感染性休克发病分子机理和治疗进展专家讲座

感染性休克发病分子机理及治疗进展

感染性休克发病分子机理和治疗进展专家讲座第1页感染性休克是由微生物及其毒素产物直接或间接地引发急性微循环灌注不足，造成组织缺氧，细胞损害深入造成正常代谢和功效障碍，甚至造成多器官衰竭危重综合征。

感染性休克发病分子机理和治疗进展专家讲座第2页一、感染性休克分子机制（一）病原微生物炎症开启作用①内毒素（LPS）是G-杆菌外膜上脂多糖成份，由外层O-特异性多糖侧链，中层——多糖中心部R，内层类脂A三部分组成，类脂A是主要毒性成份。

感染性休克发病分子机理和治疗进展专家讲座第3页内毒素可释放入血或直接作用于各种效应细胞（单核巨噬细胞、中性粒细胞、内皮细胞）其中游离内毒素活性比在细胞膜上活性高出80倍，它是机体免疫反应主要开启因子。

感染性休克发病分子机理和治疗进展专家讲座第4页②G+球菌细胞壁成份及其毒素是炎症反应主要开启因子。G+球菌释放肠毒素和外毒素是T淋巴细胞刺激剂而称为超抗原，有G+球菌不产生超抗原但其细胞壁成份肽聚糖和磷壁酸等均能诱导炎症介质产生激活补体系统，造成休克及多器官衰竭发生。③病毒及其产物→激活全身炎症连锁反应

感染性休克发病分子机理和治疗进展专家讲座第5页（二）机体免疫反应LPS等开启因子→刺激机体效应细胞→炎症反应①初始炎症因子TNF-α和IL-1→炎症因子IL-6、IL-8、IL-11、IL-12、IFN-α

感染性休克发病分子机理和治疗进展专家讲座第6页其它脂类介质：有血栓素、白三烯、血小板活化因子（PAF）、前列腺素、补体等释放，→深入放大炎症反应

感染性休克发病分子机理和治疗进展专家讲座第7页②诱导产生→趋化因子，粘附分子，白细胞上L-选择素，整合素→单核细胞、多形核白细胞→移行到局部感染灶感染性休克发病分子机理和治疗进展专家讲座第8页③激活补体系统→深入增强杀菌能力④诱导环氧化酶→花生四烯酸代谢产物（前列腺素E，前列环素和血栓素和血酸素）等↑机体除了产生炎症反应外，还经过其它内源性调整路径去除细菌。

感染性休克发病分子机理和治疗进展专家讲座第9页1、LPS血循环中释放→与白蛋白，高密度脂蛋白（HDL），低密度脂蛋白（LDL）相结合。HDL与LPS有高度亲和力，其复合物相当稳定，一旦LPS被吸附到HDL颗粒上→经过肝脏去除循环中LPS。感染性休克发病分子机理和治疗进展专家讲座第10页2、最近还发觉LPS与杀菌活性/通透性增强蛋白（BPI）结合，BPI是人体内一个含有抗菌活性内源性蛋白，来自中性粒细胞，与内毒素类脂A有高度亲和性，它不但能结合游离LPS，还可直接作用于细菌细胞膜上LPS→造成细菌细胞膜通透性改变及酶活性激活→细胞膜磷脂和糖肽降解→最终去除细菌。感染性休克发病分子机理和治疗进展专家讲座第11页BPI经过与LPS结合后→阻断了内毒素脂多糖结合蛋白（LBP）与CD14结合从而抑制抗炎因子活性。

感染性休克发病分子机理和治疗进展专家讲座第12页机体免疫反应也是一个双相调整免疫反应，炎症反应一旦开启，代偿性抗炎症反应也被激活来调整炎症反应，包含抗炎介质IL-4、IL-10、IL-13、糖皮质激素、转化生长因子等→抑制炎症因子活性和合成，另外IL-IRa和其它可溶性细胞因子受体，也能经过拮抗或中和细胞因子作用→起抗炎作用。

感染性休克发病分子机理和治疗进展专家讲座第13页由此可知：致炎介质与抗炎介质之间相互作用在机体抗感染免疫活性能力上起着极为关键作用。若二者不能保持平衡→①致炎介质大量释放→造成过分炎症反应→休克、器官衰竭发生②抗炎介质大量释放→连续性免疫抑制→细胞炎症反应刺激性↓连续性低反应又会增加继发感染发生→最终依旧造成→感染性休克发生

感染性休克发病分子机理和治疗进展专家讲座第14页（三）细胞内激活机制LPS等与效应细胞（巨噬细胞、内皮细胞）作用后，细胞内大量信号通路被激活，包含①丝裂原活性蛋白激酶通路，②蛋白酶C通路，③核转录因子NF-kB通路，造成转录因子AP-1、NF-kB激活，从而在转录和翻译水平上调控细胞因子表示。

