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编号:10205908
严重创伤后的免疫抑制及其调节治疗
http://www.100md.com 国外医学外科学分册 2000年第27卷第1期
     严重创伤后的免疫抑制及其调节治疗

    上海医科大学华山医院外科教研组 张延龄(综述)

    提要 严重创伤后出现免疫抑制反应,其中与继发的全身性炎症反应综合征、脓毒症和多器官功能不全或衰竭密切相关,在治疗中及早促进或恢复免疫功能就显得更为重要。

     关键词:免疫抑制 创伤后 治疗 全身性炎症反应综合征 脓毒症 多器官功能不全

    已知严重创伤不仅带来了受伤区组织和器官的破坏,还常激发机体神经、内分泌和免疫系统的网络反应,尤其是免疫功能抑制,导致体内调节平衡紊乱,诸如继发肠道细菌移位、脓毒症和多器官功能不全甚或衰竭,给治疗上造成很多困难。

    1.严重创伤后的免疫反应
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    1.1创伤与全身性炎症反应综合征(SIRS) 创伤局部的炎性反应原是一种生理性保护反应,失却这一局部反应或形成过度的激发反应,即可发生SIRS。这时细胞因子起破坏作用而不是保护作用,炎症介质激起细胞和体液免疫经联反应,持续激活网状内皮系统。虽然局部区域的血流和渗透性 改变可增加营养供应,但不能控制全身性血管扩张引起的全身血管阻力持续下降和低血压,全身血管渗透性增加则形成血管外的第三间隙容量扩张,造成终末器官低灌注、水肿和厌氧代谢,最后损害了远处器官的功能(1)

    早在SIRS的发生过程中,大量白细胞粘附在激活的血管内皮细胞,由此阻断了微循环血流。肿瘤坏死 因子-α(TNF-α)、白介素-1(IL-1)和许多其他炎症介质可激发内皮细胞表达大量粘附因子,激活的白细胞也可损害邻近的内皮细胞和周围的血管外组织,其中P-选择素在创伤后早期介导了白细胞与血管内皮细胞间粘附(2)。最初,白细胞沿内皮细胞滚动,轴流减漫,这种缓慢滚动是由选择素家族特别是P-选择素所介导的(3),然后白细胞才能牢固在内皮细胞上而进行渗透。最近,更发现P-选择素支持白细胞<50 microns/s速度的滚动(4),L-选择素支持更高速度的滚动,两者有协同作用。在炎症介质的释放过程中,TNF可能起核心作用,诱发IL-1、IL-6、IL-8以及继发性炎症介质的释放,由此激发了炎症连锁反应,在众多细胞因子之间的相互作用形成了细胞因子网络,有的起上调作用,有的起下调效应,导致了所谓的“瀑布反应”,加重了细胞的损伤(5)。
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    1.1.1白介素-1 TNF的分泌可使IL-1释放,其浓度增高与实验动物的死亡率相关。IL-1既是原发性炎症介质,又是继发性炎症介质的趋化因子(6)。大量IL-1的释放使活化中性白细胞聚集在血管壁上,刺激内皮细胞的前凝血活力,产生许多类似见于脓毒症的血液和代谢异常现象。

    1.1.2白介素-4 IL-4协同增加内 皮细胞由TNF-α或IL-1诱导的抗原表达,在严重创伤后其血浆中含量增加,对IL-1有调控作用,激活机体抗炎症细胞因子的机制(7),能否用于防治脓毒症尚待进一步实践研究。

    1.1.3白介素-6 创伤后IL-6具有免疫抑制介质作用,它增加糖皮质激素合成,抑制TNF和IL-1表达,预防过激炎症反应的破坏性后果,但过度的反调节最终引发免疫抑制,因而IL-6的抗炎症效应可能转归成免疫抑制和脓毒症的发生。
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    1.1.4白介素-8 IL-8由内 皮细胞产生,诱导中性白细胞和淋巴细胞的趋化,也参与创伤反应。

    1.1.5白介素-10 严重创伤后,尤在伴有脓毒症时,出现明显的细胞免疫缺陷,表现为IL-10产生减少,淋巴细胞增生反应受抑(8)。

    1.2严重创伤后的免疫抑制 创伤后的免疫抑制程度与创伤的严重性和伴随的炎症反应强度成正比,表现为外周血淋巴细胞数量减少,其活性也下降,T淋巴细胞的有丝分裂反应性降低,NK细胞和淋巴因子激活杀伤细胞(LAK细胞)活力下降等(9)。

