劉正紅
【摘要】膿毒血癥是由細(xì)菌感染導(dǎo)致的系統(tǒng)性炎癥反應(yīng)綜合征,其最常見的病因是革蘭氏陰性菌感染,但也常常兼有革蘭氏陽(yáng)性菌、病毒等的合并感染。它的病理機(jī)制研究尚不明確,腫瘤壞死因子Alpha(TNF-a)通路可能在膿毒血癥或許在診斷和預(yù)后中發(fā)揮重要作用,但基于這些炎癥因子,研究者們并沒有找到合適的治療方法,而在膿毒血癥休克的病程中,Alpha-2巨球蛋白(A2M)隨著病情的發(fā)展逐漸消耗。急性期反應(yīng)是機(jī)體發(fā)生感染性時(shí)的第一步反應(yīng),急性反應(yīng)蛋白對(duì)膿毒血癥的診斷和預(yù)后有重要的指示意義,Alpha-2巨球蛋白是最為常見的急性期反應(yīng)蛋白之一,具有廣泛的抗蛋白質(zhì)水解酶作用,發(fā)揮著強(qiáng)有力的固有免疫作用,但同時(shí)也會(huì)結(jié)合LPC-1和其他一些因子,發(fā)揮抗炎抑菌作用,對(duì)膿毒血癥的治療具有潛在價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】Alpha-2巨球蛋白;膿毒血癥;急性期蛋白;急性期反應(yīng)
【中圖分類號(hào)】R720.597 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】ISSN.2095-6681.2018.11..02
膿毒血癥是由細(xì)菌感染導(dǎo)致的系統(tǒng)性炎癥反應(yīng)綜合征,研究顯示全世界每年有2100萬(wàn)人罹患此病,而實(shí)際數(shù)字應(yīng)該更高,而膿毒血癥的病死率高達(dá)30%,據(jù)報(bào)道,膿毒血癥最常見的病因是革蘭氏陰性菌感染,但也常常兼有革蘭氏陽(yáng)性菌、病毒等的合并感染[1]。膿毒血癥的病理機(jī)制研究的尚不明確,腫瘤壞死因子Alpha(TNF-a)通路可能在膿毒血癥或許在診斷和預(yù)后中發(fā)揮重要作用[2],但基于這些炎癥因子,研究者們并沒有找到合適的治療方法,而在膿毒血癥休克的病程中,Alpha-2巨球蛋白(A2M)隨著病情的發(fā)展逐漸消耗,這也預(yù)示著單獨(dú)補(bǔ)充A2M可能成為挽救膿毒血癥患者的重要治療方法。
機(jī)體受到炎癥刺激后12~48小時(shí)這段時(shí)間通常稱為急性期反應(yīng)(APR),這段時(shí)間內(nèi),肝細(xì)胞內(nèi)急性時(shí)相蛋白開始合成和分泌,而非急性期蛋白的合成則受到抑制,白介素-6和糖皮質(zhì)激素是調(diào)控急性期反應(yīng)最為重要的激素,大多編碼急性時(shí)相蛋白的基因序列中都含有IL-6的受體反應(yīng)元件和糖皮質(zhì)激素[3]。此外白介素家族中如IL-11等也可以誘導(dǎo)APR反應(yīng),正常機(jī)體基本上不會(huì)合成急性時(shí)相蛋白,而大多數(shù)急性時(shí)相蛋白的結(jié)構(gòu)以及生物效能還沒有相關(guān)的研究,C-反應(yīng)蛋白、A2M,Alpha-1抗胰蛋白酶,Alpha-1酸性糖蛋白,以及血漿淀粉樣蛋白A、P研究比較多,這些物質(zhì)在正常機(jī)體內(nèi)基本檢測(cè)不到,但在炎癥狀態(tài)下,其合成和分泌可以達(dá)到正常時(shí)的10~10000倍,大多數(shù)急性時(shí)相蛋白都是高度糖基化的蛋白質(zhì),生物活性非常穩(wěn)定,因此,急性時(shí)相蛋白成為檢測(cè)炎癥狀態(tài)的理想指標(biāo)。
A2M是一種高度糖化的巨球蛋白,有4個(gè)亞基構(gòu)成,分子量725kDa,對(duì)大多數(shù)蛋白水解酶都具有很強(qiáng)的拮抗作用,對(duì)細(xì)菌源性的蛋白水解酶也有很強(qiáng)的作用。A2M還可以調(diào)節(jié)細(xì)胞因子的平衡,下調(diào)炎性介質(zhì)的轉(zhuǎn)錄和翻譯,并且在蛋白水解酶的刺激下,A2M發(fā)揮著平衡炎癥與抗炎的作用,炎癥因子如IL-6,IL-1β,TNF-A,以及抗炎因子如轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β1都與A2M有密切關(guān)系。在膿毒血癥發(fā)病過(guò)程中,通常存在著凝血與纖溶功能的紊亂,形成機(jī)體高凝狀態(tài),繼發(fā)血管損傷,并且最終導(dǎo)致多器官功能衰竭導(dǎo)致死亡。同時(shí),炎癥反應(yīng)和下丘腦-垂體-腎上腺軸激活會(huì)導(dǎo)致APR,促進(jìn)機(jī)體合成各種急性時(shí)相蛋白。在這個(gè)過(guò)程中,血漿外源性蛋白水解酶的濃度不斷升高,對(duì)機(jī)體細(xì)胞造成永久損傷,而A2M的水平卻在下降,機(jī)體產(chǎn)生A2M的速度趕不上消耗的速度,這或許是膿毒血癥不斷加重的重要原因,A2M同樣可以結(jié)合如IL-1β,TNF,IL-6,以及低密度脂蛋白受體相關(guān)蛋白-1等很多細(xì)胞因子,由此亦可以促進(jìn)許多重要物質(zhì)如血小板活化因子的活化,輸入A2M的抗炎作用已經(jīng)在A2M基因敲除小鼠和許多系統(tǒng)性炎癥中得以證明。