第二军医大学学报AcadJS
apche 时间:2021-01-17 阅读:()
ecMilMedUniv2007May;28(5)·557··短篇论著·多器官功能障碍综合征患者病情发展不同阶段中性粒细胞功能的变化Changesofpolymorphonuclearneutrophilfunctionatdifferentstagesofpatientswithmultipleorgandysfunctionsyndrome林福清,邓小明,李金宝,朱科明,许平波,江来,万小健(第二军医大学长海医院麻醉科,上海200433)[摘要]目的:研究多器官功能障碍综合征(MODS)患者病情发展不同阶段[全身炎症反应综合征(SIRS)期、MODS期]外周血中性粒细胞(PMN)功能的变化,并探讨其与MODS病情演进的关系.
方法:采用流式细胞仪对10例具有明显SIRS、MODS分期患者的外周血PMN进行趋化、吞噬、呼吸爆发功能检测,观察分析其功能变化,比色法检测血清中性粒细胞弹性蛋白酶(NE)活性,血细胞分析仪分类计数白细胞并测定髓过氧化物酶(MPO)活性,ELISA法检测TNFα、IL8水平,硝酸还原比色法检测NO水平,并进行危重度评分.
同时以8例健康志愿者作为对照组.
结果:与健康对照组相比,SIRS期患者外周血PMN趋化、吞噬、呼吸爆发功能明显增强(PSIRS期>健康对照组(PAPCHE及各器官功能损害评分.
在ICU住院期间血标本病原微生物培养均为阳性,其中包括铜绿假单胞菌4例、鲍曼不动杆菌3例、大肠埃希菌2例,金黄色葡萄球菌感染1例,有4例合并真菌感染,白念珠菌和光滑念珠菌各2例.
10例患者的ICU住院天数为5~60d,平均28d,从诊断SIRS到MODS确诊间隔3~8d,平均5d.
所有患者最终都死于MOF.
8例健康志愿者作为健康对照组,平均年龄(25.
4±4.
2)岁,其中男性6例,女性2例,均无慢性炎症病史,在抽血前1个月无急性炎症发作病史.
1.
2诊断标准1.
2.
1SIRS诊断标准根据1991年美国ACPP/SCCM推荐的标准:(1)体温>38℃或90次/min;(3)过度通气,表现为呼吸频率>20次/min,或PaCO212*109/L或SIRS期>健康对照组.
SIRS组、MODS组与健康对照组比,差异显著(P<0.
01).
MODS组与SIRS组比,差异显著(P<0.
01).
见表2.
表2MODS患者不同时期血浆NE活性及细胞因子水平变化(珚x±s)组别nNE活性(cB/nmol·L-1)TNFα(ρB/pg·ml-1)IL8(ρB/pg·ml-1)NO(cB/μmol·L-1)健康对照组80.
633±0.
13740.
25±8.
14115.
63±18.
9158.
91±9.
80SIRS期102.
841±0.
197366.
00±58.
541278.
40±328.
73125.
37±28.
99MODS期104.
823±0.
219760.
01±115.
902540.
10±425.
05247.
28±46.
43P<0.
01与健康对照组比较;P<0.
01与SIRS期比较2.
3白细胞分类计数及MPXI测定与健康对照组相比,SIRS组及MODS组患者白细胞计数均明显增加(P<0.
01),MODS组与SIRS组比,差异显著(P<0.
01).
所有健康志愿者的MPXI都在±10范围内,SIRS期所有患者的MPXI在+20~+30范围内,MODS期患者的MPXI均大于+30.
见表3.
表3MODS患者不同时期PMN计数及MPXI的变化(珚x±s)组别nWBC(*109/L)PMN计数MPXI[范围(中位数)]健康对照组86.
3±3.
20.
692±0.
079-6~+9(+5)SIRS期1014.
5±3.
40.
914±0.
104+20~+30(+26)MODS期1016.
5±4.
70.
945±0.
118+32~+39(+38)P<0.
01与健康对照组比较;P<0.
01与SIRS期比较第5期.
林福清,等.
多器官功能障碍综合征患者病情发展不同阶段中性粒细胞功能的变化·559·2.
4血浆TNFα、IL8、NO水平变化血浆TNFα、IL8、NO水平随着病情的发展逐渐增高,SIRS组、MODS组与健康对照组相比,差异显著(P<0.
01).
MODS组与SIRS组相比,差异显著(P<0.
01).
见表2.
PMN趋化功能变化与血浆NO的水平呈负相关(r=-0.
86,P<0.
01).
2.
5危重度评分结果健康对照组的APACHEⅢ评分为0,SIRS期患者的APACHEⅢ评分49.
8±18.
3,MODS期患者的APACHEⅢ评分80.
3±25.
6,MODS期与SIRS期相比,差异显著(P<0.
