劉一然
摘要:中性粒細胞是一類重要的天然免疫細胞,其在非特異性細胞免疫過程中發揮重要作用。在化膿性細菌侵襲機體過程中,中性粒細胞作為首道防線,起到趨化、吞噬等多種作用。但中性粒細胞可能會誘發感染部位出現程度不一的炎癥反應,誘發局部或全身的免疫病理損傷。當下國內外臨床上針對膿毒癥時中性粒細胞病理變化及生物學行為變化的研究缺乏深度性。文章從凋亡、自噬和焦亡等方面,對中性粒細胞的生物學行為作出綜述研究。
關鍵詞:膿毒癥;中性粒細胞;生物學行為;綜述研究
目前臨床上對膿毒癥的最新定義為機體對感染的反應失調而誘發威脅生命安全性的器官功能異常。雖然既往研究中早已認識到該種疾病,但因為病理過程繁雜,當下臨床治療措施以控制感染源、給予抗生素及他類支持療法等為主,尚未研發出特異性的治療方案。有研究表明[1],免疫系統的功能異常是膿毒癥患者最典型特征之一,即過激的炎癥反應即免疫細胞功能異常。中性粒細胞的遷徙行為對提升病原體清除率及改善病患預后等方面體現出巨大效能,基于此,本文結合臨床實踐及既往研究結果作出綜述分析。
1膿毒癥
膿毒癥是感染因素誘發的全身炎癥反應綜合征,病情嚴重者可引起器官功能異?;蜓h異常,屬于嚴重創傷、燒傷、休克及大外科手術等常見并發癥之一。患者臨床癥狀以寒戰、高熱或低體溫、咳嗽、胸痛、頭痛、少尿、嗜睡及昏迷等為主。
2膿毒癥時中性粒細胞生物學行為的綜述研究
2.1功能失調
中性粒細胞始源于骨髓,隨伴骨髓離開血液,招募并遷移至血液內發生炎癥反應的部位,最后被清除。以往有臨床研究針對中性粒細胞的生命過程己作出較全檢闡述;但是在機體發生膿毒癥過程中,以上生命過程出現的改變是不可調控的。在膿毒癥初期,骨髓中已分化成熟中性粒細胞能快速遷移出,和機體無病狀態時相比較,在數小時中數目有10倍的增加幅度。中性粒細胞由骨髓釋放、遷移至感染病灶,是在白三烯B4、C5a、趨化因子IL-8與細菌產物等趨化因子的促進下而達成的。
感染是反映機體病理狀態的一種常見形式。針對細菌與真菌病原體的侵入而言中性粒細胞是首道防線,被募攬至感染部位。典型的白細胞募集級聯過程涵蓋數個程序,以滯留、滾動、豁附、爬行及穿膜等為主。其可以被視為多流程豁附級聯模式,各類細胞膜分子參與其中并相互作用。但是在膿毒癥期間,以上反應協調性喪失,伴隨中性粒細胞數目的反常累積,中性粒細胞朝著感染灶募集過程,結構完整性與功能將會遭受不同程度的損傷,中性粒細胞遷移過程破壞。NO與中性粒細胞遷移受損情況存在正相關性,其下調中性粒細胞遷移的成因可以作出如下表述:①NO與他類分子相互作用產生過硝酸鹽,進而削弱中性粒細胞的趨化能力以及其和內皮的相互作用;②NO對HO-1表達過程有促進作用,進而對中性粒細胞滾動與翻附過程形成干擾。
2.2凋亡
為保證中性粒細胞結構與功能的相對穩定性,加強中性粒細胞輸入、輸出過程的管理也是重要一環,通過建設精細化管理模式能建立以上過程的動態平衡性。中性粒細胞清除功能的有效發揮對巨噬細胞、樹突細胞和淋巴結均表現出較強烈的依賴性。細胞凋亡是一類維持中性粒細胞穩態的重要因素之一,針對已處于凋亡狀態的中性粒細胞,可以通過巨噬細胞將其清除。而在膿毒癥患者群體中,中性粒細胞凋亡時間拖延,可能提示誘發了有關組織損傷及多器官功能障礙綜合征。當下,針對以上調控過程的機制尚未作出明確定論。但最近有學者指出[2],部分炎癥介質可能會通過調
節促凋亡基因和抗凋亡基因,進而實現對細胞凋亡過程的有效調控。在本次研究中,筆者需重點提及的內容是,以上凋亡因子的上游調節因子在膿毒癥患者中性粒細胞凋亡時間拖延過程中起到一定作用。除此之外,線粒體跨膜電位的變動與caspase 3、9生物活性減退也同樣參與細胞凋亡的抑制過程。中性粒細胞凋亡過程還同步形成了一類中性粒細胞之外的誘捕網(NETs),其主要涵蓋核組件與部分修飾蛋白。在膿毒癥發生及病情進展過程中,NETs好似一把雙刃劍,其可以應用NET有關分子捕獲病原菌,且對組織細胞結構破損過程有促進作用。
2.3焦亡
從宏觀的層面上分析,細胞焦亡為一類Caspase-1或Caspase-4//5 /11依賴性的且并發炎癥反應的細胞流程性死亡形式。出現焦亡的
細胞會出現規格大小和凋亡小體具備較高相似度的焦亡小體,伴或不伴有細胞核固縮、染色質損傷情況,細胞膜上部產生大批量的孔隙,破壞其結構完整性,最后造成胞膜溶解,釋放細胞中的內容物并誘導炎癥反應。最近幾年中有研究指出[3],機體在感染病原體時,焦亡是中
性粒細胞生物學功能發揮的一種形式。中性粒細胞一旦出現焦亡將會分泌成熟
IL -1與IL-18,最后造成細胞體積擴增,胞膜被溶解,形成胞質DAMP,釋放大批量的IL -10、IL -13等免疫調節因子及多種顆粒酶。中性粒細胞焦亡進程中形成的成熟IL -1與IL-18是炎癥反應的重要來源。在以上兩種促炎因子的作用下,中性粒細胞的調節范疇將會相應拓展。焦亡的中性粒細胞胞膜被溶解后,細胞器與細胞骨架并不是以單純的方式向周邊驅散,其在細胞尸體中依然維持一定關聯性,形成一種樣似陷阱的結構,并且會把依然處于存活狀態的病原體圍困在其內,該種結構被稱之為仍然存活的病原體困在其中,這種結構被稱為PITs。
3小結
現階段,國內均有大量的研究指出,機體在發生膿毒癥時,中性粒細胞的各種功能均會發生不同程度的改變且會對疾病進程形成影響,明確這些改變對疾病形成的影響,能夠協助臨床探尋到新的治療靶點,擬定更有效的治療計劃。本文對膿毒癥時中性粒細胞的生物學行為進行較淺顯的研究,希望對提升膿毒癥這種復雜雙相綜合癥的合理治療有更大的助益。
參考文獻:
[1]汪雯心,萬敬員,唐藝.中性粒細胞胞外誘捕網在膿毒癥中的研究進展[J].生命科學,2019,31(02):185-189.
[2]曹怡妹,王長遠.中性粒細胞與淋巴細胞比值及降鈣素原對老年膿毒癥患者預后的評估價值[J].臨床肺科雜志,2019,24(02):321-322.
[3]孫輝,于垚,柳益書,等.不同嚴重程度膿毒癥小鼠骨髓中性粒細胞PD-L1的表達及其機制[J].江蘇大學學報(醫學版),2019,29(01):1-7.