楊琴,劉丕
(1南昌大學,南昌330006;2南昌大學第一附屬醫院)
急性胰腺炎(AP)是由多種病因引起胰酶在胰腺內提前激活后引起以胰腺組織的水腫、出血、壞死等炎癥反應為特征,伴或不伴有其他器官功能改變的疾病。急性重癥胰腺炎(SAP)常伴有器官功能障礙,且持續時間超過48 h,易并發全身炎癥反應綜合征(SIRS)及多器官功能障礙綜合征(MOF)。研究表明,SAP急性反應期常并發毛細血管滲漏綜合征(CLS),SAP的嚴重程度與CLS的發生率呈正相關。據文獻統計,SAP并發CLS的比例高達34.9%[1]。CLS是SIRS向多器官功能衰竭的中間階段,主要表現為全身毛細血管內皮細胞的損傷,血管高滲透性使大量物質從血管內滲出至第三間隙,從而出現血液濃縮、低蛋白血癥、低血容量性休克、急性腎功能衰竭等臨床表現,病死率極高[2]。現將SAP合并CLS的臨床表現、發病機制及治療方案綜述如下。
SAP合并CLS可分為毛細血管滲漏期和毛細血管恢復期。毛細血管滲漏期可出現低血容量性休克、少尿、無尿、全身水腫等臨床表現,且易并發深靜脈血栓形成(DVT)、筋膜室綜合征等[3,4]。毛細血管恢復期患者一般情況開始好轉,全身水腫逐漸消退、尿量增加,但此期易出現肺水腫,主要原因在于毛細血管滲漏期補液過多[5]。
SAP引發CLS的機制主要與炎癥因子過度激活及微循環障礙有關[6],炎癥因子過度釋放激活細胞信號轉導通路引起血管內皮屏障的破壞,二者共同作用,介導CLS的發生發展。
2.1 炎癥因子過度激活 SAP時,單核—巨噬細胞系統被激活,大量炎癥因子釋放;這些炎癥因子進一步激活多形核白細胞、內皮細胞等效應細胞,使這些效應細胞釋放氧自由基、蛋白酶等加速花生四烯酸代謝并釋放TXA、PGI2等炎癥介質;在這些炎癥介質的作用下,毛細血管內皮細胞損傷,血管內皮細胞收縮,細胞連接分離、出現裂隙,細胞連接分離、出現裂隙,細胞連接分離,從而導致毛細血管通透性的增加。SAP激活的主要炎癥因子包括TNF-α、IL-1、VEGF、ET和腎素-血管緊張素系統(RAS)等。
2.1.1 TNF-α SAP時伴有TNF-α大量釋放,Hu等[7]報道,TNF-α可通過激活ERK/GEF/Rho/ROCK信號轉導通路影響跨膜蛋白(occludin)、密封蛋白(claudin)、胞質連接蛋白ZO的表達,從而影響血管通透性,核轉錄因子κB(NF-κB)在其中起重要作用;此外,TNF-α也可激活PKC/NF-κB/MLC信號轉導通路,使肌球蛋白輕鏈(MLC)磷酸化,細胞骨架發生重排,從而影響影響血管通透性。
2.1.2 IL-1 SAP時伴有IL-1大量釋放,Hu等[7]報道,IL-1可通過NF-kB影響MLC蛋白,從而引起細胞骨架的重排;IL-1β可通過Rho/ROCK/PI3K/Akt信號轉導通路影響occludin蛋白,介導血管通透性的改變。
2.1.3 VEGF 研究表明,在正常胰腺組織很少有血管內皮生長因子(VEGF)表達,而在SAP小鼠的腺泡細胞、炎癥細胞等細胞質及細胞核內則呈高表達,且通常在疾病早期即升高,提示VEGF可能是SAP的始動性因素之一,參與了胰腺血管通透性改變,且其水平高低與AP的嚴重程度呈正相關[8,9]。
2.1.4 ET 研究表明,CLS患者常有血清內皮素(ET-1)水平增高及endra基因表達上調,而endra基因編碼ET受體ETA的合成,兩者共同作用后可介導血管通透性增加。此外,ET-1還可以減少VE黏附蛋白表達,影響細胞間黏附連接,進而破壞血管內皮細胞屏障[10]。
2.1.5 RAS 研究顯示,胰腺局部存在獨立的RAS[11],且AP患者胰腺組織內有腎素、血管緊張素、血管緊張素轉化酶(ACE)及血管緊張素2受體表達上調,其可介導胰腺微循環障礙的發生[12]。近來發現,在胰腺組織中還存在ACE2及Mas受體的表達,ACE2是RAS的負性拮抗因子,ACE2-Ang(1-7)-Mas受體軸可拮抗經典RAS軸[13]。
此外,高遷移率族蛋白B1(HMGB1)是SAP晚期炎癥介質,新近研究表明,HMGB1參與了SAP時腸黏膜屏障損傷的病理生理過程,且其是通過影響腸上皮細胞occludin蛋白的表達而發揮作用[14]。
2.2 微循環障礙 微循環障礙主要表現為毛細血管內皮細胞屏障的破環,其主要由位于血管內層的單層內皮細胞、細胞間連接及基底膜構成。細胞間連接包括緊密連接、黏附連接和縫隙連接;此外水通道蛋白(AQPs)在介導血管通透性上也尤為重要。內皮屏障的破壞及水分子、蛋白質轉運紊亂是SAP并發CLS的重要機制。
