石麗媛,閆福嶺
(1.東南大學(xué)醫(yī)學(xué)院,江蘇 南京 210009;2.東南大學(xué)附屬中大醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科,江蘇南京 210009)
感染是急性腦卒中患者的常見(jiàn)并發(fā)癥之一,Vargas等將其命名為腦卒中相關(guān)性感染(SAI),發(fā)生率高達(dá)21% ~65%[1],直接影響腦卒中患者的預(yù)后。SAI的危險(xiǎn)因素除了年齡、昏迷、高熱、肺部疾病、心臟病變、卒中史、機(jī)械通氣、腦中線移位、入院時(shí)血糖水平、急性生理與慢性健康評(píng)估I(APACHE)評(píng)分、鼻飼管和導(dǎo)尿管的使用狀況外,還包括卒中后的免疫抑制狀態(tài)。
早在1974年Howard等[2]就提出了腦卒中后存在外周免疫抑制,并認(rèn)為是腦卒中后感染易感性增加的一個(gè)原因。2003年P(guān)rass等[3]通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)也證明,腦卒中后確實(shí)存在一定程度的免疫抑制,并提出腦卒中誘導(dǎo)的免疫缺陷綜合征(stroke-induced immunodeficiency syndrome)。Prass等證明,在大腦中動(dòng)脈閉塞模型鼠的鼻腔接種200集落形成單位的肺炎鏈球菌,即可發(fā)生嚴(yán)重的肺炎和菌血癥。然而,假手術(shù)鼠發(fā)生相類(lèi)似的感染則需要200 000集落形成單位,說(shuō)明對(duì)正常鼠無(wú)害的少量細(xì)菌,即可造成卒中模型鼠嚴(yán)重的肺炎和菌血癥,因此推斷腦卒中可導(dǎo)致機(jī)體免疫功能抑制。
腦卒中后免疫系統(tǒng)存在多方面的的改變,主要表現(xiàn)為免疫細(xì)胞數(shù)量減少、功能下降及細(xì)胞因子水平改變、免疫器官變化。
Prass等[3]觀察野生型小鼠的腦卒中模型發(fā)現(xiàn),腦卒中可引起廣泛的淋巴細(xì)胞凋亡,包括B細(xì)胞、T細(xì)胞和自然殺傷細(xì)胞(NK細(xì)胞),也使得Th1(輔助性T細(xì)胞1)和Th2產(chǎn)生的細(xì)胞因子發(fā)生轉(zhuǎn)變,腫瘤壞死因子(TNF-α)和 γ-干擾素(INF-γ)等細(xì)胞因子水平降低。Vogelgesang等[4]對(duì)46例腦卒中患者的免疫細(xì)胞分析發(fā)現(xiàn),腦卒中后12 h內(nèi),人體免疫系統(tǒng)中的CD4+T細(xì)胞數(shù)量有直接且明顯的下降,而且在卒中后繼發(fā)性感染的患者中CD4+T細(xì)胞數(shù)量的恢復(fù)將延遲。Klehmet等[5]進(jìn)行的一項(xiàng)隨機(jī)、雙盲、對(duì)照研究發(fā)現(xiàn),腦卒中后患者有明顯的CD4+Th細(xì)胞數(shù)量減少。
Klehmet等[5]證實(shí),腦卒中患者在CD4+T胞數(shù)量減少的同時(shí),其產(chǎn)生的INF-γ也迅速下降;而已經(jīng)存在卒中后感染的患者在感染早期即有血漿白細(xì)胞介素-6(IL-6)水平及尿去甲腎上腺素水平升高;同時(shí)Klehmet等還證實(shí),腦卒中后若抗炎因子IL-10水平高,即使預(yù)防性使用抗生素同樣也會(huì)發(fā)生感染。本課題組張金華等[6]發(fā)現(xiàn),大鼠大腦中動(dòng)脈閉塞后促炎細(xì)胞因子IL-1β和IFN-γ水平顯著升高,抗炎細(xì)胞因子IL-10水平顯著降低。
Offner等[7]在右側(cè)大腦中動(dòng)脈閉塞的小鼠模型中觀察到,脾臟及胸腺的體積變小,甚至不能形成明顯的生發(fā)中心而只是局部淋巴細(xì)胞的松散聚集。