01).
3讨论在MODS时,PMN主要通过呼吸爆发(释放氧自由基)和脱颗粒(释放多种蛋白酶)而损伤自身组织.
激活的PMN,在多种介质和细胞因子的作用下,发生氧化呼吸爆发,产生大量的活性氧(ROS)代谢产物,如羟自由基(·OH)、过氧化氢(H2O2)、单线态氧(O2·)、次氯酸(HOCl)和超氧阴离子(O2-·);同时释放多种造成组织损伤的物质包括各种蛋白酶(胶原酶、弹性蛋白酶、组织蛋白酶)、脂类物质(白三烯、血小板活化因子)和炎性细胞因子等.
特别是PMN氧化呼吸爆发产生的大量活性氧代谢产物,具有强烈的细胞组织损伤作用:(1)通过脂质过氧化反应,损伤生物膜脂质,导致脂质过氧化损伤;(2)通过对蛋白质的交联,使肽键发生断裂或改变蛋白构型和酶活性等损伤膜蛋白;(3)直接损伤核酸,导致细胞死亡;(4)破坏间质胶原肽键、解聚透明质酸等参与对细胞间质的损伤;(5)破坏超氧化物歧化酶(SOD)活性,消耗氧自由基清除剂,导致机体抗氧化能力下降;(6)损伤血管内皮细胞(VEC)和基底膜,增加血管通透性,引起炎性介质及蛋白渗入组织间隙.
本实验证实SIRS和MODS患者PMN氧化呼吸爆发功能明显增强,并且与机体组织器官的损伤有关.
NE主要来源于激活的PMN,它的最适底物是弹性蛋白,后者是构成血气屏障细胞外基质的主要成分.
除此之外,NE还能分解补体;活化激肽、缓激肽、凝血纤溶系统、花生四烯酸等.
正常机体有足够的抗蛋白酶原来对抗NE的活性,防止正常的组织受到NE的过度破坏.
本研究中,作者应用了一种简单而且敏感的NE活性测定方法,这种方法测定的是游离的激活的尚为被抗蛋白酶结合的NE,而用放免法或ELISA法测定的是机体的NE总量,包括已被抗蛋白酶结合的NE.
因此,本方法测定NE的活性能真正反映NE的活性作用.
本研究结果表明,MODS期、SIRS期患者血浆中NE的活性明显高于健康对照组.
说明在MODS时PMN被激活,释放大量的NE,同时释放氧自由基又使α1抗胰蛋白酶(α1AT)活性中心蛋氨酸残基氧化失活,从而导致蛋白酶抗蛋白酶失衡,引起组织损伤[10].
总之,MODS期患者PMN的趋化、吞噬功能障碍,即其参与先天性免疫反应功能下降,增加机体感染的机会,但其呼吸爆发功能仍持续增强,释放的各种酶活性显著增强,促炎因子水平持续增高,加剧自身组织的损伤,影响着病情的发展、转归.
对PMN功能变化的病理生理机制的进一步研究将有可能对MODS的治疗提供理论依据.
[参考文献][1]BakerCC,HuynhMD.
Sepsisinthecriticalillpatient[J].
CurrProblSurg,1995,35:10131092.
[2]MollinedoF,BorregaardN,BoxerLA.
Noveltrendsinneutrophilstructure,functionanddevelopment[J].
ImmunolToday,1999,20:535537.
[3]王今达,王恩宝.
多脏器失常综合征(MODS)病情分期诊断及严重程度评分标准[J].
中国急危重病急救医学,1995,7:346351.
[4]揭志军,罗勇,徐为国,等.
急性肺损伤患者血清中中性粒细胞弹性蛋白酶活性的变化[J].
中华急诊医学杂志,2005,14:497499.
[5]VanGriensvenM,KuzuM,BreddinM,etal.
Polymicrobialsepsisinducesorganchangesduetogranulocyteadhesioninamurinetwohitmodeloftrauma[J].
ExpToxicolPathol,2002,54:203209.
[6]TavaresMurtaBM,CunhaFQ,FerreiraSH.
Theintraverousadmistrationoftumornecrosisfactoralpha,interleukin8andmacrophagederivedneutrophilchemotacticfactorinhibitsneutrophilmigrationbystimulatingnitricoxideproduction[J].
BrJPharmacol,1998,124:13691374.
[7]CrosaraAlbertoDP,DariniAL,InoueRY,etal.
InvolvementofNOinthefailureofneutrophilmigrationinsepsisinducedbyStaphylococcusaaureus[J].
BrJPharmacol,2002,136:645658.
[8]TavaresMurtaBM,ZaparoilM,FerrieraRB,etal.
Failureofneutrophilchemotacticfunctioninsepticpatients[J].
CritCareMed,2002,30:10261061.