膿毒血癥的病理模型和對(duì)乙酰氨基酚中毒很相似,在對(duì)乙酰氨基酚中毒過(guò)程中,其高反應(yīng)性代謝產(chǎn)物N-乙酰對(duì)苯醌亞胺大量積蓄,大量消耗谷胱甘肽,從而造成嚴(yán)重的肝腎損傷,治療方法是使用N-乙酰半胱氨酸來(lái)恢復(fù)谷胱甘肽的水平,在膿毒血癥過(guò)程中,A2M大量消耗,如果能夠通過(guò)給藥將A2M在正常生理水平(2~4 mg/mL),以去除組織和血液中的外源性蛋白水解酶,膿毒血癥的病情就有可能得到控制,將A2M控制在正常水平,也有可能維持體液炎癥因子的穩(wěn)態(tài),并通過(guò)激肽釋放酶/激肽通路調(diào)節(jié)凝血纖溶系統(tǒng)血管擴(kuò)張能力,使之恢復(fù)正常水平。同時(shí),在膿毒血癥病程過(guò)程中,由于CXCR2表達(dá)降低,中性粒細(xì)胞的趨化運(yùn)動(dòng)收到抑制,但A2M可以防止這種情況出現(xiàn),在敗血癥病程中,急速升高的指標(biāo)往往具有抗炎和免疫抑制的作用,很多臨床試驗(yàn)只檢測(cè)一種的炎癥介質(zhì),沒有考慮改善機(jī)體所處的免疫抑制狀態(tài)而沒有得出結(jié)論,對(duì)于膿毒血癥患者干擾素γ(IFNγ)治療收到關(guān)注,而輸注A2M后的小鼠不僅炎癥收到控制,其IFNγ的水平也得到提高。
濃度血癥炎癥免疫應(yīng)答可分為聯(lián)系的階段CARS和SIRS。免疫細(xì)胞與病原體的接觸可激活單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞及中性粒細(xì)胞等而引起炎癥反應(yīng)。這些激活的細(xì)胞釋放大量的促炎介質(zhì),可引起全身性炎癥反應(yīng)。同時(shí),激活抗炎系統(tǒng),釋放可溶性TNF-a受體,IL-1受體拮抗物,IL-10,IL-4、等。適量的抗炎介質(zhì)有助于炎癥控制,增加對(duì)感染的易感性。CARS和SIRS任何一方的失衡都可以對(duì)集體產(chǎn)生巨大的損害。表現(xiàn)為炎癥-抗炎系統(tǒng)的失衡,常伴有多器官功能衰竭。程應(yīng)東等應(yīng)用CLP復(fù)制Wistar大鼠膿毒血癥模型,術(shù)中結(jié)扎末端1/3盲腸,18號(hào)針頭穿刺結(jié)扎得盲腸2次,觀察術(shù)后血清細(xì)胞因子TNF-a、IL-10變化。結(jié)果發(fā)現(xiàn)TNF-a濃度3 h開始升高,6 h開始顯著高于對(duì)照值,48 h達(dá)到峰值水平。研究顯示膿毒血癥大鼠體內(nèi)出現(xiàn)炎癥介質(zhì)的升高,但各研究間促炎介質(zhì)及抗炎介質(zhì)于CLP術(shù)后出現(xiàn)峰值的時(shí)間有差異,考慮術(shù)后膿毒血癥嚴(yán)重程度、持續(xù)時(shí)間有差異。由此可見,腫瘤壞死因子TNF-a、IL10等因子在膿毒血癥中存在著調(diào)節(jié)作用。而A2M在能與多種分子和離子結(jié)合的同時(shí),還能與不少蛋白水解酶結(jié)合而影響這些酶的活性。同時(shí)還可以輸送激素和酶,抑制補(bǔ)體系統(tǒng),而且最突出的是它能與TNF-a、IL-10等共同協(xié)作,共同發(fā)揮抗炎作用,所以從這一點(diǎn)看,A2M對(duì)膿毒血癥早期的控制有著重要的意義。
綜上所述,A2M可以快速而有效的在細(xì)胞間傳遞信號(hào),最大程度的降低膿毒血癥的風(fēng)險(xiǎn)。所以,在應(yīng)激狀態(tài)下,A2M可以用于改善膿毒血癥預(yù)后,降低膿毒血癥的危險(xiǎn)系數(shù)及嚴(yán)重程度。但A2M在膿毒血癥中能發(fā)揮多大作用,仍有些問(wèn)題需要進(jìn)一步探討和解決,如A2M受體LRP-1受體的其他激動(dòng)劑是否可以達(dá)到更好的抗炎抑菌效果;以及A2M是否可以應(yīng)用于其他系統(tǒng)性炎癥,如各種自身免疫性疾病,嚴(yán)重創(chuàng)傷等。這些問(wèn)題還有待進(jìn)一步的試驗(yàn)及相關(guān)研究去證實(shí)。
參考文獻(xiàn)
[1] Angus DC,van der Poll T (2015) Severe sepsis and septic shock[J].N Engl J Med 369:840–851.
[2] Reinhart K,Karzai W.Anti-tumor necrosis factor therapy in sepsis: update on clinical trials and lessons learned[J].Crit Care Med.2009 Jul;29(7 Suppl):S121-5.
[3] Cray C,Zaias J,Altman NH (2014) Acute phase response in animals: a review[J].Comp Med 59:517–526.
本文編輯:王雨辰