原嬌嬌，方宗平，張西京

空軍軍醫(yī)大學(xué)西京醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科，陜西西安 710000

膿毒癥病死率高、預(yù)后差，是目前全世界面臨的醫(yī)學(xué)難題之一[1-2]。在膿毒癥的病理進(jìn)程中，大腦起著重要作用，因其既可調(diào)控免疫反應(yīng)，又是病理過(guò)程的靶器官，因此常成為首先受累的器官之一[3]；大腦受累后主要表現(xiàn)為膿毒癥相關(guān)腦病(sepsisassociated encephalopathy，SAE0)，其定義為在大腦無(wú)直接感染證據(jù)的前提下，由膿毒癥引起的全身炎癥反應(yīng)所致的彌漫性或多灶性腦功能障礙。有研究表明，腦內(nèi)高遷移率族蛋白B1(high mobility group box 1，HMGB1)在SAE 發(fā)生、發(fā)展中起重要作用[4-5]，深入研究HMGB1與SAE之間的關(guān)系，有望為SAE的診斷及治療提供新方向。本文就SAE的現(xiàn)狀以及HMGB1通過(guò)介導(dǎo)免疫炎癥、氧化應(yīng)激、神經(jīng)細(xì)胞凋亡和血腦屏障損傷而導(dǎo)致SAE的機(jī)制研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 SAE現(xiàn)狀

約50%的膿毒癥患者在重癥監(jiān)護(hù)病房(ICU)發(fā)生SAE，出現(xiàn)SAE 的膿毒癥患者病死率明顯增高[4-5]。SAE 診斷復(fù)雜，需要排除膿毒癥患者的其他腦病原因(如代謝變化、藥物中毒、腦結(jié)構(gòu)病變、腦血管事件、腦炎、腦膜炎、非驚厥性癲癇持續(xù)狀態(tài))后才能確診[6]。而早期意識(shí)水平改變是SAE 的特征表現(xiàn)，癥狀范圍從行為改變、焦慮、譫妄到昏迷，隨后可能導(dǎo)致長(zhǎng)期認(rèn)知障礙[7]。近年來(lái)，有關(guān)SAE 的發(fā)病機(jī)制研究主要集中于神經(jīng)炎癥、線粒體功能障礙及血腦屏障損傷方面[8]。到目前為止，SAE的確切發(fā)病機(jī)制、統(tǒng)一命名方法、診斷標(biāo)準(zhǔn)仍然不清楚[9]，而且缺乏特異性的診斷指標(biāo)以及有效的治療方法。

有尸檢發(fā)現(xiàn)，SAE 對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)造成的損害是永久性的[10]。因此，早期確定SAE 的獨(dú)立危險(xiǎn)因素對(duì)評(píng)估預(yù)后及后期治療至關(guān)重要。SAE 的確定危險(xiǎn)因素包括高齡、高血壓、胃腸道感染、腸球菌感染、血小板計(jì)數(shù)下降、急性腎衰竭、低血糖、高糖血癥、高碳酸血癥及高鈉血癥[11]。既往存在認(rèn)知障礙、精神狀態(tài)改變、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、長(zhǎng)期使用精神活性藥物、酗酒、慢性肝病、免疫抑制的患者[12]及金黃色葡萄球菌、不動(dòng)桿菌和銅綠假單胞菌引起的膽道感染患者[13]，SAE發(fā)生率明顯增高。

