脓毒症与免疫

脓毒症与免疫SepsisandimmunityLiBin,Li，M.D.Arch.Immunol.Ther.Exp.(2012)60:123–135脓毒症是如何发生的？线粒体功能障碍凋亡免疫麻痹PAMPsDAMPsPRRs细菌1.PAMPs和DAMPs与PRRs结合3.临床脓毒症免疫学网络效应脓毒症中性粒细胞、淋巴细胞、树突状细胞激活NO释放血管舒张凝血补体活化细胞因子释放2.诱导炎症反应微生物引爆不同的“瀑布”反应相互影响导致脓毒症发生ReettaH.etal,JournalofInfection(2011)63,407e419反应平衡病原体清除组织恢复完全恢复宿主细胞先天性免疫反应细胞因子释放抑制通过免疫细胞上的a7胆碱能受体过度炎症反应细胞因子调节机制凝血激活补体激活免疫抑制TLR信号抑制免疫细胞凋亡早期死亡急性器官功能障碍晚期死亡继发再次感染PAMPsTLRsDAMPsM受体脾反应失衡脓毒症发生的中心环节——促炎反应和抗炎反应机制的失衡vanderPollT.LancetInfectDis2008;8:32-43脓毒症是宿主对于微生物的过度免疫反应免疫抑制，增加了再次感染的风险全身炎症反应导致了多器官功能损害器官衰竭的数目与短期脓毒症死亡率密切相关脓毒症的关键因素vanderPollT.LancetInfectDis2008;8:32-43思考脓毒症免疫抑制如何发生的?全身炎症反应和免疫抑制是否是脓毒症过程中的两个独立阶段？炎性细胞因子到底发挥了什么作用？林洪远,盛志勇.中国危重病急救医学2004年2月第16卷第2期1.淋巴细胞(包括B细胞和T细胞，特别是CD细胞)及树突状细胞的加速凋亡2.凋亡细胞的吸收引起抗炎细胞因子Il-10和TGF-ß的释放3.活化细胞表面分子（如HLA-DA）的表达下调，T细胞“消耗”，以及抑制细胞（如调节T细胞）的增加因素免疫抑制的影响因素LeeP.Skrupky,etal.Anesthesiology2011;115:1349–6213细胞凋亡的发病机制脓毒症的免疫抑制主要是特异性免疫功能的抑制林洪远,盛志勇.中国危重病急救医学2004年2月第16卷第2期脓毒症中某些促炎细胞因子，如TNF-a、Fas配体(FasL)、颗粒酶，以及肾上腺糖皮质激素是引发细胞凋亡加速的主要诱导物通过激活细胞浆内的一种被称作caspase的蛋白实现脓毒症患者免疫效应细胞大量丢失LeeP.Skrupky,etal.Anesthesiology2011;115:1349–62脓毒症患者同时存在非特异性全身炎症反应亢进和特异性免疫功能下降LeeP.Skrupky,etal.Anesthesiology2011;115:1349–62林洪远，管向东等，中华医学杂志2007年2月13日第87卷第7期促炎介质的级联释放推动了全身炎症反应的发生Systemicinflammatoryresponsesyndrome.BritishJournalofSuqery1997,84920-935巨噬细胞中性粒细胞内皮细胞平滑肌细胞氧自由基前列腺素白三烯血栓素、NO补体趋化因子内皮素TNF-a血小板毛细血管渗漏•TNF-a、IL-1、IL-6是关键的炎症始动因子•各种介质相互作用，引发级联反应，增强炎症过程。不断增强的炎症和凝血过程导致大量炎性细胞和内皮细胞凋亡、血栓形成、微循环功能破坏,同时大量二级介质释放,如花生四烯酸代谢产物、氧自由基、一氧化氮等，直接导致生理紊乱，造成严重的临床后果，导致MODS的产生院内严重脓毒症死亡(n=30)院内严重脓毒症存活(n=49)血浆HMGB1(ng/ml)住院天数P=0.001•在遭受LPS、TNF-a仅或IL-1ß等刺激后，活化的单核-巨噬细胞可释放出大量HMGB1。