免疫增強(qiáng)劑是指單獨(dú)或同時(shí)與抗原使用時(shí)能增強(qiáng)機(jī)體免疫應(yīng)答的物質(zhì),研究涉及免疫學(xué)和藥學(xué)。免疫增強(qiáng)劑的種類(lèi)多達(dá)上百種,主要包括礦物質(zhì)類(lèi)(硒、鋅等)、中草藥類(lèi)(黃芪、白芍、蘆薈、當(dāng)歸、人參等)、免疫佐劑類(lèi)(蜂膠、弗氏佐劑等)、微生物制劑類(lèi)(卡介苗、霍亂毒素B亞單位等)、維生素類(lèi)(維生素A、維生素E等)、氨基酸類(lèi)(精氨酸、亮氨酸等)、激素或激素樣物質(zhì)類(lèi)(生長(zhǎng)激素、胸腺肽等)、核酸制劑類(lèi)、人工合成類(lèi)(左旋咪唑、匹莫多德等)以及其他免疫增強(qiáng)劑,如干擾素、蜂花粉、熱休克蛋白。目前臨床上較常用的免疫調(diào)節(jié)劑有胸腺肽、匹多莫德等。
胸腺肽α1(Tα1)是胸腺肽中最主要的活性成分,屬于一種生物反應(yīng)調(diào)節(jié)劑,正常成人血漿中Tα1的濃度為0.1 ~1 μg·L-1,內(nèi)源性的 Tα1 可以在血漿中檢測(cè)到,但是目前內(nèi)源性Tα1的來(lái)源、調(diào)節(jié)和釋放機(jī)制仍然未知。Tα1廣泛存在于胸腺上皮細(xì)胞、外周血、垂體、精液、濾泡液和羊水中。盡管Tα1的作用機(jī)制還不太清楚,但已經(jīng)發(fā)現(xiàn)其在機(jī)體免疫應(yīng)答過(guò)程中扮演重要的角色,并且認(rèn)為其可能是通過(guò)增強(qiáng)T細(xì)胞功能而調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)的,概括起來(lái)大致有以下幾個(gè)方面:(1)誘導(dǎo)和促進(jìn)胸腺細(xì)胞的分化和成熟。Tα1可促進(jìn)胸腺內(nèi)的干細(xì)胞轉(zhuǎn)化為T(mén)淋巴細(xì)胞,并進(jìn)一步分化為T(mén)細(xì)胞不同的功能亞群,這是Tα1最基本的調(diào)節(jié)作用。(2)刺激干細(xì)胞增殖并促進(jìn)NK細(xì)胞,CD4+、CD8+T細(xì)胞的產(chǎn)生。將Tα1加入骨髓干細(xì)胞與胸腺上皮共同培養(yǎng)時(shí),可增加CD4+T細(xì)胞的數(shù)量及IL-7的產(chǎn)量(胸腺生成素的刺激因子)[8]。Tα1能增強(qiáng)患者體內(nèi)CD3+、CD4+、CD8+T細(xì)胞產(chǎn)物的免疫調(diào)節(jié)作用,特別是慢性乙型肝炎(CHB)和癌癥患者以及甲型流感病毒感染小鼠和應(yīng)用皮質(zhì)醇后免疫功能受抑制的小鼠[9]。(3)在 TNF-α 存在或不存在的條件下,Tα1 可促進(jìn)骨髓來(lái)源的樹(shù)突狀細(xì)胞(DC)成熟分化并增強(qiáng)其功能,而DC直接影響T細(xì)胞的成熟和分化[10]。
已有眾多關(guān)于Tα1在臨床上應(yīng)用的研究。楊平滿等[11]將耐藥銅綠假單胞菌性肺炎的老年患者分為T(mén)α1聯(lián)合抗菌藥物治療組和抗菌藥物常規(guī)治療對(duì)照組,結(jié)果治療組有效率為81.82%,明顯高于對(duì)照組的52.17%。朱紅俊等[12]用 Tα1 輔助治療重癥肺炎,能夠改善機(jī)體細(xì)胞免疫功能的失調(diào),使免疫功能上調(diào),增強(qiáng)機(jī)體的抗感染能力,對(duì)于存在免疫功能失調(diào)的老年重癥肺炎患者,將更利于緩解病情和改善預(yù)后。也有人認(rèn)為,Tα1可改善醫(yī)院獲得性肺炎老年的患者細(xì)胞免疫功能,減少老年醫(yī)院獲得性肺炎的發(fā)生[13]。還有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn),老年2型糖尿病重癥肺炎患者的細(xì)胞免疫功能降低,臨床上表現(xiàn)為機(jī)體的易感性,但經(jīng)Tα1治療后細(xì)胞免疫功能趨于正常[14]。王志海等[15]發(fā)現(xiàn),Tα1治療組患者院內(nèi)獲得性肺炎發(fā)生率較常規(guī)治療組低(P<0.05),而且治療后治療組患者的C反應(yīng)蛋白、白細(xì)胞計(jì)數(shù)恢復(fù)顯著(P<0.05)。
