脓毒症与免疫

1、脓毒症与免疫脓毒症与免疫Sepsis and immunityLi Bin, Li，M.D.Arch. Immunol. Ther. Exp. (2012) 60:123135脓毒症是如何发生的？脓毒症是如何发生的？线粒体功线粒体功能障碍能障碍凋亡凋亡免疫麻痹免疫麻痹PAMPsDAMPsPRRs细菌细菌1.PAMPs和和DAMPs与与PRRs结合结合3.临床脓毒症临床脓毒症免疫学网络效应免疫学网络效应脓毒症脓毒症中性粒细胞、中性粒细胞、淋巴细胞、树淋巴细胞、树突状细胞激活突状细胞激活NO释放释放血管舒张血管舒张凝血凝血补体活化补体活化细胞因子细胞因子释放释放2.诱导炎症反应诱导炎症反应微生物引

2、爆不同的微生物引爆不同的“瀑布瀑布”反应反应相互影响相互影响 导致脓毒症发生导致脓毒症发生Reetta H.et al, Journal of Infection (2011) 63, 407e419反应平衡反应平衡病原体清除病原体清除组织恢复组织恢复完全恢复完全恢复传入迷走神经传出迷走神经宿主细胞宿主细胞先天性免疫反应先天性免疫反应细胞因子释放抑制细胞因子释放抑制通过免疫细胞上的通过免疫细胞上的a7胆碱能受体胆碱能受体过度炎症反应过度炎症反应细胞因子调节机制细胞因子调节机制凝血激活凝血激活补体激活补体激活免疫抑制免疫抑制TLR信号抑制信号抑制免疫细胞凋亡免疫细胞凋亡早期死亡早期死亡急性器官功

3、能障碍急性器官功能障碍晚期死亡晚期死亡继发再次感染继发再次感染PAMPsTLRsDAMPsM受体脾反应失衡反应失衡脓毒症发生的中心环节脓毒症发生的中心环节促炎反应和抗炎反应机制的失衡促炎反应和抗炎反应机制的失衡van der Poll T. Lancet Infect Dis 2008;8:32-43脓毒症的关键因素脓毒症的关键因素van der Poll T. Lancet Infect Dis 2008;8:32-43思思 考考林洪远,盛志勇.中国危重病急救医学 2004年2月第16卷第2期 淋巴细胞淋巴细胞(包括包括B细胞和细胞和T细胞细胞，特别是，特别是CD细胞细胞)及树突状细及树突状

4、细胞的加速凋亡胞的加速凋亡 凋亡细胞的吸收引起抗炎细凋亡细胞的吸收引起抗炎细胞因子胞因子Il-10和和TGF- 的释放的释放 活化细胞表面分子活化细胞表面分子（如（如HLA-DA）的表达下调，）的表达下调，T细胞细胞“消耗消耗”，以及抑制细，以及抑制细胞（如调节胞（如调节T细胞）的增加细胞）的增加因素因素免疫抑制的影响因素免疫抑制的影响因素免疫抑制免疫抑制Lee P. Skrupky, et al. Anesthesiology 2011; 115:13496213细胞凋亡的发病机制细胞凋亡的发病机制脓毒症的免疫抑制主要是特脓毒症的免疫抑制主要是特异性免疫功能的抑制异性免疫功能的抑制林洪远,盛

5、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脓毒症中某些促炎细胞因子，如，如TNF-aTNF-a、FasFas配体配体(FasL)(FasL)、颗粒酶，以及肾上腺糖皮、颗粒酶，以及肾上腺糖皮质激素是引发细胞凋亡加速质激素是引发细胞凋亡加速的主要诱导物的主要诱导物通过激活细胞浆内的一种被通过激活细胞浆内的一种被称作称作caspasecaspase的蛋白实现的蛋白实现脓毒症患者免疫效应细胞大量丢失脓毒症患者免疫效应细胞大量丢失Lee P. Skrupky, et al. Anesthesiology 2011; 115:134962脓毒症患者同时存在脓毒症患者同时

