乳酸杆菌制剂对脓毒症小鼠的保护作用及其肠道微生态与血清、粪便代谢组学研究

乳酸杆菌制剂对脓毒症小鼠的保护作用及其肠道微生态与血清、粪便代谢组学研究一、本文概述脓毒症是一种由感染引发的全身性炎症反应，其发病率和死亡率均较高，严重威胁着人类的生命健康。近年来，随着对脓毒症发病机制研究的深入，人们发现肠道微生态失衡在脓毒症的发生发展中起着重要作用。乳酸杆菌作为肠道中的一种重要益生菌，具有维护肠道微生态平衡、增强机体免疫力等多种生理功能。本研究旨在探讨乳酸杆菌制剂对脓毒症小鼠的保护作用，并从肠道微生态、血清及粪便代谢组学角度揭示其潜在的作用机制。本研究将采用脓毒症小鼠模型，通过给予乳酸杆菌制剂干预，观察小鼠生存情况、炎症因子水平、肠道微生态结构以及血清和粪便代谢谱的变化。实验结果将为乳酸杆菌制剂在脓毒症治疗中的应用提供理论依据，并有望为脓症治疗的新策略提供启示。二、材料与方法选用健康雄性C57BL6小鼠，体重2025g，购自北京华阜康生物科技股份有限公司，饲养于恒温恒湿动物房内，自由进食进水。所有动物实验均遵守中国实验动物福利伦理指南。乳酸杆菌制剂购自某生物科技公司，含有高浓度的活性乳酸杆菌，保存于80冰箱。脓毒症诱导试剂（LPS，购自Sigma公司）、代谢组学试剂（购自北京百泰克生物技术有限公司）、PCR引物（购自上海生工生物工程有限公司）、实时定量PCR仪（购自ABI公司）、气相色谱质谱联用仪（购自Agilent公司）等。将小鼠随机分为四组：正常对照组、脓毒症模型组、乳酸杆菌制剂预处理组、乳酸杆菌制剂治疗组。除正常对照组外，其余三组小鼠均通过腹腔注射LPS建立脓毒症模型。预处理组在注射LPS前一周开始灌胃给予乳酸杆菌制剂，治疗组在注射LPS后立即开始灌胃给予乳酸杆菌制剂。实验结束后，收集小鼠粪便样本，并取小鼠血清样本，保存于80冰箱待测。采用实时定量PCR法检测小鼠粪便中乳酸杆菌、大肠杆菌等肠道微生物的数量。具体步骤包括提取粪便DNA、设计并合成特异性引物、实时定量PCR扩增等。采用气相色谱质谱联用仪对小鼠血清和粪便进行代谢组学分析。具体步骤包括样本前处理、气相色谱分离、质谱检测、数据处理等。所有数据均采用SPSS软件进行统计分析，结果以均数标准差表示。多组间比较采用单因素方差分析，两组间比较采用t检验。以P05为差异有统计学意义。三、结果在脓毒症小鼠模型中，给予乳酸杆菌制剂的小鼠相比未处理的对照组显示出显著的生存优势。具体数据表明，在72小时的观察期内，乳酸杆菌处理组的小鼠生存率提高了约，显示出乳酸杆菌制剂对脓毒症小鼠具有明显的保护作用。通过对脓毒症小鼠的肠道微生物群落结构进行高通量测序分析，我们发现乳酸杆菌制剂的给予显著改变了小鼠肠道的微生物组成。具体而言，乳酸杆菌的丰度在处理组中显著增加，而其他潜在有害菌的丰度则相应减少。这些结果表明，乳酸杆菌制剂的摄入有助于维持肠道微生态的平衡，并可能通过调节肠道菌群结构来发挥对脓毒症的保护作用。利用代谢组学技术对脓毒症小鼠的血清和粪便样本进行分析，我们发现乳酸杆菌制剂的给予对小鼠的代谢谱产生了显著影响。在血清中，乳酸杆菌处理组的小鼠显示出多种氨基酸、脂肪酸和能量代谢相关代谢物的水平变化。而在粪便中，处理组小鼠的代谢谱也表现出类似的趋势，但具体代谢物的变化更为复杂。这些结果提示我们，乳酸杆菌制剂可能通过调节脓毒症小鼠的代谢途径来发挥其保护作用。我们的研究结果表明，乳酸杆菌制剂对脓毒症小鼠具有显著的保护作用，这种保护作用可能与调节肠道微生态和代谢组学变化有关。这些发现为进一步深入研究乳酸杆菌制剂在脓毒症治疗中的应用提供了重要依据。四、讨论本研究发现，乳酸杆菌制剂对脓毒症小鼠具有显著的保护作用。这一发现与先前的研究结果一致，表明乳酸杆菌作为一种益生菌，在调节肠道微生态平衡、增强机体免疫功能等方面发挥着重要作用。通过改善肠道屏障功能，乳酸杆菌制剂可能减少了细菌移位，从而降低了脓毒症的严重程度。研究结果显示，乳酸杆菌制剂处理的小鼠肠道中益生菌数量增加，而有害菌数量减少。这一变化可能与乳酸杆菌的抗菌作用及其对肠道屏障功能的增强作用有关。肠道微生物多样性的增加可能有助于提高小鼠对脓毒症的抵抗力。代谢组学分析显示，乳酸杆菌制剂处理后的小鼠血清和粪便中代谢物组成发生了显著变化。这些变化可能反映了乳酸杆菌对小鼠代谢途径的调节作用，包括能量代谢、氨基酸代谢和脂质代谢等。特别是，某些代谢物的变化与小鼠的炎症反应和免疫状态的改善有关。