脓毒症免疫

长期以来，由于临床医师对于烧（创）伤、外科手术等应激打击造成机体免疫功 能失调的关键环节及其在脓毒症中的作用认识不足， 临床上缺乏切实可行的免疫 状态监测方法和免疫调理策略。新近的研究结果显示：机体免疫功能紊乱参与了 脓毒症的病理生理过程， 并在很大程度上影响着严重感染诱发的全身性炎症反应 和多器官损害的结局。 1 外科脓毒症的免疫功能改变及其状态监测 严重烧（创）伤、外科大手术后随着炎症反应的加剧，机体自身存在着针对炎症 刺激的有效负反馈调控机制， 此时机体所表现出来的并非主要是炎症介质对机体 的损害，宿主免疫调节失衡，特别是机体抗感染免疫防御能力严重受到抑制，成 为病情进一步恶化的主要原因。在此过程中，不同免疫细胞及其功能亚群发挥着 重要调控效应。 1.1 中性粒细胞 中性粒细胞是人体抵御外来微生物入侵的第一道防线， 是天然免疫系统中重要的 效应细胞。 严重脓毒症状态下中性粒细胞迁移能力减弱及凋亡延迟，导致细菌清 除率下降，感染部位的损伤程度得不到有效缓解，加剧了脓毒症病程的发展。中 性粒细胞迁移能力障碍促进了腹腔渗出液及血液中细菌数量的增多， 伴随组织损 伤和系统性炎症反应。 这样通过测定表达调理素结合受体的中性粒细胞数量及中性粒细胞对吞入异物 的杀灭能力有助于判断机体的免疫功能状况。新近的研究结果显示：中性粒细胞 可分泌大量细胞因子包括免疫抑制性细胞因子 IL-10， 并在内毒素血症患者外周 血中观察到成熟的 CD16high hCD621ow 中性粒细胞可抑制 T 淋巴细胞增 殖，同时在部分严重创伤患者体内也发现这种免疫抑制性中性粒细胞。 因此， 中性粒细胞作为重要的天然免疫反应细胞，其募集和迁移功能障碍严重影 响外科脓毒症的发展与结局， 密切监测其病理生理变化将有助于脓毒症的早期识 别及干预治疗。 1.2 巨噬细胞 巨噬细胞作为机体免疫反应中的抗感染细胞及关键抗原提呈细胞， 在脓毒症的免 疫调节过程中发挥重要作用。在脓毒症的发生与发展过程中，除存在 T 淋巴细 胞的大量凋亡外，巨噬细胞亦出现明显凋亡。学术界已明确：巨噬细胞在启动、 维持宿主免疫反应方面具有重要意义， 但其大量的凋亡将导致脓毒症及多器官损 害。 有研究结果显示： 多种炎症介质相关的信号通路激活可促进细胞凋亡和炎症反应， 例如早期细胞因子 TNF-α和晚期细胞因子高迁移率族蛋白 B1(high mobility group box-1 protein，HMGB1)。笔者的研究结果证实：HMGB1 处理的巨噬 细胞胱天蛋白酶 -3 活性明显增高， 进而导致巨噬细胞凋亡。 巨噬细胞功能性改 变及凋亡的增加将进一步加重脓毒症过程中细胞免疫功能紊乱。 1.3 T 淋巴细胞和调节性 T 细胞 学术界已明确：细胞免疫应答是机体防御反应的重要组成部分，主要与 T 淋巴 细胞的功能及不同调节因素有关。在多种外科应激状态下，T 淋巴细胞反应的启 动意味着不同类型细胞 [主要包括抗原提呈细胞、辅助性 T 细胞( helper T cell，Th)、调节性 T 细胞(regulatory T cells，Treg) 等]的应答反应改变。 有文献报道，严重烧（创）伤可抑制 T 淋巴细胞增殖活性和树突状细胞的抗原 提呈能力，促使 Th1/Th2 型细胞因子分泌状况发生改变。Treg 细胞与 T 淋巴 细胞间相互作用以及在此过程中 Treg 细胞释放的细胞因子决定效应性 T 细胞 向 Th1 或 Th2 分化， 并认为淋巴细胞凋亡增加可能是机体免疫抑制发生的重要 机制之一。 