脓毒血症中固有免疫细胞的调节机制研究进展①

黄 鹤 田昭涛 黎檀实

(解放军总医院急诊科,北京100036)



·专题综述·

脓毒血症中固有免疫细胞的调节机制研究进展①

黄 鹤②田昭涛②黎檀实

(解放军总医院急诊科,北京100036)

1 文献检索Treg也是固有免疫细胞一部分

脓毒血症是由潜在或已知感染因素引起的全身炎症反应综合征，其进展后可出现休克及多器官功能不全，是ICU病房病人死亡的主要原因。尽管基于靶向治疗的分子学发病机制的研究大量开展，但严重脓毒症和脓毒性休克的生存率近年来未得到明显改善。宿主细胞介导免疫对深刻理解脓毒血症及其多脏器损伤并发症的病理过程至关重要。研究表明固有免疫细胞如中性粒细胞、巨噬细胞、树突细胞、T淋巴细胞、调节T细胞、自然杀伤性T细胞(NKT)等在脓毒血症期间维护机体内环境平衡和调节免疫反应中起到至关重要的作用，因此了解不同细胞的生物学特性和病理生理作用可能对于深入理解脓毒血症免疫调节机制有帮助。本文综合阐述几种主要免疫细胞，为脓毒血症治疗提供新的方向。

脓毒血症早期，感染引起宿主适度反应逐渐放大，随之而来是调节异常。炎症反应被固有免疫细胞部分介导，通过产生促炎细胞因子如TNF-α、TNF-γ、高迁移率族蛋白1(HMGB1)或者抑炎因子如TGF-β、IL-10等启动或者抑制宿主炎症反应[1-4]。本文简要概述不同类型免疫细胞及新近发现的分子在脓毒血症发展中的调节机制，并探讨免疫细胞参与的严重脓毒症早期诊断和治疗。

2 脓毒血症和宿主免疫反应

传统认为脓毒血症被定义为临床综合征，表现为发热、心动过速、白细胞增多或减少以及其他炎症性表现。它也意味着针对暴发性感染或失控炎症不恰当的反应[5,6]。近来关于脓毒血症根本发病机制的研究不断开展，目前已明确脓毒血症是全身炎症反应综合征。失血性休克、创伤和严重组织损伤、热损伤、缺血再灌注损伤都可以引起全身炎症反应综合征[7]。目前的研究证实病原体和创伤能激活全身炎症反应导致机体出现脓毒血症的代谢和生理反应，但是免疫和炎症的潜在机制仍需进一步阐明。目前公认全身炎症反应综合征可引起固有免疫系统广泛激活和功能障碍[8]。固有免疫系统包括体液和细胞免疫。公认微生物引起固有免疫系统全身反应模式，大部分由释放分泌性蛋白或细胞因子介导。然而，宿主固有免疫激活不仅发生微生物侵入后，也在细胞损伤、组织缺血缺氧及坏死时产生内部危险信号。固有免疫被充分激发，宿主反应可使患者出现炎症反应综合征，休克甚至多脏器功能衰竭。一般来说脓毒血症早期，机体释放大量促炎因子，包括TNF-α、TNF-γ、IL-33和 IL-2[9]。然而随着病程延长，出现免疫抑制反应，包括巨噬细胞失活，抗原呈递减少，淋巴细胞增殖活性受到抑制，导致释放大量抗炎细胞因子，如IL-10、IL-13和 IL-27。辅助性T细胞向Th2转换，伴随大量淋巴细胞凋亡，可导致机体对感染易感性增加[10]。研究证实病人固有免疫细胞能够促进抗炎细胞因子喷涌式释放，转换Th2型反应，病人表现出免疫抑制和代偿性抗炎症反应综合征。因此，固有免疫和炎症反应被认为是严重脓毒症发病过程必不可少的。

3 中性粒细胞在脓毒血症免疫反应中的功能

中性粒细胞虽大量存在于血液中，但正常组织是缺乏的，在白细胞中寿命短暂，离开骨髓腔后只有几个月寿命，在脓毒血症早期，骨髓中大量储备成熟的中性粒细胞，可以快速激活，使循环血液粒细胞数量大量增加。脓毒血症发生后，粒细胞大量积聚至脓毒症位点[11]，有研究发现炎症，脓毒血症和代谢性疾病血液微粒含量增加，这些微粒可以从各种细胞释放，比如粒细胞和红细胞。粒细胞产生的微粒可能在脓毒症早期是有益的，在免疫反应中被吞噬细胞激活，被旁观者细胞灭活起到差异性作用[12]。与成熟中性粒细胞相比，未成熟中性粒细胞有较长存活期和抵抗凋亡的能力。TNF-α/IL-10比值较高的常规细胞，也能够介导重要固有免疫功能但是效能较低[13]。

