細胞因子水平與膿毒性腎損傷相關性研究

楊淑君

(四川省綿陽市中醫院檢驗科 四川 綿陽 621000)

膿毒癥及其相關的膿毒性休克和多器官功能障礙綜合征,是當前非心臟重癥監護病房病員死亡的主要原因,也是當代重癥醫學面臨的焦點和難點問題。在全球范圍內,膿毒癥的患病率、病死率及相關治療費用在逐年增加中,每年約有1800萬人發生膿毒癥,每日大約1400人死于膿毒癥。人口老齡化和慢性疾病的增加、人類的醫療活動如腫瘤化療和器官移植后免疫抑制劑的應用,都是導致膿毒癥患病率增加的重要原因。膿毒癥已構成對人類健康、社會穩定以及經濟發展的巨大威脅和壓力。

目前,膿毒癥及膿毒癥休克合并相對腎上腺皮質功能不全(relatived adrenal insuficiency,RAI)的存在已被廣泛認同,它可直接影響患者的治療、預后和住院時間。因此,對于膿毒性腎損傷的研究極為重要。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇我院2006年11月至2009年10月收治的28例RAI患者,另外選取28例未引起腎臟損害的SLE患者為對照組。所有病例均符合美國風濕病學會(ARA)1982年修訂的SLE診斷標準。

1.2 實驗方法

ICAM-1測定:SICAM-I測定ELISA法。試劑盒由南京建成試劑公司提供,由美國原裝進口,嚴格按說明書操作。

白介素-18的測定:采用美國Genzyme公司的IL-18 EISA試劑盒,采用酶聯免疫吸附法,操作嚴格按照試劑盒說明書進行,用PBS作為陰性對照。每份標本均設有復孔,結果取其平均值。

1.3 統計方法

數據采用SPSS 18.0／PC軟件包處理,極顯著水平為P＜0.01,所有數據采用平均數±標準差。

2 結果

2組患者ICAM-1與IL-18的水平分別見表1。

由表1可知,不同患者ICAM-1與IL-18的水平差異極顯著。

3 討論

3.1 ICAM-1在膿毒癥炎癥反應中的作用

膿毒癥主要表現為全身炎癥反應綜合征(SIRS)。在炎癥早期,血管內皮細胞表面的ICAM-1及其受體LEA-1對于中性粒細胞與血管內皮細胞間的最初粘附幾乎不起作用。相比之下,L選擇素分子與其配體B選擇素的結合則發揮重要的作用。此時,中性粒細胞表面L選擇素和內皮細胞表面E-選擇素的表達水平較高,抗L選擇素分子的單抗隆抗體可明顯阻斷這種早期粘附。在隨之發生的中性粒細胞與血管內皮進一步黏附并穿越血管內皮的過程中,選擇素分子與其配體的結合則幾乎不起任何作用,而ICAM-1與LEA-1的相互作用上升到關鍵地位。已經鉆附于血管內皮細胞的中性粒細胞L選擇素分子表達水平顯著下降,在趨化因子的誘導下,LFA-1表達則明顯升高,L選擇素表達下調可減少對已粘附中性粒細胞的牽拉作用,有利于LFA-1介導的中性粒細胞穿越血管內皮細胞[1]。事實上,中性粒細胞與血管內皮細胞間的粘附作用是在血管內皮細胞膜結合因子調節作用下多種黏附因子按順序協調作用的復雜過程。內皮細胞被炎癥介質激活后,表達高水平的ICAM-1,后者與中性粒細胞上的LEA-1結合,ICAM-1結合加固了中性粒細胞與內皮細胞的粘附,也激發并提高細胞內游離鈣離子的濃度,從而激活鳥普三磷酸酶(CTPase),特別是膜上的RHO家族和酪氨酸激酶,這些信號通路的激活導致廣泛的細胞骨架重塑,也改變了內皮細胞的收縮功能,為白細胞的滲出提供便利。這種信號傳遞亦可介導PSGLI胞漿區與細胞骨架蛋白如肌動蛋白結合,使粘附的中性粒細胞變形,在血管內皮上粘附、延伸,進而通過內皮細胞間隙游走到內皮下的炎癥組織中。有研究通過盲腸結扎穿孔術建立膿毒癥小鼠模型,發現ICAM-1基因敲除小鼠肺內白細胞浸潤和肝臟損害程度比野生型小鼠明顯減輕,且血漿中促炎介質TNF-a、IL-6濃度降低,抗炎介質1-10濃度升高。Basit等在內毒素誘導的小鼠急性肺損傷中,給予內毒素后,肺泡灌洗液中中性粒細胞數量提高1加倍,而分別給予ICAM-1抗體和LFA-1抗體治療后,灌洗液中的中性粒細胞數分別減少51%和58%,提示ICAM-1與中性粒細胞anti ICAM-1間的相互作用在促進肺組織中性粒細胞聚集中起關鍵作用。在ICAM-1小鼠和使用anti ICAM-1抗體的小鼠中,可見中性粒細胞雖聚集在肝小血管內,但跨內皮遷移被終止,小鼠肝損傷明顯減輕必潤,因此,膿毒癥中ICAM-1表達上調,可介導中性粒細胞在組織器官中的聚集,導致多器官功能損傷。