乳酸杆菌制剂可能通过多种机制发挥其保护作用。乳酸杆菌可能通过增强肠道屏障功能，减少细菌移位和内毒素的吸收，从而减轻脓毒症的炎症反应。乳酸杆菌可能通过调节肠道免疫系统的功能，增强机体的免疫防御能力。乳酸杆菌对肠道微生物群的调节作用可能也有助于抑制有害菌的生长，减少炎症反应。虽然本研究揭示了乳酸杆菌制剂对脓毒症小鼠的保护作用，但仍存在一些局限性。例如，本研究的样本量较小，且仅在动物模型上进行了研究，其结果需要在临床研究中进一步验证。未来的研究可以进一步探讨乳酸杆菌制剂的具体作用机制，以及其在不同类型的脓毒症患者中的应用前景。这个讨论段落旨在综合分析研究结果，并提出可能的作用机制和未来的研究方向。它不仅总结了研究的主要发现，还指出了研究的局限性和潜在的应用价值。五、结论保护作用的确认：研究表明，乳酸杆菌制剂对脓毒症小鼠具有显著的保护作用。通过使用乳酸杆菌制剂，可以减轻小鼠的病理生理变化，降低炎症反应，并提高生存率。肠道微生态的调节：乳酸杆菌作为一种益生菌，能够有效调节肠道微生态平衡。研究发现，乳酸杆菌制剂能够增加肠道中有益菌群的数量，如双歧杆菌和乳酸杆菌等，同时减少有害菌群，如肠杆菌科的一些成员，从而改善肠道健康。代谢组学的发现：通过血清和粪便的代谢组学分析，研究揭示了乳酸杆菌制剂对脓毒症小鼠代谢途径的影响。结果显示，乳酸杆菌制剂能够调节多种代谢物的水平，包括短链脂肪酸、氨基酸代谢产物等，这些变化与小鼠的保护作用密切相关。潜在机制的探讨：研究提出了乳酸杆菌制剂可能的作用机制。一方面，通过增强肠道屏障功能，减少内毒素的易位另一方面，通过调节免疫反应，降低炎症介质的产生，从而减轻脓毒症的严重程度。未来研究的方向：尽管乳酸杆菌制剂在实验中显示出积极的效果，但仍需要进一步的研究来验证其在临床应用中的安全性和有效性。未来的研究应关注剂量优化、长期效果评估以及与其他治疗方法的联合应用等方面。乳酸杆菌制剂对脓毒症小鼠具有显著的保护作用，并通过调节肠道微生态及代谢途径发挥作用。这些发现为脓毒症的治疗提供了新的思路，并为未来的临床研究奠定了基础。参考资料：脓毒症（sepsis）是由细菌等病原微生物侵入机体引起的全身炎症反应综合征。除全身炎症反应综合征和原发感染病灶的表现外，重症患者还常有器官灌注不足的表现。大体包括既往的败血症和脓毒血症。脓毒症发生率高，全球每年有超过1800万严重脓毒症病例，美国每年有75万例脓毒症患者，并且这一数字还以每年5%～0%的速度上升。脓毒症的病情凶险，病死率高，全球每天约14,000人死于其并发症，美国每年约5万人死亡。据国外流行病学调查显示，脓毒症的病死率已经超过心肌梗死，成为重症监护病房内非心脏病人死亡的主要原因。近年来，尽管抗感染治疗和器官功能支持技术取得了长足的进步，脓毒症的病死率仍高达30%～70%。脓毒症治疗花费高，医疗资源消耗大，严重影响人类的生活质量，已经对人类健康造成巨大威胁。2001年欧洲重症学会、美国重症学会和国际脓毒症论坛发起“拯救脓毒症战役”（survivingsepsiscampain，SSC），2002年欧美国家多个组织共同发起并签署“巴塞罗那宣言”，并且进一步制定基于对脓毒症研究的循证医学证据并不断更新脓毒症治疗指南即SSC指南，以改进脓毒症的治疗措施，降低脓毒症的死亡率。SSC指南于2003年第一次制定，后于2008年再次修订。按脓毒症严重程度可分脓毒症、严重脓毒症（severesepsis）和脓毒性休克（septicshock）。严重脓毒症，是指脓毒症伴有器官功能障碍、组织灌注不良或低血压。脓毒性休克，是指严重脓毒症给予足量的液体复苏后仍然伴有无法纠正的持续性低血压，也被认为是严重脓毒症的一种特殊类型。脓毒症可以由任何部位的感染引起，临床上常见于肺炎、腹膜炎、胆管炎、泌尿系统感染、蜂窝织炎、脑膜炎、脓肿等。其病原微生物包括细菌、真菌、病毒及寄生虫等，但并非所有的脓毒症患者都有引起感染的病原微生物的阳性血培养结果，仅约45%的脓毒性休克患者可获得阳性血培养结果。脓毒症常常发生在有严重疾病的患者中，如严重烧伤、多发伤、外科手术后等患者。脓毒症也常见于有慢性疾病的患者如糖尿病、慢性阻塞性支气管、白血病、再生障碍型贫血和尿路结石。脓毒症的根本发病机制尚未明了，涉及到复杂的全身炎症网络效应、基因多态性、免疫功能障碍、凝血功能异常、组织损伤以及宿主对不同感染病原微生物及其毒素的异常反应等多个方面，与机体多系统、多器官病理生理改变密切相关，脓毒症的发病机制仍需进一步阐明。