脓毒血症中性粒细胞调节功能是复杂的，严重脓毒症的粒细胞迁移失败和寿命缩短已经明确。粒细胞迁移反应通过诱导细胞支架改变受细菌产物、细胞因子，炎症趋化因子和免疫调节激素调节，通过多形核白细胞(PMN)内核细胞相互制约，通过G蛋白偶联受体表达或发射信号进行修饰[12]。众所周知PMN G-蛋白偶联受体的失调，TLR表达和/或信号通路能可引起白细胞三烯功能改变，进一步导致促炎和免疫调节细胞因子抑制，活性氧类产物减少。另外，研究发现感染性休克血液中C5aR水平升高，粒细胞上C5a受体减少[14]。一系列受体功能通过粒细胞完成，表明免疫抗炎的重要机制。随着组织损伤和全身炎症加重，粒细胞迁移失败可能导致腹膜渗出液和血液中细菌数量增加，其特征性表现为血液细胞因子数量增加和肺脏和其他脏器中炎症趋化因子和中性粒细胞被扣留。因此，作为固有免疫中重要成分，粒细胞募集反应和迁移受损与脓毒血症的发病机制和不良预后有关。

4 巨噬细胞在脓毒血症免疫反应中的作用

巨噬细胞能够诱导、吞噬、消灭外来入侵病原体，刺激细胞因子的释放。人类严重脓毒症和感染性休克可能诱发继发性嗜血细胞综合征，伴随巨噬细胞活化综合征(MAS)。MAS是以脓毒血症中巨噬细胞过度活化为特征，Th1细胞因子分泌IFN-γ、IL-12和IL-18增加，促进巨噬细胞活化。巨噬细胞在机体固有免疫反应中起重要作用，存在形式由自身释放细胞因子所决定，脾脏巨噬细胞释放的Ι型IFN，能抑制促炎因子的分泌，被认为是脓毒血症中导致T细胞免疫受损的关键因子[15]。脓毒血症早期，炎症和凋亡被认为是双重致病因素，凋亡是程序化细胞死亡机制，包括免疫稳态调节和自身反应的淋巴细胞的清除，但是免疫细胞失控的凋亡可能使宿主消灭病原体能力减弱。中性粒细胞是抵御外来病原体的第一道防线，也经历着细胞凋亡。细胞凋亡使粒细胞对细胞外刺激无应答，并被吞噬细胞识别、清除。脓毒血症发病机制中加速炎症进程的中性粒细胞凋亡同时也牵涉巨噬细胞凋亡。巨噬细胞在启动、维持和分辨宿主炎症反应中起着关键作用，巨噬细胞过度凋亡可引起机体免疫失衡和多脏器功能衰竭。脓毒血症是复杂的机能紊乱，多重细胞因子介导信号通路可能促进凋亡的激活和加速炎症反应。大量研究证实某些细胞因子如IL-1、IL-6和粒细胞集落刺激因子可以介导炎症反应但不能抑制凋亡，另外一些细胞因子如IFN-α和HMGB1能够诱导凋亡[16]。所以巨噬细胞凋亡可以发生在缺乏某些细胞因子或广泛表达另外些细胞因子中，因此研究者将注意力集中在脓毒血症进程中能导致巨噬细胞凋亡的细胞和体液免疫因素。HMGB1在巨噬细胞凋亡中起关键性作用。前瞻性研究发现将HMGB1与人结肠癌分泌型WiDr细胞共培养可导致PMA-U937和 U937 细胞生长抑制和凋亡。另外，HMGB1可能与小鼠腹膜巨噬细胞诱导凋亡关系密切，其效力是浓度和时间依赖性的[17]。HMGB1是普遍存在于哺乳动物组织细胞中进化高度保守的染色体蛋白，能够调节核小体的功能和转录，研究发现它在脓毒血症细胞外释放炎症介质，可以诱发巨噬细胞的凋亡。HMGB1是高级糖化终产物(RAGE)受体特异性配体，用rmRAGE/Fc可以阻断HMGB1和RAGE产生作用， 表明HMGB1和RAGE诱导的巨噬细胞凋亡与 RAGE抗体的相互关系，证实了RAGE通过HMGB1介导是参与巨噬细胞凋亡主要受体之一[18]。HMGB1通过RAGE诱导细胞内信号传导激活两个不同级联，一个是NF易位为NF-κB(HMGB1正向调节的转录因子，被激活巨噬细胞的另一个产物)[18]；含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶(caspase)级联激发细胞毒性和凋亡功能是众所周知的。被HMGB1处理的巨噬细胞caspase-3活性显著增加。体外实验证实caspase-3活性升高可以促进HMGB1诱导巨噬细胞凋亡[17]。在体外实验中经LPS刺激，巨噬细胞释放HMGB1的程度与caspase-3激活的凋亡发生相关[19]。

