细胞因子水平与脓毒性肾损伤相关性研究

脓毒症及其相关的脓毒性休克和多器官功能障碍综合征, 是当前非心脏重症监护病房病员死亡的主要原因, 也是当代重症医学面临的焦点和难点问题。在全球范围内, 脓毒症的患病率、病死率及相关治疗费用在逐年增加中, 每年约有1800万人发生脓毒症, 每日大约1400人死于脓毒症。人口老龄化和慢性疾病的增加、人类的医疗活动如肿瘤化疗和器官移植后免疫抑制剂的应用, 都是导致脓毒症患病率增加的重要原因。脓毒症已构成对人类健康、社会稳定以及经济发展的巨大威胁和压力。

目前, 脓毒症及脓毒症休克合并相对肾上腺皮质功能不全 (relatived adrenal insuficiency, RAI) 的存在已被广泛认同, 它可直接影响患者的治疗、预后和住院时间。因此, 对于脓毒性肾损伤的研究极为重要。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择我院2006年11月至2009年10月收治的28例RAI患者, 另外选取28例未引起肾脏损害的SLE患者为对照组。所有病例均符合美国风湿病学会 (ARA) 1982年修订的SLE诊断标准。

1.2 实验方法

ICAM-1测定:SICAM-I测定ELISA法。试剂盒由南京建成试剂公司提供, 由美国原装进口, 严格按说明书操作。

白介素-18的测定:采用美国Genzyme公司的IL-18 EISA试剂盒, 采用酶联免疫吸附法, 操作严格按照试剂盒说明书进行, 用PBS作为阴性对照。每份标本均设有复孔, 结果取其平均值。

1.3 统计方法

数据采用SPSS 18.0/PC软件包处理, 极显著水平为P<0.01, 所有数据采用平均数±标准差。

2 结果

2组患者ICAM-1与IL-18的水平分别见表1。

由表1可知, 不同患者ICAM-1与IL-18的水平差异极显著。

3 讨论

3.1 ICAM-1在脓毒症炎症反应中的作用

脓毒症主要表现为全身炎症反应综合征 (SIRS) 。在炎症早期, 血管内皮细胞表面的ICAM-1及其受体LEA-1对于中性粒细胞与血管内皮细胞间的最初粘附几乎不起作用。相比之下, L选择素分子与其配体B选择素的结合则发挥重要的作用。此时, 中性粒细胞表面L选择素和内皮细胞表面E-选择素的表达水平较高, 抗L选择素分子的单抗隆抗体可明显阻断这种早期粘附。在随之发生的中性粒细胞与血管内皮进一步黏附并穿越血管内皮的过程中, 选择素分子与其配体的结合则几乎不起任何作用, 而ICAM-1与LEA-1的相互作用上升到关键地位。已经钻附于血管内皮细胞的中性粒细胞L选择素分子表达水平显著下降, 在趋化因子的诱导下, LFA-1表达则明显升高, L选择素表达下调可减少对已粘附中性粒细胞的牵拉作用, 有利于LFA-1介导的中性粒细胞穿越血管内皮细胞[1]。事实上, 中性粒细胞与血管内皮细胞间的粘附作用是在血管内皮细胞膜结合因子调节作用下多种黏附因子按顺序协调作用的复杂过程。内皮细胞被炎症介质激活后, 表达高水平的ICAM-1, 后者与中性粒细胞上的LEA-1结合, ICAM-1结合加固了中性粒细胞与内皮细胞的粘附, 也激发并提高细胞内游离钙离子的浓度, 从而激活鸟普三磷酸酶 (CTPase) , 特别是膜上的RHO家族和酪氨酸激酶, 这些信号通路的激活导致广泛的细胞骨架重塑, 也改变了内皮细胞的收缩功能, 为白细胞的渗出提供便利。这种信号传递亦可介导PSGLI胞浆区与细胞骨架蛋白如肌动蛋白结合, 使粘附的中性粒细胞变形, 在血管内皮上粘附、延伸, 进而通过内皮细胞间隙游走到内皮下的炎症组织中。有研究通过盲肠结扎穿孔术建立脓毒症小鼠模型, 发现ICAM-1基因敲除小鼠肺内白细胞浸润和肝脏损害程度比野生型小鼠明显减轻, 且血浆中促炎介质TNF-a、IL-6浓度降低, 抗炎介质1-10浓度升高。Basit等在内毒素诱导的小鼠急性肺损伤中, 给予内毒素后, 肺泡灌洗液中中性粒细胞数量提高1加倍, 而分别给予ICAM-1抗体和LFA-1抗体治疗后, 灌洗液中的中性粒细胞数分别减少51%和58%, 提示ICAM-1与中性粒细胞anti ICAM-1间的相互作用在促进肺组织中性粒细胞聚集中起关键作用。在ICAM-1小鼠和使用anti ICAM-1抗体的小鼠中, 可见中性粒细胞虽聚集在肝小血管内, 但跨内皮迁移被终止, 小鼠肝损伤明显减轻必润, 因此, 脓毒症中ICAM-1表达上调, 可介导中性粒细胞在组织器官中的聚集, 导致多器官功能损伤。