感染性休克发病分子机理和治疗进展专家讲座第15页LPS首先与血浆中LBP结合，LBP为血清中一个糖蛋白，对各类细菌类脂A均具高度亲和力，能与LPS结合形成LPS-LBP复合物

感染性休克发病分子机理和治疗进展专家讲座第16页它促进LPS与单核巨噬细胞膜上CD14结合（CD14是LPS-LBP复合物受体，当复合物与CD14结合以后，由此将LPS信号从细胞膜转录入细胞内，激活酪氨酸激酶，蛋白激酶C以及P42、P44、P38等MAPK通路→深入使NF-KB、NF-IL6等转录因子激活和核易位→使效应细胞合成和分泌大量炎性介质

感染性休克发病分子机理和治疗进展专家讲座第17页对G+球菌所致感染性休克发病机制研究相对较少，当前认为G+球菌经过开启因子（肠毒素、外毒素及细胞壁成成份肽聚糖和磷壁酸）作用于T淋巴细胞和单核巨噬细胞，促使细胞活化及炎症介质大量合成与释放而最终造成休克发生、发展。G+球菌细胞内活化即可经过CD14依赖性，也可经过非依赖性机制来实现，首先是其肽聚糖，磷壁酸或细菌多糖与效应细胞胞膜上相关受体结合（CD14）结合后激活信号诱导及效应细胞活化，但对细胞活化确切机理不十分明确。

感染性休克发病分子机理和治疗进展专家讲座第18页（四）细胞、组织损伤

感染性休克发病分子机理和治疗进展专家讲座第19页是LPS及其由诱导产生细胞因子炎症介质过分表示，则引发原发性细胞损伤及感染性休克和多器官衰竭发生。其中一氧化氮（NO）毒性作用，中性粒细胞（PMN）诱导组织损伤和凝血系统激活是感染性休克多器官衰竭发生、发展主要原因。感染性休克发病分子机理和治疗进展专家讲座第20页1、NO毒性作用，它为低血压主要介质。NO由三种NOS（NO合成酶）合成，正常生理条件下，NO由cNOS合成释放，来调整血管收缩性，而当LPS、IL-1、FNF-α、IFN、PAF刺激巨噬细胞、内皮细胞、血管平滑肌细胞、肝细胞、心肌细胞→激活诱导型一氧化氮合成酶→（iNOS）→产生大量NO→激活可溶性鸟苷酸环化酶，结果提升细胞内CGMP水平→血管平滑肌扩张及降低收缩反应性→造成顽固性低血压发生和心肌收缩性抑制，并可增加血管通透性，抑制线粒体呼吸，降低血管平滑肌反应性和增强内毒素对内皮细胞损害。

感染性休克发病分子机理和治疗进展专家讲座第21页2、PMN引发组织损害，它是引发组织损害及多器官衰竭关键原因。当病原菌侵袭机体时，PMN被激活，并在趋化因子作用下与血管内皮细胞粘附并移行至组织中。穿过血管壁→炎症部位→杀灭病原菌，但另首先PMN在感染部位血管中大量聚集→可造成微循环机械性阻塞→加重组织缺血缺氧；而且PMN起源炎症介质在组织损伤中也起主要作用，它包含活性氧代谢产物(如羟基，自由基，过氧化氢，超氧阴离子)，脂类介质（白三烯和血小板活化因子）、蛋白酶类（胶原酶、弹性蛋白酶）损伤组织器官。

感染性休克发病分子机理和治疗进展专家讲座第22页3、凝血系统激活两条凝血路径激活和纤溶系统激活，使得凝血因子被大量消耗及DIC发生。

感染性休克发病分子机理和治疗进展专家讲座第23页二、治疗对策（一）抗内毒素治疗

感染性休克发病分子机理和治疗进展专家讲座第24页1．降低内毒素释放，有效抗生素使用能去除细菌或抑制细菌大量繁殖，降低内毒素释放。近年来研究表明抗生素也可介导细菌内毒素释放，不一样种类抗生素引发内毒素释放量也不一样，β内酰氨类抗生素较其它抗生素更易诱导内毒素释放。其中，作用于（青霉素结合蛋白）PBP3抗生素介导释放内毒素及继之产生TNF-α最显著。

感染性休克发病分子机理和治疗进展专家讲座第25页抗生素剂量与内毒素释放也亲密相关，如头孢他啶、美罗培南在低浓度或亚MIC浓度时与细菌PBPS结合，细菌生长迟缓，并有形态学改变，易形成多核融合生物团块状，释放大量内毒素。而抗生素浓度逐步增大时，则与细菌PBP1结合，可使细菌出现气球杆变，细菌快速死亡，降低内毒素释放。