5 T调节细胞在脓毒血症免疫调节中作用

根据亚型的特性功能，Treg可以分成自然Treg和适应性Treg。一般来说，自然Treg在胸腺成熟后进入外周淋巴组织，少数CD4+CD25+Treg在固有和适应性免疫反应发挥免疫调控作用[20]。获得性Treg是一群在外周淋巴组织发育成熟与自然Treg功能相反的T细胞。他们暴露在非特异性抗原或者免疫抑制细胞因子后适应了抗原刺激T淋巴细胞的特殊环境，并且作为TGF-β产生Th3细胞和IL-10产生T调节1型细胞提呈。Treg在体内可以增殖，被效应T细胞和固有免疫系统其他细胞介导抑制免疫反应性。到目前为止Treg有四种不同免疫调节机制，最为重要的机制是免疫抑制和免疫无应答[21]。在临床和实验脓毒血症研究中发现Treg的含量是增加的， Treg功能机制研究中发现细胞表面标志性分子的高表达，如CTLA-4和糖皮质激素诱导TNFR，这些分子与Treg免疫抑制功能息息相关。另外一些分子，包括Foxp3和TLRs,可以促进Treg的免疫抑制功能。近来，CD4+CD25+Treg上发现的烟碱型乙酰胆碱受体α7亚单位(7 nicotinic acetylcholine receptor，α7 nAChR)，是调节CTLA-4 和 Foxp3表达的受体，也是CD4+CD25+Treg发挥免疫抑制功能的重要免疫调节器[22]。Treg介导的免疫抑制功能状态主要依赖于T细胞受体(TCR)信号通路活化诱发的Th1/Th2 转换，Treg可以释放大量抗炎细胞因子(IL-4,IL-10)，显著地促进Th2免疫反应。目前明确Th1克隆系合成IL-2、IFN-γ淋巴毒素，而这些淋巴因子未发现表达在Th2克隆系。Th2克隆系能够特异性合成IL-4和 IL-10。MacConmara等[23]研究发现损伤后7 d的患者，与正常组相比Treg的抑制能力增强，这可能是CD4+T细胞分化为 Th2 细胞的结果。观察发现人类损伤后血液中Treg免疫抑制活性增强。在CLP诱导的脓毒血症小鼠模型中，CLP后6 h Treg继承性转移在防止脓毒血症进一步发展中起着保护效应[24]。这些体内和体外实验结果表明在脓毒血症和损伤中Treg在有效抑制自身免疫中必不可少。关于Treg在脓毒血症中免疫无应答功能，有报道指CD4+CD25+Tregs可能促使维持免疫耐受，表现为对抗原刺激无应答和IL-2生成停止。CD4+CD25+Tregs仍有活性，增殖过程产生大量IL-2，但是增殖程度较CD4+CD25-T 细胞是低的[25]。研究发现休克后Treg比率增加，但这不是因为其增殖增加，而是效应T细胞数量减少。这可能与脓毒血症期间Treg抵抗凋亡进程有关。此外，Treg可以通过Fas/FasL通路诱导和增加自体反应胸腺T细胞和单核细胞的凋亡，促使FasL绑定Fas，从而激活caspase-8[26]。结果证实Treg在脓毒血症免疫失调中起着关键作用，虽然Treg具体参与调节机制有待进一步深入研究。

