近年来,人们对于细菌及内毒素移位、细胞因子等在失血性
休克由可逆向不可逆发展过程中的作用进行了深入研究,取得了很大进展,为临床休克的治疗提供了某些理论依据,本文对此作一综述。
1 肠源性菌血症、内毒素血症的作用
1.1 失血性休克时的菌血症、内毒素血症 许多研究发现,失血性休克发生后出现了明显的内毒素血症,休克复苏后内毒素血症仍持续存在[1~3]。但对于菌血症、内毒素血症在休克发展中有无意义却出现了争议。有人认为,并发失血性休克后的内毒素血症只是休克过程中的一种生理现象,可能无任何病理意义。但大多数学者认为,失血性休克后的菌血症、内毒素血症是促使休克向不可逆性转化的重要原因之一,与休克的预后有明显关系[4,5]。其中内毒素血症比菌血症具有更重要的意义,因为内毒素血症可以诱发大量炎性因子释放入血,过量的炎性因子参与对机体的病理损害过程,导致休克进一步恶化。
1.2 肠源性菌血症、内毒素血症的发生机制 目前认为肠道是休克时内毒素血症的主要来源,主要依据有:①肠道是体内与外界相通的最大空腔器官,肠道中所含细菌量很高,细菌种类达400多种,其中的革兰氏阴性杆菌在生长繁殖过程中可释放出大量内毒素。②休克时门静脉血内毒素水平可显著升高,峰值高于外周血[2]。③给动物饲服有C-14油酸标记的细菌,发生失血性休克后,外周血中C-14活性明显升高[3]。④应用口服不吸收的抗菌素或内毒素拮抗剂(如多粘菌素B、乳果糖等)清洁肠道,休克动物血内毒素水平下降[1]。正常情况下,肠粘膜具有完好的屏障功能,可防止各种致病微生物及毒素的入侵,即使有少量的细菌、毒素通过了肠道屏障,也会被肠道的淋巴组织,脾脏、肝脏的网状内皮系统所清除,不会对机体造成损害。当发生失血性休克时,各脏器血流灌注不足导致缺血,而肠粘膜缺血和缺血后的再灌注损伤,可以直接损害肠道屏障功能,造成肠粘膜通透性增加,使细菌、毒素透过肠道屏障发生移位,而且发生休克后机体的网状内皮系统受到抑制,不能有效地清除侵入机体的细菌、毒素等,最终出现肠源性内毒素血症。另外,失血性休克时,机体的细胞、体液免疫功能受抑,也是促使细菌、内毒素发生移位的一个重要因素。
1.3 肠源性菌血症、内毒素血症的防治 鉴于肠源性菌血症、内毒素血症在失血性休克中的作用,清除肠道细菌,对抗内毒素便成为预防和治疗休克的一种手段。主要的方法有以下几种:①选择性肠道去污染(Selctive Decontamination of the Digestive Tract, SDD):指口服肠道不吸收的抗菌素选择性地抑制和杀灭肠道的致病菌,而不影响固有菌群的治疗方法。应用的抗菌素有新霉素、多粘菌素、妥布霉素、二性霉素B、庆大霉素、诺氟沙星等。SDD最初用于ICU的危重患者以减少获得性感染的机会,取得了一定效果[8]。最常用的为PTA方案即联合应用多粘菌素E、妥布霉素、二性霉素B。②补充肠道正常菌群:肠道正常菌群对革兰氏阴性致病菌有抑制作用,小鼠口服乳酸杆菌后,肠杆菌科细菌数明显减少,能防止细菌移位[9]。③中和内毒素:抗内毒素血清、抗体能改善失血性休克动物的肝、肺、肾、胃肠道的功能,提高生存率[1,10],重组细菌性杀菌性通透蛋白(BPI)能够结合内毒素、抑制内毒素介导的中性粒细胞和单核细胞的激活[11-12],对失血性休克时的细菌移位与内源性毒素血症有治疗作用[13]。多粘菌素B是一种阳离子性的多肽类抗生素,能特异性地与内毒素分子中的类脂A部分结合而中和或灭活其毒性,能减轻休克动物的内毒素血症,提高休克动物存活率[14,15]。
