創(chuàng)傷-失血性休克后免疫細(xì)胞功能抑制及對策

1、創(chuàng)傷-失血性休克后免疫細(xì)胞功能抑制及對策阮祥才廣州市第一人民醫(yī)院麻醉科 創(chuàng)傷可引發(fā)過度的炎性反應(yīng)和顯著的細(xì)胞免疫功能抑制，手術(shù)或創(chuàng)傷病人易于并發(fā)感染和/或多臟器功能衰竭，多臟器功能衰竭已成為手術(shù)后患者的首要死因。正常的免疫反應(yīng)有賴于充分的Th1/Th2反應(yīng)、完整的單核細(xì)胞-T細(xì)胞相互作用和適當(dāng)?shù)募?xì)胞因子水平。本文主要綜述創(chuàng)傷性休克動物模型和大型腹部手術(shù)大量失血后巨噬細(xì)胞和T細(xì)胞功能的變化。1. 創(chuàng)傷和失血后的心血管反應(yīng)。創(chuàng)傷和失血后，心輸出量和器官血流量出現(xiàn)變化，使組織灌注和氧供降低，導(dǎo)致細(xì)胞缺氧和器官損傷，甚至死亡。血管內(nèi)皮細(xì)胞釋放NO，是控制血管平滑肌張力的關(guān)鍵因素。創(chuàng)傷和失血后血管內(nèi)皮功

2、能受到抑制，內(nèi)皮源性NO釋放減少，使血管舒張功能減退甚至消失，血小板聚集增加和中性粒細(xì)胞侵入增加；毛細(xì)血管也出現(xiàn)這些反應(yīng)，微血管的通透性增大，內(nèi)皮的完整性受到破壞，出現(xiàn)毛細(xì)血管滲漏，粘附分子如細(xì)胞間粘附分子（ICAM）-1、血管細(xì)胞粘附分子（VCAM）-1、P選擇素和E選擇素等的表達(dá)增高，從而啟動炎性反應(yīng)，進(jìn)而導(dǎo)致創(chuàng)傷-出血性休克后的免疫抑制。已經(jīng)證實(shí)外源性性抗原由巨噬細(xì)胞胞吞和溶胞為小的抗原多肽之后，這些小的抗壓多肽由其細(xì)胞表面的MHC-II分子遞呈給CD4+T細(xì)胞，抗原提呈需要細(xì)胞表面受體如CD4、細(xì)胞表面結(jié)合和可溶性的分子激活T細(xì)胞，其中IL-12和TNF-決定是否產(chǎn)生Th1依賴的細(xì)胞免

3、疫和巨噬細(xì)胞激活，IL-4和-10決定著是否產(chǎn)生Th2依賴性的免疫抑制。2. 手術(shù)后巨噬細(xì)胞功能2.1 巨噬細(xì)胞的細(xì)胞因子釋放多數(shù)手術(shù)后免疫研究通過外周血細(xì)胞功能和血漿各種相關(guān)介質(zhì)的水平進(jìn)行評估。很多動物實(shí)驗(yàn)和臨床研究檢測大手術(shù)后各種炎癥介質(zhì)的釋放、激活或抑制及其進(jìn)展和相互作用。手術(shù)或創(chuàng)傷后患者易出現(xiàn)免疫防御功能受損。動物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，失血性休克后的細(xì)胞免疫功能很快出現(xiàn)抑制；創(chuàng)傷-失血休克后，脾、腹膜和肺泡的巨噬細(xì)胞對脂多糖刺激而釋放白介素（IL）-2、-6和腫瘤壞死因子（TNF）-的能力降低；脾和腹膜巨噬細(xì)胞IL-6釋放抑制一直持續(xù)達(dá)7天之久；相對于軟組織損傷合并失血性休克，軟組織損傷合并失血性

4、休克和骨折時(shí)免疫抑制時(shí)間更久。臨床發(fā)現(xiàn)，手術(shù)創(chuàng)傷后循環(huán)中的單核細(xì)胞對細(xì)菌或內(nèi)毒素的反應(yīng)能力降低；并發(fā)膿毒血癥患者術(shù)后很快就出現(xiàn)單核細(xì)胞失功能，其促炎和抗炎因子分泌均顯著降低，這提示免疫抑制是手術(shù)的一個(gè)直接反應(yīng)，而不是機(jī)體對手術(shù)的間接調(diào)節(jié)反應(yīng)。膿毒血癥的轉(zhuǎn)歸與單核細(xì)胞促炎因子功能的恢復(fù)相關(guān)，而與抗炎因子無關(guān)。單核細(xì)胞源性細(xì)胞因子IL-12可啟動充分的T細(xì)胞反應(yīng)，手術(shù)前選擇性抑制單核細(xì)胞IL-12的分泌，手術(shù)后就會出現(xiàn)致命性的膿毒血癥；大創(chuàng)傷早期就出現(xiàn)單核細(xì)胞IL-12的量和活性均下降，單核吞噬細(xì)胞系統(tǒng)的IL-12分泌抑制使創(chuàng)傷早期的T細(xì)胞反應(yīng)表現(xiàn)為Th2方式。創(chuàng)傷-失血休克后，與脾、腹膜和肺泡巨