肿瘤坏死因子-α诱导蛋白-8样分子2(Tumor necrosis factor-α induced protein 8 like-2,TIPE2)作为TNFAIP8家族成员之一，与TNFAIP8家族其他成员存在高度序列同源性 ，它优先表达在淋巴衍生和骨髓衍生细胞里，但也可以通过TNF-α被诱导存在于其他细胞类型中[27,28]。在TIPE2敲除小鼠模型与野生型小鼠比较脓毒血症休克症状趋向加重和恶化，说明TIPE2在脓毒血症休克预防中有直接作用[29]。它在脓毒血症中具有类似Treg的负向免疫功能。通过Western blot和RT-PCR验证TIPE的表达，发现BALB/c小鼠Treg细胞存在TIPE2表达，并发现它是一种胞浆蛋白。为了阐明TIPE2缺失如何影响Treg的免疫调节功能，有研究用siRNA沉默TIPE2基因研究TIPE2在CD4+CD25+Tregs潜在效应，体外实验发现TIPE2缺乏的Treg细胞表面分子(CTLA-4和 Foxp3)表达和细胞因子(IL-10 和TGF-β)大量下调。TIPE2沉默可以增加IFN-γ/IL-4比值，T淋巴细胞NF-AT活化增强。同时T细胞增殖和分化也显著提升，IL-2表达水平升高。这些结果证实TIPE2是新型的负向调控蛋白，在脓毒血症中参与了Treg介导的免疫抑制功能。

6 T淋巴细胞介导免疫与脓毒血症

T淋巴细胞在机体抵抗微生物侵袭的免疫应答中起非常重要的作用，T淋巴细胞发育成熟于胸腺，入血液循环，进入外周免疫器官定居，并循血液→组织→淋巴→血液进入淋巴细胞再循环分布全身。在抗原暴露周围聚集，它们可以通过暴露其表面的抗原受体TCR与主要组织相容性复合物(MHC)分子结合识别出异体蛋白的氨基酸碎片。根据不同的发育途径及生物功能，T细胞亚基可以分为CD4+辅助性T细胞(Th)和CD8+细胞毒T细胞[30]。CD4+Th细胞识别区分暴露在专门抗原呈递细胞(APCs)Ⅱ MHC分子提呈的抗原肽，而细胞毒性CD8+T细胞识别Ⅰ MHC分子提呈的抗原肽[31]，未成熟CD4+T 细胞进一步分化为辅助/效应T细胞。Th17亚型是CD4+T 细胞上超过2个功能的独特种群，可以直接调节免疫应答，维持固有和同族免疫系统平衡。Th1 细胞介导细胞免疫，演化为应答细胞内致病毒；Th2细胞介导体液免疫，清除寄生虫时产生获得性免疫，促使宿主免疫下调。Th17 细胞可分泌标记细胞因子IL-17诱导一系列组织反应，是病原体和调节炎症反应的关键分子[32]。CD4+CD25+Tregs分泌抗炎细胞因子，如IL-10、TGF-β参与严重创伤及脓毒血症中的免疫抑制状态，另外，γδT细胞在烧伤及脓毒血症患者中发挥潜在作用，Th1 和 Th2细胞分泌细胞因子，启动中性粒细胞介导的组织破坏和伤口愈合。研究发现烧伤早期，脾脏CD8+CD11b+γδT细胞数量增多，同时抑制淋巴细胞增殖，与γδT细胞相比较而言，CD8+CD11b+γδT细胞主要分泌Th2细胞因子，将这些细胞回输到正常小鼠可以增加对创伤的易感性[33]。最近研究发现，低氧诱导性因子(HIF-1α)通过保护性ATP敲除和选择性下调凋亡的途径协助 LPS诱导IL-6表达。T细胞HIF-1α基因敲除可以阻断其在低氧含量炎性组织的抑制作用，从而改善脓毒血症患者的生存率[34]。在脓毒血症发展过程中，一系列证据表明T淋巴细胞在细胞介导免疫应答中起关键性作用，包括显著减弱增殖活力及突出的Th2免疫反应，Th2 细胞介导免疫反应之初伴随大量淋巴细胞凋亡，可能造成对炎症反应易感性增加[35]。

细胞凋亡参与脓毒血症病理生理学机制是非常关键的，目前认为T淋巴细胞凋亡在免疫抑制和病情危重程度判断中至关重要，通过脱氧核糖核苷酸末端转移酶介导缺口末端标记法(TUNEL染色)，在盲肠结扎穿孔(CLP)脓毒症小鼠和临床证据结果有良好相关性[36]。先前研究有效证实多重凋亡途径参与脓毒血症，包括内源和外源途径，内源途径主要依赖于促凋亡和抗凋亡蛋白。在脓毒血症过程中，T细胞上促凋亡蛋白Bim升高，抑制凋亡分子(Bcl-2和Bcl-xL)减少。在CLP致脓毒症小鼠模型中T淋巴细胞选择性过表达Bcl-2和Bcl-xL可以保护性抵抗淋巴细胞凋亡，显著改善生存率。凋亡外源性通路能够被Fas配体(FasL)和Fas相关受体激活，CLP介导的脓毒血症小鼠中下调caspase-8 可以减少T淋巴细胞的凋亡，改善生存率。另外内源和外源途径，内质网(ER)应激介导通路通过激活大量重叠的级联(caspase-12)也参与T淋巴细胞的凋亡。但是具体的调控过程还需要进一步的深入研究。近来发现在脓毒血症中细胞凋亡通路与内源和ER或者外源介导通路交错并行[37]。

