官术网_书友最值得收藏!

第6章 燒傷內(nèi)/外毒素血癥

第1節(jié) 細(xì)菌內(nèi)毒素血癥

業(yè)已明確,感染是嚴(yán)重?zé)▌?chuàng))傷患者的主要死亡原因,其中以全身性感染對(duì)患者生命威脅最大。近30年的研究表明,內(nèi)毒素血癥與細(xì)菌感染關(guān)系密切,它是感染中的重要致病因素之一。實(shí)際上,在感染并發(fā)癥的發(fā)病過(guò)程中,內(nèi)毒素常常與細(xì)菌協(xié)同致病,兩者同時(shí)并存。盡管感染誘發(fā)膿毒癥、多器官功能障礙綜合征(MODS)的確切機(jī)制尚未完全清楚,一般認(rèn)為細(xì)菌內(nèi)毒素對(duì)其發(fā)生、發(fā)展可能具有促進(jìn)作用。許多資料揭示,內(nèi)毒素具有極廣泛而又復(fù)雜的生物學(xué)效應(yīng),膿毒癥、MODS病理過(guò)程中出現(xiàn)的失控炎癥反應(yīng)、免疫功能紊亂、高代謝狀態(tài)及多臟器功能損害均可由內(nèi)毒素直接或間接觸發(fā)。

一、內(nèi)毒素的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及生物學(xué)活性

1.分子結(jié)構(gòu)特征

內(nèi)毒素是革蘭陰性(G)菌細(xì)胞壁的最外層結(jié)構(gòu),其主要化學(xué)成分為脂多糖(lipopolysaccharide, LPS),系脂類、多糖、蛋白質(zhì)的復(fù)合物。脂多糖由三部分組成,外層為O-特異性多糖鏈,為細(xì)菌的特異性抗原;中層為R-核心多糖,其內(nèi)部核心含有革蘭陰性菌LPS所特有的庚糖及2-酮-3-脫氧辛酮糖酸(KDO),為細(xì)菌類屬共同的抗原;內(nèi)層為類脂A,主要決定其生物活性。類脂A是LPS的生物活性中心,是一種于氨基和羥基處連接有脂肪酸的二氨基葡萄糖。雖然內(nèi)毒素的毒性作用和強(qiáng)度隨菌種而異,但因各菌屬的類脂A結(jié)構(gòu)基本相似,因此不同革蘭陰性菌感染時(shí),由內(nèi)毒素引起的機(jī)體反應(yīng)及臨床表現(xiàn)均十分相似。

2.生物學(xué)活性

內(nèi)毒素的生物學(xué)活性多種多樣,尤其在體內(nèi)的作用錯(cuò)綜復(fù)雜,參與了機(jī)體許多病理生理反應(yīng)過(guò)程,主要包括:①刺激單核-巨噬細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、粒細(xì)胞等合成、釋放一系列炎癥介質(zhì)[特別是腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細(xì)胞介素-1(IL-1)]、蛋白酶類物質(zhì)等,介導(dǎo)機(jī)體內(nèi)多種組織、細(xì)胞的損傷;②促進(jìn)血小板凝集,激活凝血、纖溶系統(tǒng),從而觸發(fā)彌散性血管內(nèi)凝血(disseminated intravascular coagulation, DIC);③對(duì)免疫系統(tǒng)的影響:可激活補(bǔ)體、促進(jìn)B淋巴細(xì)胞有絲分裂、誘導(dǎo)干擾素(interferon, IFN),并有抗腫瘤及免疫佐劑作用;④引起機(jī)體一系列的病理生理改變:如發(fā)熱反應(yīng)、血壓降低、代謝改變、局部過(guò)敏反應(yīng)等。目前認(rèn)為,這些效應(yīng)主要是通過(guò)LPS與細(xì)胞表面的受體結(jié)合后產(chǎn)生細(xì)胞刺激作用,活化細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路,合成、釋放細(xì)胞因子及炎癥介質(zhì),導(dǎo)致體內(nèi)異常的炎癥反應(yīng)等。

3.釋放、吸收及滅活途徑

內(nèi)毒素被發(fā)現(xiàn)至今已有一百多年歷史,一般認(rèn)為內(nèi)毒素只有在菌體破壞(菌體自溶或人工方法使細(xì)菌裂解)時(shí)才能釋放出來(lái)。隨著對(duì)細(xì)菌內(nèi)毒素研究的深入,人們發(fā)現(xiàn)了許多革蘭陰性菌在其生長(zhǎng)過(guò)程中亦可以“出皰疹”的方式持續(xù)釋放內(nèi)毒素。

關(guān)于內(nèi)毒素的吸收、遷移途徑,研究提示胃腸道細(xì)菌釋放的內(nèi)毒素可通過(guò)被動(dòng)擴(kuò)散或主動(dòng)運(yùn)輸由腸壁吸收入血。Jacob等報(bào)道過(guò)人體門靜脈內(nèi)毒素血癥發(fā)生率相當(dāng)高。腸源性內(nèi)毒素通過(guò)門靜脈進(jìn)入體循環(huán),經(jīng)腸道淋巴管進(jìn)入淋巴系統(tǒng),或由腸黏膜入腹腔。過(guò)去普遍認(rèn)為,門靜脈是內(nèi)源性內(nèi)毒素的主要吸收途徑,然而近年的資料表明,在鼠、狗等動(dòng)物中,肝系統(tǒng)的支路胸導(dǎo)管是腸道內(nèi)毒素遷移的重要通道,并且淋巴循環(huán)途徑的作用及病理生理意義日益受到關(guān)注。至于在人體,除門脈系統(tǒng)外的其他遷移途徑尚未開(kāi)展詳細(xì)研究。

機(jī)體對(duì)內(nèi)毒素有清除和解毒作用,使之失活不易造成明顯的損害。肝是內(nèi)毒素滅活、清除的主要部位,通過(guò)單核-巨噬細(xì)胞系統(tǒng)中庫(kù)普弗細(xì)胞發(fā)揮作用。有資料證實(shí),非腸道進(jìn)入機(jī)體的內(nèi)毒素可在血液中解毒,但其具體機(jī)制有待進(jìn)一步研究。另?yè)?jù)報(bào)道,中性粒細(xì)胞、血小板可能參與內(nèi)毒素的解毒作用,膽汁在腸道中亦可以滅活內(nèi)毒素以減少其吸收。正常狀態(tài)下,因存在上述滅活作用,機(jī)體不會(huì)發(fā)生明顯的內(nèi)毒素血癥;但在嚴(yán)重感染或外科應(yīng)激情況下,體內(nèi)滅活、清除的功能受損或過(guò)量?jī)?nèi)毒素釋放入血,則可能出現(xiàn)內(nèi)毒素血癥。

4.內(nèi)毒素血癥分類

內(nèi)毒素血癥按其來(lái)源不同可分為兩類,其一為來(lái)自創(chuàng)面或傷道的革蘭陰性菌感染或輸注含熱原污染液體而致外源性內(nèi)毒素血癥;其二是由體內(nèi)菌庫(kù)尤其是胃腸道細(xì)菌代謝產(chǎn)生并大量釋放入血所致的內(nèi)源性內(nèi)毒素血癥。在嚴(yán)重感染、休克、消化系統(tǒng)疾病、大手術(shù)等應(yīng)激狀態(tài)下,可能出現(xiàn)如下變化,導(dǎo)致內(nèi)毒素血癥的發(fā)生:①全身網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)功能障礙,免疫功能下降,腸道吸收的內(nèi)毒素過(guò)多超過(guò)機(jī)體清除能力;②胃腸道黏膜缺血、壞死,屏障功能破壞,通透性增高,大量?jī)?nèi)毒素釋放入血;③腸道來(lái)源的內(nèi)毒素因肝功能障礙由側(cè)支循環(huán)直接入體循環(huán);④某些組織、器官革蘭陰性菌感染病灶產(chǎn)生的內(nèi)毒素持續(xù)吸收入血。有人曾證實(shí),內(nèi)毒素血癥可發(fā)生于腸道缺血的早期,此時(shí)還沒(méi)有細(xì)菌的移位(translocation)。許多學(xué)者的研究表明,內(nèi)毒素血癥的形成較菌血癥為早,可單獨(dú)存在,造成機(jī)體的損害。