5、噬細(xì)胞不同，休克后24內(nèi)庫否氏細(xì)胞表現(xiàn)為分泌促炎因子（IL-2、-6和TNF-）的能力增強(qiáng)，失血性休克和復(fù)蘇后2小時(shí)庫否氏細(xì)胞TNF-增高，而脾巨噬細(xì)胞分泌下降。Pellegrini等證實(shí)創(chuàng)傷病人的細(xì)胞相關(guān)TNF-與可溶性TNF-受體的比值變化和多臟器功能衰竭的發(fā)生率呈正比，細(xì)胞相關(guān)TNF-的變化在損傷后免疫調(diào)節(jié)中起著重要作用。由于庫否氏細(xì)胞、脾和腹膜的巨噬細(xì)胞所處的微環(huán)境不同，上述資料還說明創(chuàng)傷和失血性休克在不同的組織床產(chǎn)生的效應(yīng)不同，可能由于脾中的巨噬細(xì)胞與T細(xì)胞最接近，而在創(chuàng)傷-失血性休克后的免疫抑制中發(fā)揮更重要的作用。雖然不同微環(huán)境中巨噬細(xì)胞所分泌細(xì)胞因子的變化有所不同，但是創(chuàng)傷-失血

6、性休克后所有組織床中巨噬細(xì)胞的抗原提呈功能均表現(xiàn)為抑制。2.2 大手術(shù)后巨噬細(xì)胞的抗原提呈抗原提呈是抗原提呈細(xì)胞在其表面表達(dá)抗原，并可以被T細(xì)胞識別?？乖话阆忍幚頌樾〉目乖?，然后和MHC-II形成復(fù)合體并遞呈給幫助T淋巴細(xì)胞，或者和MHC-II形成復(fù)合體而成為細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞的目標(biāo)，一個(gè)完整的抗原提呈過程還要求抗原提呈細(xì)胞提供一個(gè)膜和/或可溶性的共刺激信號。手術(shù)患者并發(fā)膿毒血癥的關(guān)鍵因素是單核細(xì)胞功能受損和單核細(xì)胞-T細(xì)胞相互作用受到抑制，人白細(xì)胞抗原（HLA）-DR受體表達(dá)被抑制并發(fā)膿毒血癥的幾率增大，且抑制程度與預(yù)后正相關(guān)；如果早期矯正HLA-DR受體表達(dá)的抑制，則膿毒血癥的發(fā)生率降

7、低；一旦創(chuàng)傷病人的延遲型超敏反應(yīng)（亦為抗原特異性）被抑制，則預(yù)后很差。大手術(shù)后FcR+單核細(xì)胞亞群比例增高，該亞群與激活的巨噬細(xì)胞變化相似，均表現(xiàn)為促炎因子合成增加和抗原提呈抑制。創(chuàng)傷和大型手術(shù)后患者細(xì)胞免疫發(fā)生抑制，使膿毒血癥發(fā)生率增高，部分原因可能是巨噬細(xì)胞的抗原提呈能力下降。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)多個(gè)因素，包括代謝率、抗炎因子、前列腺素類和NO等降低，與巨噬細(xì)胞抗原提呈能力下降有關(guān)，T細(xì)胞反應(yīng)受損是否是巨噬細(xì)胞功能降低的原因仍有爭論。3. 失血性休克后淋巴細(xì)胞功能臨床和基礎(chǔ)研究均發(fā)現(xiàn)，手術(shù)、鈍性傷和切割等創(chuàng)傷后T細(xì)胞對刀豆素A和植物凝血素等促有絲分裂刺激的反應(yīng)能力降低，且降低程度與損傷程度成正比；創(chuàng)傷