[9]WilliamsDL,HaT,LiC,etal.
ModulationoftissueTolllikereceptor2and4duringtheearlyphasesofpolymicrobialsepsiscorrelateswithmortality[J].
CritCareMed,2003,31:18081818.
[10]BuhlR,MeyerA,VogelmeierC.
OxidantProteaseinteractioninthelung:prospectsforantioxidanttherapy[J].
Chest,1996,110:267272.
[收稿日期]20060901[修回日期]20070328[本文编辑]
方法:采用流式细胞仪对10例具有明显SIRS、MODS分期患者的外周血PMN进行趋化、吞噬、呼吸爆发功能检测,观察分析其功能变化,比色法检测血清中性粒细胞弹性蛋白酶(NE)活性,血细胞分析仪分类计数白细胞并测定髓过氧化物酶(MPO)活性,ELISA法检测TNFα、IL8水平,硝酸还原比色法检测NO水平,并进行危重度评分.
同时以8例健康志愿者作为对照组.
结果:与健康对照组相比,SIRS期患者外周血PMN趋化、吞噬、呼吸爆发功能明显增强(PSIRS期>健康对照组(PAPCHE及各器官功能损害评分.
在ICU住院期间血标本病原微生物培养均为阳性,其中包括铜绿假单胞菌4例、鲍曼不动杆菌3例、大肠埃希菌2例,金黄色葡萄球菌感染1例,有4例合并真菌感染,白念珠菌和光滑念珠菌各2例.
10例患者的ICU住院天数为5~60d,平均28d,从诊断SIRS到MODS确诊间隔3~8d,平均5d.
所有患者最终都死于MOF.
8例健康志愿者作为健康对照组,平均年龄(25.
4±4.
2)岁,其中男性6例,女性2例,均无慢性炎症病史,在抽血前1个月无急性炎症发作病史.
1.
2诊断标准1.
2.
1SIRS诊断标准根据1991年美国ACPP/SCCM推荐的标准:(1)体温>38℃或90次/min;(3)过度通气,表现为呼吸频率>20次/min,或PaCO212*109/L或SIRS期>健康对照组.
SIRS组、MODS组与健康对照组比,差异显著(P<0.
01).
MODS组与SIRS组比,差异显著(P<0.
01).
见表2.
表2MODS患者不同时期血浆NE活性及细胞因子水平变化(珚x±s)组别nNE活性(cB/nmol·L-1)TNFα(ρB/pg·ml-1)IL8(ρB/pg·ml-1)NO(cB/μmol·L-1)健康对照组80.
633±0.
13740.
25±8.
14115.
63±18.
9158.
91±9.
80SIRS期102.
841±0.
197366.
00±58.
541278.
40±328.
73125.
37±28.
99MODS期104.
823±0.
219760.
01±115.
902540.
10±425.
05247.
28±46.
43P<0.
01与健康对照组比较;P<0.
01与SIRS期比较2.
3白细胞分类计数及MPXI测定与健康对照组相比,SIRS组及MODS组患者白细胞计数均明显增加(P<0.
01),MODS组与SIRS组比,差异显著(P<0.
01).
所有健康志愿者的MPXI都在±10范围内,SIRS期所有患者的MPXI在+20~+30范围内,MODS期患者的MPXI均大于+30.
见表3.
表3MODS患者不同时期PMN计数及MPXI的变化(珚x±s)组别nWBC(*109/L)PMN计数MPXI[范围(中位数)]健康对照组86.
3±3.
20.
692±0.
079-6~+9(+5)SIRS期1014.
5±3.
40.
914±0.
104+20~+30(+26)MODS期1016.
5±4.
70.
945±0.
118+32~+39(+38)P<0.
01与健康对照组比较;P<0.
01与SIRS期比较第5期.
林福清,等.
多器官功能障碍综合征患者病情发展不同阶段中性粒细胞功能的变化·559·2.
4血浆TNFα、IL8、NO水平变化血浆TNFα、IL8、NO水平随着病情的发展逐渐增高,SIRS组、MODS组与健康对照组相比,差异显著(P<0.
01).
MODS组与SIRS组相比,差异显著(P<0.
01).
见表2.
PMN趋化功能变化与血浆NO的水平呈负相关(r=-0.
86,P<0.
01).
2.
5危重度评分结果健康对照组的APACHEⅢ评分为0,SIRS期患者的APACHEⅢ评分49.
8±18.
3,MODS期患者的APACHEⅢ评分80.
3±25.
6,MODS期与SIRS期相比,差异显著(P<0.
01).
3讨论在MODS时,PMN主要通过呼吸爆发(释放氧自由基)和脱颗粒(释放多种蛋白酶)而损伤自身组织.