ICAM-1在脓毒症的病理生理过程中发挥着正负双重作用, 一方面在机体正常的免疫反应中它促进中性粒细胞向炎症部位游走, 通过PMN所分泌的弹性蛋白酶、胶原酶分解坏死组织, 或通过PM囚呼吸爆发所生成的02户杀灭细菌, 从而起保护作用;另一方面脓毒症中过度表达的ICAM.1可促进大量中性粒细胞在器官中的聚集, 导致器官功能受损[2]。因此, 适当抑制过度表达的ICAM-1, 而充分发挥PMN杀灭细菌的保护作用, 无疑是治疗脓毒症的极好措施之一。目前已有这方面的尝试∶ (1) 直接利用单克隆抗体阻断ICAM-1与配体相结合, 抑制中性粒细胞的过度渗出浏。 (2) 利用低敏的寡聚核昔酸作用于内皮细胞的m R N A, 使ICAM, 1的转录受阻或转录信息紊乱从而减少ICAM-1等猫附分子表达[3]。 (3) 敲除ICAM-1基因, 抑制其表达的中医中药制剂, 如姜黄素。目前, 抗ICAM-1治疗大多仍处于动物实验阶段, 但其应用前景广阔, 为临床脓毒症防治开辟了新的治疗思路, 提供了新的治疗途径[4]。

Essam等提出, ICAM-1在肝窦内皮细胞和肝细胞的表达及Mac-1 (CDliB/CDl8) 在中性粒细胞中的表达对中性粒细胞参与实质细胞的损伤是必需的, 且使用anti-ICAM-1单克隆抗体治疗的小鼠中, 可见中性粒细胞虽聚集在肝小血管内。但跨内皮迁移被终止。小鼠阡损伤明显减轻[5]。在肾缺血再灌注损伤中。ICAM-1抗体免疫组化试验显示, 肾血管、肾小管和肾皮质等部位的ICAM-1表达明显增多, 肾损伤明显。肾功能障碍。而敲除ICAM-I基因则明显减轻肾损伤。保护肾功能。因此抑制ICAM-I表达, 减少组织中中性粒细胞的聚集对组织起保护作用。

3.2 白介素-18

IL-18主要由活化的巨噬细胞产生, 可以诱导Th2型细胞因子的产生, 与IL-12协同刺激Thl细胞的活化。活化的IL-18可以刺激THl、CD8+T细胞和NK细胞的活化增生及IFN-Y的产生。有研究表明[6]LN患者肾组织IL-18mRNA及蛋白表达量均较正常肾组织显著增高。因此, IL-18与脓毒性肾损伤有密切的联系。

4 结语

脓毒性肾损伤其致病机理目前已基本明晰, 脓毒性肾损伤造成广泛的炎症, 且以肾损伤较为典型, 通过相关细胞因子介导, 参与炎症反应, 并产生对脏器以及身体的损伤, 基于前人的研究, 可根据相应的细胞因子, 根据病情, 对细胞因子或者细胞因子参与的信号途径进行干扰 (阻断或激活) , 从而起到一般药物难以达到的效果, 为今后对于脓毒血症, 尤其是脓毒性肾损伤的治疗方法提供一条新的途径以及突破点。

摘要：目的探讨血清中ICAM-1与IL-18与脓毒性肾损伤的相关性。方法采用酶联免疫吸附法分别测定血清中ICAM-1与IL-18的水平。结果不同患者ICAM-1与IL-18的水平差异极显著。结论患者血清中ICAM-1与IL-18的水平与脓毒性肾损伤具有很大相关性。

关键词：脓毒症 (CLP模型) ,肾损伤,肾组织ICAM-1,白介素-18

参考文献

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