感染性休克发病分子机理和治疗进展专家讲座第26页2．抑制内毒素合成：细菌类脂A是细菌内毒素最主要毒性成份，当前研究表面细菌类脂A生物合成需要酶参加，比如乙酰葡萄胺转酰酶、乙酰葡萄糖胺脱酰酶、葡萄胺转酰酶等。而乙酰葡萄胺转酰酶抑制剂L-573655和L-161240能竞争抑制细菌80%—90%LPS合成，在4小时内即可快速杀灭细菌。

感染性休克发病分子机理和治疗进展专家讲座第27页体外试验还表明，经CMP-KDO合成酶抑制剂处理后细菌通透性显著↑，并使细菌反抗生素敏感性↑10%。所以经过酶活性能够降低细菌生物活性，增加反抗生素敏感性。使抗生素快速进入G-杆菌外膜增强其杀菌效果。噬菌体可产生短核苷酸序列，也能阻断细菌LPS生物合成。

感染性休克发病分子机理和治疗进展专家讲座第28页3．抗内毒素抗体和疫苗接种抗关键糖抗体，单克隆抗体，-IgG1嵌合体，对重症感染患者有益，对各种G1-杆菌内毒素含有高度亲和性，有效中和内毒素，特异性疫苗接种能预防感染性休克产生，疫苗接种在内毒素释放之前或之中均可进行以产生特异性抗体，败血症发生以前起预防作用和败血症早期起治疗作用。有些人采取介毒LPS，与脑膜炎球菌外膜蛋白结合作为疫苗接种，含有高浓免疫原性和很好耐受性，产生多克隆抗体，对内毒素攻击有显著保护作用，同时含有成本低，产生内源性抗体滴度高优点。

感染性休克发病分子机理和治疗进展专家讲座第29页4、杀菌性/通透性增强蛋白（BP1）它是人体内一个含有抗菌活性内源性蛋白，来自于中性粒细胞，由456个氨基酸组成，与内毒素结合蛋白（LBP）结构相同，且均与内毒素类脂A有高度和性，LBP促进LPS与效应细胞结合，而BP1则抑制LPS与效应细胞单核巨噬细胞中性粒细胞上CD14结合。二者竞争结合LPS，其生物学效应决定于在组织中浓度。

感染性休克发病分子机理和治疗进展专家讲座第30页当前已研制出重组BP1，该分子与内毒素含有高度亲和力能有效去除血液循环中内毒素，人重组BP1是当前非常有希望抗内毒素新药品，现在进行Ⅲ期临床试验，然而因为半寿期短仅2—4分钟，所以需要大剂量连续静脉滴注。

感染性休克发病分子机理和治疗进展专家讲座第31页5、内毒素去除当内毒素释放入血循环后，体内高密度脂蛋白（HDL）、白蛋白、低密度脂蛋白（LDL）将与之结合。HDL与内毒素有高度亲和力，其复合物相当稳定，一旦LPS被吸附到HDL颗粒上就能有效经过肝脏去除循环中LPS。重度感染患者血液循环中HDL水平显著低下，所以有学者研制出重组HDL（rHDL）来补充体内HDL缺乏，以期加速内毒素在血循环中去除。

感染性休克发病分子机理和治疗进展专家讲座第32页6、LPS拮抗剂E-5531E-5531是内毒素拮抗剂作用机理是竞争性与细胞受体结合，它亲和性较大肠埃希氏菌类脂A强，E-5531能抑制IL-1、IL-6、IL-8和IL-10释放并能抑制体外培养鼠巨噬细胞释放NO。E-5531抑制大肠埃希氏菌肺炎杆菌，伤寒沙门氏菌诱导释放TNF-α，E-5531与抗生素联合治疗有望提升患者生存率。

感染性休克发病分子机理和治疗进展专家讲座第33页7、抗CD14抗体和LPS信号传导抑制剂等CD14是LPS结合剂细胞膜上作用位点，CD14在单核巨噬细胞信号传导中起着主要作用。单克隆抗体有阻断LPS与CD14结合。以上几方面针对内毒素在感染性休克发病机理中不一样位点而研制，当前均处于初步试验阶段，最终疗效怎样有待于大规模临床试验观察。

感染性休克发病分子机理和治疗进展专家讲座第34页（二）抗炎症介质治疗：经过注射外源性白细胞介素受体拮抗剂（IL—Ra）能抑制IL-1活性，预防休克发生和降低死亡率，经过注射抗TNF单克隆抗体也有类似作用，直接注射（临床试验）抗内毒素JS，抗血清能降低