正常情况下， 淋巴细胞凋亡在维持免疫稳态和自身免疫耐受中起着重要作用。而 急性损伤打击时，无论是在体内还是体外试验， 也无论是在中枢还是外周淋巴器 官中均发现了大量淋巴细胞凋亡。 Treg 作为免疫系统的主要调节者，不仅可通过细胞接触或分泌抑制性细胞因子 发挥免疫抑制效应， 而且可能在淋巴细胞凋亡引起的免疫抑制过程中发挥独特作 用。因此，监测 T 淋巴细胞增殖活性和凋亡数量，以及 Treg 免疫抑制能力有 助于更精确地了解外科危重患者的免疫功能状态及预后判断。 1.4 树突状细胞 树突状细胞被认为是免疫系统的启动者，在外周组织中捕获并处理抗原，通过血 液分布于全身， 是目前所知体内功能最强的专职抗原提呈细胞。 在脓毒症状态下， 树突状细胞释放的细胞因子发生改变，Th1 型细胞因子 IL-12 生成减少，Th2 型细胞因子 IL-10 产生增多，将诱导 T 辅助细胞的主要类型向 Th2 型转变， 从而削弱了机体细胞免疫能力。 新近研究发现一种树突状细胞生长因子 -fms 样酪胺酸激酶 3 配体（fms-like tyrosine kinase 3 ligand，FLT3L），能诱导树突状细胞数量急剧增加；严重烧 伤后感染患者采用 FLT3L 治疗后，细胞因子 IL-12、IL-15、IFN-γ 分泌量增 加，患者生存率提高。 树突状细胞功能状态 [包括人白细胞抗原(human leukocyteantigen，HLA) -DR 及共刺激分子 CD80/86 表达水平] 和抗原提呈能力的改变，在脓毒症病 程进展中发挥关键作用，动态分析患者树突状细胞免疫功能变化规律、针对树突 状细胞探索有效调控途径将有助于严重脓毒症的诊断与治疗。 2 外科脓毒症的免疫调理及其临床意义 在解析严重脓毒症与脓毒性休克的发病本质时， 研究者早已注意到许多炎症介质 所发挥的重要作用。基于这种认识，近 20 年来多种抗炎措施被应用于脓毒症 的治疗中，尽管动物实验中疗效显著，但临床试验均以失败告终。 造成这一结局的原因是多方面的， 其中简单地从炎症反应来理解脓毒症的复杂病 理过程显然有失偏颇。 近年来， 许多基础研究与临床观察提示， 严重烧 （创） 伤、 外科手术后脓毒症的发生与机体免疫功能紊乱密切相关。 2.1 主要免疫调节剂及其潜在应用价值 2.1.1IFN-γ ：IFN-γ 主要由抗原致敏的 T 淋巴细胞分泌，被认为是作用最为广 泛地防御性细胞因子之一。有文献报道，在给予 HLA-DR 表达降低的脓毒症患 者注射 IFN-γ 后， 患者单核细胞 HLA-DR 表达水平恢复， 血浆 IFN-α 和 IL-6 表达水平也明显升高；其中一组资料中大部分患者证实有效。 Nalos 等采用 IFN-γ 治疗金黄色葡萄球菌感染所致脓毒症患者，观察到单核细 胞 HLA-DR 和 CD4+T 细胞 IL-17 表达上调，且细菌得到有效清除。此外， IFN-γ 靶向治疗进入免疫抑制阶段的脓毒症患者有效。尽管 IFN-γ 可以通过恢 复单核细胞功能而作为脓毒症潜在的免疫调节剂，但并不能纠正脓毒症时 T 淋 巴细胞的功能缺陷，其确切临床价值有待进一步评估。 2.1.2 IL-7：IL-7 是维持 T 淋巴细胞功能所必需的细胞因子，主要通过 IL-7 受体介导，由 IL-7 受体α 链 (CD127) 和细胞因子受体γ 链 (CD132) 组成。 IL-7 能上调抗凋亡分子 Bcl-2 表达，诱导外周 T 淋巴细胞增殖和循环血液中 CD4+T 和 CD8+T 细胞数量增加。 Pellegrini 等 [ 观察了 IL-7