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内毒素血症、细胞因子在失血性休克发展过程中的作用及治疗对策

来源:中国急救医学 作者:朱华栋综述周玉淑审校 2004-9-29
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摘要: 失血性休克是临床上较常见的危重症之一,主要的治疗手段是补充血容量、应用升压药物等。但是有些患者即使血容量已被补足,升压药用到了极量,休克仍不能得到纠正,最终发展至死亡。因此,顽固性休克的治疗成为临床上的一大难点,彻底弄清休克的发病机制是进行针对性治疗的关键。近年来,人们对于细菌及内毒素移位、细胞因......


  失血性休克是临床上较常见的危重症之一,主要的治疗手段是补充血容量、应用升压药物等。但是有些患者即使血容量已被补足,升压药用到了极量,休克仍不能得到纠正,最终发展至死亡。因此,顽固性休克的治疗成为临床上的一大难点,彻底弄清休克的发病机制是进行针对性治疗的关键。近年来,人们对于细菌及内毒素移位、细胞因子等在失血性休克由可逆向不可逆发展过程中的作用进行了深入研究,取得了很大进展,为临床休克的治疗提供了某些理论依据,本文对此作一综述。

  1 肠源性菌血症、内毒素血症的作用

  1.1 失血性休克时的菌血症、内毒素血症 许多研究发现,失血性休克发生后出现了明显的内毒素血症,休克复苏后内毒素血症仍持续存在[1~3]。但对于菌血症、内毒素血症在休克发展中有无意义却出现了争议。有人认为,并发失血性休克后的内毒素血症只是休克过程中的一种生理现象,可能无任何病理意义。但大多数学者认为,失血性休克后的菌血症、内毒素血症是促使休克向不可逆性转化的重要原因之一,与休克的预后有明显关系[4,5]。其中内毒素血症比菌血症具有更重要的意义,因为内毒素血症可以诱发大量炎性因子释放入血,过量的炎性因子参与对机体的病理损害过程,导致休克进一步恶化。

  1.2 肠源性菌血症、内毒素血症的发生机制 目前认为肠道是休克时内毒素血症的主要来源,主要依据有:①肠道是体内与外界相通的最大空腔器官,肠道中所含细菌量很高,细菌种类达400多种,其中的革兰氏阴性杆菌在生长繁殖过程中可释放出大量内毒素。②休克时门静脉血内毒素水平可显著升高,峰值高于外周血[2]。③给动物饲服有C-14油酸标记的细菌,发生失血性休克后,外周血中C-14活性明显升高[3]。④应用口服不吸收的抗菌素或内毒素拮抗剂(如多粘菌素B、乳果糖等)清洁肠道,休克动物血内毒素水平下降[1]。正常情况下,肠粘膜具有完好的屏障功能,可防止各种致病微生物及毒素的入侵,即使有少量的细菌、毒素通过了肠道屏障,也会被肠道的淋巴组织,脾脏、肝脏的网状内皮系统所清除,不会对机体造成损害。当发生失血性休克时,各脏器血流灌注不足导致缺血,而肠粘膜缺血和缺血后的再灌注损伤,可以直接损害肠道屏障功能,造成肠粘膜通透性增加,使细菌、毒素透过肠道屏障发生移位,而且发生休克后机体的网状内皮系统受到抑制,不能有效地清除侵入机体的细菌、毒素等,最终出现肠源性内毒素血症。另外,失血性休克时,机体的细胞、体液免疫功能受抑,也是促使细菌、内毒素发生移位的一个重要因素。

  1.3 肠源性菌血症、内毒素血症的防治 鉴于肠源性菌血症、内毒素血症在失血性休克中的作用,清除肠道细菌,对抗内毒素便成为预防和治疗休克的一种手段。主要的方法有以下几种:①选择性肠道去污染(Selctive Decontamination of the Digestive Tract, SDD):指口服肠道不吸收的抗菌素选择性地抑制和杀灭肠道的致病菌,而不影响固有菌群的治疗方法。应用的抗菌素有新霉素、多粘菌素、妥布霉素、二性霉素B、庆大霉素、诺氟沙星等。SDD最初用于ICU的危重患者以减少获得性感染的机会,取得了一定效果[8]。最常用的为PTA方案即联合应用多粘菌素E、妥布霉素、二性霉素B。②补充肠道正常菌群:肠道正常菌群对革兰氏阴性致病菌有抑制作用,小鼠口服乳酸杆菌后,肠杆菌科细菌数明显减少,能防止细菌移位[9]。③中和内毒素:抗内毒素血清、抗体能改善失血性休克动物的肝、肺、肾、胃肠道的功能,提高生存率[1,10],重组细菌性杀菌性通透蛋白(BPI)能够结合内毒素、抑制内毒素介导的中性粒细胞和单核细胞的激活[11-12],对失血性休克时的细菌移位与内源性毒素血症有治疗作用[13]。多粘菌素B是一种阳离子性的多肽类抗生素,能特异性地与内毒素分子中的类脂A部分结合而中和或灭活其毒性,能减轻休克动物的内毒素血症,提高休克动物存活率[14,15]。

