失血性休克后复苏液体所致炎症损伤的研究进展

李颖，邱晓东

(1.东南大学医学院，江苏南京 210009;2.东南大学附属中大医院麻醉科，江苏 南京 210009)

失血性休克仍然是当前创伤患者死亡的主要原因。液体复苏是失血性休克的重要治疗手段，其主要目标是恢复组织器官灌注，维持组织氧供，减轻细胞损伤，预防器官功能不全和多器官功能衰竭等严重后果。液体复苏的质量直接影响患者的生存率。影响复苏效果的因素有很多，除了复苏的时间、液体量、液体输注速度以外，复苏液体的类型也发挥了重要的作用［1］。近年来，随着医疗设备、复苏方案的改进，休克的早期复苏效果得到提高，但后期全身炎症反应综合征(SIRS)、多器官功能障碍(MODS)的发生率仍居高不下。

目前普遍认为，失血性休克时机体炎症反应失控是导致休克后多器官功能衰竭的主要原因之一。在引发失血性休克后炎症反应的诸多因素中，用于复苏的液体本身可能就扮演着重要角色。越来越多的研究发现，复苏液体参与了此炎症反应的发生发展，并可加重失血性休克引起的细胞损伤［2-3］，成为“复苏损伤”的重要环节。但复苏液体引起机体炎症反应的机制目前尚未明了。

本综述就现有的研究资料来阐述各种复苏液体对机体炎症反应的不同影响，同时介绍一些具有临床应用价值的新型复苏液体。

1 不同复苏液体对炎症反应的影响

1.1 等张晶体液

1996年，Rhee等［4］用猪做动物实验，实验组动物按全身血容量的40%放血，制成失血性休克模型后分别用乳酸钠林格液(LR)、全血及7.5%高张盐(HTS)复苏，对照组无失血性休克，仅输入LR。结果，LR复苏组出现中性粒细胞激活，由于当时缺血再灌注损伤已为人们广泛认同，所以这一发现在意料之中，但匪夷所思的是无休克对照组动物也出现中性粒细胞激活，且与休克后LR复苏组动物中性粒细胞激活的程度相同，而全血和7.5%HTS组则无中性粒细胞的激活。该研究提示，这种炎症效应并非休克和复苏所致，而是由LR本身所致。总所周知，中性粒细胞激活后可大量释放损伤性炎症因子和氧自由基，造成全身炎症反应和组织细胞的损伤。该实验结果提示LR本身有可能加重组织器官的损伤。

由于LR是当时应用最多的复苏液体，此实验结果引起了很多学者对复苏液体可能引起炎症反应这一问题的关注，继Rhee等人之后又有很多学者对此开展研究，进一步证实了这一观点，并对LR引发炎症反应的机制进行了深入研究。Sun等［5-7］报道，LR复苏可引起细胞间黏附分子-1、血管细胞黏附分子-1早期的表达上调，E-选择素和P-选择素活性增强，致使中性粒细胞表面结合位点CD11b和CD18的表达增加，最终导致中性粒细胞呼吸爆发，释放大量氧自由基及有害物质。与Sun同一个实验小组的Debs等［8-9］还发现，LR可通过影响白细胞基因表达提高机体TNFα、IL-1、IL-6、IL-8等促炎介质水平，也能够诱发肺脏、肝脏和肠管的细胞凋亡。现有的实验结果表明，LR干预后不仅可以增加中性粒细胞坏死和凋亡，还可引起包括巨噬细胞、内皮细胞、上皮细胞、平滑肌细胞在内的多种细胞的凋亡［8-10］。

1.2 胶体液

不同种类的胶体液对失血性休克后免疫和炎症反应的影响不尽相同。

天然胶体白蛋白不会诱导中性粒细胞呼吸爆发，并可通过降低中性粒细胞表面CD11b、CD18和细胞间黏附分子-1的表达发挥保护性免疫效果［7］。

人工胶体6%羟乙基淀粉的动物实验结果显示，其对机体存在一系列有害影响［9，11-13］，包括诱导中性粒细胞呼吸爆发(较消旋体LR更严重，且呈剂量依赖性)、增加肺细胞凋亡。但是，也有一些报道［14］表明6%羟乙基淀粉的益处包括抑制核因子κB的激活、维持抗凋亡和促凋亡蛋白之间的平衡、调节巨噬细胞功能减少IL-6的释放、减少中性粒细胞粘附和跨内皮的迁移。

