炎症反应与课程学习

炎症反应是多种细胞、多种因子(包括炎症介质、促炎或抗炎因子)以及细胞粘附分子参与的非常复杂的反应。它们之间具有相互促进或相互拮抗的关系，共同构成了复杂的调控网络。细胞信号转导系统在炎症反应的调控中发挥重要作用，与炎症的启动、放大和反应过程密切相关。第1页/共48页第一页，共49页。炎症介质(化学介质）组成：200多种，胺类、肽类、其它来源：1.细菌及其产物，如LPS2.炎细胞释放:促炎细胞因子、花生四烯酸代谢产物（脂质炎症介质）、活性氧等第2页/共48页第二页，共49页。3.血管活性胺：组胺、5－羟色胺等4.体液中的炎症介质：激肽系统补体系统凝血酶系统第3页/共48页第三页，共49页。作用：

活化炎细胞，启动炎症反应。收缩血管内皮细胞，导致组织水肿和渗出。血管或其他部位的平滑肌收缩或扩张；

第4页/共48页第四页，共49页。

致炎因子肥大细胞脱颗粒，释放组织胺微静脉EC收缩，血管壁通透性增高凝血因子和补体成分渗出到血管外凝血新的炎症活化的白细胞补体活化介质生成内皮细胞

白细胞－内皮细胞粘附第5页/共48页第五页，共49页。第6页/共48页第六页，共49页。

二、炎症的启动（一）炎细胞的激活过程第7页/共48页第七页，共49页。

炎症启动的特征是参与炎症反应的细胞的激活。能激活炎细胞的有病原体及其产物、免疫复合物、补体以及创伤和坏死组织的产物等，它们通过不同的受体启动炎细胞内的信号转导途径，激活多种转录因子和酶，从而合成和释放细胞因子(如促炎细胞因子IL-1

和TNF-等)、趋化因子、脂质炎症介质和活性氧等。第8页/共48页第八页，共49页。Toll样受体(tolllikereceptor,TLR)是一类识别病原信号的受体，在果蝇和哺乳动物细胞的宿主防御中起重要作用。至少有10个成员。第9页/共48页第九页，共49页。TLRsrecognizesthefollowingmotifs

第10页/共48页第十页，共49页。TLR4介导LPS的信号转导和炎细胞的激活

LPS与受体结合后，通过TLR的胞内区直接或间接启动炎细胞内的多条信号转导通路：（1）

激活转录因子NF-B等，促进促炎细胞因子（proinflammatorycytokine），如

TNF-、IL-1、IL-6、粘附分子以及诱导性NO合酶等的表达。第11页/共48页第十一页，共49页。（2)

激活Ras-Raf-ERK通路以及应激激活的p38MAPK通路和JNK/SAPK信号通路。（3）激活PLC－PKC信号通路、钙信号通路和磷脂酶A2(PLA2)，产生花生四烯酸及其衍生物脂质炎症介质。第12页/共48页第十二页，共49页。MyD88

MyD88isanadaptermolecule.ItrecruitsIRAKtheTolllikereceptorcomplexesfollowingstimulation.TheassociationbetweenMyD88andIRAKismediatedthroughaDD-DD(blue)interaction(DDmeandeathdomain).

第13页/共48页第十三页，共49页。第14页/共48页第十四页，共49页。二、炎症反应的扩大和释放反应激活的炎细胞能产生一系列促炎细胞因子、趋化因子和脂质炎症介质等，并表达多种粘附分子。第15页/共48页第十五页，共49页。（一）促炎细胞因子促炎细胞因子包括TNF、IL-1和IL-6等。它们又可在细胞表面受体的介导下，激活细胞信号转导通路，导致促炎细胞因子等炎症介质的进一步释放，导致炎细胞的进一步激活和炎症反应的扩大，通过正反馈性的调节引起炎症瀑布反应(inflammatorycascade)。第16页/共48页第十六页，共49页。促炎细胞因子（TNF和IL-1等）与LPS一样，都能通过受体激活转录因子NFκΒ。第17页/共48页第十七页，共49页。第18页/共48页第十八页，共49页。NFκB第19页/共48页第十九页，共49页。第20页/共48页第二十页，共49页。（二）脂质介质为花生四烯酸的产物前列腺素（Prostaglandins,PGs）白三烯（Leukotrienes，LTs）血栓素（TXA2)血小板激活因子（PAF）等第21页/共48页第二十一页，共49页。Prostaglandin(LTandTBX)SynthesisEricNiederhofferSIU-SOMMembranephospholipidsThromboxaneA2synthaseLipoxygenaseArachidonicacidCyclooxygenaseProstaglandinsLeukotrienesThromboxanesGlucocorticoidsNSAIDsaspirinDazoxibenBenoxaprofenZileutonPhospholipaseA2第22页/共48页第二十二页，共49页。（三）化学趋向物质(chemotacticsubstances)及其作用1.趋化因子（

chemokines）家族

8－10kD的肽，已发现9种，如IL-8等能趋化白细胞（PMN、MΦ、淋巴细胞等）。

受体为GPCR。第23页/共48页第二十三页，共49页。2.其他具有趋化作用的物质

细菌产物：fMLP凝血因子：凝血酶补体片段：C3a、C5a活化的炎细胞产物：白三烯，如LTB4第24页/共48页第二十四页，共49页。三、炎症反应的过程在炎症介质的作用和粘附分子的介导下，激活的白细胞与血管内皮细胞发生粘附，并在趋化因子的作用下穿出血管壁向炎症部位游走，之后吞噬细菌异物，经氧依赖性和非依赖性途径杀死细菌、清除异物，并促进损伤组织的修复。第25页/共48页第二十五页，共49页。第26页/共48页第二十六页，共49页。在白细胞游出血管的过程中趋化因子和趋化物质决定炎细胞趋化浸润的方向性。炎症介质组胺、5－羟色胺、激肽等导致内皮细胞收缩有助于白细胞游出血管。第27页/共48页第二十七页，共49页。（二）炎细胞的功能