腦卒中后免疫抑制可能是機(jī)體防止炎癥過(guò)度、腦組織進(jìn)一步受損的一種保護(hù)機(jī)制,但卻以增高感染風(fēng)險(xiǎn)為代價(jià)。然而一旦發(fā)生卒中后感染將會(huì)大大延長(zhǎng)患者住院天數(shù),增加醫(yī)療費(fèi)用,導(dǎo)致患者預(yù)后極差。因此,積極預(yù)防卒中后感染顯得刻不容緩。根據(jù)腦卒中后免疫抑制的可能機(jī)制,可通過(guò)增強(qiáng)副交感的抗炎作用,對(duì)抗HPA軸功能及應(yīng)用免疫增強(qiáng)劑等方面來(lái)在臨床上進(jìn)行干預(yù)。
炎癥是一種相互促發(fā)和擴(kuò)大的級(jí)聯(lián)反應(yīng),其中相關(guān)的信號(hào)通路、活性分子和效應(yīng)細(xì)胞極多,選擇最合適的靶點(diǎn)是抗炎治療策略的關(guān)鍵。現(xiàn)有的炎癥干預(yù)措施包括重組組織型纖溶酶原激活劑、阿司匹林和其他抗血小板藥、他汀類(lèi)藥物、血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制藥和血管緊張素Ⅱ受體阻滯藥,這些藥物呈多效性,除溶栓、抗血小板、降膽固醇、降血壓作用外,都具有抗炎作用。亞低溫可減輕炎癥反應(yīng),糖皮質(zhì)激素可對(duì)嚴(yán)重腦水腫患者有效。還有抗白細(xì)胞策略,如應(yīng)用抗ICAM-1單克隆抗體阻斷白細(xì)胞在腦組織的浸潤(rùn);抗細(xì)胞因子策略,如拮抗 TNF-α 和 IL-l[16]。
腦卒中后血腦屏障遭到破壞,T淋巴細(xì)胞在中樞神經(jīng)系統(tǒng)也能誘導(dǎo)免疫反應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn),誘導(dǎo)機(jī)體對(duì)腦組織磷脂堿性蛋白免疫耐受可縮小梗死體積,反之則會(huì)加重卒中[17]。MCP-1(CCL2)是一種誘導(dǎo)腦組織白細(xì)胞浸潤(rùn)的主要趨化因子,與其受體CCR2構(gòu)成CL-L2/CCR2軸,具有調(diào)節(jié)血腦屏障通透性的功能;抑制CCL2/CCR2軸可減輕腦水腫、減少白細(xì)胞浸潤(rùn)和炎癥介質(zhì)表達(dá)[18]。T淋巴細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞是細(xì)胞免疫和體液免疫的重要組成成分,重癥聯(lián)合免疫缺陷小鼠大腦中動(dòng)脈栓塞后,腦梗死體積顯著小于野生型小鼠,推測(cè)可能與腦組織產(chǎn)生的多種細(xì)胞因子和趨化因子減少,脾細(xì)胞數(shù)量下降及其產(chǎn)生的大多數(shù)促炎介質(zhì)減少有關(guān)[19]。TNF-α僅具有雙重效應(yīng),既可引起炎癥損傷,同時(shí)也具有神經(jīng)保護(hù)效應(yīng);IL-6也是一種多效性細(xì)胞因子,兼有促炎和抗炎性質(zhì)。因此,僅僅阻斷TNF-α 或 IL-6 的確切效應(yīng)難以預(yù)測(cè)[20-21]。相對(duì)而言,阻斷IL-1的抗炎策略可能更有前景,因?yàn)镮L-1雖然對(duì)正常腦功能的調(diào)節(jié)作用微弱,卻與缺血性腦損傷密切相關(guān)。IL-1受體拮抗劑(IL-1ra)可高度選擇性阻斷IL-1的所有作用,大腦中動(dòng)脈栓塞后3 h給予IL-1ra具有神經(jīng)保護(hù)作用。目前,IL-1ra的抗炎作用在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床試驗(yàn)中均得到證實(shí)。最近,一項(xiàng)Ⅱ期隨機(jī)試驗(yàn)再一次證實(shí)了IL-1ra治療卒中患者的有效性和安全性[22]。
Prass等[3]也證明了β-腎上腺素能受體阻滯劑心得安的使用可大大減少中風(fēng)后的死亡率。這些數(shù)據(jù)表明,兒茶酚胺介導(dǎo)的早期淋巴細(xì)胞的活化是在中風(fēng)后受損的抗菌免疫反應(yīng)的關(guān)鍵因素。
