体外循环手术内毒素血症研究进展.doc

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1、体外循环手术内毒素血症研究进展【关键词】心外科手术；体外循环；内毒素血症体外循环下的心脏手术已应用多年，但ECC所造成的损伤却无法避免，由于ECC是人工控制的血流对机体产生一定程度损害，恢复血流后对各器官产生再灌注损伤［1］。研究表明，在使用ECC技术的心外科手术中，绝大多数患者都发生了内毒素(endotoxin，ETX)血症［2］，而ETX是全身炎性反应综合征、多器官功能障碍综合征的主要启动因子之一［3］，进而严重影响了患者术后的恢复。为了避免ECC所造成的这些有害影响，越来越多的医师开始使用各种

2、技术尽可能使患者体内的ETX水平降至最低，以减少ETX血症的发生［4］，本文就ECC手术ETX血症的发生、不利影响及有关防治措施等进展作一综述。1ETX血症ETX的结构特点细菌ETX这个概念在1890年就已提出来，是革兰氏阴性杆菌细胞壁中的一种脂多糖，LPS由多糖0抗原、核心多糖和类脂A(lipidA)组成。①多糖0抗原向外，由若干个低聚糖的重复单位组成的多糖链，即革兰氏阴性菌的菌体抗原，有特异性。它通过核心多糖与LipidA相连；②核心多糖由庚糖、半乳糖、2-酮基-3-脱氧辛酸等组成，所有革兰氏阴

3、性细菌都有此结构。核心多糖通过其酸性的Kdo分子与LipidA相连;③LipidA是ETX的活性部分，它以氨基二聚葡萄糖为母核，其1、4位可磷酸化，2、4位可通过酞基连接各种脂肪酸链。由于不同LipidA母核上的磷酸化和连接脂肪酸链的程度不同，其毒力存在较大差异。如缺乏一个或多个磷酸盐或脂肪酸侧链的ETX,其毒力则显著降低。ETX的作用机制ETX通常是以完整的形式存在于革兰阴性杆细胞外膜上，是革兰氏阴性菌细胞外壁层上的特有结构。细菌在生活状态时不释放，只有当细菌死亡自溶或黏附在其它细胞时，ETX从菌

4、体上游离，成为可溶性的游离ETX。游离ETX的作用效果较细胞壁上的ETX要强约50〜100倍。从菌体释放的游离ETX以多聚体形式存在。多聚体形式的ETX与ETX结合蛋白结合后，解聚为单体分子，并被转运至髓样单核细胞，随即与细胞膜上的受体CD14结合。ETX-CD14复合物可直接与跨膜受体TLR4结合，将外源信号转人胞内，激发细胞应答，引起体内一系列细胞因子和介质的高水平表达[5-6],如肿瘤坏死因子-a，白介素-1，IL-6、IL-8,一氧化碳，超氧阴离子等细胞因子，导致全身炎性反应综合征(SIRS

5、)和脓毒症的发生，严重者可导致全身多器官功能衰竭甚至死亡。如ETX影响心血管系统，损害心脏的生理贮备;ETX损伤枯否氏细胞和肝细胞、肝窦内皮细胞，造成肝微循环的障碍，通过复杂的协同作用和连锁反应，造成肝细胞广泛性坏死，发生肝功能衰竭；在糖代谢中ETX影响转位、葡萄糖运转、已糖单磷酸支路活化、NADPH和自由基的生成;ETX可激活补体、激活血液凝固、产生刺激血管的激肽等造成肺及消化道等脏器损害;ETX还可使肾血管持续收缩，而易于发生肾功能不全，有研究发现肾功能的改善与ETX血症的消失成正比。ETX作用

6、于a-受体，促使肾上腺儿茶酚胺分泌，导致微循环障碍、血浆外渗，甚至发生休克。还有发热、白细胞减少，Shwartzman反应等。另外，有文献报道，ECC中TNF的合成和释放与ETX释放入血液有关。并且ETX起着重要作用，它不仅直接影响TNF的合成和释放，而且可通过激活补体系统，产生C3a、C5a等补体过敏毒素以及IL-1,间接地激发TNF的产生［7-8］。由ETX激发而释放的众多细胞因子中，TNF-a又可以引起体内一系列病理反应，如①诱导中性粒细胞(P酮)呼吸爆发并表达黏附分子，促使其在血管内皮上黏附

7、；②导致内皮细胞功能减退，增加血管通透性，降低循环阻力；③增加巨噬细胞的吞噬功能；④抑制心肌细胞；⑤刺激多种其他细胞因子的生成和释放［9］。TNF生物学活性和毒性作用由TNF膜受体介导。TNF-a在炎性反应中可激活细胞因子级联反应，诱发IL-1，IL_6、IL-8、血小板活化因子(PAF)、前列腺素和白三烯等的分泌，由此激发了炎性连锁反应。IL-1由TNF刺激内皮细胞产生，它和TNF协同诱导血管舒张和白细胞介导的组织坏死，造成器官衰竭和死亡。由于IL-1是膜结合的细胞因子，主要参与自分泌和旁分泌的调

8、节，血循环中的IL-1很快在肾、肝和皮肤等组织中降解，半寿期为6〜10min，故在血循环中不易检出。TNF和IL-1通过增加基因表达来影响局部和全身炎性过程中几乎所有类型的细胞，这些基因包括环氧生成酶基因和诱生性一氧化氮合成酶基因，以及内皮黏附分子基因［10］。1ECC导致的ETX血症关于ETX来源有两个，分别是内源性和外源性。一般认为，导致内源性ETX进入体循环血液的主要来自肠道，1979年Berg首先提出“细菌移位”的概念，并定义为“肠道内活的细菌通过肠粘膜侵入肠