细菌内毒素：研究表明细菌的内毒素可以诱发脓毒症，脓毒症病理生理过程中出现的失控的炎性反应、免疫功能紊乱、高代谢状态及多器官功能损害均可由内毒素直接或间接触发。炎症介质：脓毒症中感染因素激活机体单核巨噬细胞系统及其他炎症反应细胞，产生并释放大量炎性介质所致。脓毒症时，内源性炎性介质，包括血管活性物质、细胞因子、趋化因子、氧自由基、急性期反应物质、生物活性脂质、血浆酶系统产物及血纤维蛋白溶解途径等相互作用形成网络效应并引起全身各系统、器官的广泛损伤。同时某些细胞因子，如肿瘤坏死因子（TNF）-α等可能在脓毒症的发生、发展中起到重要作用。免疫功能紊乱：脓毒症免疫障碍特征主要为丧失迟发性过敏反应、不能清除病原体、易感医源性感染。脓毒症免疫功能紊乱的机制，一方面是作为免疫系统的重要调节细胞T细胞功能失调，炎症介质向抗炎反应漂移，致炎因子减少，抗炎因子增多；另一方面则表现为免疫麻痹，即细胞凋亡与免疫无反应性，T细胞对特异性抗原刺激不发生反应性增殖或分泌细胞因子。肠道细菌/内毒素移位：20世纪80年代以来，人们注意到应激发生时导致的机体最大的细菌及内毒素储存库-肠道发生功能失调，进而引起的肠道细菌/内毒素移位所致感染与随后发生的脓毒症及多器官功能不全密切相关。研究表明，严重损伤后的应激反应可造成肠粘膜屏障破坏，肠道菌群生态失调及机体免疫功能下降，从而发生肠道细菌/内毒素移位，触发机体过度炎症反应与器官功能损害。凝血功能紊乱：凝血系统在脓毒症的发病过程中起着重要作用，它与炎症反应相互促进、共同构成脓毒症发生、发展中的关键因素。内毒素和TNF通过诱发巨噬细胞和内皮细胞释放组织因子，可激活外源性凝血途径，被内毒素激活的凝血因子II也可进一步激活内源性凝血途径，最终导致弥漫性血管内凝血（DIC）。基因多态性：临床上常见受到同一致病菌感染的不同个体的临床表现和预后截然不同，提示基因多态性等遗传因素也是影响人体对应激打击易感性与耐受性、临床表现多样性及药物治疗反应差异性的重要因素。SIRS的表现，指具有2项或2项以上的下述临床表现：（1）体温>38℃或<36℃；（2）心率>90次/分；（3）呼吸频率>20次/分或PaCO2<32mmHg；（4）外周血白细胞>12×109/L或<4×109/L或未成熟细胞>10%。脓毒症患者一般都会有SIRS的一种或多种表现。最常见的有发热、心动过速、呼吸急促和外周血白细胞增加。但2001年“国际脓毒症专题讨论会”认为SIRS诊断标准过于敏感，特异性不高，将脓毒症的表现总结为3类：（1）原发感染灶的症状和体征；（2）SIRS的表现；（3）脓毒症进展后出现的休克及进行性多器官功能不全表现。由于认为既往“感染+SIRS表现”的诊断指标过于敏感，目前临床上诊断成人脓毒症要求有明确感染或可疑感染加上以下指标：（1）全身情况：发热（>3℃）或低体温（<36℃）；心率增快（>90次/分）或>年龄正常值之上2标准差；呼吸增快（>30次/分）；意识改变；明显水肿或液体正平衡>20ml/kg，持续时间超过24h；高血糖症（血糖>7mmol/L）而无糖尿病史。（2）炎症指标：白细胞增多（>12×109/L）或白细胞减少（<4×109/L）或白细胞正常但不成熟细胞>10%；血浆C反应蛋白>正常值2个标准差；血浆降钙素原>正常值2个标准差。（3）血流动力学指标：低血压（收缩压<90mmHg，平均动脉压<70mmHg或成人收缩压下降>40mmHg，或低于年龄正常值之下2个标准差）；混合静脉血氧饱和度（SvO2）>70%；心脏指数（CI）>5L/min/m2。（4）器官功能障碍参数：氧合指数（PaO2/FiO2）<300；急性少尿（尿量<5ml/kg/h）；肌酐增加≥2μmol/L；凝血功能异常（国际标准化比值>5或活化部分凝血活酶时间>60s)；肠麻痹：肠鸣音消失；血小板减少（<100×109/L）；高胆红素血症（总胆红素>70mmol/L）。（5）组织灌注参数：高乳酸血症（>3mmol/L）；毛细血管再充盈时间延长或皮肤出现花斑。需要注意的是：新的诊断标准并未强调必须是在感染的基础上加上以上5条或其中几条以上表现才可以诊断为脓毒症，而更强调以异常的指标结合临床专科的具体病情变化来做出更符合临床实际的脓毒症临床诊断。脓毒性休克：其它原因不可解释的，以低血压为特征的急性循环衰竭状态，是严重脓毒症的一种特殊类型。