脓毒症的病理生理基础

介绍

脓毒症概念最早源于古希腊，希波克拉底用其描述机体的腐烂、发臭这一危险病变。数十年来，脓毒症被认为是感染的播散，导致了一系列的临床表现如器官功能障碍，发病率和病死率均较高。败血症可用于描述脓毒症。随后发现，局部感染之后，病原体可不播散，感染可仅仅在局部，但机体产生的炎性介质可随血液传播，这就衍生出了最新的脓毒症概念。

1992年举行的会议指出，由感染引发的全身炎症反应综合征即为脓毒症。感染开始之后机体会出现炎症反应和抗炎反应，随后可出现细胞和器官功能障碍。但目前没有针对炎症反应的救治策略，同时，1992年的诊断太过于敏感而不够特异。鉴于此，1992的概念不够完美，2016年颁布了新的脓毒症概念，将其定义为：严重的、可致命、由感染导致的机体异常的免疫，从而引起的器官功能障碍。脓毒症休克是脓毒症进展之后，机体出现了循环、细胞、代谢异常，病死率大幅度增加。

脓毒症的病理生理

脓毒症最初被定义为感染诱发的全身炎症反应综合征，由定义可见，炎症反应在脓毒症中起到至关重要的作用。Willian Osler率先发现，患者可死于感染诱发的炎症反应，而不是感染本身。随后，Otto Westphal指出，需要研究脓毒症中机体产生的细胞因子以及哪种细胞产生了这些细胞因子，然后人工能否合成这些因子。Freudenberg的研究发现，将LPS敏感的巨噬细胞移植到LPS不敏感的老鼠体内（lipopolysaccharide resistant mice），最终发现这批老鼠在接受LPS后更容易死亡。

脓毒症的病理生理非常复杂，涉及到诸多方面，其中，炎症反应是基石。致病病原体进入机体之后，需要首先被机体识别，随后相关细胞会被激活。识别病原体、相关细胞激活是最基础的反应，也是脓毒症产生的病理生理基础。

病原体的识别需要通过病原体识别受体（pattern recognition receptors，PRRs）来进行，这些受体能够识别病原体产生的相关产物（pathogen-associated molecular patterns,PAMPs）。细胞表面的Toll样受体（TLRs）能够识别细菌产物如鞭毛蛋白、磷脂壁酸脂蛋白等，细胞内的Toll样受体能够识别病毒和细菌的一些遗传物质。其他的受体包括：N样受体、R氧受体、凝集素受体C等。这些受体的激活是识别致病体的第一步，从而才能够启动后续一系列的机体反应如固有免疫和获得性免疫。但机体的这些受体有时候也可识别自身的一些代谢产物如热休克蛋白和HMGB1（高迁移率蛋白1）等物质，从而完成一些机体反应。

固有免疫细胞识别病原体后会释放炎症介质如TNF-α、IL-6和IL-1，这些炎症因子会作用在内皮细胞上，激活凝血系统，引起血管舒张和毛细血管渗漏，使得中性粒细胞和其他炎症介质能够扩散至细胞外，这也是器官功能障碍和低血压的病理生理基础。

上述炎症反应激发了凝血途径，同时机体的天然抗凝系统减弱，最终导致了高凝状态，因而会形成微血栓和小血管的堵塞，严重的可导致弥漫性的血管内凝血。

机体的炎症反应必须被精确调控。在炎症反应过程中，机体会同时启动抗炎反应（anti-inflammatory response syndrome，CARS）。平衡的炎症反应体系会导致病原体的清除和器官功能的恢复；如果炎症反应失控，会引起器官功能障碍和死亡；如果抗炎反应过强，会使得机体免疫受限，从而出现继发感染、二重感染，最终也会引起死亡。

早期研究证实，脓毒症患者细胞功能会下降，从而出现细胞因子产生不足。但后续研究证实，即便是给予刺激因子，也未能改善预后。机体免疫不足，可导致感染的播散，从而出现了器官功能的损害加重。体外试验表明，脓毒症患者外周单核细胞经刺激受释放的TNF-α和IL-6减少；同时，脓毒症患者中性粒细胞的趋化、吞噬等作用也降低。这种免疫降低后续可引起继发感染、二重感染、机会感染。

脓毒症的炎症反应、免疫抑制状态在不同的研究中结果各有不同，提示脓毒症的机制复杂，在不同的个体可展现出不同的状态。总而言之，脓毒症患者的炎症反应是失控的，最终导致了机体的器官功能障碍。这种失控的炎症反应可由病原体诱，但受制于患者的年龄、性别、基因状态、基础疾病等。在评估脓毒症的时候，要同时评估患者炎症反应状态和致病体的毒力。

完