6、存在非特异性全身炎症反应亢进和特异性免疫功能下降非特异性全身炎症反应亢进和特异性免疫功能下降Lee P. Skrupky, et al. Anesthesiology 2011; 115:134962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促炎介质的级联释放推动了全身炎症反应的发生Systemic inflammatory response syndrome. British Journal of Suqery 1997,84920-935巨噬细胞巨噬细胞中性粒细胞中性粒细胞内皮细胞内皮细胞平滑肌细胞平滑肌细胞氧自由基氧自由基前

7、列腺素前列腺素白三烯白三烯血栓素、血栓素、NO补体补体趋化因子趋化因子内皮素内皮素LPSTNF-a血小板血小板毛细血管渗漏毛细血管渗漏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院内严重脓毒症死亡(n=30)院内严重脓毒症存活院内严重脓毒症存活(n=49)血浆血浆HMGB1(ng/ml)住院天数住院天数P=0.001在遭受在

8、遭受LPSLPS、TNF-aTNF-a仅或仅或IL-1IL-1等刺激后，活化的单核等刺激后，活化的单核- -巨噬细胞可释放出大量巨噬细胞可释放出大量HMGB1HMGB1。在攻击后。在攻击后9 916 h16 h，血液中，血液中HMGB1HMGB1水平显著升高，并可持续至发病后水平显著升高，并可持续至发病后1 1周周HMGB1HMGB1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激细胞分泌更多的HMGBlHMGBl；进而导致机体炎症反应的级联效应；进而导致机体炎症反应的级联效应HMGB1HMGB1在机

9、体炎症反应中扮演着在机体炎症反应中扮演着“晚期晚期”介质的角色，介质的角色，加剧并延长机体炎症反应过程加剧并延长机体炎症反应过程1.Angus DC, et al.Crit Care Med. 2007 Apr;35(4):1061-7 2.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全身炎症反应持续存在的可能因素Stearns-Kurosawa DJ, et al, Annu Rev Pathol 2011; 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亢进的炎症反

10、应SIRSSepsisSevere SepsisSeptic Shock亢进的炎症反应始终是脓毒症发展亢进的炎症反应始终是脓毒症发展的的主线主线IL-6IL-6及及IL-10IL-10两种促炎及抗炎细胞因子间具有明显相关性两种促炎及抗炎细胞因子间具有明显相关性Ivan Gunjaca, et al. Inflammation, Vol. 35, NO. 2, April 2012SAP/Mild入院后前入院后前3天血浆细胞因子平均浓度天血浆细胞因子平均浓度 IL-10与与IL-6相关性相关性, r=.79640,P=0.0001死亡和手术干预分层后细胞因子水平死亡和手术干预分层后细胞因子水平促

11、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-Ojeda et al. / Cytokine 57 (2012) 332336在第在第3 3天及第天及第2828天，天，IL-6IL-6、IL-8IL-8和和IL-10IL-10联合评分较单个细胞因子联合评分较单个细胞因子评分的死亡危险度高评分的死亡危险度高2-32-3倍倍这可能代表一种新的监测手段以指导脓毒症的治疗这可能代表一种新的监测手段以指导脓毒症的治疗林洪远等中国危重病急救医学，2003，15(3)：135138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

12、主要促炎细胞因子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和和IL-6 不但没不但没有增加反而下降，其中有增加反而下降，其中IL-6 下降最显著下降最显著; 死亡患者细胞因子没有明显变化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其中促炎细胞因子甚至呈现持续升高的趋势3 Trials3 Trials5 Trials入组患者数入组患者数抗炎治疗失抗炎治疗失败的因素败的因素试验因子无效试验因子无效试验因子剂量不足试验因子剂量不足干预时间不恰当干预时间不恰当患者混杂因素太多患者混杂因素太多单一治疗效果不好单一治疗效果不好Jean-Louis V, et

13、al. Clinical Infectious Diseases 2002; 34:108493 无论实施抗炎或免疫刺激，单一治疗均不足以有效逆转免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，疫功能得到改善；而免疫刺激治疗则通过改善免疫功能，

