殘率和病死率之目的。