在攻击后9～16h，血液中HMGB1水平显著升高，并可持续至发病后1周•HMGB1也可激活单核细胞、中性粒细胞，促进多种细胞因子产生；并进一步刺激细胞分泌更多的HMGBl；进而导致机体炎症反应的级联效应HMGB1在机体炎症反应中扮演着“晚期”介质的角色，加剧并延长机体炎症反应过程1.AngusDC,etal.CritCareMed.2007Apr;35(4):1061-72.姚咏明.中国急救医学2009年8月第29卷第8期全身炎症反应持续存在的可能因素免疫抑制溶酶体酶白细胞延迟凋亡•反复感染•难以控制的感染•强烈的细胞和组织损伤•致炎作用•释放氧自由基、弹性蛋白酶等水解酶，直接破坏组织细胞•全身炎症反应Stearns-KurosawaDJ,etal,AnnuRevPathol2011;6:19–48中国医师进修杂志2006年12月第29卷第12期内科版中国医师进修杂志2006年12月第29卷第12期内科版亢进的炎症反应SIRSSepsisSevereSepsisSepticShock亢进的炎症反应始终是脓毒症发展的主线IL-6及IL-10两种促炎及抗炎细胞因子间具有明显相关性IvanGunjaca,etal.Inflammation,Vol.35,NO.2,April2012SAP/Mild入院后前3天血浆细胞因子平均浓度IL-10与IL-6相关性,r=.79640,P=0.0001死亡和手术干预分层后细胞因子水平促炎和抗炎因子的联合评分更能预测脓毒症患者的预后D.Andaluz-Ojedaetal./Cytokine57(2012)332–336•在第3天及第28天，IL-6、IL-8和IL-10联合评分较单个细胞因子评分的死亡危险度高2-3倍•这可能代表一种新的监测手段以指导脓毒症的治疗脓毒症免疫紊乱的治疗策略脓毒症的发生机制脓毒症的流行病学资料内容提要全身炎症反应与免疫抑制林洪远等．中国危重病急救医学，2003，15(3)：135—138逆转脓毒症免疫抑制是通过上调促炎细胞因子或下调抗炎细胞因子来实现的吗?•免疫功能获明显改善且存活的患者，两种主要促炎细胞因子TNF-a和IL-6不但没有增加反而下降，其中IL-6下降最显著;•死亡患者细胞因子没有明显变化,其中促炎细胞因子甚至呈现持续升高的趋势0500100015002000250030003500Anti-LPS抗体Anti-TNFa抗体PAF抗体3Trials3Trials5Trials入组患者数抗炎治疗失败的因素•试验因子无效•试验因子剂量不足•干预时间不恰当•患者混杂因素太多•单一治疗效果不好Jean-LouisV,etal.ClinicalInfectiousDiseases2002;34:1084–93•无论实施抗炎或免疫刺激，单一治疗均不足以有效逆转免疫炎症反应紊乱，而应该是抗炎与免疫刺激治疗并举林洪远，管向东等，中华医学杂志2007年2月13日第87卷第7期脓毒症免疫紊乱治疗策略•抗炎治疗不但能够减轻组织和器官的炎性损害，也能使免疫功能得到改善；而免疫刺激治疗则通过改善免疫功能，使感染能被更有效地控制，进而减轻炎症反应。•脓毒症免疫炎症反应紊乱的发生机制要求对抗炎和免疫刺激药物进行恰当的选择，这是成功治疗的关键免疫调节药物的选择激素•淋巴细胞和树突状细胞凋亡的诱导剂炎性介质拮抗剂•临床试验失败告终乌司他丁√•天然的炎症调节物质•抑制炎症介质的产生和释放，阻断炎症级联反应•抑制多种水解酶活性，保护细胞•稳定溶酶体膜，抑制溶酶体酶释放，保护细胞a1胸腺肽√•天然物质•刺激淋巴细胞的增殖、分化和成熟林洪远，管向东等，中华医学杂志2007年2月13日第87卷第7期乌司他丁的生化性质来源于肝脏乌司他丁是从健康男性尿液中分离提取的分子量为67KD的一种糖蛋白等电点为2.6，是一种热稳定的酸性蛋白C端K区：抑制多种水解酶N端K区：抑制组织蛋白酶G和弹性蛋白酶O-硫酸软骨素糖链：与细胞、钙结合，稳定溶酶体膜、抑制炎性细胞因子释放N-糖链：调节内皮细胞与单核细胞、粒细胞、淋巴细胞的结合力MichaelJ.etal.ClinChemLabMed2005;43(1):1–16乌司他丁的