目前實(shí)驗(yàn)室檢查尚未確定診斷SAE 的特異性生物標(biāo)志物[14]。但有研究表明序貫器官衰竭估計(jì)評(píng)分(sequential orange failure assessment，SOFA)及急性生理與慢性健康評(píng)分Ⅱ(acute physiology and chronic health evaluation Ⅱ，APACHE Ⅱ)與SAE 的28 d 病死率獨(dú)立相關(guān)[11，15]。而腹腔內(nèi)高壓[16]、神經(jīng)元特異性烯醇化酶(neuron-specific enolase，NSE)、S100β 蛋白及血漿C 型利鈉肽的氨基末端前肽(N-terminal propeptide of CNP，NT-proCNP)峰值濃度升高與SAE的發(fā)生明顯相關(guān)(其中S100β 蛋白水平測(cè)定優(yōu)于NSE水平[13]，而血漿NT-proCNP 水平測(cè)定可能優(yōu)于NSE及S100β 水平[17])。另外，腦脊液中髓系細(xì)胞可溶性觸發(fā)受體2(soluble triggering receptor expressed on myeloid cells 2， sTREM2) 及 神 經(jīng) 纖 維 輕 鏈(neurofilament light chain，NFL)水平升高可作為SAE患者認(rèn)知能力下降的預(yù)后指標(biāo)[18-19]。通過(guò)氣相色譜-質(zhì)譜方法檢測(cè)的血漿代謝物4-羥基苯乙酸(4-hydroxyphenylacetic acid，4-HPA)與意識(shí)障礙的嚴(yán)重程度明顯相關(guān)[20]。

2 HMGB1

有研究發(fā)現(xiàn)，HMGB1 與格拉斯哥昏迷量表(GCS)評(píng)分及C 反應(yīng)蛋白水平高度相關(guān)，且HMGB1的預(yù)測(cè)價(jià)值與GCS 評(píng)分相似，因而推測(cè)腦組織中HMGB1 濃度可能是預(yù)測(cè)SAE 的一種新的生物標(biāo)志物[21]。但目前有關(guān)SAE 的發(fā)病機(jī)制研究主要集中于神經(jīng)炎癥、線粒體功能障礙及血腦屏障損傷方面[8]。

早期認(rèn)為HMGB1是細(xì)胞核中的結(jié)構(gòu)蛋白，具有穩(wěn)定DNA結(jié)構(gòu)并調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄的作用[22]，而目前發(fā)現(xiàn)它還是一種促炎介質(zhì)，具有激活炎癥及修復(fù)組織的作用[23]。根據(jù)其分子位置(在細(xì)胞核中、細(xì)胞質(zhì)中或細(xì)胞外)、結(jié)合受體及氧化還原狀態(tài)的不同，可在不同階段發(fā)揮不同的臨床作用[24]。有研究發(fā)現(xiàn)，在炎癥、創(chuàng)傷、應(yīng)激后可由壞死細(xì)胞被動(dòng)釋放HMGB1，也可由活化的炎性細(xì)胞主動(dòng)分泌釋放HMGB1[21，23]，接著HMGB1發(fā)生易位(在30 min～1 d內(nèi)轉(zhuǎn)移到損傷區(qū)細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中，在2～20 d 內(nèi)轉(zhuǎn)移到吞噬小膠質(zhì)細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中)，然后以旁分泌及自分泌的方式觸發(fā)促炎介質(zhì)的表達(dá)。在膿毒癥誘導(dǎo)腦損傷的過(guò)程中，腦組織中可檢測(cè)到HMGB1，而應(yīng)用HMGB1 單克隆抗體(中和型抗HMGB1 單克隆抗體)可抑制HMGB1 易位及炎癥分子表達(dá)，保護(hù)血腦屏障完整性并改善運(yùn)動(dòng)功能[25]。

3 HMGB1與SAE

有研究顯示在膿毒癥誘導(dǎo)的腦損傷中HMGB1發(fā)揮了潛在作用[23]。HMGB1在神經(jīng)炎癥、線粒體功能障礙及血腦屏障損傷方面扮演了重要角色，其中在神經(jīng)炎癥及線粒體功能障礙方面主要表現(xiàn)為神經(jīng)元損傷，而在血腦屏障損傷方面則表現(xiàn)為內(nèi)皮細(xì)胞損傷。