T细胞凋亡能够影响固有免疫反应，例如在最初24 h可以减少IFN-γ和 IL-17的生成，巨噬细胞吞噬死亡T细胞和IL-10和TGF-β的产生的能力有所增强。脓毒血症中糖皮质激素可促进胸腺细胞凋亡，被认为最佳临床治疗方案。在脓毒血症适应性免疫中适当的细胞凋亡可以下调炎症反应，对于宿主是有益的；但是免疫细胞的过度丢失，会中和宿主抵御侵入病原微生物的能力，最终导致脓毒血症死亡，因此加强T淋巴细胞凋亡在改善脓毒血症预后上起重要的作用。

7 NKT细胞在维持脓毒血症免疫稳态的作用

众所周知脓毒症性休克免疫的失衡是最初的炎症逐步恶化随之快速进入抗炎反应的过程。后期的免疫麻痹阶段是以T淋巴细胞、NK细胞、B细胞功能低下和抗炎细胞因子释放增加为特征的。NKT细胞是αβ T细胞的亚组，作为固有和适应性免疫的一部分，通过Th1/Th2细胞因子和炎症趋化因子产生，激活免疫系统其他成员和细胞溶解的效应器有效调节免疫[38]。NKT细胞可以分为两个不同类型：Ⅰ型NKT细胞又叫iNKT和Ⅱ型NKT细胞。它们的活化是严格按照MHCⅠ相关糖蛋白CD1d，通过糖脂和脂类抗原被NKT细胞识别。与Ⅱ型NKT细胞相比，目前iNKT 细胞研究相对较少。作为T淋巴细胞的亚型，在人类iNKT细胞表达半不变量α/βTCRs包括一个不变量的Vα24/Jα18链和一个受限的β链。在与TCR识别后可以迅速分泌大量细胞因子，如IL-2、IL-4和IFN-γ[39]。研究证实NKT细胞可能参与了脓毒血症的病程发展。

NKT细胞在维持机体免疫稳态中起到重要作用。最新一些研究数据表明NKT细胞在严重脓毒血症中起到负面作用。脓毒血症早期，一些促炎因子数量增加，随着脓毒血症病程延长，包括IL-10 和 IL-4在内的抑制型细胞因子产生增多，限制了免疫细胞激活和增殖，负向调节炎症。NKT细胞能够分泌大量细胞因子包括促炎和抑制型因子(IFN-γ和 IL-4)。激活的iNKT细胞产生IL-4比起其他细胞因子更加快速。iNKT细胞分泌细胞因子能够激活其他类型的细胞，包括DC细胞、巨噬细胞、B细胞和传统T细胞。NKT细胞有大量细胞表面标志物和功能与T细胞、NK细胞类似。如同T细胞、NKT细胞在识别不同抗原后表达TCR，启动不同的免疫应答。几乎所有NK细胞表达NK1.1，但是不是所有的TNK细胞，它们都和其他免疫细胞串联共同搭建固有和适应性免疫系统[40]。

值得注意的是，NKT细胞和Treg细胞更为相似， 在严重脓毒血症阶段Treg释放细胞因子如TGF-β和IL-10,能够诱导抗炎或者免疫抑制反应。NKT细胞与Treg相似能够产生或诱导这类细胞因子，但是免疫反应漂移至Th1或Th2取决于激活条件。除了细胞因子产生，NKT细胞能通过Fas/FasL和穿孔蛋白通路诱导细胞毒性效应器活化[41]。

新近实验研究表明在脓毒血症启动之初NKT细胞能精确的启动和调节炎症和免疫级联反应。在静脉注射脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)诱导内毒素血症模型中iNKT细胞含量增多，也产生大量IFN-γ，但是IL-4的含量微乎其微。Fusakio等[42]证实幼稚NKT细胞和NK细胞检测出补体受体C5a(C5aR)和 C5a受体样 2(C5L2)mRNA表达。C5aR 缺乏的NKT细胞血清中IFN-γ和TNF-α减少，生存率大大提高。经抗CD1d阻断抗体预处理的小鼠不仅IL-6 和 IL-10减少，而且生存率提高，结果证实NKT细胞的活化在脓毒血症早期调节固有免疫、全身炎症反应及生存率上发挥重要作用。