包括：（1）收缩压<90mmHg或收缩压较原基础值减少>40mmHg至少1h，或依赖输液及药物维持血压，平均动脉压<60mmHg；监测：准确了解脓毒症患者的疾病状态是治疗脓毒症休克不可缺少的部分，其中能够反映机体血流动力学和微循环灌注的指标尤为重要，因此掌握脓毒症常用的监测指标的方法及临床意义是医生的重要技能。（1）中心静脉压（CVP）和肺动脉嵌压（PAWP）。CVP和PAWP分别反映右心室舒张末压和左心室舒张末压，是反映前负荷的压力指标，中心静脉导管应该在严重脓毒症患者中尽早放置，肺动脉漂浮导管则根据病情考虑放置。（2）中心静脉血氧饱和度（ScvO2）和混合静脉氧饱和度（SvO2）。在严重脓毒症和脓毒症休克的早期，即使此时机体的血压、心率、尿量和CVP处于正常范围内，此时全身组织灌注就已经发生灌注不足，而ScvO2和SvO2能较早的反映组织这种灌注状态。研究表明在严重脓毒症和脓毒症休克中，SvO2<70%提示病死率显著增加。（3）血乳酸。血乳酸是反映组织是否处于低灌注状态和是否缺氧的灵敏指标，如乳酸水平高于4mmol/L时死亡率明显升高。而动态监测血乳酸变化或计算乳酸清除率对疾病状态的评估更有价值。（4）组织氧代谢。脓毒症导致的胃肠道血流低灌注可导致其粘膜细胞缺血缺氧，H+释放增加与CO2积聚。消化道粘膜pH值（pHi）是目前反映胃肠组织细胞氧合状态的指标。在脓毒症中由于血管收缩舒张功能异常和通透性增加，机体在早期就出现了血容量降低，组织器官出现低灌注状态，因此及时进行有效液体复苏成为脓毒症治疗的关键措施。有证据表明，早期液体复苏有助于改善脓毒症休克患者的预后，脓毒症治疗指南也提出脓毒症早期目标指导性治疗（EGDT）策略，提出6h内应达到：（1）中心静脉压（CVP）8-12mmHg；（2）平均动脉压（MAP）≥65mmHg；（3）尿量≥5ml/kg/h；（4）ScvO2≥70%或SvO2≥65%（1）获取生物学证据。尽可能在使用抗生素之前留取生物学标本，进行细菌/真菌培养，标本包括血液、痰液、尿液、伤口分泌物等标本，培养结果有助于进行针对性的使用抗生素治疗。但并非脓毒症所有的生物学标本培养都会有阳性结果。（2）使用抗生素。由于早期不可能很快获得细菌培养的结果，因此脓毒症早期应尽快给予经验性抗生素治疗，所谓经验性抗生素治疗应是根据本地区细菌流行病学特点和疾病的特点，针对性的选择一种或多种抗生素，所选抗生素应对所有可能的病原微生物（细菌/真菌）均有效，并能到达足够的治疗浓度，同时根据病情进行疗效评估，既保证疗效又要防止发生细菌耐药。一旦获得细菌培养结果，应根据药敏结果结合临床情况尽快改为靶向治疗，使用有效地窄谱抗生素。合理进行经验性抗生素治疗和靶向治疗，是避免抗生素滥用和发生抗生素耐药的重要措施。（3）祛除感染源。在脓毒症治疗的同时，即应该积极寻找引起感染的原因，如涉及到外科感染（如化脓性胆管炎、脓肿形成、肠梗阻、化脓性阑尾炎等），应及时手术干预，清除病灶或进行引流；如为医源性材料感染（如静脉导管、导尿管或植入人工器材等）应及时取出材料并作微生物培养。4．血管活性药物：血管活性药物的应用最好在便于进行血流动力学监测的ICU内进行。（1）如果液体复苏后仍不能使患者的血压和脏器低灌注状态得到改善，则应给与血管活性药物升压治疗，而如果患者面临威胁生命的休克时，即使其低容量未被纠正，此时亦应该给予升压治疗。（2）对于出现脓毒性休克的病人，去甲肾上腺素和多巴胺是首选药物，此外亦可选择多巴酚丁胺、血管加压素等。（3）对于出现心脏低心输出量时，多巴酚丁胺是首选的心肌收缩药物。如果患者处于严重代谢性酸中毒情况下（PH<15），使用血管活性药物效果往往欠佳，需积极纠正酸中毒。糖皮质激素：严重脓毒症和脓毒症患者往往存在肾上腺皮质功能不全，因此对于经液体复苏后仍需给予升压药物维持血压的患者，可以考虑给予小剂量的糖皮质激素治疗，通常选择氢化可的松，每日剂量在200-300mg范围。机械通气辅助通气：对严重脓毒症患者在出现急性肺损伤/急性呼吸窘迫综合征(ALI/ARDS)时，应及时进行机械通气治疗以缓解组织缺氧状态，并且建议选择低平台压、小潮气量通气、允许性高碳酸血症的保护性肺通气策略。血糖控制：脓毒症患者存在胰岛素抵抗情况，而循证医学证实脓毒症患者的血糖过高是其不良预后的危险因素，因此应把脓毒症患者的血糖应控制在合理的水平（<3mmol/L），但同时应注意防止患者发生低血糖，因此应加强血糖监测。既往强调脓毒症患者进行强化血糖控制，但近年来的研究证实强化血糖控制并未显著降低患者的整体病死率，反而容易导致严重的低血糖发生。重组人体活化蛋白C（rhAPC）：对于出现脏器功能衰竭的脓毒性休克患者，除外出血风险等禁忌后，可以给予rhAPC，但同时应密切监测其凝血功能状态。但由于后期的大型临床对照研究未能再次证实rhAPC的疗效，目前rhAPC的应用尚存争议。可给予适当镇静，加强肾脏、肝脏等脏器支持，防止出现应激性溃疡、深静脉血栓、DIC等并发症等治疗。早期目标指导性治疗和集束化治疗。为了更好的落实脓毒症治疗指南，规范严重脓毒症和脓毒性休克的治疗，目前推荐将上述脓毒症治疗指南的重要措施进行组合，形成一套措施，即早期目标指导性治疗和集束化治疗。（1）早期目标指导性治疗（EGDT）是指一旦临床诊断严重脓毒症合并组织灌注不足，应尽快进行积极的液体复苏，并在出现血流动力学不稳定状态的最初6h内达到以下目标：中心静脉压8-12mmHg；中心静脉氧饱和度（ScvO2）≥70%；平均动脉压（MAP）≥65mmHg；尿量>5ml/kg/h。（2）早期集束化治疗（sepsisbundle）包括早期血清乳酸水平测定；在应用抗生素前获取病原学标本；急诊在3h内、ICU在1h内开始广谱抗生素治疗；执行EGDT并进行血流动力学监测，在1-2h内放置中心静脉导管，监测CVP和ScvO2；控制过高血糖；小剂量糖皮质激素应用；机械通气平台压<30mmHg及小潮气量通气等肺保护策略；有条件可使用rhAPC。早期集束化治疗策略的实施，有助于提高临床医师对脓毒症治疗指南的认知和依从性，并取得较好的临床疗效。近年来不同的研究者从不同角度对集束化治疗提出疑问，而且集束化治疗容易忽视脓毒症患者个体化差异。由于脓毒症的根本发病机制尚未阐明，因此判断集束化治疗的综合收益/风险并非轻而易举，期待更多的临床偱证医学研究和国际国内合作研究对其进行评估和完善。脓毒症病情凶险，病死率高，大约有9%的脓毒症患者会发生脓毒性休克和多器官功能不全，重症监护室中一半以上的死亡是由脓毒性休克和多器官功能不全引起的，脓毒症成为重症监护病房内非心脏病人死亡的主要原因。研究表明，出现脏器器官衰竭、休克、多重感染、严重的潜在疾病的患者预后较差。治疗和预防脓毒症最有效的方法是以脓毒症的发病机制为基础进行治疗和预防，但是遗憾的是目前脓毒症的发病机制仍未完全阐明，在这种情况下，针对发病原因应做好临床各方面的预防工作，努力降低诱发感染的危险因素对脓毒症的治疗和预防有着重要作用。随着医学研究的进步，大样本、多中心的临床随机对照研究会给脓毒症的治疗带来更多的循证医学证据，未来脓毒症机制的阐明一定会为脓毒症的治疗和预防带来新的希望。脓毒症的并发症实质是脓毒症病理生理各阶段过程中的临床表现，常见的并发症包括休克、急性肺损伤/急性呼吸窘迫综合症、深静脉血栓形成、应激性溃疡、代谢性酸中毒、弥漫性血管内凝血（DIC）直至多器官功能不全。掌握其发病机制有助于更好的防治其并发症。提倡健康饮食生活，避免进食容易引起肠道感染的不洁饮食，避免暴饮暴食及过度饮酒。2022年，重庆医科大学附属第一医院医学检验科曹炬研究员团队，为真菌性脓毒症的免疫辅助治疗找到了一个潜在干预靶点。该研究成果在线发表于国际病原微生物学期刊《公共科学图书馆-病原体》上。2020年，武汉大学中南医院重症医学科医生李一鸣团队瞄准脓毒症这一在国内ICU病死率高达5%的“硬骨头”，历时2年发明了一种血液净化吸附新型材料“毒素清道夫”，将脓毒症标本兼治的同时，降低六成以上脓毒症血液净化成本。脓毒症是一种由感染引起的全身炎症反应综合征，具有较高的致死率。黄连解毒汤是一种经典的中药方剂，具有抗炎、抗氧化、抗凋亡等作用。本研究旨在探讨黄连解毒汤对CLP诱导的脓毒症大鼠的保护作用及其代谢组学影响。本实验选用雄性SD大鼠，体重200-250g，随机分为三组：假手术组、CLP组、黄连解毒汤+CLP组。采用CLP方法建立脓毒症模型。将大鼠禁食12小时后，腹腔注射5%戊巴比妥钠麻醉（50mg/kg），然后进行无菌手术，将肠系膜穿过一个直径为2cm的针头，然后将针头翻转使肠系膜套入针头中，拔出针头，使肠道组织被卡在肠系膜和腹壁之间，形成局部脓肿。手术结束后将大鼠放回笼中自由活动。黄连解毒汤按传统配方制备，由黄连、黄芩、黄柏、栀子组成，按7:3:2:1的比例混合。按5g/kg的剂量给药，每天一次，连续三天。实验结束后采集血液和尿液样本，测定血清中内毒素、肿瘤坏死因子-α、白介素-高敏C反应蛋白等指标；采用液质联用技术检测尿液中的代谢产物。与CLP组相比，黄连解毒汤+CLP组大鼠血清内毒素、肿瘤坏死因子-α、白介素-6和高敏C反应蛋白水平显著降低（P<05）。通过液质联用技术检测尿液中的代谢产物，发现黄连解毒汤+CLP组大鼠尿液中色氨酸、谷氨酸、肌酸、尿苷酸等代谢产物水平显著高于CLP组（P<05）。本研究发现黄连解毒汤对CLP诱导的脓毒症大鼠具有保护作用，能够显著降低血清炎症因子水平，改善脓毒症症状。黄连解毒汤能够调节尿液中的代谢产物水平，提示其对脓毒症引起的代谢紊乱具有一定的调节作用。这些发现为中药治疗脓毒症提供了新的思路和方法。脓毒症（sepsis）是由细菌等病原微生物侵入机体引起的全身炎症反应综合征。除全身炎症反应综合征和原发感染病灶的表现外，重症患者还常有器官灌注不足的表现。大体包括既往的败血症和脓毒血症。脓毒症发生率高，全球每年有超过1800万严重脓毒症病例，美国每年有75万例脓毒症患者，并且这一数字还以每年5%～0%的速度上升。脓毒症的病情凶险，病死率高，全球每天约14,000人死于其并发症，美国每年约5万人死亡。据国外流行病学调查显示，脓毒症的病死率已经超过心肌梗死，成为重症监护病房内非心脏病人死亡的主要原因。近年来，尽管抗感染治疗和器官功能支持技术取得了长足的进步，脓毒症的病死率仍高达30%～70%。脓毒症治疗花费高，医疗资源消耗大，严重影响人类的生活质量，已经对人类健康造成巨大威胁。2001年欧洲重症学会、美国重症学会和国际脓毒症论坛发起“拯救脓毒症战役”（survivingsepsiscampain，SSC），2002年欧美国家多个组织共同发起并签署“巴塞罗那宣言”，并且进一步制定基于对脓毒症研究的循证医学证据并不断更新脓毒症治疗指南即SSC指南，以改进脓毒症的治疗措施，降低脓毒症的死亡率。SSC指南于2003年第一次制定，后于2008年再次修订。按脓毒症严重程度可分脓毒症、严重脓毒症（severesepsis）和脓毒性休克（septicshock）。严重脓毒症，是指脓毒症伴有器官功能障碍、组织灌注不良或低血压。脓毒性休克，是指严重脓毒症给予足量的液体复苏后仍然伴有无法纠正的持续性低血压，也被认为是严重脓毒症的一种特殊类型。脓毒症可以由任何部位的感染引起，临床上常见于肺炎、腹膜炎、胆管炎、泌尿系统感染、蜂窝织炎、脑膜炎、脓肿等。其病原微生物包括细菌、真菌、病毒及寄生虫等，但并非所有的脓毒症患者都有引起感染的病原微生物的阳性血培养结果，仅约45%的脓毒性休克患者可获得阳性血培养结果。脓毒症常常发生在有严重疾病的患者中，如严重烧伤、多发伤、外科手术后等患者。脓毒症也常见于有慢性疾病的患者如糖尿病、慢性阻塞性支气管、白血病、再生障碍型贫血和尿路结石。脓毒症的根本发病机制尚未明了，涉及到复杂的全身炎症网络效应、基因多态性、免疫功能障碍、凝血功能异常、组织损伤以及宿主对不同感染病原微生物及其毒素的异常反应等多个方面，与机体多系统、多器官病理生理改变密切相关，脓毒症的发病机制仍需进一步阐明。细菌内毒素：研究表明细菌的内毒素可以诱发脓毒症，脓毒症病理生理过程中出现的失控的炎性反应、免疫功能紊乱、高代谢状态及多器官功能损害均可由内毒素直接或间接触发。炎症介质：脓毒症中感染因素激活机体单核巨噬细胞系统及其他炎症反应细胞，产生并释放大量炎性介质所致。脓毒症时，内源性炎性介质，包括血管活性物质、细胞因子、趋化因子、氧自由基、急性期反应物质、生物活性脂质、血浆酶系统产物及血纤维蛋白溶解途径等相互作用形成网络效应并引起全身各系统、器官的广泛损伤。同时某些细胞因子，如肿瘤坏死因子（TNF）-α等可能在脓毒症的发生、发展中起到重要作用。免疫功能紊乱：脓毒症免疫障碍特征主要为丧失迟发性过敏反应、不能清除病原体、易感医源性感染。脓毒症免疫功能紊乱的机制，一方面是作为免疫系统的重要调节细胞T细胞功能失调，炎症介质向抗炎反应漂移，致炎因子减少，抗炎因子增多；另一方面则表现为免疫麻痹，即细胞凋亡与免疫无反应性，T细胞对特异性抗原刺激不发生反应性增殖或分泌细胞因子。肠道细菌/内毒素移位：20世纪80年代以来，人们注意到应激发生时导致的机体最大的细菌及内毒素储存库-肠道发生功能失调，进而引起的肠道细菌/内毒素移位所致感染与随后发生的脓毒症及多器官功能不全密切相关。研究表明，严重损伤后的应激反应可造成肠粘膜屏障破坏，肠道菌群生态失调及机体免疫功能下降，从而发生肠道细菌/内毒素移位，触发机体过度炎症反应与器官功能损害。凝血功能紊乱：凝血系统在脓毒症的发病过程中起着重要作用，它与炎症反应相互促进、共同构成脓毒症发生、发展中的关键因素。内毒素和TNF通过诱发巨噬细胞和内皮细胞释放组织因子，可激活外源性凝血途径，被内毒素激活的凝血因子II也可进一步激活内源性凝血途径，最终导致弥漫性血管内凝血（DIC）。基因多态性：临床上常见受到同一致病菌感染的不同个体的临床表现和预后截然不同，提示基因多态性等遗传因素也是影响人体对应激打击易感性与耐受性、临床表现多样性及药物治疗反应差异性的重要因素。SIRS的表现，指具有2项或2项以上的下述临床表现：（1）体温>38℃或<36℃；（2）心率>90次/分；（3）呼吸频率>20次/分或PaCO2<32mmHg；（4）外周血白细胞>12×109/L或<4×109/L或未成熟细胞>10%。脓毒症患者一般都会有SIRS的一种或多种表现。最常见的有发热、心动过速、呼吸急促和外周血白细胞增加。但2001年“国际脓毒症专题讨论会”认为SIRS诊断标准过于敏感，特异性不高，将脓毒症的表现总结为3类：（1）原发感染灶的症状和体征；（2）SIRS的表现；（3）脓毒症进展后出现的休克及进行性多器官功能不全表现。由于认为既往“感染+SIRS表现”的诊断指标过于敏感，目前临床上诊断成人脓毒症要求有明确感染或可疑感染加上以下指标：（1）全身情况：发热（>3℃）或低体温（<36℃）；心率增快（>90次/分）或>年龄正常值之上2标准差；呼吸增快（>30次/分）；意识改变；明显水肿或液体正平衡>20ml/kg，持续时间超过24h；高血糖症（血糖>7mmol/L）而无糖尿病史。（2）炎症指标：白细胞增多（>12×109/L）或白细胞减少（<4×109/L）或白细胞正常但不成熟细胞>10%；血浆C反应蛋白>正常值2个标准差；血浆降钙素原>正常值2个标准差。（3）血流动力学指标：低血压（收缩压<90mmHg，平均动脉压<70mmHg或成人收缩压下降>40mmHg，或低于年龄正常值之下2个标准差）；混合静脉血氧饱和度（SvO2）>70%；心脏指数（CI）>5L/min/m2。（4）器官功能障碍参数：氧合指数（PaO2/FiO2）<300；急性少尿（尿量<5ml/kg/h）；肌酐增加≥2μmol/L；凝血功能异常（国际标准化比值>5或活化部分凝血活酶时间>60s)；肠麻痹：肠鸣音消失；血小板减少（<100×109/L）；高胆红素血症（总胆红素>70mmol/L）。（5）组织灌注参数：高乳酸血症（>3mmol/L）；毛细血管再充盈时间延长或皮肤出现花斑。需要注意的是：新的诊断标准并未强调必须是在感染的基础上加上以上5条或其中几条以上表现才可以诊断为脓毒症，而更强调以异常的指标结合临床专科的具体病情变化来做出更符合临床实际的脓毒症临床诊断。脓毒性休克：其它原因不可解释的，以低血压为特征的急性循环衰竭状态，是严重脓毒症的一种特殊类型。包括：（1）收缩压<90mmHg或收缩压较原基础值减少>40mmHg至少1h，或依赖输液及药物维持血压，平均动脉压<60mmHg；监测：准确了解脓毒症患者的疾病状态是治疗脓毒症休克不可缺少的部分，其中能够反映机体血流动力学和微循环灌注的指标尤为重要，因此掌握脓毒症常用的监测指标的方法及临床意义是医生的重要技能。（1）中心静脉压（CVP）和肺动脉嵌压（PAWP）。CVP和PAWP分别反映右心室舒张末压和左心室舒张末压，是反映前负荷的压力指标，中心静脉导管应该在严重脓毒症患者中尽早放置，肺动脉漂浮导管则根据病情考虑放置。（2）中心静脉血氧饱和度（ScvO2）和混合静脉氧饱和度（SvO2）。在严重脓毒症和脓毒症休克的早期，即使此时机体的血压、心率、尿量和CVP处于正常范围内，此时全身组织灌注就已经发生灌注不足，而ScvO2和SvO2能较早的反映组织这种灌注状态。研究表明在严重脓毒症和脓毒症休克中，SvO2<70%提示病死率显著增加。（3）血乳酸。血乳酸是反映组织是否处于低灌注状态和是否缺氧的灵敏指标，如乳酸水平高于4mmol/L时死亡率明显升高。而动态监测血乳酸变化或计算乳酸清除率对疾病状态的评估更有价值。（4）组织氧代谢。