8、-失血性休克后脾細(xì)胞對絲裂素和刀豆素A等刺激的增殖能力降低；Hensler等發(fā)現(xiàn)大手術(shù)后T淋巴細(xì)胞體外增殖和細(xì)胞因子分泌功能嚴(yán)重受損。這些研究均觀察到手術(shù)后早期T淋巴細(xì)胞分泌功能受損，其IL-12、INF-和TNF-分泌下降。T細(xì)胞增殖和分泌IL-12和TNF的能力受損與膿毒血癥死亡率成正比，提示T細(xì)胞在手術(shù)后感染的免疫防御中的重要作用。創(chuàng)傷-失血性休克2小時(shí)后脾細(xì)胞所分泌的Th1淋巴因子如IL-12和INF-等降低，這一抑制一直持續(xù)達(dá)5天之久，而抗炎因子IL-10（Th2淋巴因子）則增高。在創(chuàng)傷動物的脾細(xì)胞培養(yǎng)皿中加入抗IL-10單克隆抗體以中和IL-10，可以恢復(fù)脾細(xì)胞被抑制的增殖能力。燒

9、傷后早期應(yīng)用抗IL-10治療可防止T細(xì)胞免疫抑制和提高膿毒血癥的生存率。因此，創(chuàng)傷-失血性休克后IL-10分泌增加可能是導(dǎo)致脾細(xì)胞Th1淋巴因子受到抑制的重要原因。4. 循環(huán)炎性和抗炎介質(zhì)部分在創(chuàng)傷和大手術(shù)后出現(xiàn)免疫抑制的患者，可以出現(xiàn)血漿炎性細(xì)胞因子濃度增高，說明這些病人的免疫潛能細(xì)胞被激活，而上文的離體研究所發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞免疫抑制現(xiàn)象，可能是體內(nèi)發(fā)生了大的免疫激活后的免疫細(xì)胞低反應(yīng)性表現(xiàn)。動物和人體研究均發(fā)現(xiàn)，創(chuàng)傷、嚴(yán)重失血和膿毒血癥時(shí)血漿中促炎因子，如TNF-、IL-1 和IL-6等，增大幅度增高。IL-6同時(shí)還有抗炎效應(yīng)：在控制局部和全身的急性炎癥反應(yīng)中起著關(guān)鍵作用，可以刺激一些抗炎因子，

10、如IL-1受體拮抗劑和TNF受體等，的釋放，IL-1受體拮抗劑和TNF受體與循環(huán)中促炎因子結(jié)合而發(fā)揮抗炎作用。IL-6還能觸發(fā)前列腺素E2（PGE2）的釋放，后者可能是最強(qiáng)的內(nèi)皮源性T細(xì)胞和巨噬細(xì)胞免疫反應(yīng)抑制劑，PGE2可以引起強(qiáng)抗炎因子IL-10的釋放，進(jìn)而抑制單核細(xì)胞活性。使用IL-10抗體可以恢復(fù)PGE2引起的單核細(xì)胞抑制。這種血漿因子變化臨床上稱為抗炎反應(yīng)綜合癥。目前對手術(shù)和膿毒血癥患者進(jìn)行的一些細(xì)胞因子治療，可能是由于用藥時(shí)間、劑量或合用藥物等因素難以掌握，沒能取得滿意的臨床效果。上述研究提示了促炎因子在手術(shù)或創(chuàng)傷病人病理生理中的重要地位，臨床上的重癥監(jiān)護(hù)病人進(jìn)行這些促炎因子和抗炎

11、因子的監(jiān)測，可以提示細(xì)胞內(nèi)所發(fā)生的一些變化和細(xì)胞內(nèi)環(huán)境，這對于危重病治療可能很有用處。5. 性別對免疫反應(yīng)的影響很多的研究顯示創(chuàng)傷出血性后的免疫抑制具有性別特異性：雌鼠發(fā)情周期的發(fā)情前期進(jìn)行創(chuàng)傷-失血性休克，其巨噬細(xì)胞和淋巴細(xì)胞反應(yīng)性能夠正常維持，甚至得到加強(qiáng)，而雄性鼠則表現(xiàn)為抑制；雌鼠創(chuàng)傷-失血性休克時(shí)，信號傳導(dǎo)通路p38呈現(xiàn)減弱狀態(tài)，而雄性鼠的該信號通路傳導(dǎo)增強(qiáng)，這一差別可能是前者在誘導(dǎo)膿毒血癥后病死率低的主要原因。免疫抑制的性別特異性說明雄性激素具有免疫抑制作用，而雌性激素具有免疫保護(hù)作用，雄性鼠去勢兩周后再進(jìn)行創(chuàng)傷-失血性休克時(shí)，脾和腹膜巨噬細(xì)胞因子的釋放和皮細(xì)胞免疫反應(yīng)就得到了保護(hù)，