     在创伤病人,人体白细胞抗原(HLA-DR)表达CD14的单核细胞与其后继发生的严重感染和死亡有相关性(10),在这些病人中CD14均有下调现象。在创伤病人,也见CD4细胞减少,CD8细胞增多或不变,因此两者的比率(CD 4/CD 8)减小。IL-6、转化生长因子-β(TGF-β)和前列腺素PGE2均参与了创伤后的免疫抑制,后者还协同诱导TH0细胞向TH2细胞分化(11)。此外,严重创伤和合并感染并发症后,病人血新喋呤(neopterin)水平明显升高,它是反映体内淋巴细胞/巨噬细胞所介导的细胞免疫状态的主要标志,动态观察其变化有助于预测脓毒症和多器官功能不全的发生及病理过程(1213),新喋呤的产生主要与干扰素-γ(IFN-γ)和内毒素激活 单核细胞/巨噬细胞及内 皮细胞有关,并受IL-2和其他细胞因子的间接调节。
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    2.严重创伤与脓毒症、播散性血管内凝血和多器官功能不全

    2.1创伤后脓毒症 是与其中的SIRS密切相关,脓毒症的发生、发展可不依赖细菌和毒素的持续存在,后两 者的作用仅仅是触发脓毒症,而脓毒症的发生及其程度则取决于机体的反应 性。多器官功能不全(MOD)是SIRS进行性加重的最终结果,SIRS的病理生理反应是MOD产生的基础,也是导致MOD的共同途径(14)。

     激活的内皮细胞表达多种因子,如组织因子、血小板-内皮细胞粘附分子和血栓素(TXA2)。TNF通过外在途径激发凝血级联反应,而内毒素激发凝血和纤溶级联反应。因子Ⅻα激发凝血内在途径,并诱发内皮细胞和巨噬细胞生成组织因子。上述前凝血环境以及内皮细胞损伤可诱发多量微血栓的形成,从而进一步阻断局部血流和加剧终末器官功能不全,也是播散性血管内凝血(DIC)的主要病因,DIC和SIRS是创伤后MOD的强力决定因子,血小板计数可用作预测MOD的简易实验室指标,术后第1天血小板值80×109/L预测MOD的敏感性为83.3%,特异性为100%(15)。此外,在继发性炎症介质中,花生四烯酸代谢产物,尤其那些脂氧化酶和环氧化酶在全身血管低阻力和低血压中起着重要作用,脂多糖、TNF和IL-1均 诱导内皮细胞释放前列腺素,低浓度PGE2刺激TNF释放,而高浓度则抑制TNF生成。TXA2诱导血小板凝集,白三烯促进中性白细胞在内皮上粘附。NO的合成在SIRS的过程中也发挥重要作用。血小板活化因子是在内毒素诱导下由巨噬细胞、多核中性粒细胞和内 皮细胞所释放,可促进血管内血小板聚集而导致血栓的形成。
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    2.2肠道细菌和内毒素移位 与脓毒症的发生密切相关。细菌不是简单地通过上皮层,而是在细胞内稳定地复制,同时还抵抗中性粒细胞、巨噬细胞和体液因素的作用(16)。Lemaire等(17)发现内毒素可进入胸导管内,但Luclence等并不认为胸导管是细菌移位的主要途径。Wells等(18)提出巨噬细胞在肠壁粘膜下的吞噬转运是细菌移位的一个关键步骤,细菌和内毒素被携带至肠系膜淋巴结后,只有在免疫功能低下时才能扩散至全身,可以认为移位不是一个简单的通过过程,移位的细菌和内毒素在肠壁可诱发局部免疫和炎症反应,引起细胞因子和其他炎症介质的生成和释放(19),导致肠粘膜通透性的进一步提高,由此形成恶性循环,入血后又可引起SIRS和远处组织和器官的损害(20)

    3.创伤与低温

    创伤病人可发生低于36℃的中心温度,其发生机理有两种学说,一是休克代偿学说,即在低血压和低氧血症时下丘脑体温调节中枢降低了体温调定点以抑制寒颤反应等产热耗氧的结果;另一是代 谢衰竭学说,创伤早期是抑制期,如抑制期的氧耗减少和体温降低不能转为反应期的产热增加,则引起体温下降。低温可致凝血功能紊乱,降低机体代 谢率,减少ATP消耗,增加血红蛋白与氧的结合,尽管氧供较高,但氧摄取率低。低温可使心率减慢、心肌收缩力变小,并影响心脏传导系统。低于28℃时,心室激惹性明显增加,于25~30℃时可出现心室颤动,低温使血管收缩和低灌注,从而影响脏器功能。低温更导致免疫功能障碍,如中性粒细胞活化降低、脱颗粒和氧化爆炸活性下降。巨噬细胞功能也受影响,巨噬活力下降,30℃时脾摄取颗粒功能下降50%(21),这些继发性损害加重了创伤免疫功能抑制。因此,在救治创伤病人时,必须及时纠正低温,在手术治疗时勿暴露内脏时间过长,因为蒸发和对流可增加热量丧失。
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    4.创伤后免疫抑制的调节治疗