3.1 HMGB1 介導(dǎo)神經(jīng)炎癥而影響SAE 的發(fā)生 Ren等[26-27]為研究HMGB1 對(duì)膿毒癥大鼠腦損傷的影響，在大鼠腦室注射HMGB1 特異性拮抗劑BoxA，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與膿毒癥組大鼠相比，10 μg 的BoxA 腦室給藥可明顯減輕多臟器功能損傷[如降低血清谷丙轉(zhuǎn)氨酶(alanine amino transferase，ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(aspartate amino transferase， AST)、 甘 氨 膽 酸(cholylglycine，CG)、肌酸激酶(creatine kinase，CK)、肌酸激酶同工酶(creatine kinase isoenzymes，CK-MB)、血 尿 素 氮(blood urea nitrogen， BUN) 及 肌 酐(creatinine，Cr)水平，以及降低髓過(guò)氧化物酶(myeloperoxidase，MPO)活性及肺的濕/干重(W/D)比值等]，逆轉(zhuǎn)膿毒癥對(duì)CD4+T 細(xì)胞增殖的抑制作用，且明顯提高膿毒癥大鼠的存活率(膿毒癥+10 μg BoxA組vs.膿毒癥組：62%vs.30%，P＜0.05，n=26)，降低S100β 及NSE 水平(P＜0.05)；免疫熒光檢測(cè)結(jié)果顯示，與假手術(shù)組比較，膿毒癥組各腦區(qū)HMGB1蛋白水平均明顯升高，抑制腦HMGB1后，可明顯改善記憶、學(xué)習(xí)及運(yùn)動(dòng)功能障礙，還可減少細(xì)胞凋亡(膿毒癥組TUNEL 染色陽(yáng)性細(xì)胞明顯增多)。上述研究不僅提示HMGB1 在腦組織中表達(dá)，還表明抑制HMGB1 對(duì)膿毒癥相關(guān)腦損傷具有較強(qiáng)的保護(hù)作用。因此，HMGB1可能是預(yù)防或改善SAE的早期拮抗靶點(diǎn)，而中樞HMGB1可能是SAE的潛在治療靶點(diǎn)，通過(guò)腦室內(nèi)給予HMGB1 特異性拮抗劑BoxA 可能改善SAE的預(yù)后。

SAE 早期表現(xiàn)類(lèi)似于炎癥反應(yīng)綜合征相關(guān)的腦病，其發(fā)病原因是炎性介質(zhì)(細(xì)胞因子)的產(chǎn)生[28]。神經(jīng)炎癥的特征是產(chǎn)生促炎性細(xì)胞因子[如白細(xì)胞介素(IL) -1β、 腫 瘤 壞 死 因 子- α(TNF- α)、 IL-6、HMGB1]，過(guò)度激活小膠質(zhì)細(xì)胞及炎性細(xì)胞浸潤(rùn)[29]。

3.1.1 產(chǎn)生促炎性細(xì)胞因子HMGB1 有研究表明，脂多糖及TNF-α可通過(guò)不同途徑刺激單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞分泌HMGB1。HMGB1 的分泌需要3 個(gè)步驟：一是從細(xì)胞核易位至細(xì)胞質(zhì)，二是從細(xì)胞質(zhì)中轉(zhuǎn)位到細(xì)胞器，三是結(jié)合Toll 樣受體(Toll-like receptor，TLRs)后8～12 h主動(dòng)分泌到細(xì)胞外環(huán)境中，并發(fā)揮細(xì)胞外作用——HMGB1 的累積增加(自損傷后16 h 內(nèi))可以放大細(xì)胞因子級(jí)聯(lián)反應(yīng)，刺激炎癥反應(yīng)，介導(dǎo)炎癥反應(yīng)的損傷[30]。當(dāng)發(fā)生神經(jīng)性炎癥及缺血性損傷時(shí)，會(huì)導(dǎo)致大腦功能障礙，大腦功能紊亂后可破壞免疫穩(wěn)態(tài)，進(jìn)一步造成頑固性免疫功能障礙及神經(jīng)內(nèi)分泌免疫網(wǎng)絡(luò)(如膽堿能抗炎通路、下丘腦-垂體-腎上腺軸、交感神經(jīng)系統(tǒng))的破壞，這些神經(jīng)調(diào)節(jié)機(jī)制的功能障礙(包括中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞/單核細(xì)胞、樹(shù)突狀細(xì)胞、T 淋巴細(xì)胞在內(nèi)的外周免疫細(xì)胞計(jì)數(shù)減少及異常反應(yīng))會(huì)進(jìn)一步危害系統(tǒng)免疫反應(yīng)，最終導(dǎo)致腦損傷與免疫反應(yīng)之間的惡性循環(huán)[31]。膿毒癥后免疫應(yīng)答的內(nèi)穩(wěn)態(tài)對(duì)維持中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能的完整性具有重要意義，因此，阻斷SAE 與外周免疫失調(diào)之間的惡性循環(huán)可能是治療SAE 的有效策略，在這個(gè)過(guò)程中，HMGB1發(fā)揮了介導(dǎo)免疫炎癥的重要作用。