1.吞噬细菌、异物

2.呼吸爆发和细胞内杀菌

静止态PMN：氧消耗少，靠无氧酵解

吞噬的PMN：氧消耗增加数倍

释放活性氧(H2O2，NO等）

参与细胞内杀菌。

第28页/共48页第二十八页，共49页。3.脱颗粒，释放溶酶体溶酶体酶包括：组织蛋白酶弹性蛋白酶胶原酶活性氧及其他分解细菌、异物，引起组织损伤第29页/共48页第二十九页，共49页。四、炎症的调控为防止过度的炎症反应对机体的损害，体内具有复杂的多层次的抗炎机制。（一）存在抑炎的细胞因子如IL－4、IL－10等。（二）存在促炎细胞因子受体的抑制物第30页/共48页第三十页，共49页。1.存在可溶性受体的细胞因子受体，如可溶性TNF受体。可溶性受体能与膜受体竞争结合配体，从而阻断配体通过膜受体介导的信号转导及作用。膜信号转导配体可溶性受体第31页/共48页第三十一页，共49页。2.IL-1受体拮抗剂和II型IL-1受体

IL-1受体拮抗剂与IL-1，同源，能与IL-1受体结合，但不能引起效应，起封闭受体的作用。

II型IL-1受体又称为IL-1的诱饵受体(decoyreceptor)，该受体缺乏细胞内区，能结合IL-1，但不能诱导信号转导和效应，具有拮抗配体的作用。第32页/共48页第三十二页，共49页。（三)糖皮质激素(GC)的抗炎作用

GC与其受体(GR)结合后，能促进膜联蛋白-1和IL-1受体拮抗剂等抗炎物质的表达，并能通过GR在转录水平与NF-B和AP-1的相互拮抗作用抑制多种炎症介质、细胞因子、趋化因子以及诱导性NO合酶的生成，因此可以将GC譬喻为体内调制炎症的“总开关”。第33页/共48页第三十三页，共49页。Prostaglandin(LTandTBX)SynthesisEricNiederhofferSIU-SOMMembranephospholipidsThromboxaneA2synthaseLipoxygenaseArachidonicacidCyclooxygenaseProstaglandinsLeukotrienesThromboxanesGlucocorticoidsNSAIDsaspirinDazoxibenBenoxaprofenZileutonPhospholipaseA2第34页/共48页第三十四页，共49页。

综上述，参与炎症调节的有激素、多种体液因子(包括炎症介质和抗炎因子)以及细胞粘附分子，它们之间具有相互促进或相互拮抗的关系，共同构成了复杂的调控网络。这种复杂精细调控的目的是将炎症控制在一定的限度，防止过度炎症反应对组织的损伤。第35页/共48页第三十五页，共49页。五、炎性疾病过强和过度的炎症反应可造成血管内皮细胞和其他组织细胞的广泛损伤，导致缺血再灌流损伤、急性呼吸窘迫综合征、类风湿性关节炎等炎症性疾病。炎症的扩散还可导致全身炎症反应综合征（SIRS)。第36页/共48页第三十六页，共49页。第37页/共48页第三十七页，共49页。（一）急性呼吸窘迫综合症(ARDS)

指原无心肺疾病，在各种病因作用下，发生急性肺泡毛细血管膜损伤而引起的呼吸功能不全。表现为呼吸急促，呼吸困难和进行性的低氧血症。acuterespiratorydistresssyndrome第38页/共48页第三十八页，共49页。机制：

弥散障碍

致病因子白细胞激活，炎症介质释放肺毛细血管内皮损伤,通透性肺泡水肿,出血透明膜形成

肺血管微血栓形成肺不张功能性分流V/QA-V吻合支开放死腔通气

V/Q解剖分流缺血，缺氧肺表面活性物质第39页/共48页第三十九页，共49页。（二）全身炎症反应综合征(systemicinflammatoryresponsesyndromeSIRS的本质是机体的失去控制的、自持续放大(self-perpetuatingamplification)和自破坏(self-destructive)的炎症，表现为弥散性炎细胞活化、炎症介质溢出(spillover)到血浆，并由此引起远隔部位的炎症反应。第40页/共48页第四十页，共49页。

临床出现发热、白细胞增多、心率和呼吸加快等体征，细菌的血培养可阳性也可阴性。常可发展成脓毒性休克和多器官障碍综合征(multipleorgandysfunctionsyndrome,MODS)。第41页/共48页第四十一页，共49页。炎症失控的机制

1、促炎因子的持续作用如肠道细菌移位内毒素血症组织凝血活化NF-kB

多种细胞因子，粘附分子表达第42页/共48页第四十二页，共49页。2.炎细胞反应性的异常(1)遗传因素TNF基因的多态性

(2)炎细胞的致敏第43页/共48页第四十三页，共49页。3.机体抗炎机制的减弱

创伤、休克等糖皮质激素受体减少受体水平上的糖皮质激素功能不全第44页/共48页第四十四页，共49页。组织损伤炎症介质炎细胞局部感染大量释放入血活化机体抗炎SIRS机制减弱

SIRS不是致病因子直接引起，而是机体防御反应引起的。第45页/共48页第四十五页，共49页。4、SIRS的并发症MODS

致病因子

原发性MODSSIRS继发性MODS痊愈或死亡5、SIRS的治疗原则抗炎第46页/共48页第四十六页，共49页。EicosanoidsPhospholipidArachidonicAcidPhospholipaseA2CyclicEndoperoxidasesCyclo-o