对右旋糖酐的动物实验研究结果显示，不同浓度和分子质量的右旋糖酐产生的炎症效应不尽相同。Schmand 等［15］和 Stanton 等［16］的研究结果提示，中分子右旋糖酐呈现中性或有益的免疫效应，它既不抑制也不增强巨噬细胞释放IL-6，还可通过凋亡机制减轻中性粒细胞的炎症效应。然而，人们也发现低分子右旋糖酐能诱导中性粒细胞呼吸爆发，并且其作用比外消旋的 LR 更甚［11］。

由于人工胶体液同样对炎症反应有着促进作用，加上近年来一些多中心荟萃分析研究报道［17-18］显示人工胶体液复苏与晶体液复苏相比并不提高患者生存率，并且容易引起凝血功能障碍及急性肾功能损伤，因此一些学者反对将其用于失血性休克早期复苏。

1.3 HTS

研究显示，HTS复苏可改变由失血性休克所导致的免疫抑制，并且还可提高机体的免疫调节能力［3］。此外，HTS还可能通过以下几种机制降低炎症反应和器官损伤:(1)抑制中性粒细胞的免疫应答。实验室研究［6-7，11，19］表明，HTS 复苏可减少中性粒细胞活化，抑制中性粒细胞表面黏附分子CDllb/CDl8表达，同时诱导E、L-选择素的表达下调，从而抑制毛细血管内皮细胞和中性粒细胞之间黏附，减少中性粒细胞附壁和渗出。利用基因芯片技术对动物组织进行研究［20］，人们还发现，HTS复苏后白细胞介素(IL-1、IL-6和IL-8)受体基因以及CD45、CD24阳性前体基因和STAT3基因的表达没有上调，这可能是减少中性粒细胞迁移和减轻肺部炎症反应的另一机制。同时它还能抑制TNF-α诱导的肺泡上皮细胞内核因子κB的激活，通过诱导热休克蛋白的产生发挥细胞保护作用［21-22］。(2)调节巨噬细胞功能。研究［23］显示，HTS可降低出血引起的血浆 IL-1、IL-6、IL-2、干扰素-γ、IL-10 以及粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子升高。(3)增强T细胞功能。在减弱中性粒细胞炎症应答和调节巨噬细胞功能的同时，HTS还可通过上调CD4+细胞和NKR-P1(自然杀伤细胞受体P1)，激活MAPKp38等途径促进T细胞增殖及释放细胞因子［24-25］。(4)减轻器官损伤［26-28］。HTS复苏不会增加肺、肝、肠等器官的细胞凋亡，并且在失血性休克和缺血再灌注动物模型中，HTS能够减轻肺和肠道的损伤。在肺脏，HTS可减少白蛋白通过气道基底膜渗漏，减轻中性粒细胞肺内浸润，并降低肺水肿的发生率，从而降低失血性休克后ARDS的发生率。在肠道，HTS可保护肠黏膜屏障功能、减轻肠道水肿，因此可能减少肠道细菌易位，从而降低失血性休克后SIRS、MODS的发生率。

HTS在降低炎症反应上有诸多优点，动物研究也提示HTS可改善生存率，这些优势似乎使其成为休克复苏的理想液体。但也有不乐观的实验结果，Krausz等［29］的研究表明，HTS可加重出血、增加死亡率。造成这些不良后果似乎与HTS的输注速度、液体量、输液方法有关，如果HTS采用小剂量分次给药或连续输注，在不加重失血或增加死亡率的同时可获得良好的血流动力学效益。另外，HTS只能作为复苏的辅助液体，因为大量输注，会导致高钠血症、高氯血症，增加死亡率。

2 复苏液体的改进

尽管大量的实验研究结果提示了LR复苏的弊端，但在整个20世纪80、90年代和21世纪初它仍然是大部分医疗中心和ATLS课程推荐使用的复苏液体，这就催生了学者寻求改进复苏液体的要求。

