休克是指机体重要器官的组织灌注持续减少或机体细胞群无法维持正常营养代谢而导致的综合征,因其病因多样、病情复杂、病死率高而成为医学界的热点及难点问题之一。简要来说,当发生休克时,机体的变化主要集中在微循环、细胞膜转运和功能、能量代谢、线粒体和免疫功能等。《实用休克杂志》自创刊以来,以休克研究为主线,以休克诊疗为重点,致力于打造基础医学与临床医学共同交流的平台,主要刊发国内外休克以及急危重症相关领域的临床诊疗经验及基础研究进展,同步报道世界休克领域权威杂志《SHOCK》的最新的综述观点,作为《实用休克杂志》的主编,结合今年11月举办的第三届中国休克高峰论坛内容,总结休克相关的部分最新进展,深入探讨休克这一话题。
一、脓毒症与休克液体复苏脓毒症是全球ICU的主要死亡原因。2017年,世界卫生组织仍将脓毒症列为全球重点关注的公共卫生事件。每年有3 150万脓毒症患者,其中,因脓毒症直接死亡患者达600万人,另外,首次治疗出院的300万患者,最终因脓毒症再次入院[1]。Zhang等人认为脓毒症是一种异质性疾病,因此鉴定其亚类可能有助于并优化临床管理,他们在一家大型三级护理医院的ICU中进行了一项回顾性研究,研究对象包括14 993名患者,确定了脓毒症的亚类及其对不同量液体复苏的反应:其中亚类1比例最大、死亡率最低,被认为是基础类型,亚类2的特征是具有呼吸功能障碍,亚类3的特征在于MOD(肾脏/凝血功能障碍/肝脏/休克),亚类4的特征是有神经功能障碍。其中亚类3的死亡率最高(45.4%)[2]。目前,我们仍需要进行前瞻性试验以验证这些分类及其意义。Xu等分析了6 134名成人脓毒症患者,结果显示,在ICU期间,男性患者比女性患者更需要透析、通气支持和更多的血管活性药物(多巴胺,去甲肾上腺素和肾上腺素)[3]。
二、脓毒症免疫反应脓毒症从病因上来说可以认为是感染导致机体免疫反应失控,因此,更深入的了解脓毒症时机体的炎症机制对于脓毒症及脓毒性休克的治疗具有重要意义。姚咏明教授的研究中发现调节性T细胞(Tregs)在脓毒症后继发铜绿假单胞菌感染中通过调节炎症反应发挥重要作用[4]。他的团队还综述分析了目前有关IL-34在生理和病理条件下的作用的研究,IL-34参与多种信号传导途径及生物学行为,包括细胞分化、黏附/迁移、增殖、代谢和存活。其释放与炎性刺激有关,在感染和炎症性疾病等病理状态下,IL-34具有强大的免疫调节作用,探讨了IL-34作为疾病生物标志物和治疗靶标的潜在意义,认为IL-34有望成为临床治疗多种疾病的新治疗靶标[5]。此外,高敏等人发现丹参酮II-A(TSN)通过免疫调节作用改善了微生物脓毒症的免疫抑制,可以剂量和时间依赖性的方式提高脓毒症小鼠的存活率[6]。Hotchkiss等人首次评估抗程序性细胞死亡配体1免疫检查点抑制剂(BMS-936559)的安全性和药代动力学及其对脓毒症相关免疫抑制参与者免疫生物标志物的影响[7],在该临床评估中,BMS-936559耐受性良好,但需要对程序性细胞死亡蛋白-1/程序性细胞死亡配体1途径抑制进行进一步的随机试验,以评估其在脓毒症患者中的临床安全性和有效性。Francois等人利用重组人IL-7(CYT107)首次对脓毒症患者的适应性免疫缺陷进行免疫辅助治疗[8]。CYT107缺失对CD4+和CD8+免疫效应细胞作用,这是脓毒症的一个标志,可能是其发病率和死亡率的关键机制。CYT107为脓毒症患者恢复适应性免疫治疗开辟了一条新的途径。这种以免疫为基础的疗法可保护患者免受多种病原体的侵害,包括优先针对免疫力受损患者的多药耐药细菌。
三、线粒体损伤线粒体不仅是细胞能量来源的主体,而且还介导了细胞的内部凋亡通路,研究已经证明脓毒症会导致线粒体的结构和功能损伤,因此,对于脓毒症患者,保护其线粒体对于改善预后可能具有重要意义。姚咏明教授团队已发现在脓毒症的初始阶段,PGC-1α和转录因子的上调会促进线粒体融合与分裂,但是,Mfn1/2及OPA-1分裂蛋白表达减少和DRP-1表达增加打破了线粒体融合与分裂的平衡,导致线粒体分裂增加。此外,PINK-1在线粒体上的积累会诱导PARK从细胞质向线粒体外膜的转运,从而引发线粒体自噬[9]。因此,在脓毒症期间能维持线粒体融合和分裂的平衡,减少线粒体自噬或线粒体裂变的药物可能会改善线粒体功能障碍和器官衰竭。
四、代谢组学研究代谢紊乱是脓毒症发展过程中重要的病理生理变化之一,陈芳等人通过GC-MS代谢组学技术初步研究了脓毒症存活组和死亡组大鼠的代谢改变,共筛选出30个差异代谢产物,并推测血清代谢组学的改变可以提示脓毒症大鼠的预后[10]。血必净(XBJ)注射液是一种中药注射液,可通过减少多器官功能障碍来提高脓毒症大鼠的存活率。蒋宇等人利用血必净处理脓毒症大鼠,结果表明,在假手术,CLP(盲肠结扎穿孔组)和CLP-XBJ组之间,大鼠血浆中有明显的代谢变化,在这些组之间鉴定出21种不同的代谢产物[11]。这些代谢物主要反映了能量代谢、葡萄糖代谢和氨基酸代谢的紊乱,但仍需要进一步的研究来确定血必净的作用机理。