8 DC细胞在脓毒血症免疫功能的影响

DC细胞在病原体识别和诱导特异性免疫反应以消除感染宿主病原体中非常重要。它们是专职抗原递呈细胞，擅长瞄准，俘获抗原从二级淋巴组织运输到淋巴器官[35]。DC在不同条件下展现不同的功能来实现生物效应。当非特异性免疫系统被病原微生物和器官损害所激活，DC不仅提呈外源性抗原和同质抗原，也活化效应T淋巴细胞，诱导Treg增殖，从而决定炎症和抗炎的免疫反应的类型。然而，Treg的产生或者被DC诱导的效应T淋巴细胞取决于它们的成熟状态，即未成熟与成熟DC的比例。从功能角度看，DC细胞能够分离为未成熟抗原捕获细胞和成熟的免疫刺激细胞。与成熟DC相比，未成熟DC的数量能够低表达CD11c和高表达CD45RB。另外它们可少量表达共刺激分子(CD80,CD86)和主要组织相容性复合体(MHC)Ⅱ，以胞浆细胞出现和未成熟表型为特征，激活后分泌高水平IL-10。在创伤烧伤后这些CD11clowCD45RBhighDCs能够显著抑制促炎细胞因子产生，帮助小鼠抵御严重脓毒血症[43]。DC在宿主抵抗力和免疫原性中发挥重要作用，不同的病原体刺激呈现不同TLRs和细胞因子表达。TLRs兴奋可能刺激髓样分化因子88(MyD88)信号通路,MyD88可以增强促炎因子的释放。

DC细胞是从外周单核细胞分化而来，表达TLR1,2,4,5和 8。在LPS刺激时，它们大量生成TNF-α和 IL-6。在多种微生物诱导的脓毒血症中TLR2 和 TLR4参与此机制导致脾脏DC细胞耗尽[44]。在CLP后8 h脾脏分离的DC细胞CD86的表达大大增强，CD80无改变。而淋巴结DC同样正向调节CD86 和 CD80表达。CLP后CD80缺失小鼠与正常组小鼠或CD86缺失小鼠比较生存率有所提高。在人类单核细胞上调CD80和结构CD86表达缺失呈现病情加重趋势，预示CD80和CD86在脓毒血症固有免疫反应的炎症调节中呈现差异性作用。最近，有报道内质网应激(ERS)反应不仅参与T细胞分化和可塑性，还参与了DC细胞发育成熟[45]。内质网(ER)，作为真核细胞最为重要的细胞器之一，对免疫稳态的改变非常敏感。为适应ERS，哺乳动物细胞触发未折叠蛋白反应(Unfolded protein response,UPR)信号通路以应对应激条件和监控ER蛋白质折叠能力，传送信息调节ER的环境，维持细胞代谢，甚至决定细胞的命运。Zhu等[46]研究证实HMGB1可以通过调节ERS反应和UPR通路诱导DC细胞成熟和活化，调节其功能，为研究脓毒血症免疫中内生来源细胞压力在DC细胞关键作用提供广阔视角。

目前，以特殊的表面标志物CD11clowCD45RBhigh表达为特征的DC亚群调节功能被广泛研究。调节性CD11clowCD45RBhighDC细胞能够通过释放大量抑制细胞因子(IL-10)和少量炎性因子(IL-12)来影响免疫活性，从而发挥免疫调节效应。Fujita等[47]体外研究中发现调节性DC细胞通过小鼠抵御微生物病原体时脓毒症反应的固有免疫中培植骨髓细胞获得。同样，有报道示CD11clowCD45RBhighDC细胞能够诱导抗原特异性耐受，保护小鼠热伤后免受LPS导致的宿主炎症反应。在高剂量LPS注射小鼠，调节性DC细胞和传统DC细胞快速增殖，这些细胞能够被炎性刺激所激发[48]。众所周知，脓毒血症可使得骨髓中固有DC细胞减少。为了应对多种微生物致脓毒血症，骨髓中DC前体细胞发育成调节性DC细胞修复启动Th1和激活NK细胞，从而调节免疫抑制反应。因此CD11clowCD45RBhighDC细胞调节能力增强与失控炎症反应相关伴随组织器官的破坏。脓毒血症中不同DC细胞的潜在功能和明确的病原学分子机制尚未阐明。在细胞激活进程DC细胞和HMGB1相互关系及HMGB1在天然存在CD11clowCD45RBhighDC细胞的作用被广泛研究。研究发现与CD11clowCD45RBlowDC细胞比较，经HMGB1刺激后CD11clowCD45RBhighDC细胞比率显著升高，体外实验证实HMGB1可以促进DC细胞分化成CD11clowCD45RBhighDC，使T淋巴细胞免疫功能受到抑制及Th1 向Th2 转化[49]。