分子结构酶的分类酶的名称抑制50%酶活性的UTI浓度（U/ml）蛋白酶胰蛋白酶6.8α-糜蛋白酶9.4粒细胞弹性蛋白酶5.6组织蛋白酶G15.7纤溶酶34.7胰弹性蛋白酶1,675肠激酶3,000脂酶脂肪酶230糖类水解酶透明质酸酶75淀粉酶2,500•乌司他丁抑制胰蛋白酶、α-糜蛋白酶、透明质酸酶、弹性蛋白酶和纤溶酶等多种酶的活性•乌司他丁对粒细胞弹性蛋白酶的抑制活性最强乌司他丁抑制多种水解酶主要信息2的故事点：乌司他丁抗炎机制1.CarolineM,etal.JournalofCellScience116,1863-1873(2003)2.NaohiroKanayama,etal.BIOCHEMICALANDBIOPHYSICALRESEARCHCOMMUNICATIONS238,560–564(1997)3.HidenoriMatsuzaki,etal.CLINICALANDDIAGNOSTICLABORATORYIMMUNOLOGY,Nov.2004,p.1140–11474.SeijiKanayama,etal.JournalofEndotoxinResearch200713:369Ca2+Ca2+Ca2+Ca2+Ca+Ca2+Ca2+TNF-a刺激因子Ca2+ERK1/2磷酸化NF-кB/Egr-1活化TNF-a/IL-1ßTNF-aTNF-aTNF-aTNF-aTNF-a硫酸软骨素糖链XXX抑制钙内流，阻断信号转导，减少TNF-a/IL-1ß产生X乌司他丁抑制炎症介质及溶酶体酶释放乌司他丁对溶酶体膜的稳定作用*P0.05vs.A2;**P0.05vs.control.PulmonaryPharmacology&Therapeutics(1999)12,1–6•方法：本研究采用多中心、前瞻、随机、对照方法•共433例患者进入本研究进入ICU内严重脓毒症(Marshall评分5-20)的患者人选•对照组：常规治疗；•治疗组：第一阶段：常规治疗+乌司他丁30万U/d+迈普新1.6mg/d第二阶段：常规治疗+乌司他丁60万U/d+迈普新3.2mg/d连续7d•进行28d和90d预后等疗效评估林洪远，管向东等，中华医学杂志2007年2月13日第87卷第7期乌司他丁与a1胸腺肽联合治疗严重脓毒症——一种新的免疫调理治疗方法的临床研究•第二阶段全分析集：28天绝对存活率提高13.2％，相对存活率提高21.4％；90d绝对存活率提高15.0％，相对存活率提高31.2％林洪远，管向东等，中华医学杂志2007年2月13日第87卷第7期治疗组明显改善严重脓毒症患者28d和90d预后010203040506028d病死率90d病死率25.1%37.1%38.3%52.1%治疗组(n=175)对照组(n=167)%(P=0.0088)(P=0.0054)林洪远，管向东等，中华医学杂志2007年2月13日第87卷第7期•治疗后28dAPACHII评分和MarshaII评分：治疗组降幅明显大于对照组•治疗后28d单核细胞HLA-DR：治疗组增幅明显大于对照组脓毒症免疫调理治疗临床研究协作组成员•解放军总医院第一附属医院(林洪远、姚咏明)；•中山医科大学第一附属医院(管向东)；•佛山第一人民医院(周立新)；•中南大学湘雅医院(艾宇航)；山东齐鲁大学医院(王可富)；佛•山中医院(张斌)；重庆医科大学第一附属医院(代远斌)；南•京鼓楼医院(顾勤)；宁夏医学院第一附属医院(曹相原)；•郑州大学第一附属医院(孙荣青)；兰州医学院第一附属医•院(李玉民)；杭州浙江医院(严静)；中山医科大学第二附属•医院(蒋龙元)；大连医科大学第一附属医院(万献尧)；广州•军区总医院(苏磊)；山东省立医院(王春亭)；哈尔滨医科大•学第一附属医院(于凯江)；解放军总医院第二附属医院(马•朋林)；北京宣武医院(贾建国)；北京友谊医院(王红)乌司他丁对重症脓毒症患者炎性反应的影响及疗效评价•重症脓毒症患者63例•随机分成对照组