大量動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床試驗(yàn)證實(shí),預(yù)防性應(yīng)用抗生素對(duì)腦卒中后患者具有良好的療效[23-24],Klehmet等[5]證實(shí),預(yù)防性使用莫西沙星可減少卒中感染的發(fā)生,同時(shí),血漿中抗炎因子IL-10的變化可以用于評(píng)估患者對(duì)預(yù)防性使用莫西沙星抗感染是否有效,可能成為腦卒中患者的新療法。腦卒中后患者特別是入住神經(jīng)內(nèi)科重癥監(jiān)護(hù)病房者,由于免疫功能缺陷,易感染耐藥菌如鮑氏不動(dòng)桿菌[25]。因此,抗生素的過(guò)度使用引起的耐藥問(wèn)題亦是我們需要考慮的。
如前所述,腦卒中后免疫抑制是卒中后感染的危險(xiǎn)因素之一,它在一定程度上是對(duì)機(jī)體特別是腦組織的一種保護(hù),所以,使用免疫增強(qiáng)劑后是否會(huì)對(duì)中樞的免疫反應(yīng)造成干擾,從而影響腦卒中的預(yù)后,仍需要進(jìn)一步探索。因此,使用適當(dāng)?shù)拿庖哒{(diào)節(jié)劑改善腦卒中患者的免疫功能也是我們可以嘗試的方法,但目前尚缺乏關(guān)于應(yīng)用免疫調(diào)節(jié)方法預(yù)防和治療卒中后感染的大規(guī)模的、可靠的研究。
[1]VARGAS M,HORCAJADA J P,OBACH V,et al.Clinical con-sequences of infection in patients with acute stroke:Is it prime time for further antibiotic trials?[J]Stroke,2006,37:461-465.
[2] HOWARD R J,SIMMONS R L.Acquired immunologic deficiencies after trauma and surgical procedures[J].Surg Gynecol Obstet,1974,139:771-782.
[3] PRASS K,MEISEL C,H?FLICH C,et al.Stroke-induced immunodeficiency promotes spontaneous bacterial infections and is mediated by sympathetic activation reversal by poststroke T helper cell type 1-like immunostimulation[J].Exp Med,2003,198:725-736.
[4] VOGELGESANG A,GRUNWALD U,LANGNER S,et a1.A-nalysis of lymphocyte subsets in patients with stroke and their influence on infection after stroke[J].Stroke,2008,39:237-241.
[5] KLEHMET J,HARMS H,RICHTER M,et al.Stroke-induced immunodepression and post-stroke infections:lessons from the preventive antibacterial therapy in stroke trial[J].Neuroscience,2009,158(3):1184-1193.
[6]張金華,閆福嶺.腦梗死大鼠外周血促炎/抗炎細(xì)胞因子的動(dòng)態(tài)變化[J].中華腦血管病雜志:電子版,2010,4(2):88-94.
[7] OFFNER H,SUBRAMANIAN S,PARKER S M,et a1.Experimental stroke induces massive,rapid activation of the peripheral immune system[J].Cereb Blood Flow Metab,2006,26:654-665.