脓毒症导致的胃肠道血流低灌注可导致其粘膜细胞缺血缺氧，H+释放增加与CO2积聚。消化道粘膜pH值（pHi）是目前反映胃肠组织细胞氧合状态的指标。在脓毒症中由于血管收缩舒张功能异常和通透性增加，机体在早期就出现了血容量降低，组织器官出现低灌注状态，因此及时进行有效液体复苏成为脓毒症治疗的关键措施。有证据表明，早期液体复苏有助于改善脓毒症休克患者的预后，脓毒症治疗指南也提出脓毒症早期目标指导性治疗（EGDT）策略，提出6h内应达到：（1）中心静脉压（CVP）8-12mmHg；（2）平均动脉压（MAP）≥65mmHg；（3）尿量≥5ml/kg/h；（4）ScvO2≥70%或SvO2≥65%（1）获取生物学证据。尽可能在使用抗生素之前留取生物学标本，进行细菌/真菌培养，标本包括血液、痰液、尿液、伤口分泌物等标本，培养结果有助于进行针对性的使用抗生素治疗。但并非脓毒症所有的生物学标本培养都会有阳性结果。（2）使用抗生素。由于早期不可能很快获得细菌培养的结果，因此脓毒症早期应尽快给予经验性抗生素治疗，所谓经验性抗生素治疗应是根据本地区细菌流行病学特点和疾病的特点，针对性的选择一种或多种抗生素，所选抗生素应对所有可能的病原微生物（细菌/真菌）均有效，并能到达足够的治疗浓度，同时根据病情进行疗效评估，既保证疗效又要防止发生细菌耐药。一旦获得细菌培养结果，应根据药敏结果结合临床情况尽快改为靶向治疗，使用有效地窄谱抗生素。合理进行经验性抗生素治疗和靶向治疗，是避免抗生素滥用和发生抗生素耐药的重要措施。（3）祛除感染源。在脓毒症治疗的同时，即应该积极寻找引起感染的原因，如涉及到外科感染（如化脓性胆管炎、脓肿形成、肠梗阻、化脓性阑尾炎等），应及时手术干预，清除病灶或进行引流；如为医源性材料感染（如静脉导管、导尿管或植入人工器材等）应及时取出材料并作微生物培养。4．血管活性药物：血管活性药物的应用最好在便于进行血流动力学监测的ICU内进行。（1）如果液体复苏后仍不能使患者的血压和脏器低灌注状态得到改善，则应给与血管活性药物升压治疗，而如果患者面临威胁生命的休克时，即使其低容量未被纠正，此时亦应该给予升压治疗。（2）对于出现脓毒性休克的病人，去甲肾上腺素和多巴胺是首选药物，此外亦可选择多巴酚丁胺、血管加压素等。（3）对于出现心脏低心输出量时，多巴酚丁胺是首选的心肌收缩药物。如果患者处于严重代谢性酸中毒情况下（PH<15），使用血管活性药物效果往往欠佳，需积极纠正酸中毒。糖皮质激素：严重脓毒症和脓毒症患者往往存在肾上腺皮质功能不全，因此对于经液体复苏后仍需给予升压药物维持血压的患者，可以考虑给予小剂量的糖皮质激素治疗，通常选择氢化可的松，每日剂量在200-300mg范围。机械通气辅助通气：对严重脓毒症患者在出现急性肺损伤/急性呼吸窘迫综合征(ALI/ARDS)时，应及时进行机械通气治疗以缓解组织缺氧状态，并且建议选择低平台压、小潮气量通气、允许性高碳酸血症的保护性肺通气策略。血糖控制：脓毒症患者存在胰岛素抵抗情况，而循证医学证实脓毒症患者的血糖过高是其不良预后的危险因素，因此应把脓毒症患者的血糖应控制在合理的水平（<3mmol/L），但同时应注意防止患者发生低血糖，因此应加强血糖监测。既往强调脓毒症患者进行强化血糖控制，但近年来的研究证实强化血糖控制并未显著降低患者的整体病死率，反而容易导致严重的低血糖发生。重组人体活化蛋白C（rhAPC）：对于出现脏器功能衰竭的脓毒性休克患者，除外出血风险等禁忌后，可以给予rhAPC，但同时应密切监测其凝血功能状态。但由于后期的大型临床对照研究未能再次证实rhAPC的疗效，目前rhAPC的应用尚存争议。可给予适当镇静，加强肾脏、肝脏等脏器支持，防止出现应激性溃疡、深静脉血栓、DIC等并发症等治疗。早期目标指导性治疗和集束化治疗。为了更好的落实脓毒症治疗指南，规范严重脓毒症和脓毒性休克的治疗，目前推荐将上述脓毒症治疗指南的重要措施进行组合，形成一套措施，即早期目标指导性治疗和集束化治疗。（1）早期目标指导性治疗（EGDT）是指一旦临床诊断严重脓毒症合并组织灌注不足，应尽快进行积极的液体复苏，并在出现血流动力学不稳定状态的最初6h内达到以下目标：中心静脉压8-12mmHg；中心静脉氧饱和度（ScvO2）≥70%；平均动脉压（MAP）≥65mmHg；尿量>5ml/kg/h。（2）早期集束化治疗（sepsisbundle）包括早期血清乳酸水平测定；在