二、燒傷后內(nèi)毒素血癥及其來(lái)源

1.發(fā)生過(guò)程及規(guī)律

燒傷后內(nèi)毒素血癥的發(fā)生過(guò)程有一定的規(guī)律性。有人對(duì)3組共39例不同燒傷面積患者在傷后1~5d連續(xù)進(jìn)行血漿內(nèi)毒素定量測(cè)定,結(jié)果表明:患者于燒傷后早期即出現(xiàn)內(nèi)毒素水平升高,傷后3~4d達(dá)高峰;循環(huán)內(nèi)毒素水平隨著燒傷面積的增加而增加,小于20%總體表面積(TBSA)的患者平均總內(nèi)毒素量為360內(nèi)毒素單位(EU),21%~40%TBSA及大于40%TBSA者分別為970 EU、1350 EU。這些資料清楚地說(shuō)明燒傷后易發(fā)生內(nèi)毒素血癥,其含量與燒傷面積相關(guān)。我們采用顯色基質(zhì)法鱟試驗(yàn)對(duì)35例TBSA大于30%的患者血漿內(nèi)毒素水平的變化進(jìn)行了動(dòng)態(tài)觀察,結(jié)果亦證實(shí),嚴(yán)重?zé)齻缙谘獫{內(nèi)毒素含量即顯著升高,以后逐漸下降,2~3周時(shí)又出現(xiàn)明顯回升。這些患者的燒傷面積為30%~98%,其內(nèi)毒素血癥的發(fā)生率相應(yīng)達(dá)36.8%~74.7%,而菌血癥陽(yáng)性率僅3.0%~38.2%(表6 -1),該臨床觀察結(jié)果說(shuō)明內(nèi)毒素血癥是嚴(yán)重?zé)齻筝^為常見(jiàn)的病理現(xiàn)象。另?yè)?jù)第三軍醫(yī)大學(xué)燒傷研究所報(bào)道,12例嚴(yán)重?zé)齻l(fā)內(nèi)毒素血癥的患者中死亡組4例患者血漿內(nèi)毒素水平波動(dòng)在105~571pg/mL,明顯高于存活組(30~240pg/mL),是正常組的16.3倍。根據(jù)死亡組患者死前血漿內(nèi)毒素濃度,推測(cè)內(nèi)毒素血癥的預(yù)后“線”波動(dòng)在(325±166)pg/mL,血漿濃度超過(guò)此值時(shí),有可能導(dǎo)致死亡。相反血中內(nèi)毒素水平降低者,全身中毒癥狀、體征多隨之減輕,病情好轉(zhuǎn),預(yù)后較好??傊?,盡管在認(rèn)識(shí)上尚有分歧,但多數(shù)學(xué)者認(rèn)為內(nèi)毒素血癥是較大面積燒傷后常見(jiàn)的病理過(guò)程。

表6-1 不同燒傷面積內(nèi)毒素血癥、菌血癥陽(yáng)性率的比較

注:與Ⅰ組相比:* p<0.05,** p<0.01;與Ⅱ組相比:#p<0.05,##p<0.01。

2.燒傷后內(nèi)毒素血癥的來(lái)源

既往多認(rèn)為燒傷后內(nèi)毒素血癥來(lái)源于燒傷創(chuàng)面或血循環(huán)中G-菌感染后大量釋放,近30年來(lái),隨著外科領(lǐng)域中腸源性感染研究的深入,人們對(duì)燒(創(chuàng))傷后內(nèi)毒素血癥產(chǎn)生途徑有了新的看法。在較大面積燒傷的早期,患者血漿內(nèi)毒素水平即顯著升高,常表現(xiàn)出明顯的膿毒癥癥狀,而此時(shí)燒傷創(chuàng)面并無(wú)大量細(xì)菌繁殖,或者血培養(yǎng)無(wú)細(xì)菌生長(zhǎng)。這些現(xiàn)象提示,燒傷早期的內(nèi)毒素血癥主要不是起源于創(chuàng)面,腸道蓄積的內(nèi)毒素過(guò)量侵入血循環(huán)或淋巴循環(huán)則可能是最重要的來(lái)源。臨床觀察顯示,傷后7~12h循環(huán)中內(nèi)毒素含量達(dá)峰值,另一高峰則出現(xiàn)在傷后第4天。這種早發(fā)的內(nèi)毒素血癥主要來(lái)源于腸道,與創(chuàng)面細(xì)菌無(wú)關(guān),其后內(nèi)毒素的再度上升則可能與創(chuàng)面膿毒癥有聯(lián)系,因?yàn)閭?d內(nèi)早期切痂者可顯著降低循環(huán)內(nèi)毒素含量。另有資料證實(shí),燒傷面積超過(guò)60%的5例患者,傷后1d鱟試驗(yàn)均呈陽(yáng)性反應(yīng),并于燒傷后1~4d內(nèi)出現(xiàn)MODS,均未發(fā)現(xiàn)明確的感染灶。上述諸多臨床資料均不同程度地說(shuō)明燒傷早期可發(fā)生腸源性內(nèi)毒素血癥,腸源性內(nèi)毒素(及細(xì)菌移位)可能是導(dǎo)致膿毒癥、MODS的重要原因之一。至于燒傷稍后期血漿內(nèi)毒素水平的再度升高,則與難以控制的創(chuàng)面膿毒癥密切相關(guān)。

業(yè)已證明,大鼠重度出血性休克僅30min,1/3的動(dòng)物已經(jīng)出現(xiàn)腸源性內(nèi)毒素血癥,至休克2h其陽(yáng)性率高達(dá)87.5%,同時(shí)約半數(shù)動(dòng)物伴有菌血癥。我們的系列動(dòng)物實(shí)驗(yàn)顯示,致傷前大鼠門靜脈血中含有微量?jī)?nèi)毒素,低水平內(nèi)毒素可能在激活機(jī)體免疫系統(tǒng)并使之處于“預(yù)激”狀態(tài)中起一定作用。燙傷后2h血中內(nèi)毒素含量迅速升高,傷后8h內(nèi)毒素水平達(dá)峰值,體循環(huán)內(nèi)毒素水平明顯低于門脈系統(tǒng)內(nèi)毒素水平,24h門、體循環(huán)內(nèi)毒素含量基本處于同一水平,說(shuō)明在燙傷早期腸道內(nèi)毒素即可通過(guò)受損的腸黏膜屏障,由門靜脈經(jīng)過(guò)肝而進(jìn)入全身血循環(huán)。生理狀態(tài)下,肝的庫(kù)普弗細(xì)胞和網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)具有中和、清除毒素的作用;在燒(創(chuàng))傷應(yīng)激狀態(tài)下,由于肝功能受損而削弱了其滅活、減毒作用,從而使腸道中移位的內(nèi)毒素得以“溢出”進(jìn)入體循環(huán)或淋巴循環(huán)而導(dǎo)致內(nèi)毒素血癥。由于內(nèi)毒素相對(duì)分子質(zhì)量較小,所以內(nèi)毒素移位較細(xì)菌發(fā)生早,達(dá)到峰值時(shí)間短。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),燙傷后肝、脾、肺組織中內(nèi)毒素含量均明顯高于傷前基礎(chǔ)值,提示燒傷后進(jìn)入體內(nèi)的內(nèi)毒素主要分布在肝、脾、肺等組織中。而傷后肝組織內(nèi)毒素含量明顯高于脾、肺組織,表明肝臟可能是燒傷后內(nèi)毒素最主要的分布場(chǎng)所(表6-2)。據(jù)報(bào)道,給動(dòng)物靜脈注射放射性標(biāo)記內(nèi)毒素后5min,99%以上的內(nèi)毒素即迅速?gòu)难h(huán)中清除。免疫組化檢查顯示,從循環(huán)中清除的內(nèi)毒素迅速分布到肝、肺、腎等組織巨噬細(xì)胞內(nèi)。內(nèi)毒素及其代謝產(chǎn)物經(jīng)巨噬細(xì)胞代謝轉(zhuǎn)運(yùn)后可逐漸由膽道排泄,采用酚-水抽提法提取從內(nèi)毒素血癥大鼠膽汁中排出的內(nèi)毒素,發(fā)現(xiàn)它對(duì)小鼠仍具有極強(qiáng)致死活性,說(shuō)明內(nèi)毒素攻擊時(shí),盡管循環(huán)中內(nèi)毒素迅速被單核-巨噬細(xì)胞系統(tǒng)所清除,但進(jìn)入組織中的內(nèi)毒素仍可保留一定的生物學(xué)活性。大量動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究證明,嚴(yán)重?zé)齻蟪0橛胁煌潭鹊男菘似?。由于?chuàng)傷應(yīng)激狀態(tài),往往破壞腸上皮細(xì)胞之間的緊密連接,導(dǎo)致腸黏膜屏障功能削弱,腸黏膜通透性迅速增高,從而使腸道中蓄積的內(nèi)毒素得以侵入機(jī)體內(nèi)形成內(nèi)毒素血癥,循環(huán)中的毒素又反饋性促進(jìn)腸道中內(nèi)毒素、細(xì)菌持續(xù)入血,形成惡性循環(huán)。所以,對(duì)燒傷休克期的治療,除液體復(fù)蘇外,還應(yīng)注意拮抗早期內(nèi)毒素血癥,以避免或減少對(duì)機(jī)體的繼發(fā)性損害。