3.1.2 過(guò)度激活小膠質(zhì)細(xì)胞 尸檢研究顯示，膿毒癥患者腦灰質(zhì)及白質(zhì)的小膠質(zhì)細(xì)胞均被大量激活，因此小膠質(zhì)細(xì)胞可能是神經(jīng)炎癥反應(yīng)的重要靶細(xì)胞[32]。核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域樣受體家族含熱蛋白結(jié)構(gòu)域蛋白3(NOD-like receptor family pyrin domain containing protein 3，NLRP3)是一種炎性小體傳感器蛋白，它的激活導(dǎo)致與凋亡相關(guān)的斑點(diǎn)樣蛋白(apoptosis-associated speck-like protein containing a CARD，ASC)及含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶(caspase)-1在內(nèi)的低聚蛋白復(fù)合物——炎性小體的形成[33]。而Gustin 等[34]首次證實(shí)小膠質(zhì)細(xì)胞是神經(jīng)炎癥反應(yīng)的靶細(xì)胞，小膠質(zhì)細(xì)胞、星形膠質(zhì)細(xì)胞中均有HMGB1 mRNA 及蛋白表達(dá)。但在星形膠質(zhì)細(xì)胞中，盡管caspase-1 為低水平表達(dá)，但幾乎沒(méi)有檢測(cè)到NLRP3及ASC 轉(zhuǎn)錄物的表達(dá)，且無(wú)法觀察到星形膠質(zhì)細(xì)胞分泌IL-1β，提示其缺乏功能性NLRP3炎性小體，僅在小鼠大腦中的小膠質(zhì)細(xì)胞室發(fā)現(xiàn)功能性NLRP3 炎性小體，且小膠質(zhì)細(xì)胞對(duì)不同的經(jīng)典炎性小體激活劑均可反應(yīng)性分泌IL-1β。

3.1.3 炎性細(xì)胞浸潤(rùn) 動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究證實(shí)，HMGB1激活小膠質(zhì)細(xì)胞后可導(dǎo)致炎性細(xì)胞浸潤(rùn)，在SAE 小鼠中抑制HMGB1 可下調(diào)炎性小體NLRP3 的表達(dá)，減輕神經(jīng)炎癥及認(rèn)知障礙[35]。此外，Kim 等[36]還發(fā)現(xiàn)，HMGB1通過(guò)與多種受體或配體結(jié)合，既具有促炎作用又具有抗炎作用，HMGB1在炎癥發(fā)生時(shí)可能觸發(fā)促炎巨噬細(xì)胞，但隨著補(bǔ)體1q(C1q)水平的升高并與白細(xì)胞免疫相關(guān)受體(leukocyte-associated Ig-like receptor，LAIR-1)結(jié)合，單核細(xì)胞可能向抗炎巨噬細(xì)胞傾斜。促炎與抗炎反應(yīng)的平衡主要取決于C1q 水平，HMGB1 與C1q 結(jié)合是激活補(bǔ)體系統(tǒng)的經(jīng)典途徑，經(jīng)典補(bǔ)體途徑的慢性激活，無(wú)論是通過(guò)HMGB1的累積，還是通過(guò)其與內(nèi)源性分子如β 淀粉樣蛋白(amyloid β-protein，Aβ)的協(xié)同作用，都可能觸發(fā)無(wú)菌性炎癥。因此，通過(guò)補(bǔ)體激活HMGB1介導(dǎo)的無(wú)菌性炎癥是治療慢性炎癥的一個(gè)新思路。

線粒體是氧化應(yīng)激及能量代謝的調(diào)節(jié)中心，氧化應(yīng)激后最終可導(dǎo)致細(xì)胞凋亡及壞死[37]，因而在此將線粒體功能障礙分為氧化應(yīng)激及神經(jīng)細(xì)胞凋亡兩方面進(jìn)行敘述。