五、生物标志物的应用在Chaudry教授带来的《SHOCK》最新接收的文章中,Feng等人使用外周血的基因表达谱作为潜在的预后/诊断工具,检查了1-磷酸鞘氨醇(S1P)及其受体1(S1PR1)相关的生物标记物能否预测脓毒症患者的生存。结果鉴定出与脓毒症患者生存相关的62个基因和16个基因的S1PR1相关分子标记(SMS)。因此,S1PR1依赖性基因参与脓毒症的发生发展,这项研究为预测脓毒症患者的生存提供了新的基因特征[12]。
六、儿茶酚胺的非血流动力学效应休克的重要临床标志包括:动脉低血压和乳酸酸中毒。由于低血压的程度和持续时间是决定休克患者预后的主要因素,因此使用升压药是此类患者治疗的基础。目前指南推荐儿茶酚胺类作为首选药物。然而,儿茶酚胺除了可以升压外,还具有一系列非血流动力学效应,儿茶酚胺的非血流动力学效应主要表现为其对能量代谢,免疫调控以及对线粒体功能的影响[13]。在休克状态下,儿茶酚胺通过促进高血糖症和高乳酸血症引起代谢亢进,并进一步增加氧的需求量,这可能导致其他器官损伤。炎症反应在感染性及非感染性疾病中,均是导致细胞和组织功能障碍的主要机制。感染和创伤等刺激能促使炎症反应元件形成,最终导致细胞、组织、器官发生损伤,对于促进休克的发生与进展具有重要作用。抑制炎症反应的发生可能是防治休克发生的一个重要靶点。研究已证明儿茶酚胺具有促炎和消炎的“双刃剑”作用,但最近的研究表明,儿茶酚胺具有免疫抑制作用,会增加患者继发感染的风险,更有趣的时,一般传统认为,血清乳酸水平是组织缺氧的标志,临床上常将其当作判断休克严重程度和预后的指标,而Nolt等研究表明,乳酸可能本身就能对局部环境产生免疫抑制作用[14]。此外,儿茶酚胺还可以促进线粒体解偶联,并加重氧化应激,继而进一步加剧线粒体功能障碍。
七、失血性休克院前血浆输注Chaudry教授从Timothy Billiar处引用的数据证明了对于创伤患者在空中转运前输注血浆能显著改善其预后,在Sperry等人的研究中,观察了501名因严重创伤而发生失血性休克的患者,其中标准护理组的30d死亡率为33%,而院前血浆输注组中,患者的死亡率为23.2%,这也表面院前使用通用供体无交叉配对的血浆是安全的。血浆是机体遭受严重创伤后的潜在复苏液,例如早期血浆输注能以特定的方式改变患者的炎症介体谱。在Pusateri等人最新的研究中也报道当转运时间超过20min时,院前血浆与生存获益相关,且院前血浆输注无严重不良事件发生[15]。这些结果可能将改变重伤患者院前复苏的现行救治原则。
[1] |
Albert VC, Mommert M, Boccard M, et al. Source of Circulating Pentraxin 3 in Septic Shock Patients[J]. Front Immunol, 2018, 9(4): 3048. |
[2] |
Zhang Z, Zhang G, Goyal H, et al. Identification of subclasses of sepsis that showed different clinical outcomes and responses to amount of fluid resuscitation:a latent profile analysis[J]. Crit Care, 2018, 22(1): 347. DOI:10.1186/s13054-018-2279-3 |
[3] |
Xu J, Tong L, Yao J, et al. Association of Sex With Clinical Outcome in Critically Ⅲ Sepsis Patients:A Retrospective Analysis of the Large Clinical Database MIMIC-Ⅲ[J]. Shock, 2019, 52(2): 146-151. DOI:10.1097/SHK.0000000000001253 |
[4] |
Hu ZQ, Yao YM, Chen W, et al. Partial Depletion of Regulatory T Cells Enhances Host Inflammatory Response Against Acute Pseudomonas aeruginosa Infection After Sepsis[J]. Inflammation, 2018, 41(5): 1780-1790. DOI:10.1007/s10753-018-0821-8 |
[5] |
Ge Y, Huang M, Yao YM. Immunomodulation of Interleukin-34 and its Potential Significance as a Disease Biomarker and Therapeutic Target[J]. Int J Biol Sci, 2019, 15(9): 1835-1845. DOI:10.7150/ijbs.35070 |