12、巨噬細(xì)胞MHC-II表達(dá)的抑制現(xiàn)象也不見了。雌激素具有免疫增強(qiáng)作用，給雄性鼠注射雌二醇可以使創(chuàng)傷失血性休克后的免疫抑制得到恢復(fù)；卵巢切除的雌性鼠表現(xiàn)免疫抑制，再進(jìn)行中樞性雌激素支持又可以維持其免疫反應(yīng)。臨床上膿毒血癥、大手術(shù)、創(chuàng)傷或大失血的患者可以見到同樣的免疫抑制性別特異性現(xiàn)象，感染的發(fā)病率和死亡率男性均高于女性6. 可能的免疫調(diào)節(jié)對策應(yīng)激后宿主的免疫反應(yīng)加劇是雙刃劍，目前的免疫治療目標(biāo)是既保護(hù)其防御機(jī)制又可以抑制其副作用，一般采用免疫調(diào)節(jié)的方法，而不是阻滯某個(gè)介質(zhì)。免疫調(diào)節(jié)的原理多是基于性激素/受體拮抗劑對T細(xì)胞和單核細(xì)胞的免疫調(diào)節(jié)特性。創(chuàng)傷-出血性休克和復(fù)蘇后應(yīng)用雄激素受體拮抗劑氟他胺，

13、可以使脾和腹膜巨噬細(xì)胞受到抑制的細(xì)胞因子釋放得到恢復(fù)正常，在并發(fā)膿毒血癥之后連續(xù)3天應(yīng)用氟他胺亦有相似的促恢復(fù)效果，并可降低大出血后由膿毒血癥所致的死亡率。臨床上氟他胺用藥時(shí)間遠(yuǎn)超于3天都少見副作用，用于創(chuàng)傷病人進(jìn)行免疫抑制的調(diào)節(jié)會一個(gè)是很好的選擇。女性激素本身就有保護(hù)創(chuàng)傷-休克后免疫反應(yīng)的作用，研究發(fā)現(xiàn)對哪行和卵巢切除患者應(yīng)用單次劑量的雌二醇可使受到抑制的免疫功能恢復(fù)。雌二醇可能就是女性維持免疫反應(yīng)性的原因，應(yīng)用于男性、卵巢切除或停經(jīng)女性可恢復(fù)創(chuàng)傷和大失血后的免疫抑制。脫氫表雄酮是血漿中含量最多的類固醇激素，它是合成5-雙氫睪酮和雌二醇的中間產(chǎn)物，可使雄性鼠創(chuàng)傷-失血性休克后的T細(xì)胞和單核細(xì)

14、胞抑制得到恢復(fù)，顯著改善并發(fā)膿毒血癥者的生存率。體外脫氫表雄酮增強(qiáng)脂多糖對大手術(shù)后患者外周血單個(gè)核細(xì)胞（PBMCs）細(xì)胞因子釋放的抑制作用，對手術(shù)后血漿培養(yǎng)的手術(shù)后細(xì)胞亦具有顯著的免疫調(diào)節(jié)作用；體外雌二醇受體阻滯劑三苯氧胺可以阻斷脫氫表雄酮對T細(xì)胞和PBMCs的免疫保護(hù)作用，提示脫氫表雄酮免疫保護(hù)機(jī)制與雌二醇受體有關(guān)。已經(jīng)證實(shí)短期使用脫氫表雄酮沒有明顯的副作用。因此，脫氫表雄酮可用于治療免疫抑制，但是手術(shù)患者中脫氫表雄酮的在體效果還有待證實(shí)。粒細(xì)胞集落刺激因子（G-CSF）也具有免疫調(diào)節(jié)作用，它可誘導(dǎo)手術(shù)后釋放新的單核細(xì)胞。研究顯示圍手術(shù)期應(yīng)用G-CSF可防止手術(shù)后單核細(xì)胞活性降低、保持適當(dāng)?shù)腡h1/Th2比值和適當(dāng)減輕免疫細(xì)胞的急性期反應(yīng)程度，還能夠減少手術(shù)后并發(fā)膿毒血癥的發(fā)病率。免疫增強(qiáng)膳食和高張鹽水復(fù)蘇亦可降低手術(shù)后的膿毒血癥的發(fā)生率，據(jù)推測可能是這些方法有助于維持平衡的免疫細(xì)胞和炎癥介質(zhì)。上述藥物在手術(shù)后患者中預(yù)防膿毒血癥和提高生存率的效果還有待于大型的臨床研究證實(shí)。7. 總結(jié)總之，手術(shù)的和非手術(shù)的創(chuàng)傷和大失血可顯著抑制細(xì)胞免疫，尤其是單核細(xì)胞-T細(xì)胞之間的相互作用，從而增加膿毒血癥的發(fā)病率。手術(shù)患者的免疫調(diào)節(jié)治療集中于保護(hù)淋巴細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、粒細(xì)胞