肺炎支原体肺炎患儿并发血管栓塞机制研究进展

董春娟，宁静，徐勇胜

天津市儿童医院呼吸科，天津300134

支原体是最小的能单独生存并自我复制的病原体，缺乏细胞壁成分，其中具有致病性的为肺炎支原体（MP）、人型支原体和解脲支原体。MP 是学龄期儿童社区获得性肺炎的常见病原体［1］。轻症肺炎支原体肺炎（MPP）可呈自限性，重症患儿可出现低氧血症、呼吸衰竭、急性呼吸窘迫综合征及多脏器功能衰竭等，还可引起血液、消化、神经肌肉、心血管、泌尿、皮肤黏膜等多系统肺外并发症［2］。近年来MPP伴发急性肺栓塞、脑梗死、深静脉血栓、动脉栓塞、心腔内血栓有不少病例报道，此类并发症临床表现无特异性，进展快，一但出现可危及生命，或遗留严重后遗症。MPP 并发血栓形成的发病机制并不明确，可能与MP 直接侵袭、间接免疫损伤、血管炎、高细胞因子血症、高凝状态等有关。现就儿童MPP 并发血管栓塞机制相关研究综述如下。

1 MP直接侵袭诱导炎症反应

MP 黏附于呼吸道上皮表面，释放活性氧自由基，损伤气道上皮纤毛细胞，并依靠滑动到达下呼吸道纤毛细胞底部，机体固有免疫细胞通过TOLL 样受体1 非特异性识别MP，释放细胞因子，如白细胞介素（IL）18 和IL-8 等［2］。IL-18 刺激辅助性T 细胞（Th），引起Th1 型细胞因子反应参与炎症，Th2 型细胞因子反应活化B 细胞并产生抗体。IL-8 招募并活化中性粒细胞，释放髓过氧化物酶、中性粒细胞弹性蛋白酶等，加重炎症反应及组织损伤。上述MP 诱发的细胞因子反应造成影像学检查可见的肺部浸润影。研究发现，肺炎支原体能从上皮细胞内穿透并通过黏膜屏障，进入血液循环，侵袭肺外组织，MP血症亦被证实存在［2］。有学者在MP 感染合并大脑中动脉栓塞患者的脑脊液中培养出MP 或检出MP DNA，表明MP 具有直接侵袭肺外组织的能力［3］。HIGUCHI 等［4］通过电子显微镜对尸检标本进行观察，发现3 例急性心肌梗死患者冠状动脉粥样硬化斑块中均存在MP 及衣原体，推测MP 混合感染可活化巨噬细胞，释放细胞因子，加重斑块不稳定性。RHODES 等［5］报道1 例合并MP 感染的淋巴瘤患者，以发作性脑病及共济失调为主要表现，对该患者脑组织活检，发现了MP 入侵脑微血管内皮细胞的病理学证据。以上研究均提示，MP可直接侵袭肺外组织血管内皮细胞，可在局部引起类似于气道上皮的炎症反应，产生血管损伤。部分MP 感染合并脑梗死患者脑脊液中白细胞增高，也支持MP 能引起局部炎症损伤［6］。从患者发病时间看，MP 相关早发性脑梗死可出现在呼吸道症状发生后3 d，腹部血管栓塞可出现于呼吸道症状发生后5 d，MP 引起早发型肺外损害或血管栓塞可能与直接侵袭有关［7］。

2 MP产生抗体或免疫复合物造成间接损伤

MP 的P1 黏附蛋白和黏附相关蛋白的羧基末端与真核细胞中的细胞骨架蛋白、纤维蛋白原等具有高度同源性。MP 感染产生的抗体可与人体正常组织抗原反应，循环抗原抗体复合物激活补体，刺激中性粒细胞产生趋化因子，招募更多炎症细胞进入病变部位，释放炎症介质，引起血管内皮炎症损伤。血栓形成可发生在MP 感染早期或恢复期，但多发生在疾病病程的2～3 周，也支持间接免疫炎症是血栓形成的重要因素［6，8］。超过50%的合并血栓形成的MPP 患儿出现自身免疫性疾病相关抗体升高也支持上述观点［9］。大部分合并血管栓塞的MPP患儿对糖皮质激素或丙种球蛋白等免疫疗法反应良好，均提示免疫炎症为MP血管损害的重要机制。