    创伤后免疫反应不仅有众多的细胞因子和受体参与,而且有微生物及其内毒素的直接损害作用,除了一 般的创伤感染的控制措施外,还需重视免疫调节治疗。

    4.1抗细胞因子疗法 近年来有关这方面的实验报告很多,结果不一,有的仍处于实验阶段,有的已开始临床应用。(1)内毒素抗体 已制成鼠mAbE5和HA-1A两 种抗内毒素,并用于临床试验。(2)拮抗剂 IL-4、IL-10、IL-13、TGF-β和PGE2等均可抑制TNF-β基因的表达,其中以IL-10的作用更为显著(22)。(3)TNF-α-抗体,已进行了Ⅲ期临床试验。(4)sTNFR Ⅲ期临床试验已包括欧美44家医院的498例病人(23),以0 .083mg/kg剂量 较好,可降低死亡率36%。(5)可溶性IL-1受体(sIL-1R) 尚处于1临床试验。(6)非类固醇药物 如环氧化酶抑制剂布洛芬和消炎痛等,可减少PGE2的产生,改善抗原提呈和维护淋巴细胞的IL-2和IFN-γ等产生,以恢复创伤后免疫抑制的某些影响。
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    4.2免疫营养调节治疗 在营养食物品中添加精氨酸、谷氨酰胺、w-3脂肪酸、维生素和微量元素可以调节免疫炎症反应和提高细胞免疫水平,并促进伤口愈合(24),其中谷氨酰胺对许多器官和组织更有特殊的营养作用,它又可降低创伤后机体的高代谢反应、保持和恢复肠道屏障的结构和功能、改善机体的免疫功能以及提高创伤后细胞的抗氧化能力。

    4.3免疫调节性激素治疗 从整体水平调节内分泌和免疫平衡,例如免疫促进类激素减少,或免疫抑制类激素(类固醇激素、肾上腺激素等)增加是创伤诱导免疫抑制的重要原因。男性雄激素参与创伤-出血后的免疫抑制机理,应用睾酮拮抗剂可予以防止,由此减少脓毒症的易感性(25)

    4.4创伤与输血 不可否认很多创伤病人伴有失血性体克,输血复苏是必要的,而且输血是保证手术成功的重要措施,但是输血受到血源以及传播病毒等副作用的限制,目前已知道输血可以抑制免疫反应,特别对肿瘤复发的影响已越来越受到注意。输血对受血者的特异性和非特异性免疫均有明显抑制作用,包括降低细胞毒性T细胞及自然杀伤细胞的活性,增加抑制性T细胞和单核细胞的活力,以及产生对抗T细胞抗原特殊受体的抗基因抗体。尽管许多作用的机制尚不完全清楚,输血引起的免疫应答抑制可减少移植脏器的排斥反应。复苏创伤性和失血性休克的输血是必要,但应有个限度,Velmohcs分析输全血或浓集红细胞超过20单位大量输血的结果,回归分析证实主动脉阻断、正性心肌药物的应用以及血压过低时间较长是三项危险因素,同时存在时输血量超过30单位者均死亡(26)。当然在抢救早期只要有条件还应争取大量输血,因为曾有输血68单位而挽求病人生还的报道,但随后的大量输血还应结合危险因素慎重考虑。
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    早期等渗盐水的充分输注对出血复苏是有益的(27)。林格乳酸盐液能与输血安全同时使用(28)。高渗盐水复苏休克虽有肯定的作用,但同时也产生一些副作用,要慎用。

    4.5钙调节药物 钙是细胞内第二信使,维护细胞钙稳态是保护细胞的正常结构和功能所必需的。创伤后可引起细胞钙稳态变化,导致细胞毒性死亡和降低机体免疫力等损害反应,可应用ATP-MgCL2、SOD、异博定和钙通道阻滞制处理。

    4.6纠正低温 采用各种复温措施,包括吸入温热气体(43~45℃)、输注温热溶液、体腔温热液体灌洗等。当创伤病人手术时发生低温、凝血病和酸中毒时,可迅速结束手术,按控制损伤概念计划待上述生理学损伤纠正后在短期内再期手术。

    5.小结

    严重创作后发生免疫功能抑制,感染易感性增加,常伴发脓毒症,其中SIRS是发病的基础,如不予控制,MOD是最终的结果,要及时阻断细胞因子和炎 症介质的瀑布效应,给予免疫调节治疗。
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