广州都市报

您现在的位置: 细胞 > 细胞结构 > 炎症因子风暴到底做了啥

炎症因子风暴到底做了啥

发布时间:2023-4-9 11:07:14   点击数:

近日,钟鸣、周正、吉芳三位援鄂专家在采访中表示,虽然目前大部分新型冠状病毒感染患者症状较轻,但是部分患者会早期病情较轻,后期突然加重,最终死于多器官功能衰竭,而加重的原因主要是“炎症风暴”。

针对炎症因子风暴的治疗,目前已经成为抗击新冠肺炎时期医疗专家们的共识。

今天我们再从炎症因子-炎症因子风暴-对人体的危害-C5a靶点来进行进一步的说明。

炎症风暴,学术名称为“细胞因子风暴“,是指人体内因剧烈刺激(如感染微生物等)所引起的体液中多种细胞因子(如白细胞介素、趋化因子等)迅速大量产生的现象。

所以,病毒攻击会引起宿主全身性炎症反应,可造成多种组织和器官损伤,使机体发生多器官衰竭甚至死亡。

细胞因子风暴这个概念第一次出现是在年“移植物抗宿主病(GVHD)”,GVHD是由于移植后异体供者移植物中的T淋巴细胞,在受者发动的一系列“细胞因子风暴”刺激下,大大增强了其对受者抗原的免疫反应,对受者靶细胞为目标发动细胞毒攻击。后来人类逐渐发现病毒(如SARS病毒、MERS病毒)、细菌感染也可以引起细胞因子风暴,而这时候攻击宿主细胞的,主要是患者自身的免疫细胞。

年,造成万-1亿人死亡的西班牙大流感,很可能有大量年轻成年人死于细胞因子风暴。年,SARS席卷中国时,细胞因子风暴也是导致许多患者死亡的直接原因。年,甲型H1N1感染导致的急性呼吸窘迫综合征(ARDS)患者中可观察到过度的炎症表现,在这些患者中,是细胞因子风暴,而不是病毒本身导致了肺损伤。

2月16日,全国第1、2例新冠肺炎逝世患者遗体解剖医院完成,成功拿到新冠肺炎病理。目前,这两具解剖病理已被送检。

对此,在年抗击SARS中完成世界首例遗体解剖的中国病理学专家、南方医科大学病理学教授、博导丁彦青16日下午接受羊城晚报记者专访时表示:本次新冠肺炎多数患者发病时症状较轻,确诊住院后部分患者突然加重的情况,很可能与机体发病后产生过多的细胞因子过度反应,导致机体出现“细胞因子风暴”有关。

丁彦青说,细胞因子风暴实际上是调动免疫系统瞬间快速反应,用自杀式的攻击并杀伤病毒,但也导致机体血管及器官组织和细胞损伤,血管通透性增强,血液和血浆外渗。像禽流感和SARS等很多病毒一样,能够触发免疫系统对身体的猛烈攻击。

由于细胞因子风暴还会引发一氧化氮的大量释放,这种物质会进一步稀释血液并破坏血管。所有这些因素综合起来,把血压降到了危险的水平,导致组织缺氧、低血压、多器官功能障碍和弥散性血管内凝血。

因此,他们判断,细胞因子风暴导致肺及多器官损伤及功能衰竭,可能是不少新冠肺炎患者病情突然加重和死亡的主要原因。

炎症因子是什么?

细胞因子是由多种细胞产生的,具有调节功能的分子。它具有调节免疫反应、血细胞生成、细胞生长以及损伤组织修复等多种功能,根据其功能不同分为白细胞介素、干扰素、肿瘤坏死因子超家族、集落刺激因子、趋化因子、生长因子等。细胞因子广泛作用于各个系统,对细胞间相互作用、细胞的增殖分化和效应功能有重要的调节作用。

为了维持机体的生理平衡,抵抗病原微生物的侵袭,防止肿瘤发生,机体的许多细胞,特别是免疫细胞合成和分泌许多种微量的多肽类因子。它们在细胞之间传递信息,调节细胞的生理过程,提高机体的免疫力。

在免疫过程中,免疫细胞可以通过分泌细胞因子,招募更多的免疫细胞,更快地清除病原体。

炎症因子风暴是什么?