3.2 HMGB1 介導(dǎo)氧化應(yīng)激而影響SAE 的發(fā)生 有研究證實(shí)，在膿毒癥動(dòng)物的不同腦區(qū)均出現(xiàn)早期線粒體功能障礙，導(dǎo)致ATP 及氧/氮活性物質(zhì)生成減少[7]。氧化應(yīng)激是SAE 最重要的觸發(fā)因素之一，在膿毒癥期間，會(huì)產(chǎn)生大量機(jī)體無(wú)法消除的活性氧(reactive oxygen species，ROS)，ROS 可誘導(dǎo)脂質(zhì)過(guò)氧化，而丙二醛(MDA)是脂質(zhì)過(guò)氧化的直接產(chǎn)物，因此被用來(lái)評(píng)估脂質(zhì)過(guò)氧化的嚴(yán)重程度；ROS 可損傷細(xì)胞、線粒體膜，最終導(dǎo)致細(xì)胞凋亡及壞死，在抗氧化系統(tǒng)中，超氧化物歧化酶(SOD)及過(guò)氧化氫酶(CAT)是ROS 的清除劑，它們的活性水平代表了ROS 的清除狀態(tài)。SAE 發(fā)生時(shí)，SOD、CAT 活性水平明顯降低，而MDA 水平明顯升高[29]。HMGB1 在調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)外應(yīng)激的細(xì)胞反應(yīng)中發(fā)揮著重要作用，盡管HMGB1激活后調(diào)控個(gè)體信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的機(jī)制仍在研究中，但氧化應(yīng)激似乎是導(dǎo)致HMGB1易位、釋放及炎性細(xì)胞死亡的主要調(diào)節(jié)因素[38]。還有研究表明，HMGB1 可以通過(guò)激活絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶3(receptor-interacting serine/threonine-protein kinase 3，RIPK3)微調(diào)線粒體體積或數(shù)量，從而調(diào)節(jié)線粒體功能[39]。HMGB1是氧化應(yīng)激下的傳感器，機(jī)體通過(guò)協(xié)調(diào)應(yīng)激反應(yīng)(如自噬)來(lái)應(yīng)對(duì)氧化損傷，以防止進(jìn)一步損傷[40]。Li等[41]發(fā)現(xiàn)，HMGB1過(guò)表達(dá)可降低大鼠腦組織小膠質(zhì)細(xì)胞中SOD、IL-4 及IL-10 水平，提高IL-1β、TNF-α及MDA水平，從而增強(qiáng)氧化應(yīng)激，促進(jìn)炎性因子分泌及加重腦損傷，進(jìn)一步誘導(dǎo)腦組織凋亡；另外，miR-103a-3p可直接結(jié)合到HMGB1的3'非編碼區(qū)域并調(diào)控基因表達(dá)(如抑制miRNA翻譯或誘導(dǎo)miRNA 切割)，過(guò)表達(dá)miR-103a-3p 會(huì)抑制HMGB1的表達(dá)，從而產(chǎn)生與上述作用相反的效果，且miR-103a-3p 通過(guò)靶向HMGB1 可減輕脂多糖誘導(dǎo)的小膠質(zhì)細(xì)胞氧化應(yīng)激及凋亡，因此推測(cè)HMGB1 是miR-103a-3p 的作用靶點(diǎn)，靶向HMGB1 可減輕氧化應(yīng)激反應(yīng)。由于HMGB1在SAE中發(fā)揮介導(dǎo)氧化應(yīng)激的傳感器作用，因此阻斷或抑制HMGB1的表達(dá)可能是治療SAE的一種新策略。

