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从肾脏角度认识全身炎症反应综合征

时间:2006-11-27栏目:西医学论文

1991年美国胸科医生学会与危重感染急救医学(ACCP/SCCM)在芝加哥联合召开的讨论会上进一步确认全身炎症反应综合征(SIRS)的概念[1]。 SIRS是由感染或非感染因素刺激宿主触发炎症过度反应的结果, 这些因素刺激宿主免疫系统, 释放体液和细胞因子, 对血管张力和渗透性产生影响, 导致微循环障碍、 休克或器官衰竭, 即多器官功能障碍综合征(MODS)。 SIRS是MODS的必经之路, 而MODS是SIRS的必然发展结果。


细胞因子是全身炎症反应综合征的重要介质[2]


  在SIRS和败血症以及继发组织损伤时, 释放一些不能控制的细胞因子进入循环, 引起血液动力学不稳定、 广泛的组织损伤, 导致内脏器官的炎症反应。 在此过程中, 细胞因子起信息分子作用, 发出不同的细胞反应信号, 引起细胞和体液反应。 从单核细胞、 吞噬细胞和其它细胞释放细胞因子后, 通过与初始信号传递受体结合生成第二信息, 引起细胞间信号效应, 包括重要酶的磷酸化, 影响细胞行为基因产物的表达或失活。 细胞因子显示十分广泛的特性, 包括能启动细胞因子及其网络系统活化, 调节受体结合能力。 特别在SIRS和器官障碍的发生机制上, 细胞因子的特殊作用是多方面的, 因为细胞因子显示出基因多态性和多效性。 有趣的是, SIRS也伴有释放相反作用的炎症分子、 可溶性肿瘤坏死因子受体(sTNFR)、 IL-1受体拮抗物(IL-1ra)和IL-10, 参与调节细胞因子释放与促炎症因子和抗炎症分子的平衡, 可能对炎症反应的严重性起决定性作用。


全身炎症反应综合征和败血症的发生机制


  败血症的临床特点是宿主对感染刺激过度反应的结果, 尽管体内防御机制对机体是有益的, 能中和侵入的微生物, 清除损伤的细胞和修复破坏组织, 但过度的活化可能是有害的。 近来研究表明, SIRS的关键步骤是感染损伤: 如内毒素、 外毒素、 革兰阳性(G+)细菌细胞壁成分、 病毒和真菌; 以及非感染性损伤: 细胞碎片、 补体成分、 免疫复合物等都可以刺激宿主免疫系统, 产生一些重要的介质, 如激肽、 血小板活化因子(PAF)、 NO、 活性氧自由基和其它介质, 它们能影响血管张力和渗透性, 引起微循环障碍, 最后导致休克和器官衰竭。 SIRS是源于各种损伤引起的全身炎症(inflammation)反应, 而败血症仅限于是感染(infection)所引起的反应。 败血症和SIRS初始相特点是生成一些过量的促炎症体液介质, 属于细胞因子网络、 补体系统、 凝血和纤溶系统。 同时还有一些中性粒细胞、 单核细胞、 内皮细胞和宿主反应系统的其它细胞活化。 体液和细胞炎症介质活化, 损伤内皮细胞, 导致内皮功能障碍, 刺激血管活性介质合成。 这些介质特点是使血管收缩(内皮素-1)或扩张血管(PGI2, NO), 常伴随败血症性休克。 内毒素和细胞因子引起NO合成不仅导致严重低血压, 降低对血管收缩物质的反应性, 还能抑制重要的细胞呼吸酶。 由于内皮细胞和吞噬细胞增加粘附分子的表达, 加重由多形核白细胞(PMN)介导的组织损伤。 活化的白细胞在接触内皮细胞时, 释放毒性氧自由基、 溶酶体蛋白酶, 因此促进血管渗透性, 引起毛细血管漏出增加, 形成间质水肿。 由于毛细血管渗漏和供氧障碍, 致持续性低血压, 并伴有微循环障碍, 引起组织低灌流和低氧血症。 如果这个过程不中断, 将导致急性肾功能衰竭(ARF)、 心血管和肺功能不全, 最后发生多器官衰竭。

  SIRS和败血症是一种对刺激因素不能控制的炎症过度反应过程, 最终引起器官衰竭或死亡。 有证据表明, 与损伤刺激反应平行的还有一种抗炎症反应, 称为代偿性抗炎症反应综合症(CARS)。 已明确CARS的重要介质, 如IL-4, -10, -11, -13、 转化生长因子-β(TGF-β)、 克隆刺激因子(CSF)、 sTNFR、 IL-1ra。 研究表明某些介质, 特别是白介素对单核细胞影响较大, 表现抗原提呈作用, 抑制T-和B-淋巴细胞活化, 包括T-淋巴细胞特异性抗原增生, 将引起免疫抑制。 事实上, 这些介质都能下调自身的合成, 如果机体代偿性抗炎症反应不足, 则临床将表现增加对感染的易感性。 如果促炎症介质与抗炎症介质之间不平衡, 则将出现SIRS或CARS。 已证明, 持续存在高浓度促炎症介质与抗炎症介质将预示不良的后果。 当SIRS为主时, 抗炎症治疗是有益的, 当CASR占优势时, 刺激免疫系统产生粒细胞刺激因子、 干扰素-γ、 IL-13是有帮助的。 所以辨认在哪个过程(SIRS或CARS), 采取不同治疗措施是至关重要的。


肾脏是全身炎症反应综合征和败血症休克的靶器官[3]


  内皮细胞损伤的结果多累及心-肺和肾, 败血症休克常伴有ARF, 其肾损伤的机制是复杂的, 涉及细菌产物和宿主反应性。 以往多数研究局限在脂多糖(LPS)诱导的ARF。 首先是血液动力学改变, 引起持续性低血压, 导致肾缺血及肾小球滤过率下降。 进一步研究表明, ARF在无血液动力学改变时也可发生, 表明LPS对肾有直接作用。 肾小球系膜细胞表达mCD14, 可能是由于脂多糖结合蛋白/脂多糖(LBP/LPS)复合物刺激合成细胞因子(IL-1, IL-6

, TNF)、 趋化因子(IL-8, MCP-1, GROα, RANTE, GROβ)和PAF。 同样, 肾小管上皮细胞不能表达mCD14, 可由LPS直接刺激, 通过与sCD14反应产生活性氧自由基、 促炎症细胞因子。 这些细胞也可产生几种趋化因子, 包括MCP-1、 RANTEs、 CINC、 MIP-2和IL-8。 因此肾功能受ATⅡ和去甲肾上腺素浓度增加和某些介质(二十烷类、 细胞因子、 内皮素、 NO和PAF)的影响。 离体肾灌注试验表明, LPS的间接影响大于直接影响。 LPS刺激PMN产生的另一种介质是PAF, PAF是由LPS? 碳的赴?nbsp;内皮细胞和白细胞

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