机体受到感染或创伤后,免疫系统即刻发挥作用。通过激活人体内的固有免疫和适应性免疫清除异物,恢复体内的动态平衡。

如果异物很容易消除,则不会引起炎症反应。如果异物很顽强或者很多,此时产生的特异性和非特异性免疫不足以消灭异物,机体就会产生炎症反应,从而促进进一步的免疫反应的活化,产生更强的免疫反应,直至异物消除。

如果炎症严重,过度的免疫反应就会引起机体损伤。

在炎症反应中,处于感染处的免疫细胞会分泌细胞因子,细胞因子会引导更多免疫细胞前往受感染处。同时,细胞因子也会激活这些免疫细胞,被激活的免疫细胞则会产生更多的细胞因子,引导更多免疫细胞前往。由此形成一个正反馈调节。

通常情况下,这一正反馈调节受到一定的调控。然而在某些情况下,这种调节机制失灵,机体内免疫细胞被大量活化,进而分泌更多细胞因子,即细胞因子风暴。目前为止,还没有完全了解这一现象的具体成因,但是有推测认为可能是由于免疫系统对新的、高致病的病原体产生的过激反应。

炎症因子风暴会产生什么影响?

由于细胞因子的过度分泌,使得病变部位的血管通透性增大(为了募集免疫细胞),这就导致了病变部位的病原体更容易地进入血管,同时也加速的血管中液体的外渗,从而破坏组织。

炎症因子风暴可以引发多种疾病(包括感染、急性呼吸窘迫综合征(ARDS),败血症、急性胰腺炎、风湿性疾病等。肺部由于结构特殊,其血管通透性在增加将产生极其严重的后果。

急性呼吸窘迫综合征(acuterespiratorydistresssyndrome,ARDS)为临床常见危重症,其发病急、病情重、治疗手段有限,病死率高达40%~70%。ARDS的根本发病原因即细胞因子风暴:肺组织中炎症反应失控,过度免疫应答使大量的免疫细胞在肺中激活、募集。

目前临床上,对于治疗炎症因子风暴的治疗上并没有特异性治疗手段,多采用给予抗感染药物、糖皮质激素辅助等非特异性联合治疗措施。也就是说,目前的治疗方式是在炎症风暴产生之后抑制炎症反应。

新型冠状病毒如何引发细胞因子风暴

新型冠状病毒第一次感染人类,此时人类的免疫系统对这种病毒没有识别能力的,一旦病毒潜入正常细胞,免疫系统将无法辨别敌我。当病毒快速繁衍,而免疫系统也忍无可忍,选择努力清除病毒时,细胞因子风暴就有可能爆发,这就要看免疫系统能否控制住自己的“脾气”,从这点来讲,病毒的毒性取决于其诱导产生的免疫反应破坏性有多强。

病毒进入肺部后,免疫系统派出大量免疫细胞前往肺组织杀敌,如此形成了肺炎,患者表现为发热、咳嗽、呼吸困难。但是这些免疫细胞因为能力不够无法准确歼灭病毒,只能无差别轰炸,并招募更多的免疫细胞前来杀敌,越来越多的免疫细胞和细胞因子聚集。

一旦形成细胞因子风暴,免疫系统不一定能杀死病毒,但是会大量杀死肺部的正常细胞,严重破坏器官功能。

炎症至炎症因子风暴在肺部CT上表现为大片白色,即“白肺”,患者会呼吸衰竭,直至缺氧死亡。

▲新型冠状肺炎患者的肺部CT,大片白色部分即受损的肺

新型冠状病毒感染的ICU患者并不都是急性呼吸窘迫综合征,还有休克、急性心肌损伤、心率失常、急性肾损伤等并发症,患者死因也不仅是呼吸衰竭,许多死亡病例是死于心脏、肾脏、肝脏衰竭,而令这些脏器受损的主要原因就是病毒诱发的炎症因子风暴。