14、使感染能被更有效地控制，进而减轻炎症反应。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免疫调节药物的选择激素激素 淋巴细胞和树突状细胞凋亡的诱导剂炎性介炎性介质拮抗质拮抗剂剂 临床试验失败告终 乌司乌司他丁他丁 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a1a1胸腺胸腺肽肽 天然物质 刺激淋巴细胞的增殖、分化

15、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乌司他丁的生化性质来源于肝脏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乌司他丁是从健康男性尿液中分离提取的分子量为量为67KD 67KD 的一种糖蛋白的一种糖蛋白等电点为等电点为2.62.6，是一种热稳定的酸性蛋白，是一种热稳定的酸性蛋白C C端端K K区区 ：抑制多种水解酶抑制多种水解酶N N端端K K区：区：抑制组织蛋白酶抑制组织蛋白酶G G和弹性蛋白酶和弹性蛋白酶O-O-硫酸软骨素糖链：硫酸软骨素糖链：与细胞、钙结合，与细胞、钙结合，稳定溶酶体膜、抑制炎性细胞因子释放稳定溶酶体膜、抑制炎性细胞

16、因子释放N-N-糖链：糖链：调节内皮细胞与单核细胞、调节内皮细胞与单核细胞、粒细胞、淋巴细胞的结合力粒细胞、淋巴细胞的结合力Michael J. et al.Clin Chem Lab Med 2005;43(1):116乌司他丁的分子结构乌司他丁的分子结构酶的分类酶的分类酶的名称酶的名称抑制抑制50%50%酶活性的酶活性的UTIUTI浓度（浓度（U/mlU/ml）蛋白酶蛋白酶胰蛋白酶胰蛋白酶6.86.8-糜蛋白酶糜蛋白酶9.49.4粒细胞弹性蛋白酶粒细胞弹性蛋白酶5.65.6组织蛋白酶组织蛋白酶G G15.715.7纤溶酶纤溶酶34.734.7胰弹性蛋白酶胰弹性蛋白酶1,6751,675肠激

17、酶肠激酶3,0003,000脂酶脂酶脂肪酶脂肪酶230230糖类水解酶糖类水解酶透明质酸酶透明质酸酶7575淀粉酶淀粉酶2,5002,500乌司他丁抑制胰蛋白酶、-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乌司他丁抑制多种水解酶主要信息主要信息2 2的故事点：乌司他丁抗炎机制的故事点：乌司他丁抗炎机制1. Caroline M, et al. Journal of Cell Science 116, 1863-1873(2003)2. Naohiro Kanayama, et al. BIOCHEMICAL AND BI

18、OPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS 238, 560564 (1997)3. Hidenori Matsuzaki, et al. CLINICAL AND DIAGNOSTIC LABORATORY IMMUNOLOGY, Nov. 2004, p. 114011474. Seiji Kanayama, et al. Journal of Endotoxin Research 2007 13: 369Ca2+Ca2+Ca2+Ca2+Ca+Ca2+Ca2+TNF-a刺激因子刺激因子Ca2+ERK1/2 磷酸化NF-B/Egr-1活化TNF-a/IL-1TNF-a

19、TNF-aTNF-aTNF-aTNF-a硫酸软骨素糖链硫酸软骨素糖链结合结合Ca2+结合结合细胞细胞 XXX抑制钙内流，阻断信号转抑制钙内流，阻断信号转导，减少导，减少TNF-a/IL-1TNF-a/IL-1产产生生X稳定细胞膜稳定细胞膜, ,抑制抑制TNF-a/IL-1TNF-a/IL-1释放，阻断炎症级联反应释放，阻断炎症级联反应稳定溶酶体膜，抑制溶酶体酶释放，减少细胞损害稳定溶酶体膜，抑制溶酶体酶释放，减少细胞损害乌司他丁抑制炎症介质及溶酶体酶释放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乌司他丁对溶酶体膜的稳定作用*P0.05 vs. A2; *P0.05 vs.