表6-2 燙傷大鼠組織內(nèi)毒素含量的動(dòng)態(tài)變化 EU/g

注:與對(duì)照組相比:* p<0.01。

三、內(nèi)毒素增敏效應(yīng)在膿毒癥發(fā)病中的作用

諸多研究表明,嚴(yán)重?zé)齻?、休克、缺?再灌注損傷等應(yīng)激狀態(tài)下發(fā)生的膿毒癥及多器官損害與腸道細(xì)菌-內(nèi)毒素移位所致腸源性感染密切相關(guān)。但是,急性損傷打擊后血漿內(nèi)毒素水平僅呈現(xiàn)一過(guò)性增高,膿毒癥患者體內(nèi)內(nèi)毒素含量一般在pg/mL水平。而離體實(shí)驗(yàn)中,pg/mL水平內(nèi)毒素并不能刺激細(xì)胞應(yīng)答,劑量提高數(shù)百倍才能激活細(xì)胞。因此,人們推測(cè)機(jī)體內(nèi)毒素增敏效應(yīng)可能參與了嚴(yán)重?zé)▌?chuàng))傷后膿毒癥、MODS的發(fā)病過(guò)程。近年來(lái)體外觀察發(fā)現(xiàn),脂多糖結(jié)合蛋白(lipopoly saccharide binding protein, LBP)及脂多糖受體(LBP/CD14)系統(tǒng)是機(jī)體識(shí)別和調(diào)控內(nèi)毒素作用的關(guān)鍵機(jī)制之一,內(nèi)毒素的許多生物學(xué)效應(yīng)可能是通過(guò)其增敏作用來(lái)實(shí)現(xiàn)的,但我們對(duì)其體內(nèi)的作用了解甚少。我們采用多種動(dòng)物模型,并結(jié)合燒(創(chuàng))傷臨床病例的前瞻性研究,從不同層次觀察燒(創(chuàng))傷后LBP/CD14系統(tǒng)的變化規(guī)律及其與多器官損害的關(guān)系。通過(guò)該系列研究,試圖初步明確LBP/CD14系統(tǒng)在燒(創(chuàng))傷后內(nèi)毒素移位誘發(fā)膿毒癥中的作用,并為進(jìn)一步探討膿毒癥、MODS的分子發(fā)病機(jī)制和早期干預(yù)提供新的理論依據(jù)。

1.急性損傷可顯著提高宿主對(duì)內(nèi)毒素的敏感性

腸缺血-再灌注(I/R)損傷是嚴(yán)重?zé)▌?chuàng))傷后常見(jiàn)的病理生理過(guò)程,是導(dǎo)致膿毒癥及MODS的重要誘發(fā)因素之一。有資料證實(shí),燒傷、I/R及失血性休克均可顯著提高宿主對(duì)內(nèi)毒素的敏感性。據(jù)報(bào)道,大鼠40%燙傷后肺泡巨噬細(xì)胞TNF-α誘生能力顯著增強(qiáng),高達(dá)傷前值的11.1倍,表明燒傷可預(yù)激與活化機(jī)體多種組織巨噬細(xì)胞,從而使其對(duì)內(nèi)毒素的敏感性明顯提高,但其確切機(jī)制尚不清楚。我們采用大鼠急性I/R模型,初步探討了CD14在介導(dǎo)內(nèi)毒素所致炎癥反應(yīng)及器官損害中的意義。結(jié)果顯示,I/R組或內(nèi)毒素組(LPS組,手術(shù)后12h注射LPS 3.0mg/kg)平均動(dòng)脈壓、心臟指數(shù)、每搏輸出量與假手術(shù)組(S組)相近或僅輕度下降,缺血-再灌注合并內(nèi)毒素組(I/R+LPS組,再灌注后12h注射LPS 1.5mg/kg)則血流動(dòng)力學(xué)異常改變顯著加重。除血清尿素氮(blood urea nitrogen, BUN)以外,反映器官功能的指標(biāo)如谷丙轉(zhuǎn)氨酶(alanine aminotransferase, ALT)、D-乳酸、肺毛細(xì)血管通透性等在I/R+LPS組改變最重,其升高幅度均明顯大于I/R組或LPS組(表6-3)。體外觀察發(fā)現(xiàn),LPS濃度≤10ng/mL時(shí),抗CD14單抗可顯著抑制全血TNF-α的產(chǎn)生;但當(dāng)LPS濃度≥100ng/mL時(shí),其誘導(dǎo)TNF-α的產(chǎn)生受CD14單抗的影響較小。此外,I/R后抗CD14單抗對(duì)內(nèi)毒素誘導(dǎo)TNF-α的抑制效應(yīng)明顯增強(qiáng),當(dāng)LPS濃度≤10ng/mL時(shí)其抑制率顯著高于傷前值或假手術(shù)組。

表6-3 大鼠腸缺血-再灌注后內(nèi)毒素對(duì)器官功能指標(biāo)的影響

注:與S組比較, *p<0.05,**p<0.01。

上述結(jié)果提示,I/R可顯著提高機(jī)體對(duì)內(nèi)毒素攻擊的敏感性,從而為繼發(fā)性打擊導(dǎo)致膿毒癥或MODS起了“預(yù)激”作用。關(guān)于I/R增敏內(nèi)毒素作用的機(jī)制,推測(cè)可能與機(jī)體識(shí)別和調(diào)控內(nèi)毒素效應(yīng)的LBP/CD14系統(tǒng)有關(guān)。該研究發(fā)現(xiàn),CD14介導(dǎo)細(xì)胞應(yīng)答反應(yīng)與內(nèi)毒素刺激劑量密切相關(guān)。同時(shí),I/R后內(nèi)毒素刺激全血產(chǎn)生TNF-α主要依賴于CD14,且體內(nèi)CD14依賴途徑的作用明顯增強(qiáng)。因此,I/R、燒傷或失血性休克打擊可進(jìn)一步激活內(nèi)毒素增敏系統(tǒng),初步提示該效應(yīng)與急性損傷后機(jī)體CD14表達(dá)的上調(diào)有關(guān)。

2.內(nèi)毒素移位對(duì)LBP/CD14基因表達(dá)的影響

動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床觀察揭示,內(nèi)毒素與嚴(yán)重創(chuàng)傷后一系列感染并發(fā)癥,如膿毒癥、MODS等密切相關(guān),但其詳細(xì)的分子發(fā)病機(jī)制仍有待于深入研究,新的防治途徑值得進(jìn)一步探索。在既往研究的基礎(chǔ)上,我們采用重度低血容量性休克、燒傷等動(dòng)物模型探討LBP在嚴(yán)重創(chuàng)傷后內(nèi)毒素血癥誘發(fā)多器官損害中的作用及重組殺菌/通透性增加蛋白21(bactericidal/permeability increasing protein, rBPI21)的防治效應(yīng)。結(jié)果顯示,重度低血容量性休克180min后血漿內(nèi)毒素水平明顯升高,復(fù)蘇末達(dá)峰值。同樣,嚴(yán)重燙傷后2h外周血內(nèi)毒素水平亦顯著升高,8h達(dá)峰值。給予rBPI21治療則可完全防止休克所致內(nèi)毒素血癥的發(fā)生,燙傷治療組動(dòng)物內(nèi)毒素峰值比對(duì)照組降低42.4%。另一方面,大鼠休克、復(fù)蘇8h后肝、肺、腸組織LBP mRNA表達(dá)均顯著增強(qiáng),腎組織表達(dá)則呈陰性。rBPI21治療可明顯抑制肝、肺組織LBP表達(dá)水平,但對(duì)腸組織影響不大。同樣,燙傷治療組肺、腸、腎組織LBP mRNA水平明顯下調(diào)。病理形態(tài)學(xué)檢查顯示,休克對(duì)照組動(dòng)物肺、肝、腸、腎等器官病理?yè)p害較重,rBPI21處理組則相對(duì)較輕,病變發(fā)生頻率亦明顯降低。休克對(duì)照組及rBPI21治療組48h動(dòng)物存活率分別為37.5%(6/16)和68.6% (11/16),rBPI21組動(dòng)物預(yù)后趨于顯著改善。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,嚴(yán)重低血容量性休克、燙傷早期注射rBPI21可顯著降低循環(huán)內(nèi)毒素水平,從而防止腸源性內(nèi)毒素血癥的發(fā)生與發(fā)展。與此同時(shí),肺、肝、腎、腸等多種組織LBP mRNA表達(dá)不同程度地被抑制,尤其以休克、復(fù)蘇后肝組織及燙傷打擊后腸組織下降最為明顯。另一方面,病理形態(tài)學(xué)檢查證實(shí),嚴(yán)重休克后多臟器損害明顯減輕,動(dòng)物病死率比對(duì)照組降低31.3%。由此可見(jiàn),低血容量性休克、燒傷后腸源性內(nèi)毒素血癥在多器官損害的發(fā)病過(guò)程中發(fā)揮了重要作用,及早、有效地阻斷急性損傷初期內(nèi)毒素血癥的發(fā)生,有助于抑制機(jī)體LBP的增敏效應(yīng)和過(guò)度炎癥反應(yīng),從而降低多個(gè)器官對(duì)內(nèi)毒素?fù)p害的敏感性,防止臟器功能障礙的進(jìn)一步發(fā)展。

體外觀察已經(jīng)明確,CD14作為L(zhǎng)PS的功能受體,可能受內(nèi)毒素的直接調(diào)控或內(nèi)毒素介導(dǎo)產(chǎn)生的各種介質(zhì)的間接調(diào)節(jié)。據(jù)報(bào)道,LPS可上調(diào)人單核細(xì)胞CD14 mRNA的表達(dá),同時(shí)細(xì)胞表面膜CD14(mCD14)分子及培養(yǎng)上清液中可溶性CD14(sCD14)水平均顯著增多,并且LPS還可上調(diào)豬肺泡巨噬細(xì)胞、人中性粒細(xì)胞表面mCD14的表達(dá)?;谏鲜鲶w外觀察的結(jié)果,我們推測(cè)燒傷后組織CD14系統(tǒng)表達(dá)上調(diào)可能與移位的內(nèi)毒素有關(guān)。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,組織內(nèi)毒素水平與組織CD14 mRNA表達(dá)程度呈顯著正相關(guān),提示腸源性內(nèi)毒素對(duì)機(jī)體多種組織CD14 mRNA表達(dá)具有重要影響。為了進(jìn)一步明確組織內(nèi)毒素在刺激CD14 mRNA表達(dá)中的作用,我們采用具有中和內(nèi)毒素效應(yīng)的rBPI21進(jìn)行治療,以探討二者的因果關(guān)系。結(jié)果顯示,rBPI21治療可有效地防止不同組織腸源性內(nèi)毒素移位的發(fā)生,同時(shí),給予rBPI21可顯著抑制局部組織CD14 mRNA水平。傷后12h,治療組動(dòng)物肝、腎、腸組織CD14的基因表達(dá)均恢復(fù)至傷前范圍;肺組織表達(dá)水平亦明顯減弱,傷后12h其表達(dá)量為燙傷對(duì)照的43.2%,24h則降至傷前基礎(chǔ)值。該結(jié)果說(shuō)明,燒傷早期腸道內(nèi)毒素發(fā)生移位并蓄積于局部組織,它對(duì)于進(jìn)一步上調(diào)不同組織CD14基因表達(dá)具有重要作用。有資料證實(shí),給小鼠腹腔注射內(nèi)毒素后,各組織內(nèi)源性細(xì)胞中CD14 mRNA水平明顯高于對(duì)照組,同時(shí)血漿sCD14水平也顯著升高,值得注意的是,正常情況下基本不表達(dá)CD14的上皮細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞CD14 mRNA表達(dá)亦明顯增強(qiáng)。由此可見(jiàn),內(nèi)毒素可引起CD14在不同組織中廣泛表達(dá),從而為進(jìn)一步介導(dǎo)器官損傷奠定了基礎(chǔ)。這樣,機(jī)體CD14表達(dá)上調(diào)可能對(duì)增強(qiáng)機(jī)體對(duì)內(nèi)毒素的敏感性、誘發(fā)全身失控炎癥反應(yīng)及膿毒癥具有促進(jìn)作用。

3.LBP/CD14系統(tǒng)改變的臨床意義

臨床資料顯示,14例嚴(yán)重多發(fā)性創(chuàng)傷患者血漿LBP含量傷后第1天即明顯增多,并呈持續(xù)上升趨勢(shì)。與正常對(duì)照組比較[(4.71±1.59)μg/mL],多發(fā)性創(chuàng)傷組傷后第3、7天LBP含量顯著性升高。進(jìn)一步分析可見(jiàn),循環(huán)內(nèi)毒素與LBP水平傷后1、3d均呈顯著正相關(guān)。該資料表明,急性損傷早期內(nèi)毒素血癥對(duì)體內(nèi)LBP的產(chǎn)生有重要影響。與之相似,在狒狒低血容量-創(chuàng)傷性休克模型中觀察到,休克打擊后48h、72h血漿LBP均值分別為22.18μg/mL、30.66μg/mL,顯著高于傷前基礎(chǔ)值(3.88μg/mL),并且循環(huán)LBP的合成、釋放與腸源性細(xì)菌-內(nèi)毒素移位密切相關(guān)。因此,創(chuàng)傷、休克早期抗內(nèi)毒素治療可能有助于減輕機(jī)體LBP的大量產(chǎn)生,進(jìn)而部分阻斷LBP介導(dǎo)的內(nèi)毒素增敏效應(yīng),這對(duì)于防止膿毒癥、MODS的發(fā)生與發(fā)展可能有一定意義。為了探討血漿LBP水平與患者預(yù)后的關(guān)系,對(duì)14例多發(fā)性創(chuàng)傷患者中存活者與死亡者進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)死亡組LBP水平傷后第3天顯著高于存活者。這些結(jié)果證明,創(chuàng)傷早期LBP可能參與了機(jī)體膿毒癥的病理過(guò)程,并介導(dǎo)內(nèi)毒素對(duì)不同器官的廣泛損害。動(dòng)態(tài)檢測(cè)循環(huán)LBP水平可能有助于患者預(yù)后的判斷,關(guān)于LBP確切的臨床預(yù)警價(jià)值仍有待于深入研究。

另一組資料觀察到,生理及病理情況下血清中均存在一定水平的sCD14。大面積燒傷早期sCD14含量改變不明顯,傷后第7天則明顯升高,且一直持續(xù)至傷后第3周。進(jìn)一步分析可見(jiàn),燒傷后第7天、14天和21天MODS組sCD14水平顯著高于非MODS組(表6-4),且sCD14升高程度與MODS發(fā)生呈平行關(guān)系,當(dāng)其均值超過(guò)9.00μg/mL時(shí),9例患者中有7例發(fā)生了MODS。這一觀察結(jié)果提示,sCD14水平與嚴(yán)重?zé)齻驧ODS的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān),動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)其改變對(duì)MODS的發(fā)病過(guò)程具有一定的預(yù)警意義。值得注意的是,sCD14含量不僅與MODS的發(fā)生有關(guān),而且與患者的預(yù)后密切相關(guān)。該組資料中,隨著sCD14均值的不斷上升,患者病死率亦逐漸增高。sCD14含量持續(xù)于較高水平(≥9.0μg/mL)常為預(yù)后不良之兆(表6-5)。由此可見(jiàn),動(dòng)態(tài)檢測(cè)sCD14的變化是判斷嚴(yán)重?zé)齻蟛∏檗D(zhuǎn)歸較為客觀的指標(biāo)。

表6-4 MODS、非MODS患者血清CD14水平比較 μg/mL

注:與非MODS組同一時(shí)間點(diǎn)比較,*p<0.05, **p<0.01。

表6-5 sCD14與患者M(jìn)ODS及預(yù)后的關(guān)系

既往的研究已證實(shí),大面積燒傷可導(dǎo)致內(nèi)毒素、細(xì)菌持續(xù)不斷侵入體內(nèi)造成內(nèi)毒素血癥,它對(duì)于進(jìn)一步誘發(fā)機(jī)體失控的炎癥反應(yīng)及全身多個(gè)臟器的損害具有一定作用。一組資料中,我們觀察到sCD14水平與燒傷后MODS的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān),且其改變與循環(huán)內(nèi)毒素呈平行關(guān)系。值得重視的是,該組9例MODS患者中,肺部并發(fā)癥出現(xiàn)時(shí)間最早、發(fā)生率亦最高,推測(cè)與循環(huán)sCD14過(guò)量彌散、聚集于肺組織有關(guān)。最近,有人發(fā)現(xiàn)ARDS患者支氣管肺泡灌洗液sCD14含量與肺部炎癥反應(yīng)呈高度正相關(guān),局部組織sCD14大量產(chǎn)生、釋放可能是導(dǎo)致急性肺損傷的重要原因之一。有鑒于此,燒(創(chuàng))傷后循環(huán)sCD14的持續(xù)存在對(duì)于促進(jìn)內(nèi)毒素血癥介導(dǎo)的機(jī)體廣泛損害可能有一定臨床意義。

嚴(yán)重?zé)齻颊遱CD14水平升高的病理生理意義還不完全清楚,其致病機(jī)制可能是在LBP的催化下,較低水平LPS與sCD14結(jié)合形成復(fù)合物,在sCD14的介導(dǎo)下激活CD14陰性細(xì)胞,如內(nèi)皮細(xì)胞、上皮細(xì)胞等,使其表型發(fā)生改變;激活的細(xì)胞表達(dá)大量黏附分子,釋放炎癥細(xì)胞因子(IL-1、IL-8等),促凝活性增強(qiáng);同時(shí),在sCD14介導(dǎo)下,LPS直接使內(nèi)皮細(xì)胞通透性增高,造成損傷。這樣,sCD14介導(dǎo)的一系列反應(yīng)促使白細(xì)胞浸潤(rùn)和微血栓形成,最終產(chǎn)生廣泛的機(jī)體損傷效應(yīng)。關(guān)于燒(創(chuàng))傷后sCD14水平升高的機(jī)制正在研究之中,LPS或細(xì)胞因子等多種因子均可誘導(dǎo)產(chǎn)生sCD14。我們的臨床資料發(fā)現(xiàn),sCD14與血漿內(nèi)毒素水平呈顯著正相關(guān),有人還觀察到其與血漿TNF-α水平呈顯著正相關(guān)。體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)內(nèi)毒素、TNF-α均可刺激單核細(xì)胞產(chǎn)生sCD14,釋放到培養(yǎng)上清液中。而膿毒癥、MODS時(shí)循環(huán)內(nèi)毒素和TNF-α均可升高,因此sCD14的誘生可能與二者的直接或間接作用密切相關(guān)。

圖6-1 內(nèi)毒素增敏假說(shuō)

4.內(nèi)毒素增敏機(jī)制在燒(創(chuàng))傷后MODS發(fā)病中的作用

基于上述分析可知,LBP/CD14系統(tǒng)通過(guò)介導(dǎo)內(nèi)毒素刺激組織合成、釋放TNF-α等炎癥介質(zhì),在燒(創(chuàng))傷后膿毒癥、MODS的發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮重要作用。而組織LBP/CD14 mRNA表達(dá)增加可能是嚴(yán)重創(chuàng)傷增敏內(nèi)源性內(nèi)毒素作用,從而發(fā)揮其生物學(xué)效應(yīng)的主要分子基礎(chǔ)。由此,我們?cè)O(shè)想燒(創(chuàng))傷、休克后膿毒癥、MODS可能是循以下途徑發(fā)生、發(fā)展的(圖6-1):創(chuàng)傷、燒傷、休克等應(yīng)激狀態(tài)(首次打擊)一方面引起機(jī)體LBP/CD14系統(tǒng)表達(dá)上調(diào),使機(jī)體對(duì)內(nèi)毒素的敏感性增高(致敏階段);另一方面,由于免疫抑制、腸道通透性增高以及菌群紊亂等因素,促進(jìn)腸源性內(nèi)毒素移位,并聚積于局部組織(二次打擊)。組織內(nèi)毒素通過(guò)表達(dá)上調(diào)的LBP/CD14系統(tǒng)激活多種炎癥細(xì)胞,釋放炎癥細(xì)胞因子(TNF-α等)。同時(shí),內(nèi)毒素及炎癥介質(zhì)一方面持續(xù)上調(diào)組織LBP/CD14表達(dá),另一方面則進(jìn)一步加重腸黏膜損傷,促進(jìn)內(nèi)毒素移位。從而在內(nèi)毒素- LBP/CD14 -炎癥介質(zhì)之間形成一正反饋環(huán),致使炎癥反應(yīng)不斷放大、加重,最終導(dǎo)致全身失控性炎癥反應(yīng)和MODS。

四、內(nèi)毒素血癥的臨床意義

1.與感染、免疫的關(guān)系

內(nèi)毒素血癥與細(xì)菌感染關(guān)系密切,它是燒(創(chuàng))傷感染中的重要致病因素之一。實(shí)際上,在膿毒癥發(fā)生過(guò)程中,內(nèi)毒素常常與細(xì)菌協(xié)同致病,兩者同時(shí)并存;但有時(shí)血液內(nèi)毒素檢測(cè)呈陽(yáng)性反應(yīng),而血液細(xì)菌培養(yǎng)不一定陽(yáng)性,提示內(nèi)毒素血癥也可單獨(dú)存在。有資料表明,嚴(yán)重?zé)▌?chuàng))傷、手術(shù)應(yīng)激后腸源性內(nèi)毒素血癥的出現(xiàn)時(shí)間往往要早于菌血癥的發(fā)生,細(xì)菌內(nèi)毒素對(duì)腸源性感染具有促進(jìn)作用。有學(xué)者采用無(wú)特殊病原菌(specif i c - pathogen free, SPF)小鼠觀察了內(nèi)毒素對(duì)蛋白營(yíng)養(yǎng)不良動(dòng)物腸道細(xì)菌移位的影響。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),大腸埃希菌內(nèi)毒素血癥能顯著促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)不良小鼠合并燒傷后腸道細(xì)菌的進(jìn)一步播散,形成全身性感染,并增加燒傷后動(dòng)物病死率,而單純營(yíng)養(yǎng)不良并不能造成細(xì)菌移位的發(fā)生。目前認(rèn)為,應(yīng)激狀況下循環(huán)內(nèi)毒素可促進(jìn)腸源性細(xì)菌移位的發(fā)生、發(fā)展,其機(jī)制可能主要是通過(guò)破壞腸黏膜機(jī)械屏障及提高腸黏膜的通透性所致。應(yīng)用電鏡組化及冷凍蝕刻技術(shù)觀察到,內(nèi)毒素能導(dǎo)致連續(xù)上皮細(xì)胞之間的緊密連接組織結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯改變;使細(xì)胞間“通道”異常開(kāi)放,腸黏膜對(duì)腸腔內(nèi)細(xì)菌、內(nèi)毒素的通透作用增強(qiáng);內(nèi)毒素血癥不僅對(duì)腸道細(xì)菌移位具有促進(jìn)作用,更值得注意的是,它與嚴(yán)重創(chuàng)傷后全身播散性感染的發(fā)生亦緊密相關(guān)。根據(jù)臨床觀察報(bào)道,內(nèi)毒素血癥與革蘭陰性菌膿毒癥的相關(guān)率達(dá)70%以上,當(dāng)血漿內(nèi)毒素含量越來(lái)越高時(shí),應(yīng)警惕播散性細(xì)菌感染的發(fā)生。因此,早期診斷并及時(shí)阻斷內(nèi)毒素血癥的發(fā)生、發(fā)展,對(duì)于阻止細(xì)菌感染的進(jìn)一步加劇,防止膿毒性休克、MODS并發(fā)癥具有積極作用。

嚴(yán)重?zé)▌?chuàng))傷后內(nèi)毒素血癥對(duì)宿主的影響是多方面的,它在體內(nèi)可引起一系列的病理生理變化與臨床中毒癥狀。一些研究揭示,細(xì)菌內(nèi)毒素在創(chuàng)傷后機(jī)體免疫抑制中扮演著較重要的“角色”。較大面積燒傷患者細(xì)胞免疫的異常表現(xiàn)為外周血淋巴細(xì)胞在體外對(duì)細(xì)胞促有絲分裂原,如植物血凝素(phytohemagglutinin, PHA)、念珠菌抗原等刺激反應(yīng)降低,同時(shí)伴有抑制性T細(xì)胞(suppressor T cell, Ts)數(shù)目增多、輔助性T細(xì)胞(helper T cell, Th)減少。通過(guò)體內(nèi)、體外試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),上述細(xì)胞免疫功能障礙均與患者血清中存在過(guò)量的內(nèi)毒素有關(guān)。相反,應(yīng)用較低劑量的多黏菌素B治療后,可部分恢復(fù)患者自然殺傷細(xì)胞(natural killer, NK)的活性及逆轉(zhuǎn)Th/Ts細(xì)胞比例的嚴(yán)重異常,且能消除燒傷血清對(duì)IL-2的抑制反應(yīng)。由此可見(jiàn),抗內(nèi)毒素治療對(duì)改善燒傷后免疫功能的障礙有一定價(jià)值。

傳統(tǒng)的觀點(diǎn)認(rèn)為創(chuàng)傷、休克時(shí)首先導(dǎo)致免疫功能低下,然后才發(fā)生細(xì)菌及其毒素的侵襲,出現(xiàn)膿毒癥或膿毒性休克。近年來(lái),腸源性內(nèi)毒素對(duì)機(jī)體全身免疫功能的影響逐漸受到重視。我們的觀察證明:休克初期即發(fā)生內(nèi)毒素血癥及細(xì)菌入血,而通過(guò)體內(nèi)重要免疫抑制因子——前列腺素E2(prostaglandin E2,PGE2)等介導(dǎo)的免疫抑制作用相對(duì)要遲緩,Re-LPS抗血清輸注后血漿PGE2水平較對(duì)照組明顯降低。因此,腸源性內(nèi)毒素血癥對(duì)血漿PGE2水平有一定影響,而后者的大量產(chǎn)生、釋放可能與機(jī)體免疫功能紊亂、感染的易感性增加密切相關(guān)。為了探討內(nèi)毒素血癥與機(jī)體全身性細(xì)胞免疫的直接關(guān)系,我們還觀察了燙傷動(dòng)物脾細(xì)胞對(duì)促有絲分裂原增殖應(yīng)答反應(yīng)、IL-2活性及T細(xì)胞亞群比值等指標(biāo)的變化。結(jié)果發(fā)現(xiàn),大鼠40% Ⅲ度燙傷后,脾淋巴細(xì)胞對(duì)刀豆素A(Con A)或PHA刺激后增殖反應(yīng)及脾細(xì)胞誘生IL-2活性明顯抑制。針對(duì)腸道內(nèi)毒素移位,預(yù)防性進(jìn)行選擇性消化道脫污染(selective decontamination of the digestive tract, SDD)后,則可顯著降低循環(huán)內(nèi)毒素水平,同時(shí)脾細(xì)胞的增殖應(yīng)答及誘生IL-2活性較燙傷組明顯升高,但對(duì)外周血T細(xì)胞亞群比值無(wú)顯著影響。這些觀察提示,嚴(yán)重燙傷應(yīng)激后腸道中內(nèi)毒素的過(guò)量入血對(duì)于誘發(fā)全身性細(xì)胞免疫功能異常有一定作用。關(guān)于細(xì)菌內(nèi)毒素介導(dǎo)創(chuàng)傷后免疫抑制的作用機(jī)制,可能主要有如下幾方面:①刺激單核-巨噬細(xì)胞系統(tǒng)產(chǎn)生、釋放大量的PGE2,通過(guò)PGE2對(duì)免疫系統(tǒng)的負(fù)向調(diào)控(down-regulation)引起多方面的抑制效應(yīng),如Th細(xì)胞活性增強(qiáng)、單核細(xì)胞分泌IL-1增加、Th細(xì)胞IL-2產(chǎn)生減少等;②直接或間接作用導(dǎo)致單核細(xì)胞呈遞抗原表達(dá)能力降低,并抑制中性粒細(xì)胞趨化性受體的表達(dá);③激活體內(nèi)單核-巨噬細(xì)胞系統(tǒng)誘生TNF-α、IL-1等細(xì)胞因子,介導(dǎo)或協(xié)同產(chǎn)生對(duì)機(jī)體防御功能及多器官的損害效應(yīng);④經(jīng)替代途徑活化補(bǔ)體,生成多種補(bǔ)體裂解產(chǎn)物,如C3b、過(guò)敏毒素等。當(dāng)然,損傷后機(jī)體免疫抑制的機(jī)制比較復(fù)雜,細(xì)菌內(nèi)毒素作為一個(gè)較重要的因素可能參與了這一病理過(guò)程。

2.與膿毒癥、MODS的關(guān)系

膿毒癥、MODS誘發(fā)因素十分復(fù)雜,其中革蘭陰性菌嚴(yán)重感染為主要原因之一。感染誘發(fā)膿毒癥、MODS的確切機(jī)制尚未完全明了,一般認(rèn)為細(xì)菌內(nèi)毒素對(duì)其發(fā)生、發(fā)展具有促進(jìn)作用。大量研究揭示,內(nèi)毒素具有極廣泛而又復(fù)雜的生物學(xué)效應(yīng),膿毒癥、MODS病理過(guò)程中出現(xiàn)的失控炎癥反應(yīng)、免疫功能紊亂、高代謝狀態(tài)及多臟器功能損害均可由內(nèi)毒素直接或間接觸發(fā)。業(yè)已明確,細(xì)菌內(nèi)毒素主要是通過(guò)激活機(jī)體單核-巨噬細(xì)胞系統(tǒng)過(guò)度釋放中間介質(zhì)而發(fā)揮作用,其中TNF-α、IL-1可能是介導(dǎo)內(nèi)毒素?fù)p害效應(yīng)、誘發(fā)膿毒癥的關(guān)鍵早期細(xì)胞因子。我們?cè)诩彝肕ODS模型中觀察到,內(nèi)毒素血癥與MODS的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。并發(fā)MODS的動(dòng)物血漿內(nèi)毒素含量升高幅度大、持續(xù)于較高水平,且內(nèi)毒素水平的改變與多器官功能指標(biāo)相關(guān)顯著。給失血性休克家兔輸注Re-LPS抗血清后,血漿內(nèi)毒素水平的升高幅度及其持續(xù)時(shí)間均顯著降低,動(dòng)物MODS發(fā)生率明顯低于對(duì)照組(11.2%與58.0%,p<0.01)。同樣,重度出血性休克早期給予具有抗菌及抗內(nèi)毒素雙重作用的rBPI21,可完全中和循環(huán)內(nèi)毒素,能有效地減輕肝、肺、腎及腸道損害等。此外,預(yù)防性進(jìn)行SDD大鼠,其各段腸腔中游離內(nèi)毒素含量較對(duì)照組下降99.5%以上,門、體循環(huán)內(nèi)毒素水平隨之顯著降低。防治組腸黏膜損害減輕,嚴(yán)重燙傷后其存活率提高26.7%。另一方面,我們的臨床觀察證實(shí),大面積燒傷患者內(nèi)毒素血癥發(fā)生率為58%,膿毒癥組血漿內(nèi)毒素均值顯著高于非膿毒癥組,且血漿內(nèi)毒素水平與燒傷后MODS發(fā)生頻率呈正相關(guān)。持續(xù)嚴(yán)重內(nèi)毒素血癥(≥0.50EU/mL)者,多呈現(xiàn)顯著的膿毒癥狀態(tài),最終可并發(fā)MODS而死亡(其中3例患者死前血漿內(nèi)毒素濃度超過(guò)1.00EU/mL)。相反,非MODS者傷后早期盡管血漿內(nèi)毒素暫時(shí)性升高,但其變化趨勢(shì)進(jìn)行性下降,致傷1周之后僅表現(xiàn)為輕度內(nèi)毒素血癥,患者感染癥狀多隨之減輕,預(yù)后較好(表6-6)。這與我們的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果是一致的。上述結(jié)果證明了腸源性內(nèi)毒素血癥與燒傷后膿毒癥、MODS發(fā)病可能具有密切關(guān)系。

表6-6 嚴(yán)重?zé)齻驧ODS、非MODS患者血漿內(nèi)毒素含量比較 EU/mL

注:與非MODS相比:*p<0.05, **p<0.01。

創(chuàng)傷后MODS常繼發(fā)于嚴(yán)重感染,因此有人稱之為膿毒綜合征。Meakins主張胃腸道是其始動(dòng)部位,通過(guò)細(xì)菌和內(nèi)毒素起作用。近年來(lái),許多學(xué)者對(duì)于MODS的感染機(jī)制開(kāi)展了深入的研究,提出了細(xì)菌內(nèi)毒素作為重要觸發(fā)因子的觀點(diǎn),并受到人們的普遍關(guān)注。雖然很多人支持內(nèi)毒素在MODS發(fā)生中起著“扳機(jī)”作用,但亦有不少研究者提出異議。有人給大鼠腹內(nèi)注射酵母多糖復(fù)制出非細(xì)菌感染性多器官損害的動(dòng)物模型,認(rèn)為MODS是一種具有廣泛炎癥特點(diǎn)的全身性自身破壞過(guò)程。膿毒并發(fā)癥是宿主對(duì)感染因素的一種全身性反應(yīng),其本質(zhì)及重要性并不在于感染因子(細(xì)菌、毒素、病毒等)本身的直接效應(yīng),而在于機(jī)體的失控炎癥反應(yīng)影響了體內(nèi)神經(jīng)-內(nèi)分泌-免疫網(wǎng)絡(luò),最終造成細(xì)胞能量代謝紊亂及功能異常。Moore等對(duì)20例可能發(fā)生MODS的創(chuàng)傷患者進(jìn)行緊急腹部手術(shù),并行門靜脈插管以便連續(xù)采集標(biāo)本,雖然最終有30%的患者并發(fā)MODS,但在傷后5d內(nèi)門靜脈血與外周血中均未檢測(cè)到細(xì)菌和內(nèi)毒素。不少報(bào)道也證實(shí),在急性創(chuàng)傷患者中細(xì)菌移位至腸系膜淋巴結(jié)并不多見(jiàn),同樣,也未發(fā)現(xiàn)失血性休克和嚴(yán)重創(chuàng)傷患者血漿內(nèi)毒素水平顯著升高。另一方面,臨床上選擇性腸道去污術(shù)雖然能明顯減少感染并發(fā)癥,但病死率并未降低。因此,腸源性內(nèi)毒素血癥的臨床意義有待進(jìn)一步探討。

3.循環(huán)內(nèi)毒素含量監(jiān)測(cè)的臨床價(jià)值

內(nèi)毒素血癥的臨床表現(xiàn)大都與革蘭陰性菌所致膿毒癥相似,對(duì)創(chuàng)傷患者內(nèi)毒素血癥的診斷除臨床體征外,主要依據(jù)血中內(nèi)毒素測(cè)定結(jié)果。盡管血液內(nèi)毒素檢測(cè)方法尚有待進(jìn)一步完善,但因其具有快速、靈敏、不受抗菌藥物治療影響等優(yōu)點(diǎn)而逐漸應(yīng)用于臨床。血漿內(nèi)毒素含量可以比較穩(wěn)定和敏感地反映機(jī)體革蘭陰性菌感染的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程,內(nèi)毒素濃度越高,患者全身中毒癥狀越明顯。我們的臨床觀察表明,并發(fā)MODS組患者血液內(nèi)毒素水平自傷后第3天起明顯高于非MODS組,且循環(huán)內(nèi)毒素含量與MODS發(fā)生頻率呈正相關(guān)關(guān)系,內(nèi)毒素水平持續(xù)超過(guò)0.5EU/mL者,應(yīng)高度警惕并發(fā)MODS的可能。隨著循環(huán)內(nèi)毒素含量的不斷升高,MODS的發(fā)生頻率及病死率逐漸增加(表6-7),反之,患者感染癥狀則多隨之減輕,預(yù)后較好。另?yè)?jù)報(bào)道,依據(jù)死亡患者死前血漿內(nèi)毒素檢測(cè)結(jié)果,推測(cè)內(nèi)毒素血癥“預(yù)后”線波動(dòng)在(325±166)pg/mL,血中濃度超過(guò)此值時(shí),有可能導(dǎo)致死亡。有鑒于此,我們認(rèn)為循環(huán)內(nèi)毒素水平對(duì)于革蘭陰性菌感染及其他膿毒并發(fā)癥的監(jiān)測(cè)具有一定的預(yù)警意義。連續(xù)動(dòng)態(tài)觀察其變化,對(duì)膿毒癥、MODS的早期診斷、病程監(jiān)測(cè)、防治方案的制訂及預(yù)后評(píng)價(jià)可能有指導(dǎo)作用。

表6-7 血漿內(nèi)毒素水平與MODS發(fā)生例數(shù)

五、內(nèi)毒素血癥的防治

雖然采用抗菌藥物治療及其他強(qiáng)力支持性措施,但由于一般不能有效中和、滅活內(nèi)毒素毒性或抑制其誘生的多種活性介質(zhì),因此難以從根本上解決內(nèi)毒素血癥的防治問(wèn)題,嚴(yán)重?zé)齻摱拘孕菘瞬∷缆手两袢愿哌_(dá)70%以上??梢哉f(shuō),目前還缺乏有效的方法用于臨床內(nèi)毒素血癥的治療,成為提高大面積燒傷患者治愈率的一大障礙。現(xiàn)行的防治方案中,主要原則是及早全身應(yīng)用抗革蘭陰性菌的抗菌藥物及正確處理燒傷創(chuàng)面。但有人報(bào)道,單純使用敏感抗菌藥物往往可迅速殺死細(xì)菌,導(dǎo)致短時(shí)間內(nèi)大量的內(nèi)毒素釋放入血,在特定的情況下可能加重患者的臨床毒血癥反應(yīng)??梢?jiàn),對(duì)于內(nèi)毒素血癥的治療仍存在許多矛盾,下面僅就有關(guān)的措施及其研究進(jìn)展作一簡(jiǎn)要介紹,供讀者參考。

1.免疫療法

早在20世紀(jì)60年代,Alexander等用多價(jià)銅綠假單胞菌疫苗(含抗脂多糖抗原及內(nèi)毒素蛋白抗原)預(yù)防治療燒傷患者,取得了一定的療效,可提供部分保護(hù)作用。由于主動(dòng)免疫抗體產(chǎn)生較慢,加之燒傷后多伴有免疫反應(yīng)抑制,因此有人主張對(duì)于大面積燒傷患者采用高效價(jià)銅綠假單胞菌免疫球蛋白或免疫血漿進(jìn)行被動(dòng)免疫更為合適。這項(xiàng)措施可作為一項(xiàng)有效的輔助治療,但存在來(lái)源困難、療效仍不理想等問(wèn)題,難以推廣。為了克服上述缺點(diǎn),近三十年來(lái)國(guó)內(nèi)外學(xué)者致力于具有交叉保護(hù)作用的內(nèi)毒素核心單克隆抗體的研制,早期大規(guī)模臨床試用E5(來(lái)源于小鼠的IgM型抗J5類脂A單克隆抗體)抗體已顯示出一定的療效。在大量動(dòng)物試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,人們對(duì)E5抗體進(jìn)行了臨床驗(yàn)證,表明該抗體是穩(wěn)定、安全和易接受的。據(jù)報(bào)道,美國(guó)33個(gè)醫(yī)療中心使用E5單抗治療468例可疑革蘭陰性菌感染患者,結(jié)果證實(shí)治療組(無(wú)論是否存在頑固性休克)與對(duì)照組相比,患者器官損害癥狀緩解或消失較為迅速,且非頑固性休克患者病死率顯著下降,且過(guò)敏反應(yīng)僅占1.6%,未出現(xiàn)明顯的變態(tài)反應(yīng)。在隨后進(jìn)行的另一組隨機(jī)、對(duì)照、雙盲臨床試驗(yàn)中,E5單抗對(duì)革蘭陰性菌感染患者卻無(wú)明顯療效;但對(duì)于其中139例伴器官衰竭而無(wú)難治性休克的病例,E5單抗可以改善生存率。從目前的資料來(lái)看,還難以肯定E5單抗的臨床治療作用。參加臨床試驗(yàn)的內(nèi)毒素單抗制劑除E5外,還有一種來(lái)自人的IgM型抗體——HA-1A。一組543例膿毒癥患者的臨床試驗(yàn)資料顯示,給予100mg HA-1A治療組與對(duì)照組總病死率分別為39%、43%,無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。鑒于其中多數(shù)病例未發(fā)生革蘭陰性細(xì)菌感染,他們進(jìn)一步分析了197例培養(yǎng)證實(shí)菌血癥患者對(duì)HA-1A治療的反應(yīng),結(jié)果發(fā)現(xiàn),HA-1A治療明顯降低并發(fā)革蘭陰性菌膿毒癥和膿毒性休克患者28d病死率。同時(shí),HA-1A能夠改善患者器官功能,治療組與對(duì)照組器官功能恢復(fù)率分別占62%和42%??梢?jiàn)HA-1A抗體的作用可能主要限于伴有內(nèi)毒素血癥及革蘭陰性菌膿毒癥的病例。盡管關(guān)于內(nèi)毒素拮抗劑在防治膿毒癥中的有效性和確切臨床價(jià)值仍有待于進(jìn)行深入、周密的臨床研究,但從目前已獲得的大量資料來(lái)看,內(nèi)毒素單抗制劑并不能明顯改善膿毒癥和膿毒性休克患者預(yù)后,因此,不宜過(guò)高期望抗內(nèi)毒素抗體治療的臨床應(yīng)用前景。

2.多黏菌素B和殺菌-通透性增加蛋白

業(yè)已證明,多黏菌素B能通過(guò)化學(xué)作用結(jié)合內(nèi)毒素的類脂A部分而中和或滅活其毒性,并且對(duì)銅綠假單胞菌、大腸埃希菌等常見(jiàn)革蘭陰性桿菌有強(qiáng)大的抗菌活性。但由于這類抗菌藥物不良反應(yīng)大,尤其對(duì)腎的毒性而限制其臨床廣泛使用。為此,日本學(xué)者研制多黏菌素B固定纖維(PMX-F)治療能選擇性解除實(shí)驗(yàn)動(dòng)物內(nèi)毒素休克的毒性,從而顯著地提高了動(dòng)物存活率。近年來(lái)的臨床應(yīng)用報(bào)道有限,但初步證明有效。鑒于多黏菌素B的毒性反應(yīng),部分學(xué)者主張低于治療量使用,在不產(chǎn)生明顯的毒性作用的情況下,能減輕內(nèi)毒素血癥及提高燒傷患者的免疫功能,對(duì)改善患者預(yù)后是有利的。

殺菌-通透性增加蛋白(bacterial permeability increasing, BPI)是一種普遍存在于人及哺乳動(dòng)物中性粒細(xì)胞嗜苯胺藍(lán)顆粒中的蛋白質(zhì),相對(duì)分子質(zhì)量約為55 000。BPI由兩個(gè)活性部分組成:N-氨基末端具有殺菌活性,羧基末端起固定作用。BPI對(duì)內(nèi)毒素的LPS分子具有高度親和力,可有效阻止LPS激發(fā)的一系列免疫病理反應(yīng),對(duì)致死性內(nèi)毒素血癥具有保護(hù)性拮抗作用。同時(shí),BPI對(duì)許多革蘭陰性菌外膜有特異性結(jié)合能力,發(fā)揮其細(xì)胞毒作用,促使細(xì)菌外膜通透屏障破壞,導(dǎo)致不可逆性細(xì)胞損害及死亡。BPI強(qiáng)有力的中和內(nèi)毒素及殺滅革蘭陰性菌的雙重特性表明,在革蘭陰性菌膿毒癥及MODS的治療中可能具有一定的前景。絕大多數(shù)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)顯示,完整BPI及其活性片段對(duì)小鼠、大鼠、家兔、豬、狒狒等革蘭陰性菌感染或內(nèi)毒素攻擊均可產(chǎn)生良好的防護(hù)效應(yīng)。Ⅰ期臨床觀察發(fā)現(xiàn),rBPI23、rBPI21可顯著抑制人體內(nèi)毒素血癥誘發(fā)的一系列免疫病理反應(yīng),證明它們是一種安全、高效的抗菌、中和內(nèi)毒素制劑,故有人稱之為“超級(jí)抗菌藥物”。

BPI作為體內(nèi)LBP-LPS相互作用的天然拮抗劑,其保護(hù)機(jī)制與直接中和內(nèi)毒素、殺滅革蘭陰性菌及競(jìng)爭(zhēng)抑制LBP作用等多重效應(yīng)有關(guān)。業(yè)已證明,BPI和LBP均為體內(nèi)調(diào)控內(nèi)毒素活性作用的蛋白,它們?cè)谛蛄猩暇哂型葱约敖徊婷庖呋钚浴PI可與LBP競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合LPS分子,作為L(zhǎng)BP-LPS復(fù)合物的拮抗劑存在。一般認(rèn)為,LBP/CD14具有增敏機(jī)體內(nèi)毒素的細(xì)胞毒性作用,介導(dǎo)LPS誘發(fā)的多種細(xì)胞因子的合成及釋放;而B(niǎo)PI則可顯著抑制或阻斷炎癥介質(zhì)的產(chǎn)生及中性粒細(xì)胞補(bǔ)體受體的上調(diào)。BPI與LPS結(jié)合的能力比LBP強(qiáng),rBPI23對(duì)LPS的親和力大約為重組LBP的75倍,因此能競(jìng)爭(zhēng)抑制LBP與類脂A結(jié)合。但當(dāng)LBP/BPI比值增高時(shí),BPI不足以抑制LPS的激活細(xì)胞效應(yīng);提高BPI的濃度則可以拮抗LBP的效應(yīng)。嚴(yán)重?zé)▌?chuàng))傷打擊可廣泛激活機(jī)體多種組織LBP mRNA表達(dá),因此LBP/BPI比值明顯增高,導(dǎo)致機(jī)體促炎和抗炎細(xì)胞因子比例發(fā)生失調(diào),此時(shí)機(jī)體自身產(chǎn)生的BPI不足以抑制LPS的病理效應(yīng),因此給予外源性BPI以調(diào)節(jié)其平衡失調(diào)可能對(duì)改變機(jī)體的過(guò)度炎癥反應(yīng)狀態(tài)及防止MODS的發(fā)生具有重要意義。并且BPI作為機(jī)體中性粒細(xì)胞中自然存在的防御性抗感染蛋白,是天然的LPS抑制物,具有其他外源性生物拮抗劑無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)。研究表明,BPI及其活性片段均無(wú)明顯毒性和免疫原性,在人體及不同動(dòng)物模型中都能發(fā)揮強(qiáng)有力的結(jié)合及中和內(nèi)毒素作用。據(jù)報(bào)道,大鼠、小鼠均可耐受高達(dá)10mg/kg的BPI而未產(chǎn)生毒性反應(yīng),1周后動(dòng)物多個(gè)臟器功能與形態(tài)學(xué)未發(fā)現(xiàn)任何異常改變。因此,BPI作為臨床抗感染治療的重要輔助措施之一,可能具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。