1月24日,《柳叶刀》发表了医院41名新型冠状肺炎的回顾性研究,该研究的重症率32%,死亡率15%,相较武汉整体4%的死亡率明显更高,其中可能的原因是这批患者发生细胞因子风暴的比例更高,导致整体预后更差。

▲论文首页

事实上,在该研究中,重症患者相比轻症患者,血浆多种促炎因子(IL2、IL7、IL10、GSCF、IP10、MCP1、MIP1A、TNFα)表达水平明显更高,而这些炎性指标提示重症患者发生了炎症因子风暴。

炎症因子风暴的治疗策略

细胞因子风暴的治疗关键是早发现、早治疗。

治疗方式主要分为三个方面:(1)消除引起细胞因子风暴的因素;(2)抑制炎症反应;(3)支持治疗。

C5a是广谱炎症放大器,与细胞因子风暴及炎症反应密切相关

补体是一种可介导免疫应答和炎症反应的血清蛋白,活化后具有酶活性,补体系统是指参与补体活化的各种固有成分、调节因子及补体受体等,是人体天然免疫系统的重要组成部分。补体系统激活是一个快速放大的级联反应,主要有三种途径:经典途径、MBL途径和旁路途径,共同途径均是通过C3激活C5,C5裂解产生C5a和C5b,C5b再与下游C6-9组合形成攻膜复合物激活下游信号反应。

图:补体激活的三条路径全过程示意图

C5a是重要的促炎肽类物质,在补体活化产生的炎性介质中生物学活性最强,同时在三条激活途径中均会产生,被称为广谱炎性放大器,是补体过度激活导致剧烈炎症反应的主要效应分子,也是目前补体信号通路中研究最集中的小分子蛋白片段。高致病病毒过度激活补体系统,可能会加剧炎症响应诱发细胞因子风暴,导致急性肺损伤等严重疾病,而在多种生物的实验模型中,中和C5a或缺失其受体C5aR能明显降低炎症响应,在诸多疾病如ALI病症、器官经受缺血—再灌注损伤以及风湿性关节炎中均表现明显,因此使用药物拦C5a能明显缓解炎症反应,是感染、损伤急救药的理想靶点。

图:高致病性病毒诱发细胞因子风暴示意图(公司研发人员原创)

抗C5a可以有效减轻肺损伤,有望适用于新冠病毒肺炎

近年来H5N1、H7N9、SARS和中东呼吸综合征(MERS)冠状病毒感染在全球陆续发生,这些病毒均会引起肺炎或严重肺炎,且几乎所有死亡病例都是因为呼吸窘迫导致的多器官衰竭。在严重肺炎发病过程中补体介导的免疫病理损伤起到非常重要的催化作用:高致病性病毒感染后过度激活补体系统产生C5a,以中性粒细胞为主的多形核白细胞趋化至肺部,导致C5a浓度在肺部快速上升并形成正向循环式级联反应,诱发细胞因子风暴,最终发展为重症肺炎和急性呼吸窘迫综合征,可见补体系统过度激活是高致病性病毒感染机体后诱发后续严重临床后果的根本原因。

2月15日国务院联防联控机制就药物研发和科研攻关最新进展情况召开发布会,明确指出炎症风暴是轻症向重症和危重症转换的一个重要节点,同时也是重症和危重症死亡的重要原因,在现在治疗中对于危重症患者如何抑制炎症因子、细胞因子风暴是

转载请注明:http://www.youlizhouyi.com/xbjg/12803.html

网站简介 | 发布优势 | 服务条款 | 隐私保护 | 广告合作 | 合作伙伴 | 版权申明 | 网站地图

当前时间: