潘萌萌 韓銘欣 宋維 柳文娟 陳云秋 焦光宇

中國醫(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110004

膿毒癥是成人ICU 住院和死亡的主要原因之一，它具有發(fā)病急、進(jìn)展快、病死率高等特點[1]。膿毒癥的發(fā)病機(jī)制涉及很多方面，其中失控的炎癥反應(yīng)、凝血功能障礙以及微循環(huán)衰竭被認(rèn)定為三大特征性病理生理改變機(jī)制[2-4]，內(nèi)皮功能障礙則是病情進(jìn)展的關(guān)鍵步驟[5]。內(nèi)皮細(xì)胞襯于血管內(nèi)皮表面，由血管內(nèi)皮細(xì)胞、細(xì)胞間連接及糖萼組成，在維持屏障通透性、調(diào)節(jié)血管緊張度以及調(diào)節(jié)凝血反應(yīng)等方面發(fā)揮著重要作用[6-7]。膿毒癥時大量失控的炎癥介質(zhì)損傷了血管內(nèi)皮細(xì)胞，特別是微循環(huán)[8]，破壞了內(nèi)皮細(xì)胞對凝血反應(yīng)的生理調(diào)節(jié)機(jī)制，打破了凝血、抗凝和纖溶三者的動態(tài)平衡關(guān)系，使機(jī)體處于高凝狀態(tài)，形成血管內(nèi)微血栓，有助于彌散性血管內(nèi)凝血 (disseminated intravascular coagulation，DIC)的發(fā)生，使膿毒癥患者的死亡率明顯升高[9]。既往已有研究證實，膿毒癥患者的內(nèi)皮功能障礙與凝血調(diào)節(jié)失衡的發(fā)生發(fā)展緊密聯(lián)系[9]。因此，充分了解膿毒癥時受損的內(nèi)皮細(xì)胞對凝血調(diào)節(jié)機(jī)制的影響，對臨床醫(yī)生準(zhǔn)確評估患者的病情尤為重要。

1 內(nèi)皮細(xì)胞在膿毒癥凝血調(diào)節(jié)中的作用

1.1 內(nèi)皮細(xì)胞的促凝血作用 膿毒癥時，血漿中大量的炎癥介質(zhì)如腫瘤壞死因子α、IL-1β和干擾素γ等通過刺激內(nèi)皮細(xì)胞上的組織因子表達(dá)增加從而觸發(fā)了凝血級聯(lián)反應(yīng)，此時內(nèi)皮細(xì)胞表現(xiàn)出促凝血特性[9-10]。

微粒是人體內(nèi)幾乎所有細(xì)胞受到刺激或凋亡時均會脫落的膜狀囊泡結(jié)構(gòu)，直徑約為0.1～1μm[11]。Nieuwland等[12]研究證實，微粒具有促凝特性，在人體內(nèi)可以通過組織因子-Ⅶa因子途徑啟動凝血過程，誘導(dǎo)膿毒癥患者DIC的發(fā)生。膿毒癥時血管內(nèi)皮細(xì)胞-微粒、血小板微粒及中性粒細(xì)胞微粒較正常對照組明顯增高[13-14]。國外學(xué)者M(jìn)atsumoto等[15]發(fā)現(xiàn)，組織因子+內(nèi)皮細(xì)胞-微粒的促凝活性可能在膿毒癥誘導(dǎo)的DIC的進(jìn)展中起重要作用。

1.2 內(nèi)皮細(xì)胞的抗凝血作用 抗凝血酶和蛋白C 系統(tǒng)是人體內(nèi)最重要的兩大生理性抗凝體系，當(dāng)疾病進(jìn)展為膿毒癥時，內(nèi)皮細(xì)胞被失控的炎癥介質(zhì)損傷，抗凝血酶釋放減少的同時，也造成了蛋白C 的活化率降低，膿毒癥時蛋白C也可以出現(xiàn)大量消耗[9]，上述改變最終導(dǎo)致機(jī)體內(nèi)生理性的凝血-抗凝平衡關(guān)系被打破，顯著增加了膿毒癥患者DIC的發(fā)生率。Walborn等[9]的研究中發(fā)現(xiàn)蛋白C 是唯一在整個住院期間維持與膿毒癥DIC 狀態(tài)相關(guān)的生物標(biāo)志物。與存活者相比，非存活者體內(nèi)的蛋白C 顯著降低，提示蛋白C水平的降低與膿毒癥DIC 患者的預(yù)后不良顯著相關(guān)[16]。

血栓調(diào)節(jié)蛋白 (thrombomodulin，TM)是內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)的一種糖蛋白，通過與凝血酶的結(jié)合可以有效地將蛋白C轉(zhuǎn)化為活化蛋白C，后者在輔因子蛋白S的存在下通過蛋白水解作用使凝血因子Ⅴa和Ⅷa失活起到生理性抗凝作用。國外研究表明腫瘤壞死因子α抑制了內(nèi)皮細(xì)胞TM 的正常表達(dá)[17]。同時當(dāng)炎癥因子造成內(nèi)皮細(xì)胞損傷時，TM釋放入血成為可溶性TM 時，檢測血清中可溶性TM 水平就可以幫助判斷內(nèi)皮細(xì)胞的損傷程度以及預(yù)測病情的轉(zhuǎn)歸[18]。日本的一項研究[19]證實了重組可溶性血栓調(diào)節(jié)素治療嚴(yán)重炎癥性疾病如膿毒癥誘導(dǎo)的DIC時具有明顯獲益。

1.3 內(nèi)皮細(xì)胞的抑制纖溶作用 內(nèi)皮細(xì)胞通過分泌組織型纖溶酶原激活物發(fā)揮生理性纖溶作用，同時它也可表達(dá)高水平纖維蛋白酶原激活抑制物特異性地抑制纖溶初始階段，使高凝狀態(tài)只局限于血管內(nèi)皮受損局部并形成微血栓。膿毒癥時纖溶系統(tǒng)的抑制主要是由患者血漿中纖溶酶原激活物抑制物1 (plasminogen activator inhibitor-1，PAI-1)水平的增加所介導(dǎo)[20]。現(xiàn)已證實，血漿PAI-1主要來源于內(nèi)皮細(xì)胞[21]。國內(nèi)外已有研究表明，嚴(yán)重膿毒癥患者PAI-1明顯升高，與預(yù)后不良有關(guān)。

1.4 血漿滲漏 糖萼是位于內(nèi)皮細(xì)胞表面很薄的一層結(jié)構(gòu)，大部分由糖胺聚糖和蛋白聚糖構(gòu)成，厚度約為0.5～4.5μm[22-23]，它隔絕了內(nèi)皮細(xì)胞表面的受體和血液中的有形成分接觸。膿毒癥時糖萼在內(nèi)毒素等刺激下厚度降低，內(nèi)皮屏障的完整性受損，通透性改變，引起了血漿滲漏[24]。血漿滲漏是膿毒癥的基本病理生理變化之一，可由炎性因子如IL-2、血管內(nèi)皮生長因子和單核細(xì)胞趨化蛋白1等炎癥介質(zhì)誘導(dǎo)[25]，其主要原因是血管內(nèi)皮細(xì)胞受損，血管內(nèi)大分子物質(zhì)大量滲出，造成低血壓和休克的同時，因為內(nèi)源性抗凝血劑的丟失，促進(jìn)了膿毒癥患者凝血功能障礙的發(fā)展[9]。生理情況下，由于糖萼的存在，抗凝和促凝處于動態(tài)平衡，但當(dāng)膿毒癥炎癥介質(zhì)造成糖萼的糖胺聚糖被破壞時，損傷了抗凝血機(jī)制。Levi和van der Poll[26]發(fā)現(xiàn)在糖萼被破壞的短時間內(nèi)體內(nèi)產(chǎn)生了大量的凝血酶。

2 量化內(nèi)皮功能

2.1 內(nèi)皮激活標(biāo)志物

2.1.1 血 管 性 血 友 病 因 子 (von Willebrand factor，v WF) vWF是一種主要由內(nèi)皮細(xì)胞合成并儲存于內(nèi)皮細(xì)胞的多聚糖蛋白，當(dāng)炎癥因子破壞內(nèi)皮時大量釋放入血。Wagner和Bonfanti[27]證實了v WF 不僅能反映出體內(nèi)內(nèi)皮功能的損傷，又參與到體內(nèi)凝血系統(tǒng)的激活。莫連芹等[28]通過對比膿毒癥組和對照組的v WF水平，發(fā)現(xiàn)前者顯著高于后者，推測vWF 水平的高低與疾病的嚴(yán)重程度呈正相關(guān)。