[8] KNUTSEN A P,F(xiàn)REEMAN J J,MUELLER K R,et al.Thymosin1alphal stimulates maturation of CD34+stem cells into CD3+4+cell in an in vitro thymic epithelia organ coculture model[J].Int J Immuopharmacol,1999,21(1):15-26.
[9] SILECCHIA G,GUARINO E,SINIBALDI-VALLEBONA P.Efficacy of repeated cycles of chemo-immunotherapy with thymosin alpha1 and interleukin-2 after intraperitoneal 5-fluorouracil delivery[J].Cancer Immunol Immuother,1999,48(4),172-178.
[10]鐘國(guó)成,郭寧.增強(qiáng)樹(shù)突狀細(xì)胞抗原呈遞功能的新進(jìn)展[J].細(xì)胞與分子免疫學(xué)雜志,2004,20(2):253-256.
[11]楊平滿,周建英,程正文,等.胸腺肽α1聯(lián)合抗菌藥物治療老年耐藥銅綠假單胞菌性肺炎療效觀察[J].中華醫(yī)院感染學(xué)雜志,2011,21(13):2792-2794.
[12]朱紅俊,徐俊龍,劉宏.胸腺肽輔助治療老年重癥肺炎時(shí)的細(xì)胞免疫功能觀察[J].現(xiàn)代中西醫(yī)結(jié)合雜志,2006,15(5):599-600.
[13]彭樂(lè),黃小疆,杜寧.胸腺肽-α1對(duì)預(yù)防老年醫(yī)院獲得性肺炎及免疫功能的影響[J].臨床和實(shí)驗(yàn)醫(yī)學(xué)雜志,2006,5(10):2550-2551.
[14]李軼煒,王瑞萍,王煜.胸腺肽α1對(duì)老年2型糖尿病重癥肺炎患者的療效及細(xì)胞免疫功能的影響[J].中國(guó)社區(qū)醫(yī)師,2010,12(31):163.
[15]王志海,陳穎.胸腺肽α1對(duì)腦梗死患者院內(nèi)獲得性肺炎的預(yù)防作用[J].海南醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào),2011,17(7):253.
[16] EMSLEY H C,SMITH C J,TYRRELL P J,et a1.Inflammation in acute ischemic stroke and its relevance to stroke critical care[J].Neurocrit Care,2008,9:125-138.
[17] BECKER K J,Mc CARRON R M,RUELZLCR C,et a1.Immunologic tolerance to myelin basic protein decreases stroke size after transient focal cerebral ischemia[J].Proc Natl Acad Sci USA 1997,94:10873-10878.
[18] DIMITRIJEVIC O B,STAMATOVIC S M,KEEP R F,et a1.Absence of the chemokine receptor CCR2 protects against cerebral ischemia/reperfusion injury in mice[J].Stroke,2007,38:1345-1353.
[19] HUM P D,SUBRAMANIAN S,PARKER S M,et a1.T-and B-cell-deficient mice with experimental stroke have reduced lesion size and inflammation[J].Cereb Blood Flow Metab,2007,27:1798-1805.
[20] FIGIEL I.Pro-inflammatory cytokine TNF-α as a neuroprotective agent in the brain[J].Acta Neurobiol Exp(Wars),2008,68:526-534.
[21] CLARK W M,RINKER L G,LESSOV N S,et a1.Lack of imerleuldn-6 expression is not protective against focal central nervous system ischemia[J].Stroke,2000,31:1715-1720.
[22] EMSLEY H C,SMITH C J,GEORGIOU R F,et a1.A randomized phase Ⅱ study of interleukin-1 receptor antagonist in acute stroke patients[J].Neurol Neurosurg Psychiatry,2005,76:1366-1372.
[23] MEISEI C,PRASS K,BRAUN J,et a1.Preventive antibacterial treatment improves the general medical and neurological outcome in a mouse model of stroke[J].Stroke,2004,35:2-6.
[24] CHAMORRO A,HORCAJADA J P,OBACH V,et a1.The early systemic prophylaxis of infection after stroke study:a randomized clinical trial[J].Stroke,2005,36:1495-1500.
[25]李佳,劉玲,楊毅.ICU鮑氏不動(dòng)桿菌肺炎的預(yù)后和危險(xiǎn)因素分析[J].現(xiàn)代醫(yī)學(xué),2010,38(1):6-10.