3 MP引起血管炎症病变

MP 可以引起血管炎症病变。已有报道MP 可引起过敏性紫癜或荨麻疹性血管炎，其组织病理学表现为白细胞碎裂性血管炎，以血管内皮细胞肿胀伴坏死、血管周围嗜中性粒细胞浸润为特点［10-11］。据报道，超过10%的中国川崎病患儿合并MP 感染［12］。川崎病发病机制可能与感染后超抗原反应有关，临床表现与MP 感染者有诸多相似之处，MP 可引起肺外心血管并发症如心肌炎、心包炎、血管栓塞等，进而有学者提出MP 感染可能为川崎病病因之一［12］。OVETCHKINE 等［13］报告1 例8 岁男童MP 感染后偏瘫，脑血管数字减影血管造影发现大脑中动脉及分支多发炎性狭窄及扩张，伴有脑脊液中白细胞增高，提示脑血管炎症改变。TAKAHASHI 等［14］报道1 例10 岁男童患MPP 合并肢体疼痛，该患儿颈部血管超声提示颈总动脉内中膜增厚，MRI 示颈总动脉管壁高信号，但无狭窄及血栓形成，经糖皮质激素治疗后，颈总动脉内中膜厚度正常化。亦有报道称，MP 感染患者PET-CT 示颈动脉和椎动脉的示踪剂摄取增加，冠状动脉造影示3 支冠状动脉均呈瘤样改变，予阿奇霉素及糖皮质激素后，患者临床症状和生化指标逐渐改善［15］。另有报道，1 例12 岁女童上呼吸道感染后出现急性双侧视力丧失，临床检查发现双侧视网膜霜状分支状血管炎，除MP IgM、IgG阳性外，其他病原学检查均阴性，经大环内酯类抗生素及糖皮质激素治疗后，视力显著提高［16］。上述研究均表明，MP 感染能引起如过敏性紫癜等小血管炎，冠状动脉受累的中等管径血管炎，以及颈总动脉、椎动脉等受累的大血管炎。

4 MP感染引起高细胞因子血症

MP感染后，淋巴细胞、单核巨噬细胞浸润，产生炎症介质，进而增强宿主防御机制，以利于病原体清除。但过度炎症反应可引起组织损伤，诱导内皮细胞和单核细胞表达组织因子，引起白细胞与血管内皮细胞黏附、聚集，启动内外源性凝血机制，使炎症反应扩大，促进血栓形成。有研究结果显示，MPP患儿特别是难治性肺炎支原体肺炎（RMPP）患儿中血液中C 反应蛋白（CRP）、肺泡灌洗液中干扰素γ（IFN-γ）、IL-1β、IL-4、IL-6、IL-10、肿瘤坏死因子α（TNF-α）较对照组均明显增高，提示RMPP 存在细胞因子风暴［17］。临床实践也发现，合并血栓形成的MPP 患儿炎症因子指标普遍较高，肺部影像学表现更严重。

CRP 能启动局部炎症，也能通过降低一氧化氮生物利用度、抑制前列腺素I2活性、刺激体内单核细胞分泌组织因子、激活补体等促进血栓形成［18］。研究表明，无深静脉血栓高危因素的新型冠状病毒肺炎患者中，住院治疗期间合并肺栓塞者的CRP 及D-二聚体水平较未合并肺栓塞者明显增高［19］。

IFN-γ 是感染期间加强免疫监视的细胞因子及炎症因子。体外实验表明，通过结扎小鼠下腔静脉，引起野生型及IFN-γ 基因缺陷型小鼠血栓形成；敲除IFN-γ 基因后，小鼠血栓体积、质量、横截面积均较小，血栓后期血管内皮细胞生长因子表达增加，新生血管形成更快［20］。

IL-6 是级联反应后期的促炎介质，能诱导肝脏产生CRP 和纤维蛋白原，加速血栓形成，也能够刺激肝脏产生纤溶酶原激活抑制物，导致机体纤溶功能低下。动物实验表明，在小鼠静脉血栓形成过程中，应用单克隆抗体下调IL-6表达，会抑制单核细胞募集，减轻血栓期间炎症反应，抑制静脉壁纤维化［21］。促炎细胞因子IL-1β 能活化IL-6 信号系统，并具有增强血小板与胶原、纤维蛋白原结合的潜能，且能降低蛋白C系统抗凝活性［22］。

TNF-α 通过细胞因子网络诱发全身炎症反应，导致血流动力学改变、微血管损伤及血栓形成，亦能通过促进纤溶、胶原溶解和新生血管形成在血栓溶解过程中发挥作用［23］。临床研究观察到，下肢深静脉血栓患者循环IL-6、IL-8、TNF-α 水平较对照组增高，溶栓治疗后患者体征好转，上述细胞因子水平亦下降［24］。临床试验也证实，以IL-1β 为治疗靶点的人源化单克隆抗体Canakinumab 对反复发生的心脑血管事件具有积极有益的效果［25］。

以上体内外实验均表明，促炎细胞因子既能使炎症反应扩大，参与内皮细胞损伤，也能破坏凝血、抗凝和纤溶系统之间的平衡，易于血栓形成，抑制血栓溶解。

5 MP感染导致高凝状态

5.1 D-二聚体 多数研究发现，合并血管栓塞的MPP 患儿早期常出现D-二聚体升高。D-二聚体水平增高反映血液高凝状态、血管内血栓形成及继发纤溶亢进的发生。D-二聚体已被广泛应用于血栓性疾病的诊断、疗效评估及预后判断［26］。虽然D-二聚体在儿童肺栓塞中的意义不如成人，但研究表明，MPP 患儿较正常儿童D-二聚体增高，合并肺内外损害的RMPP患儿血浆D-二聚体及纤维蛋白原水平较普通MPP患者升高［27］。D-二聚体多于MP感染后1周左右增高，2 周达峰值，与MP 引起血管栓塞好发时间基本相符［8］。有学者发现，儿童肺栓塞患者D-二聚体均高于500 μg/L［28］。LIU 等［9］总结了43 例合并血管栓塞MPP 患儿的临床特点，发现58.1%的患儿D-二聚体＞5 mg/L。