2.1.2 內(nèi)皮素 (endothelin，ET) ET 是迄今為止發(fā)現(xiàn)的作用最強、最持久的縮血管活性多肽，分別有ET-1、ET-2、ET-3 3種不同亞型，其中ET-1是內(nèi)皮細(xì)胞生成的唯一類型。當(dāng)膿毒癥炎癥反應(yīng)損傷血管內(nèi)皮時，ET-1的分泌和釋放增加，體內(nèi)血管發(fā)生持續(xù)痙攣和增殖，造成循環(huán)內(nèi)血栓的大量形成。國內(nèi)研究發(fā)現(xiàn)血漿中ET-1 的水平反映了血管內(nèi)皮細(xì)胞受損的嚴(yán)重程度，一定程度上也可以反映出膿毒癥的病情嚴(yán)重程度[29]。

2.2 外源性抗凝血劑 組織因子途徑抑制物是由內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生的外源性凝血途徑的特異性抑制物，在正常情況下與內(nèi)皮細(xì)胞上的糖胺聚糖結(jié)合，在內(nèi)皮細(xì)胞表面發(fā)揮抗凝作用。膿毒癥時，大量的炎癥介質(zhì)不僅減少了糖胺聚糖的合成，同時還造成了組織因子途徑抑制物的相對缺乏，以致內(nèi)皮細(xì)胞抑制組織因子的能力不足，最終導(dǎo)致凝血酶的大量生成[30]。

2.3 損傷相關(guān)因素 膿毒癥患者血漿中的高遷移率族蛋白B1 (high mobility group box 1 protein，HMGB1)主要由內(nèi)皮細(xì)胞和免疫細(xì)胞釋放。Yang等[31]發(fā)現(xiàn)HMGB1 誘導(dǎo)著顯著的內(nèi)皮功能障礙和內(nèi)皮促凝狀態(tài)。Walborn等[9]提出通過檢測HMGB1水平不僅可以提供對內(nèi)皮功能的了解，而且可以反映出炎癥系統(tǒng)與凝血功能障礙之間的關(guān)系。Stark等[32]發(fā)現(xiàn)HMGB1可能具有促進(jìn)膿毒癥患者體內(nèi)炎癥反應(yīng)的放大以及血栓形成的作用。

2.4 血管通透性的調(diào)節(jié)劑 血管生成素1 (angiopoietin-1，Ang-1)具有維持血管通透性的作用，而Ang-2 在內(nèi)皮細(xì)胞表面充當(dāng)著Ang-1的拮抗劑，因此Ang-2的作用恰好與Ang-1相反[9]。Gallagher等[33]發(fā)現(xiàn)Ang-2與內(nèi)皮屏障功能的調(diào)節(jié)機(jī)制緊密聯(lián)系。雖然截至目前Ang-2導(dǎo)致凝血功能障礙的具體機(jī)制尚不清楚，但國外已有研究表明在內(nèi)皮標(biāo)志物中，通過測量Ang-2而預(yù)測患者的死亡率表現(xiàn)出最高的預(yù)測值，這點優(yōu)于蛋白C[9]。

3 總結(jié)

膿毒癥作為一種病死率逐年升高的嚴(yán)重威脅人類健康的疾病，其發(fā)病機(jī)制涉及眾多方面，而內(nèi)皮細(xì)胞的功能障礙被認(rèn)為是疾病進(jìn)展的關(guān)鍵步驟。近年來，大量的國內(nèi)外研究表明膿毒癥時失控的炎癥反應(yīng)可以損傷內(nèi)皮細(xì)胞對體內(nèi)凝血反應(yīng)的動態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)制，內(nèi)皮細(xì)胞的損傷程度與膿毒癥誘導(dǎo)的凝血功能障礙顯著相關(guān)，導(dǎo)致患者微循環(huán)中形成大量的血栓甚至造成DIC 的發(fā)生，增加了患者的病死率，本篇綜述量化了內(nèi)皮細(xì)胞的功能，旨在通過檢測患者體內(nèi)的上述指標(biāo)來協(xié)助臨床醫(yī)師評估病情的嚴(yán)重程度，采取及時恰當(dāng)?shù)闹委煷胧?，降低患者的病死率。利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突