表1 RAI患者與SLE患者血清中ICAM-1與IL-18的水平

ICAM-1在膿毒癥的病理生理過程中發揮著正負雙重作用,一方面在機體正常的免疫反應中它促進中性粒細胞向炎癥部位游走,通過PMN所分泌的彈性蛋白酶、膠原酶分解壞死組織,或通過PM囚呼吸爆發所生成的02戶殺滅細菌,從而起保護作用;另一方面膿毒癥中過度表達的ICAM.1可促進大量中性粒細胞在器官中的聚集,導致器官功能受損[2]。因此,適當抑制過度表達的ICAM-1,而充分發揮PMN殺滅細菌的保護作用,無疑是治療膿毒癥的極好措施之一。目前已有這方面的嘗試∶(1)直接利用單克隆抗體阻斷ICAM-1與配體相結合,抑制中性粒細胞的過度滲出瀏。(2)利用低敏的寡聚核昔酸作用于內皮細胞的mRNA,使ICAM,1的轉錄受阻或轉錄信息紊亂從而減少ICAM-1等貓附分子表達[3]。(3)敲除ICAM-1基因,抑制其表達的中醫中藥制劑,如姜黃素。目前,抗ICAM-1治療大多仍處于動物實驗階段,但其應用前景廣闊,為臨床膿毒癥防治開辟了新的治療思路,提供了新的治療途徑[4]。

Essam等提出,ICAM-1在肝竇內皮細胞和肝細胞的表達及Mac-1(CDliB／CDl8)在中性粒細胞中的表達對中性粒細胞參與實質細胞的損傷是必需的,且使用anti-ICAM-1單克隆抗體治療的小鼠中,可見中性粒細胞雖聚集在肝小血管內。但跨內皮遷移被終止。小鼠阡損傷明顯減輕[5]。在腎缺血再灌注損傷中。ICAM-1抗體免疫組化試驗顯示,腎血管、腎小管和腎皮質等部位的ICAM-1表達明顯增多，腎損傷明顯。腎功能障礙。而敲除ICAMI基因則明顯減輕腎損傷。保護腎功能。因此抑制ICAM-I表達,減少組織中中性粒細胞的聚集對組織起保護作用。

3.2 白介素-18

IL-18主要由活化的巨噬細胞產生,可以誘導Th2型細胞因子的產生,與IL-12協同刺激Thl細胞的活化。活化的IL-18可以刺激THl、CD8+T細胞和NK細胞的活化增生及IFN-Y的產生。有研究表明[6]LN患者腎組織IL-18mRNA及蛋白表達量均較正常腎組織顯著增高。因此,IL-18與膿毒性腎損傷有密切的聯系。

4 結語

膿毒性腎損傷其致病機理目前已基本明晰,膿毒性腎損傷造成廣泛的炎癥,且以腎損傷較為典型,通過相關細胞因子介導,參與炎癥反應,并產生對臟器以及身體的損傷,基于前人的研究,可根據相應的細胞因子,根據病情,對細胞因子或者細胞因子參與的信號途徑進行干擾(阻斷或激活),從而起到一般藥物難以達到的效果,為今后對于膿毒血癥,尤其是膿毒性腎損傷的治療方法提供一條新的途徑以及突破點。

[1]Sprfnger B.Bouge,EC,Kirshncr P,et al. Phylogey of the My mbactedun, chelonae-like orgibased on partal sequencing of the16SrRNA gene and proposal of Mymbeteriuron meogenicum Sp no[J].Hit J Syst Bactcrfol,2007,45:262～267.

[2]Stahl DA, Urbance JW. T lxdivi,iun between fast-and-sow growing,juries coponds to natural relationship, among the mymbact,ria[J].JR cteriol,2008,172:116～120.

[3]Kim JJ, Reddy R, Lee M, et al. Analysis of metronidazole,clarithromycin and tetracycline resistance of Helicobacter py-lori isolates from Korea[J]. Antimicrob Chemother,2001,47(4):459～461.

[4]Zhou T,Sur.GZ,Zhang M,et al.Role of adhesion mohcuhs and deadritic ceiLs in rat hepatic/remd ischemia-reperfusion injury and an. ti-adhesive intervention with anti-P-sehctin lectin-EGF domain mono.Donalantibedy[J].World J Gastroemer01,2005,11(7):1005～1010.

[5]Kelly l(J.Williams WW Jr,Coloin RB,et a1.Intercellular adhesion moleculel·deficient mice and protected against ischemic r"injury[J].J Clin Invest,1996,97(4):1056～1063.

[6]朱方強,江軍,黃宏.姜黃素抑制內毒素所致小鼠急性腎功能損害的作用[J].第三軍醫大學學報,2005,27(11):1074～1077.