3.3 HMGB1 誘導(dǎo)神經(jīng)細(xì)胞凋亡而影響SAE 的發(fā)生HMGB1在膿毒癥反應(yīng)中誘導(dǎo)腦細(xì)胞凋亡的具體機(jī)制主要有：膿毒癥腦損傷后，HMGB1被活躍的免疫細(xì)胞(包括巨噬細(xì)胞、單核細(xì)胞及中性粒細(xì)胞)釋放并從胞核易位到胞質(zhì)，釋放后與晚期糖基化終末產(chǎn)物受體(receptor for advanced glycation endproduct，RAGE)結(jié)合，激活核因子(NF)-κB信號(hào)通路，參與炎癥、凋亡、增殖及自噬的調(diào)控[42]。SAE 可引起線粒體功能障礙，導(dǎo)致ATP 耗竭及細(xì)胞凋亡，TNF-α 也可導(dǎo)致細(xì)胞凋亡，這兩種凋亡途徑都會(huì)導(dǎo)致caspase的激活，進(jìn)而參與細(xì)胞凋亡[29]。Caspase 是細(xì)胞凋亡信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的常用途徑，在促凋亡因子的作用下，caspase 相互激活并啟動(dòng)特異性的caspase 級(jí)聯(lián)反應(yīng)，最終導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生凋亡[43]。有研究發(fā)現(xiàn)，膿毒癥小鼠中caspase-3 活性明顯升高，但阻斷腦HMGB1 后caspase-3活性明顯下降[26]，推測(cè)HMGB1損害的腦細(xì)胞凋亡可能作用于caspase-3。

在中性粒細(xì)胞胞外誘捕網(wǎng)(neutrophil extracellular traps，NETs)形成過(guò)程中伴隨著中性粒細(xì)胞的死亡，這種新型的死亡方式不同于細(xì)胞凋亡及細(xì)胞壞死，被稱(chēng)為NETosis[44]。Kim 等[45]發(fā)現(xiàn)，HMGB1 在腦實(shí)質(zhì)及外周血中性粒細(xì)胞瓜氨酸化組蛋白H3+(citrullinated histone H3+，CitH3，NETosis 的標(biāo)記物)誘導(dǎo)中發(fā)揮了重要作用——HMGB1 不僅誘導(dǎo)NETosis，而且是NETosis 過(guò)程中擠壓出的細(xì)胞內(nèi)容物的組成部分，擠壓出的HMGB1可能作為一種損傷相關(guān)分子(danger associated molecular pattern，DAMP)激活中性粒細(xì)胞及其他免疫細(xì)胞，加劇炎癥反應(yīng)，進(jìn)一步作用于NETosis 介導(dǎo)的神經(jīng)元死亡；由于與NETs共定位，細(xì)胞外HMGB1也由NETosis提供，應(yīng)用HMGB1 BoxA 阻斷HMGB1 不僅可抑制N-甲基-D-天冬氨酸受體(N-methyl-D-asparticacidreceptor，NMDA)條件培養(yǎng)基誘導(dǎo)的NETosis，還可減少NETosis 誘導(dǎo)的神經(jīng)元死亡。因此，HMGB1 介導(dǎo)了神經(jīng)元細(xì)胞死亡與NETosis之間的惡性循環(huán)，通過(guò)調(diào)節(jié)HMGB1 靶向NETosis，可能為減輕缺血性腦損傷提供一種新的治療策略。

3.4 HMGB1 導(dǎo)致血腦屏障損傷而影響SAE 的發(fā)生血腦屏障主要由形成血管壁的內(nèi)皮細(xì)胞及位于內(nèi)皮細(xì)胞層腔壁表面的壁細(xì)胞組成，由壁細(xì)胞、免疫細(xì)胞、膠質(zhì)細(xì)胞及神經(jīng)細(xì)胞相互誘導(dǎo)并維持正常功能。血腦屏障通過(guò)限制白細(xì)胞從外圍向中樞神經(jīng)系統(tǒng)的浸潤(rùn)，在大腦免疫中發(fā)揮重要作用，一旦屏障缺陷會(huì)導(dǎo)致腦水腫形成及微血管灌注減少，加劇SAE 中的神經(jīng)元凋亡[46]。在膿毒癥死亡患者的腦組織樣本中，微血管內(nèi)皮細(xì)胞中緊密連接蛋白閉合蛋白(occludin)、密封蛋白(claudin)-5 及緊密連接蛋白-1(zonula occluden-1，ZO-1)明顯下調(diào)，提示其血腦屏障功能受損[47]。緊密連接的跨膜分子包括occludin、claudin 及連接黏附分子(junctional adhesion molecules，JAMs)；occludin 是中樞神經(jīng)屏障的重要組成部分，claudin是緊密連接鏈的主要成分，而JAMs可調(diào)節(jié)白細(xì)胞外滲及細(xì)胞旁通透性，細(xì)胞質(zhì)斑塊蛋白ZO-1及ZO-2則直接調(diào)控緊密連接鏈在上皮細(xì)胞中的形成及定位[46，48]。有研究表明，膿毒癥期間血腦屏障的完整性受到損害，血清中脂多糖誘導(dǎo)的細(xì)胞因子及危險(xiǎn)信號(hào)分子直接破壞血腦屏障，改變了血腦屏障功能，包括吸附后轉(zhuǎn)胞吞作用、免疫細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)及其他轉(zhuǎn)運(yùn)功能，從而促進(jìn)細(xì)胞旁滲漏、重新誘導(dǎo)泡突及胞質(zhì)滲漏，導(dǎo)致促炎免疫細(xì)胞及分子進(jìn)入中樞神經(jīng)系統(tǒng)[49]。