[6] |
Gao M, Ou H, Jiang Y, et al. Tanshinone IIA attenuates sepsis-induced immunosuppression and improves survival rate in a mice peritonitis model[J]. Biomed Pharmacother, 2019, 112: 108609. DOI:10.1016/j.biopha.2019.108609 |
[7] |
Hotchkiss RS, Colston E, Yende S, et al. Immune Checkpoint Inhibition in Sepsis:A Phase 1b Randomized, Placebo-Controlled, Single Ascending Dose Study of Antiprogrammed Cell Death-Ligand 1 Antibody (BMS-936559)[J]. Crit Care Med, 2019, 47: 632-642. |
[8] |
Francois B, Jeannet R, Daix T, et al. Interleukin-7 restores lymphocytes in septic shock:the IRIS-7 randomized clinical trial[J]. JCI Insight, 2018, 3(5): :e98960. DOI:10.1172/jci.insight.98960 |
[9] |
Wu Y, Yao YM, Lu ZQ. Mitochondrial quality control mechanisms as potential therapeutic targets in sepsis-induced multiple organ failure[J]. J Mol Med (Berl), 2019, 97(4): 451-462. DOI:10.1007/s00109-019-01756-2 |
[10] |
陈芳, 蒋宇, 邹联洪, 等. 基于GC-MS代谢组学技术的脓毒症大鼠预后的初步研究[J]. 实用休克杂志, 2018, 2(5): 276-278. |
[11] |
Jiang Y, Zou LH, Liu SL, et al. GC/MS-based metabonomics approach reveals effects of Xuebijing injection in CLP induced septic rats[J]. Biomed Pharmacother, 2019, 117: 109163. DOI:10.1016/j.biopha.2019.109163 |
[12] |
Feng A, Rice AD, Zhang Y, et al. Increased survival in the absence of tlr-3 is attributed to improved bactericidal activity of the alveolar macrophage in a murine model of klebsiella pneumoniae[J]. Shock, 2018, 49(6S): 9-142. |
[13] |
Hartmann C, Radermacher P, Wepler M, et al. Non-Hemodynamic Effects of Catecholamines[J]. Shock, 2017, 48(4): 390-400. DOI:10.1097/SHK.0000000000000879 |
[14] |
Nolt B, Tu F, Wang X, et al. Lactate and Immunosuppression in Sepsis[J]. Shock, 2018, 49(2): 120-125. DOI:10.1097/SHK.0000000000000958 |
[15] |
Pusateri AE, Moore EE, Moore HB, et al. Association of Prehospital Plasma Transfusion With Survival in Trauma Patients With Hemorrhagic Shock When Transport Times Are Longer Than 20 Minutes:A Post Hoc Analysis of the PAMPer and COMBAT Clinical Trials[J]. JAMA Surg, 2019, 18: e195085. |