2 细胞因子的作用
2.1 失血性休克时细胞因子的变化 机体发生失血性休克时,血中某些细胞因子如TNF、IFN-γ、IL-1、IL-6、IL-8等的水平明显增加,这些细胞因子参与了休克的发展过程[2,4,16]。正常情况下,这些细胞因子参与机体的免疫防御功能,起着杀灭外来病原微生物的作用,当机体发生创伤、感染、休克时,这些因子就大量生成,对机体产生不利影响。在病理情况下,内毒素是引起TNFα、IL-1、IL-6、IL-8等水平增加的主要原因[16,17],拮抗内毒素作用可明显抑制休克后血浆TNF、IL-6等细胞因子的释放增多[15~18]。TNFα、IL-1、IL-6是促使休克从可逆向不可逆转化的最主要的炎性因子,它们与患者的预后密切相关。已有研究证实,休克死亡动物血浆中TNFα水平明显高于存活动物[2],休克时血浆IL-6水平变化与休克时重要脏器的功能变化、动物存活率有明显的相关性。TNFα、IL-6被认为可以作为预测患者预后的标志物,如果患者血中TNFα、IL-6持续高水平存在,则患者发展至多脏器功能衰竭以至死亡的可能性很大。
2.2 TNFα 在休克时,机体产生的各种细胞因子中,TNFα起着关键性作用。它作为前炎性因子,能诱导其他一系列因子产生,从而产生级联反应(cascade response)。网状内皮系统的各种细胞如单核细胞、肺胞巨噬细胞、肝脏枯否氏细胞、腹膜巨噬细胞均可产生TNFα′,它可以促使中性粒细胞从骨髓释放,通过诱导粘附因子的表达促使中性粒细胞趋化、聚集、粘附于血管内皮细胞并脱颗粒释放溶酶体,产生氧自由基等,TNFα还能促使单核细胞和巨噬细胞的分化,激活巨噬细胞,使巨噬细胞和内皮细胞释放IL-1等其它细胞因子,IL-1和其细胞因子能提高组织细胞对TNFα效应的敏感性。TNFα还能刺激急性期反应蛋白的生成,激活凝血—纤溶、补体系统。在大鼠的失血性休克模型中,发生休克90分钟内毒素水平开始升高,150分钟达峰值,TNF亦在休克90分钟后明显升高,120分钟达峰值[1],休克本身可以引起TNF升高,这在休克早期尤为重要,而休克后期的TNF大量产生可能是肠源性内毒素吸收入血,激活单核细胞、巨噬细胞,使其大量释放TNF。失血性休克后血中TNFα水平很快达峰值,且恢复时间也较快,而组织内的TNFα水平长时间维持在高水平,且峰值水平明显高于血浆,说明休克后各组织器官内TNFα表达增加,从而对脏器产生病理损害。
2.3 白介素 IL-1或与TNFα同时生成,或是因TNFα发生效应后生成,它主要来源于单核细胞和组织的巨噬细胞,它是粒细胞/巨噬细胞集落刺激因子(GMCSF)的强诱导剂,还能促进肝脏急性期反应蛋白的合成,促进活化中性粒细胞的趋化、聚集,促进其他细胞因子的合成、释放。IL-6多在细胞受到TNFα、IL-1刺激后产生,作为B细胞的刺激因子肝细胞刺激因子,细胞毒性T细胞分化因子,能促进中性粒细胞的活化、聚集。IL-8也参与了对机体损伤反应,它由巨噬细胞和内皮细胞产生,对粒细胞有强大的趋化性,能使中性粒细胞脱颗粒,产生氧自由基,它还能加强其他因子的作用。