TLRs是一類(lèi)高度保守的蛋白，可激活先天免疫細(xì)胞以應(yīng)對(duì)各種內(nèi)、外源性刺激。據(jù)報(bào)道，TLR2及TLR4參與了HMGB1的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，其中TLR4可能是激活巨噬細(xì)胞并介導(dǎo)細(xì)胞因子釋放及組織損傷的主要受體，RAGE 可能是HMGB1介導(dǎo)巨噬細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞趨化性及細(xì)胞因子活性的受體[30]。Evran等[50]發(fā)現(xiàn)，HMGB1從壞死細(xì)胞釋放后會(huì)誘導(dǎo)炎癥反應(yīng)，在促進(jìn)TLR4 及RAGE 表達(dá)的同時(shí)，還可降低occludin、claudin-5 及ZO-1 的表達(dá)，后者通過(guò)影響血腦屏障中的緊密連接分子而破壞血腦屏障，從而導(dǎo)致腦水腫，并進(jìn)一步增加細(xì)胞凋亡及氧化應(yīng)激等繼發(fā)性損傷。Li等[51]發(fā)現(xiàn)，HMGB1水平升高與血腦屏障受損及隨后的神經(jīng)炎癥相關(guān)，黃芩苷(baicalin，BAI)可在海馬小膠質(zhì)細(xì)胞中通過(guò)SIRT1/HMGB1 信號(hào)通路抑制HMGB1 的釋放，并抑制HMGB1 的乙?；耙孜?，從而減弱小膠質(zhì)細(xì)胞的激活，減輕了神經(jīng)炎癥。

總之，HMGB1蛋白可通過(guò)破壞血腦屏障而導(dǎo)致神經(jīng)炎癥，最終造成腦功能障礙，發(fā)生SAE，對(duì)這一點(diǎn)進(jìn)行深入研究，可能會(huì)找到SAE治療的新方向。

4 總結(jié)與展望

HMGB1 可通過(guò)破壞血腦屏障，介導(dǎo)免疫炎癥、氧化應(yīng)激及神經(jīng)細(xì)胞凋亡造成大腦功能受損而發(fā)生SAE，在這個(gè)過(guò)程中HMGB1參與了各個(gè)步驟并最終介導(dǎo)SAE的發(fā)生，因此，抑制HMGB1的釋放、易位可能是治療SAE 的重要途徑。這一發(fā)現(xiàn)可以為SAE的治療提供一種新的策略及思路，不僅可早期干預(yù)膿毒癥誘導(dǎo)的腦損傷，還可通過(guò)打破這種惡性循環(huán)或通路來(lái)逆轉(zhuǎn)免疫紊亂、神經(jīng)炎癥及凋亡的發(fā)生，為早期進(jìn)行SAE 預(yù)警、明確診斷及改善預(yù)后奠定基礎(chǔ)。由于上述4 種機(jī)制的研究大多僅限于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)階段，因此仍需通過(guò)臨床研究確定HMGB1 是否為SAE 臨床上可行的治療靶點(diǎn)，從而將動(dòng)物研究結(jié)果轉(zhuǎn)化為臨床應(yīng)用。