3.抑制腸道內(nèi)毒素的產(chǎn)生和吸收

Fine等使用口服非腸道吸收抗菌藥物殺滅腸道細(xì)菌,減少內(nèi)毒素的產(chǎn)生、吸收,取得了一定療效。然而有些學(xué)者認(rèn)為常規(guī)應(yīng)用廣譜抗菌藥物并不能有效減少腸道內(nèi)毒素和降低血中內(nèi)毒素濃度,相反由于殺滅腸道細(xì)菌而引起內(nèi)毒素的釋放、吸收,可能使血中濃度升高。另一方面,臨床上長(zhǎng)時(shí)間應(yīng)用廣譜抗菌藥物能使腸道微生態(tài)失調(diào),存在誘發(fā)繼發(fā)性感染的威脅。因此,有的學(xué)者提出針對(duì)腸道革蘭陰性菌采取SDD的防治方法,能有效拮抗?jié)撛谛愿锾m陰性致病菌在宿主體內(nèi)的定植,可能有助于減少腸源性內(nèi)毒素的過(guò)量吸收,從而阻斷內(nèi)毒素血癥的發(fā)生與發(fā)展。我們對(duì)應(yīng)用SDD對(duì)燙傷動(dòng)物全身性細(xì)胞免疫功能及預(yù)后的影響進(jìn)行了探討,結(jié)果證實(shí),SDD組動(dòng)物在給藥3d內(nèi)完全抑制革蘭陰性腸桿菌的生長(zhǎng),其各段腸腔內(nèi)游離內(nèi)毒素含量較對(duì)照組下降99.5%以上,門、體循環(huán)內(nèi)毒素水平隨之顯著降低,從而有效防止腸道細(xì)菌移位和內(nèi)毒素血癥的發(fā)生。經(jīng)SDD處理動(dòng)物可部分逆轉(zhuǎn)嚴(yán)重燙傷所致細(xì)胞免疫抑制及巨噬細(xì)胞的活化,主要表現(xiàn)為脾細(xì)胞增殖反應(yīng)及誘生IL-2活性顯著升高,血清生物蝶呤水平及血漿TNF-α水平比對(duì)照組顯著降低。同時(shí),SDD組腸黏膜功能的標(biāo)志酶——二胺氧化酶活性明顯上升,動(dòng)物5d存活率由63.3%提高至90.0%。說(shuō)明預(yù)防性給予SDD能有效防治腸源性內(nèi)毒素血癥的發(fā)生與發(fā)展,其作用機(jī)制與減輕內(nèi)毒素移位誘發(fā)機(jī)體細(xì)胞免疫抑制密切相關(guān)。但該方法能否改善患者的預(yù)后、降低病死率仍爭(zhēng)議較大,有待于臨床實(shí)踐的進(jìn)一步檢驗(yàn)。

4.其他措施

早期應(yīng)用糖皮質(zhì)激素、色甘酸鈉等,可拮抗LPS活性,穩(wěn)定粒細(xì)胞、肥大細(xì)胞釋放血管活性物質(zhì),降低機(jī)體對(duì)內(nèi)毒素的反應(yīng)性,對(duì)緩解毒血癥癥狀有一定作用。此外,一些學(xué)者提出抗細(xì)胞因子抗體干預(yù),其中抗TNF-α抗體、IL-1受體拮抗劑(IL-1ra)最引人注目。阻斷TNF-α可采用抗TNF-α抗體、可溶性TNF-α受體、TNF-α受體Fc段嵌合蛋白等多種方法。在注射活菌攻擊后給予抗TNF抗體或TNF受體Fc段嵌合蛋白,研究結(jié)果顯示出不一致性。早期治療一般能獲得較好的保護(hù)作用,延遲治療在許多模型上缺乏保護(hù)作用,一般認(rèn)為在內(nèi)毒素攻擊后延遲治療不及攻擊早期或預(yù)防性給藥有效。盡管在動(dòng)物膿毒性休克和致死性模型上拮抗TNF-α已取得令人鼓舞的結(jié)果,但抗TNF-α抗體在降低28d病死率中仍未被證明有效。對(duì)抗IL-1活性的藥物有IL-1ra和可溶性IL-1受體。IL-1ra已應(yīng)用于患有膿毒性休克患者的試驗(yàn)性治療,多項(xiàng)臨床Ⅲ期試驗(yàn)顯示對(duì)患者預(yù)后均無(wú)明顯影響,這與其他臨床試驗(yàn)如用細(xì)胞因子或內(nèi)毒素抑制劑治療膿毒性休克結(jié)果相似。

總之,現(xiàn)代免疫治療的目的是阻止機(jī)體由免疫中間產(chǎn)物所致炎癥反應(yīng)轉(zhuǎn)變成為膿毒癥狀態(tài)。盡管有多種預(yù)防或治療措施應(yīng)用于膿毒癥和MODS的防治,如抗內(nèi)毒素單克隆抗體、抗TNF-α抗體、可溶性TNF受體、IL-1受體的拮抗劑等,但是臨床大規(guī)模試驗(yàn)均未顯示出完全有效的、可重復(fù)的、統(tǒng)計(jì)上有顯著性意義的臨床價(jià)值。這一殘酷的教訓(xùn)使我們認(rèn)識(shí)到,預(yù)防威脅生命器官損害最有效的方法是盡可能早期阻斷或消除多種致病因素對(duì)宿主異常炎癥反應(yīng)和免疫功能的激活。一般而言,理想的增強(qiáng)機(jī)體防御能力的方法應(yīng)當(dāng)是預(yù)防創(chuàng)傷后全身炎癥反應(yīng)發(fā)展至不可逆轉(zhuǎn)性自身?yè)p害效應(yīng)。這種治療一定要在損傷早期給藥才能起到預(yù)防作用,它能保護(hù)多種靶細(xì)胞(如淋巴細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞等),其作用方式可以防止宿主細(xì)胞過(guò)度激活和細(xì)胞損害。從我們目前對(duì)免疫機(jī)制的理解中可以看出,調(diào)節(jié)創(chuàng)傷后各種細(xì)胞間平衡失調(diào)最有效的方法可能是幾種藥物的聯(lián)合應(yīng)用。很明顯,只有在機(jī)體遭受打擊后及時(shí)通過(guò)對(duì)炎癥、免疫細(xì)胞的直接干預(yù)以糾正其內(nèi)環(huán)境紊亂狀態(tài),才能夠有效預(yù)防膿毒癥和MODS的進(jìn)一步發(fā)生與發(fā)展。有人提出一種聯(lián)合的免疫調(diào)理方案值得借鑒,主要包括:①急性損傷早期(≤72h)下調(diào)巨噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞的活性,上調(diào)淋巴細(xì)胞應(yīng)答能力;②應(yīng)用大劑量多價(jià)免疫球蛋白和可溶性補(bǔ)體受體,中和循環(huán)內(nèi)、外毒素以防止巨噬細(xì)胞的過(guò)度活化;③重建細(xì)胞免疫功能,注射胸腺類激素、γ-IFN、粒細(xì)胞集落刺激因子來(lái)增強(qiáng)細(xì)胞介導(dǎo)的特異免疫反應(yīng)以克服創(chuàng)傷后的免疫功能障礙。雖然在臨床實(shí)際中采用免疫調(diào)理能否獲得理想的效果受多方面因素的影響,但免疫治療方案的本質(zhì)不是被動(dòng)、簡(jiǎn)單地“祛邪”,而是調(diào)動(dòng)機(jī)體自身以“扶正”,即主動(dòng)調(diào)節(jié)和恢復(fù)宿主防御反應(yīng),維護(hù)內(nèi)環(huán)境平衡與穩(wěn)定,真正發(fā)揮較全面的調(diào)理作用。

內(nèi)毒素血癥的防治仍是臨床上一個(gè)棘手的難題,今后的方向可能是聯(lián)合使用抗菌藥物、拮抗內(nèi)毒素與免疫調(diào)理治療,并輔以強(qiáng)有力的支持措施。

主站蜘蛛池模板: 三明市| 黔东| 安溪县| 新竹市| 嘉义县| 湘潭市| 收藏| 视频| 潜山县| 乐业县| 福清市| 永兴县| 南木林县| 哈尔滨市| 永登县| 资溪县| 同仁县| 天峻县| 贵溪市| 神农架林区| 南江县| 康定县| 横山县| 兴和县| 保德县| 嘉黎县| 镇雄县| 株洲县| 留坝县| 侯马市| 融水| 揭西县| 澜沧| 龙岩市| 榆中县| 漠河县| 西林县| 宜兰县| 香河县| 昌乐县| 平果县|