20、control.Pulmonary Pharmacology & Therapeutics (1999) 12, 16 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28 d和90 d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期乌司他丁与乌司他丁与a1a1胸腺肽联合治疗严重脓毒症胸腺肽联合治

21、疗严重脓毒症 一种新的免疫调理治疗方法的临床研究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：第二阶段全分析集： 2828天绝对存活率提高天绝对存活率提高13.213.2，相对存活率，相对存活率提高提高21.421.4； 90d90d绝对存活率提高绝对存活率提高15.015.0，相对存活率，相对存活率提高提高31.231.2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治疗组明显改善严重脓毒症患者28d28d和和90d90d预后预后%(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

22、治疗后28d APACHII28d APACHII评分和评分和MarshaIIMarshaII评分：治疗组降幅明显大于对照组评分：治疗组降幅明显大于对照组治疗后治疗后28d 28d 单核细胞单核细胞 HLA-DRHLA-DR：治疗组增幅明显大于对照组：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

23、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乌司他丁对重症脓毒症患者炎性反应的影响及疗效评价影响及疗效评价 重症脓毒症患者重症脓毒症患者6363例例 随机分成对照组随机分成对照组( ( 组组, n = 21) , n = 21) UTI 1 UTI 1万万U/

24、kg/dU/kg/d组组( ( 组组, n = 21) , n = 21) UTI 2 UTI 2万万U/kg/dU/kg/d组组( ( 组组, n = 21), n = 21) 治疗前及治疗后治疗前及治疗后5d5d分别采外周血检测分别采外周血检测 TNF- TNF-、IL-1IL-1、 IL-10IL-10、MDAMDA和和SODSOD水平并进行水平并进行APACHEAPACHE评分。记录评分。记录28d28d病病死率死率倪红英，方强等.中国急救医学2008年4月第28卷第4期乌司他丁乌司他丁2 2万万U/kg/dU/kg/d有效抑制促炎因子有效抑制促炎因子倪红英，方强等.中国急救医学200

25、8年4月第28卷第4期乌司他丁对重度脓毒症患者淋巴细胞乌司他丁对重度脓毒症患者淋巴细胞亚群的影响亚群的影响 2003年11月至2004年11月综合ICU收治患者，年龄16岁，符合重度脓毒症诊断标准 患者46例，用抓阄法随机分为A、B两组，每组各有患者23例 A组为常规治疗组，常规治疗包括抗感染、静脉及肠内营养支持、维持酸碱水电平衡、适当镇痛镇静、必要的机械辅助通气及其他对症支持治疗 B组为乌司他丁组，在常规治疗的基础上加用乌司他丁20万U入液静滴每12h一次，维持应用7d。 另选15例无严重感染和免疫异常的成人患者做对照邢金燕等，中华急诊医学杂志 2006年5月第15卷第5期乌司他丁组常规治疗

26、组乌司他丁明显改善脓毒症患者病情乌司他丁明显改善脓毒症患者病情APACH II评分评分SOFA 评分评分*#*#同组比较，*P0.05；组间比较，#P38 或或90次次/分分呼吸呼吸20次次/分，或高通气使分，或高通气使PaCO212000/mm3或或10%感染引起的感染引起的SIRS已证实或疑似的感染已证实或疑似的感染2项项SIRS标准标准脓毒症伴器官功能障碍脓毒症伴器官功能障碍Cr 升高升高INR升高升高精神状态改变精神状态改变乳酸升高乳酸升高低血压，对液体复苏有反应低血压，对液体复苏有反应严重脓毒症伴低血压严重脓毒症伴低血压对液体复苏失去反对液体复苏失去反应（应（30cc/Kg）SIRS

27、SepsisSevere SepsisSeptic ShockJoan.Li, et al. Hospital Practice, Volume 39, Issue 3, August 2011,ISSN-2154-8331脓毒症的进展及诊断标准脓毒症的进展及诊断标准不建议对严重脓毒症或脓毒性休克成人患者静脉注射免疫球蛋白。推荐级别：B. （SSC 2012类似条目推荐级别：2B）推荐理由：推荐理由：2013 Cochrane协作开展的系统回顾分析，纳入在脓毒症患者使用免疫球蛋白的RCT研究，确定了10项多克隆 IVIG试验 （n = 1430） 和7项免疫球蛋白 （Ig） 富含 M的多克隆 I