激活的PMN,在多种介质和细胞因子的作用下,发生氧化呼吸爆发,产生大量的活性氧(ROS)代谢产物,如羟自由基(·OH)、过氧化氢(H2O2)、单线态氧(O2·)、次氯酸(HOCl)和超氧阴离子(O2-·);同时释放多种造成组织损伤的物质包括各种蛋白酶(胶原酶、弹性蛋白酶、组织蛋白酶)、脂类物质(白三烯、血小板活化因子)和炎性细胞因子等.
特别是PMN氧化呼吸爆发产生的大量活性氧代谢产物,具有强烈的细胞组织损伤作用:(1)通过脂质过氧化反应,损伤生物膜脂质,导致脂质过氧化损伤;(2)通过对蛋白质的交联,使肽键发生断裂或改变蛋白构型和酶活性等损伤膜蛋白;(3)直接损伤核酸,导致细胞死亡;(4)破坏间质胶原肽键、解聚透明质酸等参与对细胞间质的损伤;(5)破坏超氧化物歧化酶(SOD)活性,消耗氧自由基清除剂,导致机体抗氧化能力下降;(6)损伤血管内皮细胞(VEC)和基底膜,增加血管通透性,引起炎性介质及蛋白渗入组织间隙.
本实验证实SIRS和MODS患者PMN氧化呼吸爆发功能明显增强,并且与机体组织器官的损伤有关.
NE主要来源于激活的PMN,它的最适底物是弹性蛋白,后者是构成血气屏障细胞外基质的主要成分.
除此之外,NE还能分解补体;活化激肽、缓激肽、凝血纤溶系统、花生四烯酸等.
正常机体有足够的抗蛋白酶原来对抗NE的活性,防止正常的组织受到NE的过度破坏.
本研究中,作者应用了一种简单而且敏感的NE活性测定方法,这种方法测定的是游离的激活的尚为被抗蛋白酶结合的NE,而用放免法或ELISA法测定的是机体的NE总量,包括已被抗蛋白酶结合的NE.
因此,本方法测定NE的活性能真正反映NE的活性作用.
本研究结果表明,MODS期、SIRS期患者血浆中NE的活性明显高于健康对照组.
说明在MODS时PMN被激活,释放大量的NE,同时释放氧自由基又使α1抗胰蛋白酶(α1AT)活性中心蛋氨酸残基氧化失活,从而导致蛋白酶抗蛋白酶失衡,引起组织损伤[10].
总之,MODS期患者PMN的趋化、吞噬功能障碍,即其参与先天性免疫反应功能下降,增加机体感染的机会,但其呼吸爆发功能仍持续增强,释放的各种酶活性显著增强,促炎因子水平持续增高,加剧自身组织的损伤,影响着病情的发展、转归.
对PMN功能变化的病理生理机制的进一步研究将有可能对MODS的治疗提供理论依据.
[参考文献][1]BakerCC,HuynhMD.
Sepsisinthecriticalillpatient[J].
CurrProblSurg,1995,35:10131092.
[2]MollinedoF,BorregaardN,BoxerLA.
Noveltrendsinneutrophilstructure,functionanddevelopment[J].
ImmunolToday,1999,20:535537.
[3]王今达,王恩宝.
多脏器失常综合征(MODS)病情分期诊断及严重程度评分标准[J].
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[4]揭志军,罗勇,徐为国,等.
急性肺损伤患者血清中中性粒细胞弹性蛋白酶活性的变化[J].
中华急诊医学杂志,2005,14:497499.
[5]VanGriensvenM,KuzuM,BreddinM,etal.
Polymicrobialsepsisinducesorganchangesduetogranulocyteadhesioninamurinetwohitmodeloftrauma[J].
ExpToxicolPathol,2002,54:203209.
[6]TavaresMurtaBM,CunhaFQ,FerreiraSH.
Theintraverousadmistrationoftumornecrosisfactoralpha,interleukin8andmacrophagederivedneutrophilchemotacticfactorinhibitsneutrophilmigrationbystimulatingnitricoxideproduction[J].
BrJPharmacol,1998,124:13691374.
[7]CrosaraAlbertoDP,DariniAL,InoueRY,etal.
InvolvementofNOinthefailureofneutrophilmigrationinsepsisinducedbyStaphylococcusaaureus[J].
BrJPharmacol,2002,136:645658.
[8]TavaresMurtaBM,ZaparoilM,FerrieraRB,etal.
Failureofneutrophilchemotacticfunctioninsepticpatients[J].
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ModulationoftissueTolllikereceptor2and4duringtheearlyphasesofpolymicrobialsepsiscorrelateswithmortality[J].
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[10]BuhlR,MeyerA,VogelmeierC.
OxidantProteaseinteractioninthelung:prospectsforantioxidanttherapy[J].
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[收稿日期]20060901[修回日期]20070328[本文编辑]
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