  2 细胞因子的作用

  2.1 失血性休克时细胞因子的变化 机体发生失血性休克时,血中某些细胞因子如TNF、IFN-γ、IL-1、IL-6、IL-8等的水平明显增加,这些细胞因子参与了休克的发展过程[2,4,16]。正常情况下,这些细胞因子参与机体的免疫防御功能,起着杀灭外来病原微生物的作用,当机体发生创伤、感染、休克时,这些因子就大量生成,对机体产生不利影响。在病理情况下,内毒素是引起TNFα、IL-1、IL-6、IL-8等水平增加的主要原因[16,17],拮抗内毒素作用可明显抑制休克后血浆TNF、IL-6等细胞因子的释放增多[15~18]。TNFα、IL-1、IL-6是促使休克从可逆向不可逆转化的最主要的炎性因子,它们与患者的预后密切相关。已有研究证实,休克死亡动物血浆中TNFα水平明显高于存活动物[2],休克时血浆IL-6水平变化与休克时重要脏器的功能变化、动物存活率有明显的相关性。TNFα、IL-6被认为可以作为预测患者预后的标志物,如果患者血中TNFα、IL-6持续高水平存在,则患者发展至多脏器功能衰竭以至死亡的可能性很大。

  2.2 TNFα 在休克时,机体产生的各种细胞因子中,TNFα起着关键性作用。它作为前炎性因子,能诱导其他一系列因子产生,从而产生级联反应(cascade response)。网状内皮系统的各种细胞如单核细胞、肺胞巨噬细胞、肝脏枯否氏细胞、腹膜巨噬细胞均可产生TNFα′,它可以促使中性粒细胞从骨髓释放,通过诱导粘附因子的表达促使中性粒细胞趋化、聚集、粘附于血管内皮细胞并脱颗粒释放溶酶体,产生氧自由基等,TNFα还能促使单核细胞和巨噬细胞的分化,激活巨噬细胞,使巨噬细胞和内皮细胞释放IL-1等其它细胞因子,IL-1和其细胞因子能提高组织细胞对TNFα效应的敏感性。TNFα还能刺激急性期反应蛋白的生成,激活凝血—纤溶、补体系统。在大鼠的失血性休克模型中,发生休克90分钟内毒素水平开始升高,150分钟达峰值,TNF亦在休克90分钟后明显升高,120分钟达峰值[1],休克本身可以引起TNF升高,这在休克早期尤为重要,而休克后期的TNF大量产生可能是肠源性内毒素吸收入血,激活单核细胞、巨噬细胞,使其大量释放TNF。失血性休克后血中TNFα水平很快达峰值,且恢复时间也较快,而组织内的TNFα水平长时间维持在高水平,且峰值水平明显高于血浆,说明休克后各组织器官内TNFα表达增加,从而对脏器产生病理损害。

  2.3 白介素 IL-1或与TNFα同时生成,或是因TNFα发生效应后生成,它主要来源于单核细胞和组织的巨噬细胞,它是粒细胞/巨噬细胞集落刺激因子(GMCSF)的强诱导剂,还能促进肝脏急性期反应蛋白的合成,促进活化中性粒细胞的趋化、聚集,促进其他细胞因子的合成、释放。IL-6多在细胞受到TNFα、IL-1刺激后产生,作为B细胞的刺激因子肝细胞刺激因子,细胞毒性T细胞分化因子,能促进中性粒细胞的活化、聚集。IL-8也参与了对机体损伤反应,它由巨噬细胞和内皮细胞产生,对粒细胞有强大的趋化性,能使中性粒细胞脱颗粒,产生氧自由基,它还能加强其他因子的作用。


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