5.2 抗凝蛋白缺乏 抗凝血酶Ⅲ、蛋白C 及蛋白S为肝脏合成的抗凝蛋白。抗凝血酶Ⅲ及蛋白C与活化凝血因子结合，灭活凝血因子，维持着凝血与抗凝间的动态平衡；蛋白S 为活化蛋白C 的辅因子。PACHET 等［29］在1 例MPP 合并左侧胸膜炎及脾栓塞患儿中检测到抗凝血酶抗体，经抗感染及抗凝治疗，抗凝血酶抗体消失。求伟玲等［30］报道，1 例MPP 合并脾梗死患儿蛋白S活性短暂性降低，发病3个月后恢复正常。BROWN 等［31］报道1 例MPP 患儿合并下肢静脉血栓及肺栓塞，该患儿出现暂时性活化蛋白C抵抗，抗凝治疗后蛋白C 抗性正常化。上述报道提示，MP 感染可引起抗凝蛋白活性暂时性下降，造成机体高凝状态，易于血栓形成。

5.3 抗磷脂抗体 抗磷脂抗体包括抗心磷脂抗体、狼疮抗凝物及抗β2 糖蛋白1 抗体等。抗磷脂抗体是针对磷脂结合蛋白和凝血因子的一组抗体谱系，通过辅因子β2 糖蛋白1 发挥作用。抗磷脂抗体持续阳性是抗磷脂综合征的重要特征，该综合征主要表现为反复动静脉血栓形成、病理妊娠和血小板减少等［32］。MPP 患者可出现抗磷脂抗体阳性，且以肺外表现为主的MP 感染者或重症MPP 患者抗心磷脂抗体的滴度往往更高。抗磷脂抗体能取代天然抗凝血膜联蛋白A5与阴离子结构结合，从而暴露促凝的磷酯酰丝氨酸，还可通过抑制凝血酶调节蛋白对血浆蛋白C的活化，抑制抗凝血酶Ⅲ的活性，促进血栓形成［33］。抗心磷脂抗体与内皮细胞、血小板表面的磷脂结合，可导致血管内皮损伤，释放多种促凝及抗纤溶物质，造成血小板活化、聚集。内皮细胞被破坏后，缺少了内皮细胞膜上的血栓调节蛋白和内皮源性蛋白C 受体，蛋白C 系统无法正常发挥作用。抗磷脂抗体通过上述作用使机体处于血栓前状态。有研究发现，43 例合并血栓形成的MPP 患儿，60%的患儿出现抗心磷脂抗体，64%的患儿合并抗β2糖蛋白1 抗体的暂时性阳性，认为MPP 患儿若抗磷脂抗体阳性，则其血栓形成风险增加［9］。PACHET 等［29］对9例并发血管栓塞及抗磷脂抗体阳性MPP患儿进行观察，发现抗磷脂抗体多呈现一过性阳性，随访过程中未再出现新发血栓事件。既往研究认为，与原发性抗磷脂综合征不同，感染诱发抗磷脂抗体并不具有抗β2 糖蛋白1 活性，不增加血栓风险。但近年来有学者通过系统分析293 例感染后抗磷脂抗体阳性患者的转归，发现24.6%的患者出现持续抗体阳性及抗磷脂综合征的症状，43.7%的患者出现暂时性抗体阳性以及血栓事件，其中14 例（4.8%）为MP感染导致［34］。总之，MP感染后出现抗凝因子暂时性缺乏或抗磷脂抗体阳性，均提示MP 感染后存在血液高凝状态，易于血栓形成。

5.4 基因缺陷 目前已知单核苷酸多态性与静脉血栓形成密切相关，如凝血因子Ⅴ基因Leiden突变、凝血酶原基因G20210A 突变、亚甲基四氢叶酸还原酶（MTHFR）基 因C677T 突 变 等。MTHFR 基 因C677T 突变在亚洲人群中更常见，该突变可导致高同型半胱氨酸血症，增加血栓形成风险。有报道称，MP感染合并脑栓塞患儿存在MTHFR 基因C677T纯合突变，导致同型半胱氨酸显著增高，增加血栓形成风险［9］。亦有学者发现同患MPP合并静脉血栓及肺栓塞的双胞胎患儿，全外显子检查发现MTHFR 基因C677T 杂合突变，但并未引起高同型半胱氨酸血症［35］，遂需要更多研究明确单核苷酸多态性在MP相关血栓形成中作用。

总之，MP 感染导致血管栓塞机制可能涉及MP直接侵袭肺外血管组织，在局部诱导炎症反应，导致局部血管炎，加之免疫因素所致血管内皮损伤，高细胞因子血症及血液高凝状态等。但其具体病理生理机制仍需要更多研究工作加以明确。