2.2.1 緊密連接 緊密連接是構成血管內皮屏障的重要基礎,對調控血管通透性起重要作用。主要由跨膜蛋白(occludins等)、胞質連接蛋白(zonula occludins、ZO-1等)和細胞骨架蛋白(filamentous actin、f-actin等)組成[15]。研究表明,SAP患者存在occludin蛋白表達下調,其可能是通過激活Rho/ROCK/PI3K/Akt信號轉導通路介導[9];SAP患者常有表皮生長因子受體(EGFR)激活,EGFR活化后可激活MAPK信號通路,選擇性作用于claudin[16,17]。Hu等[7]發現,Rho/ROCK信號轉導通路也可影響ZO-1、MLC表達。此外,JAM作為跨膜蛋白的組成成分,其可與白細胞上的整合蛋白Mac-1結合,兩者結合后可使炎癥反應減輕。
2.2.2 黏附連接 黏附連接的重要組成部分,主要由VE-鈣黏蛋白構成。研究表明,SAP患者血清中增高的TNF-α可激活經典的TNF-α/miR-155/RhoA/E-cadherin信號轉導通路,破壞細胞黏附連接[18]。此外,緊密連接蛋白ZO-1也受此通路的調控[19~21]。由此可見,SAP時血清中增高的TNF-α通過激活miR-155,不僅破壞細胞間黏附連接,也破壞緊密連接。此外,Liu等[22]提出,miR-551b-5p是在AP患者血漿中變化較為明顯的miRNA之一,同時在Q-PCR驗證時進一步發現miR-551b-5p在重度SAP患者血漿中的濃度較中度SAP患者升高。
2.2.3 縫隙連接 縫隙連接是構成細胞內皮屏障的組成部分之一。連接蛋白(connexin)是其重要組成部分,其中connexin43在介導血管通透性方面尤為重要。Bi等[23]研究發現,激活PI3K-Akt和MAPK信號轉導通路可以下調connexin43表達,Hu等[7]的研究也發現AP時有PI3K-Akt信號轉導通路的激活。
2.2.4 AQPs AQPs是一類可調節水進出細胞膜的水通道同源蛋白大家族的總稱,其中AQP1介導細胞間10%~45%的液體滲透性,其與血管通透性有密切關系[24]。研究表明,SAP時釋放的IL-1β作用于血管內皮細胞后,可導致AQP-1表達下調[25]。此外,Zhang等[26]報道,SAP患者高表達EGFR可激活MAPK信號轉導通路介導AQP5的高表達;Cao等[27]報道,EGFR激活MAPK及PI3K-Akt信號轉導通路后可上調AQP3表達。
CLS患者病情危重,變化快,易并發低血容量性休克,腎功能衰竭,甚至向MODS發展,因此必須予以積極的監護;同時及早有效的治療SAP對于預防及治療SAP合并CLS至關重要。按照CLS的分期,可采取以下治療方案。
3.1 毛細血管滲漏期的治療
3.1.1 液體復蘇 美國胃腸病協會最新提出的AP初治指南推薦目標導向式液體復蘇方案[28],即通過監測血壓、心率、血細胞比容、尿量等無創性指標及中心靜脈壓、肺毛細血管楔壓等有創指標來評估患者的血容量。目前公認的6 h內液體復蘇目標為:CVP 8~12 mmHg,平均動脈壓>65 mmHg,尿量0.5 mL/(kg·h),混合靜脈血氧飽和度≥70%[7]。擴容液體可使用生理鹽水、林格液,盡量避免選用羥乙基淀粉。
3.1.2 抑制炎癥反應 ①糖皮質激素:糖皮質激素可抑制炎癥反應和改善毛細血管通透性,但其可引起各種不良反應[7]。②烏司他丁:是一種水解酶抑制劑,因其具有激素樣作用,而無激素的不良反應,廣泛應用于臨床,且療效較為明顯。目前多推薦聯合應用糖皮質激素治療CLS[29]。③血液濾過及腹腔灌洗:通過清除各種細胞因子、炎癥介質及內毒素發揮作用。④特布他林和氨茶堿:通過抑制TNF-α表達,抑制炎癥級聯反應,發揮抗炎作用[7]。
3.1.3 改善毛細血管通透性 糖皮質激素、烏司他丁、特布他林和氨茶堿均兼有改善毛細血管通透性的作用,近來研究發現他汀類藥物也具有改善毛細血管通透性的作用[7]。
3.1.4 保護器官功能 CLS時常伴有全身器官損傷,如急性肺損傷、急性腎衰竭等,嚴重時甚至向MODS發展,因此及時合理予以輔助通氣、血液濾過等器官支持治療對于挽救患者的生命、提高預后至關重要。
3.1.5 盡早恢復消化道功能 SAP發生時常伴有胃腸功能障礙,長時間禁食可導致腸道細菌移位,引起菌血癥、敗血癥甚至膿毒癥的發生,進而影響多臟器器官功能,2018年美國AP初治指南也提出,對于可耐受經口營養者,推薦24 h盡早經口進食。
3.1.6 生物療法 已有抗血管內皮細胞生長因子單克隆抗體(貝伐他汀)、免疫抑制劑(沙利度胺、雷利度胺等)、免疫球蛋白應用于治療CLS的相關報道。Xie等[30]在一個小樣本回顧性研究中指出,預防性使用免疫球蛋白可以使CLS的發生顯著減少。
3.2 毛細血管恢復期的治療 毛細血管恢復期易發生肺水腫,因此在補液過程中需密切監測,限制補液、適當利尿[7]。同時要加強營養,給予對癥支持治療。
CLS是SAP全身炎癥反應期向多器官功能衰竭轉變的中間環節,提高對CLS的認識對改善SAP患者預后有重要意義。但由于在SAP時,CLS具有相對特殊的發病機制,其具體的發病機制尚未闡明,目前針對CLS的治療也多為經驗性對癥支持治療,因此進一步研究CLS的發病機制具有重要意義。