创伤脓毒症的免疫和代谢改变
补体,内质网,1线粒体功能障碍和内质网应激,2肠道屏障功能障碍和肠道菌群失调,3PAMPs和DAMPs介导的先天免疫反应,4细胞外囊泡的免疫调节作用
李博昊,谈林华(浙江大学医学院附属儿童医院外科重症监护室,浙江 杭州 310051)
脓毒症(sepsis)是由于宿主对感染的反应失调而导致的危及生命的器官功能障碍综合征[1]。它是一种异质性综合征,在不同队列中的结果不同。创伤脓毒症患者作为独特的队列,和非创伤脓毒症患者相比,其发病率及预后有着显著的区别[2-4]。根据美国疾病控制和预防中心(CDC)的数据,创伤是45 岁以下人群的主要死亡原因,而脓毒症则是创伤和感染后死亡的主要原因[5,6]。尽管医疗技术不断进步,但创伤脓毒症的治疗选择仍有限,患者死亡率仍较高。研究发现,代谢途径的紊乱、宿主的缺氧反应以及免疫系统的过度驱动是分子水平上创伤脓毒症的特征。有研究在创伤脓毒症中观察到的免疫失调与代谢过程的改变之间有很强的相互关系,这种免疫代谢紊乱强烈地影响着患者的预后。为此,本文主要对创伤脓毒症的免疫代谢以及潜在的治疗方法进行综述,以帮助临床更好的认识创伤脓毒症。
1 线粒体功能障碍和内质网应激
线粒体及内质网功能障碍导致的代谢异常和创伤脓毒症密切相关。关键的促炎蛋白的表达和有效的免疫反应依赖于完整的线粒体呼吸,在脓毒症中,Brealey D 等[7]率先证明骨骼肌线粒体电子传递链(ETC)活性(特别是复合物Ⅰ)显著受损,并且与脓毒症的严重程度相关。Matkovich SJ 等[8]的研究也表明,在脓毒症患者心脏中编码参与线粒体三羧酸循环(TCA)周期和ETC 复合物蛋白质的mRNA 水平下降了43%。此外,有研究在动物模型中发现了脓毒症可导致包括心脏、肾脏、肝脏和骨骼肌在内的线粒体功能障碍[9-11]。
急性期再灌注损伤、微循环障碍以及血氧含量降低可直接因氧供应不足抑制线粒体呼吸链;另一方面,严重创伤或脓毒症后活性氧(ROS)的产生增加可导致线粒体复合物氧化损伤,而气体信号分子如NO的产生则可通过与氧在细胞色素C 氧化酶(Complex Ⅳ)水平上竞争来抑制线粒体的电子传递[12],同时线粒体数量的减少也是导致机体氧利用障碍的原因。线粒体通过分裂、融合和自噬,以消除功能障碍的受损线粒体,并且通过线粒体生物发生(指产生新的线粒体的过程)恢复线粒体数量,这个过程需要消耗大量能量[13]。线粒体功能障碍的特征是氧化应激增加、自噬功能受损和线粒体动力学改变。在脓毒症动物模型中 ......
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