9 严重脓毒血症免疫功能的治疗调整

免疫调节治疗应用于严重脓毒血症治疗是非常重要的方法。目前，许多分子生物技术得到长足发展，成功用于识别和发现感染性疾病的微生物和脓毒血症早期诊断。同时，严重脓毒血症的治疗策略有所进展。研究发现大麻素受体2在脓毒血症中发挥正向调节作用，可以减少白细胞的激活和炎症介质生成[50]。大麻素受体2激动剂治疗能降低血清IL-6水平，加强中性粒细胞激活和p38活力，尽管大麻素受体2在暴发性感染免疫反应中作用有相反结果报道，但其在脓毒血症中治疗的潜力值得关注。Wang等[51]发现肝脏X受体，作为细胞核受体家族的转录因子，在CLP诱导脓毒血症实验中有防护肝脏损伤的重要作用。另外，在脓毒血症不同阶段，参与保护性免疫和免疫病理学的固有免疫细胞也起着关键作用。脓毒血症中炎症性级联过度激活皆源于固有免疫细胞大量活化，分泌高水平炎性因子。所以，引入有效的免疫调节治疗非常重要，可避免造成脓毒血症患者不良预后风险增加的抗生素不规范使用。在严重脓毒血症，存在各种免疫细胞的凋亡，如MODS发展过程的巨噬细胞、T细胞、DC细胞和血管内皮细胞。大量研究发现细胞凋亡参与脓毒血症发生发展的病理生理过程，因此，对脓毒血症细胞死亡预防也是有潜力的治疗靶点。Annane等[52]研究表明低剂量氢化可的松治疗能够减少感染性休克的死亡率和改善生存期。凋亡是通过内部和外部信号通路所调节，也可通过ERS介导途径。大量证据表明Bid和 Bim缺乏的CLP诱导脓毒血症小鼠生存期延长，而T细胞过表达Bcl-2能减少小鼠死亡率，表明小片段RNA干扰(SiRNA)技术有希望成为脓毒血症治疗新方向[53]。外在信号通路相关蛋白的功能研究仍处于试验阶段，如多重死亡受体或配体的抑制，下调FasL表达和通过SiRNA 干扰Fas的表达，可以降低死亡率。合成的SiRNA，是活化 caspases的潜在抑制剂，如caspase-8和caspase-3的SiRNA，能够改善CLP小鼠生存率。另外，内在和外在凋亡信号通路上细胞因子的靶向治疗，也可改善脓毒血症患者预后。例如IL-7能上调Bcl-2,促进T细胞存活，也通过减少CD4+和CD8+T 细胞凋亡及促进免疫效应T细胞功能能够提高脓毒血症小鼠生存率。总之，很多细胞因子与脓毒血症介导T淋巴细胞的凋亡信号通路密切相关，因此SiRNA治疗通过减少细胞凋亡提供新的可选择的治疗。目前凋亡通路上有多个靶点被发现，抗凋亡治疗已经进入脓毒血症临床试验阶段。DC细胞作为调节免疫系统的一个靶点被广泛研究。一些体外实验显示DC细胞可以诱导T细胞介导免疫反应，可用于疫苗的研制和疾病的治疗。DC免疫法可以预防小鼠免患肿瘤、病毒和细菌疾病。脓毒血症DC细胞表型反应修饰展示了新的治疗途径。在脓毒血症体内实验中发现T细胞凋亡增加与DC细胞表型有关，其修饰作用可以改善脓毒血症预后。与T细胞死亡相比，CLP模型DC细胞的耗竭相对延迟，这个进程在脓毒血症进程中非常重要[54]。目前研究通过遗传和转染腺病毒方法处理DC表型可中断脓毒血症发展进程。虽然这种改变的表型被成功用于治疗自身免疫性疾病，但在急性炎症疾病的治疗包括脓毒血症的治疗中目前仍处于实验阶段。Laudanski等[55]证明DC细胞的移植可以逆转脓毒血症后宿主长期免疫抑制状态。针对多种微生物的脓毒血症，骨髓DC前体细胞可能发展成调节DC细胞减弱了Th1和 NK 细胞的功能，从而导致免疫紊乱。所以骨髓DC前体细胞分化的正常化可减少宿主对二重感染的易感性，可改善脓毒血症预后。在严重损伤或脓毒血症患者和动物Treg的抑制能力有放大作用。Treg消耗可被抗CD25抗体诱导，对脓毒血症有保护作用。然而，CD25并不是Treg的唯一标志物，Foxp3 和 CTLA-4也参与Treg的调节。更多的特异性靶向治疗研究不断兴起，经黄芪多糖(APS)预处理的脓毒血症小鼠，Foxp3 表达和IL-10的产生都显著减少，随之而来效应T淋巴细胞的IL-2增殖活性和IL-2Ra表达恢复，说明APS可以减少CD4+CD25+Treg的活性和免疫抑制功能，因此有望用于脓毒血症免疫抑制期的治疗。此外，Hiraki等[56]发现Treg在脓毒血症患者分离的外周血淋巴细胞中的含量显著增加，Treg可中和IL-10或者TGF-β发挥调节功能对脓毒血症的治疗有价值。目前，多黏菌素B固定纤维(PMX-F)的 血液灌流在免疫功能重建中的作用值得关注。PMX-F治疗脓毒血症患者显著减少Treg数量和血清IL-6 和IL-10水平[57]，以上研究表明Treg在创伤/脓毒血症调节抗炎免疫反应中有极其重要的作用。基于Treg已知的特性，Zhao等[58]研究姜黄素对Treg的影响机制，姜黄素刺激Treg后Foxp3和CTLA-4表达，抑制型细胞因子分泌，IL-2 和IL-2Rα产生，p65核转运及 c-Rel都显著下调，预示姜黄素可用于脓毒血症中与Treg相关的各种失调的免疫治疗。此外TIPE2在Treg介导免疫也发挥重要作用，体外实验中TIPE2缺失小鼠Treg活化并未明显增加， TIPE2治疗脓毒血症的有效性在动物实验和临床研究中得以证实。除了上述免疫细胞，经硫苷脂处理NKT细胞活化增强，可调节iNKT细胞的无反应性，预示它在与iNKT细胞有关的炎性疾病如抗癌抗细菌免疫，自身免疫疾病及哮喘的治疗中有应用潜力[59]。

目前，脓毒血症增强NKT细胞免疫调节的靶向NKT细胞治疗得到重视。有研究发现α-半乳糖神经酰胺(α-GalCer)处理后,存活动物呈现iNKT细胞增殖旺盛，Th1细胞因子水平较低，Th2 细胞因子分泌增多，表明α-GalCer在调节和影响iNKT细胞应对免疫抑制状态中有良好效果[60]。载脂蛋白 E(apoE)可以调节脓毒血症免疫反应，通过低密度脂蛋白受体(LDLR)处理NKT细胞影响脓毒血症预后。通过apoE拮抗作用可以降低脓毒血症小鼠死亡率，减少NKT细胞增殖和细胞因子释放[61]。鉴于NKT细胞的治疗价值，NKT细胞在脓毒血症不同阶段的免疫功能调节中发挥了更为精准的靶向作用从而减少副作用。

10 总结

严重脓毒血症和感染性休克在重症监护病房有很高发病率，它可导致宿主固有免疫和适应免疫的激活和机能紊乱，固有免疫细胞亚群通过调节多重受体表达或者细胞因子分泌在脓毒血症/急性损伤的免疫反应中有深远的影响，同时也影响脓毒血症的发展与转归。随着我们对危重病的发病机制深入理解，我们推测脓毒血症是与免疫系统密不可分的疾病，脓毒血症固有免疫反应是被多种免疫细胞和导致功能紊乱的环境因素所调节。因此明确固有免疫细胞参与的调节机制为精准评估患者免疫状态提供机会，有望成为早期脓毒血症的免疫调节治疗的新策略。

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[收稿2015-08-13]

(编辑 张晓舟)

10.3969/j.issn.1000-484X.2016.04.029

黄 鹤(1979年-)，女，在读博士，主治医师，主要从事危重病救治方面的研究。

R392.12

A

1000-484X(2016)04-0576-08

①本文为卫生部科研专项经费项目(201302017)。

②济南军区总医院重症医学科,济南250031。