2.1 等张液体的改进

2.1.1 左旋LR 乳酸有两种立体构型，这两种立体构型分别为L(+)乳酸和D(-)乳酸。L(+)乳酸是哺乳动物体内代谢的正常中间产物。D(-)乳酸是一种非自然的异构体，由组织中的醛酮变位酶将丙酮醛转变成D(-)乳酸。L(+)乳酸盐在体内代谢快，因此毒性低。而D(-)乳酸则有比较大的毒性。传统意义上的LR中所含的乳酸为这两种异构体的外消旋混合物，研究［7，10］显示，D(-)乳酸是 LR 毒性的罪魁祸首，它可增加中性粒细胞呼吸爆发，促进凋亡蛋白质的合成以及促炎介质基因的表达;而L(+)乳酸可通过降低中性粒细胞活性、调控白细胞基因表达、减少凋亡蛋白的合成发挥一定程度的免疫保护作用，具有良好的临床应用前景。

美国医学研究所认为，早期关于右旋体乳酸有害性的报告可信度高，LR可能是导致ARDS和MODS的原因，因此在其1999年的报告中建议只用L(+)乳酸盐制造 LR［30］。

2.1.2 酮林格液 LR的致炎作用报道后，人们试图寻找其他不含乳酸根但含其他营养素的复苏液。研究表明，用其他更容易被线粒体利用的能量物质(如酮和丙酮酸盐、单羧酸)来取代LR中的乳酸根，可以减轻炎症反应。用“酮林格液”复苏，可明显改善失血性休克时的高代谢状态，减少肺细胞凋亡，降低细胞间黏附分子-1的表达［31-32］。与LR相比，酮林格液能够维持较高的平均动脉压(MAP)，降低血乳酸水平，纠正酸中毒，减轻器官损伤，提高存活率［33］。

2.1.3 醋酸林格液 醋酸林格液也是临床上较为常见的一种复苏液体。动物实验结果表明，醋酸林格液复苏能够减轻组织损伤，提高失血性休克大鼠存活率［34］。它不含乳酸根，因而不存在D(-)乳酸的毒性作用。即使在低血容量休克的条件下，醋酸盐在体内转换为碳酸氢盐的速率也比乳酸盐快，并且醋酸可以被体内大多数细胞代谢，而乳酸只能通过肝脏和肾脏代谢。这些优势使其复苏过程中能有效降低血乳酸水平，减轻机体乳酸酸中毒状况［35-36］;但其对机体炎症反应及免疫应答方面的影响还需进一步研究。

2.2 高张液体及胶体液的改进

HTS的不利影响及其所致的高钠血症、高氯血症促使了高张高胶液体(HHS)的发展。HHS是HTS与胶体液的混合溶液，主要有高张盐水右旋糖酐(HSD)、高张盐水羟乙基淀粉(HTH)等。使用HHS复苏较单独使用高渗液、胶体液或等渗液能更好地扩充血容量、恢复血流动力学及微循环灌注并显著减轻组织水肿，同时它还具备了高张液体的低炎症反应特性。研究［37-39］认为，其机制主要在于HHS可通过阻碍中性粒细胞向内皮细胞黏附，诱导中性粒细胞坏死，降低中性粒细胞表面CD11b表达及增强细胞因子应答来减轻出血引起的炎症反应。动物实验［40］显示，HHS可抑制大鼠休克复苏后肺组织核因子κB抑制蛋白(Ⅰ-κBα)的表达以及中性粒细胞在肺部的大量聚集，从而减轻急性肺损伤。Rizoli等［41］通过一项安慰剂对照的双盲临床试验证实了HHS对人体的免疫调节作用。实验结果显示，HHS可降低出血诱导的CD11b表达，诱导CD62L脱落，改变CD14+/CD16+细胞与CD14+/CD16细胞的比例，促进抗炎作用的发挥，减少促炎介质TNF-α产生的同时增加抗炎介质IL-1ra和IL-10的产生。

但与HTS相同，HHS使用剂量越大，失血性休克后再出血的风险和死亡率也越高，因此在临床上建议使用小容量复苏［42］。

3 总结与展望

血液的功能非常复杂，它不仅参与物质运输、维持组织灌注及内环境稳定，其中的很多成分还参与体液调节与免疫调控，除此之外还有很多不为人所知的功能，因此真正意义上可代替血液的理想人工液体是不存在的。

总的来说，在失血性休克复苏过程中，胶体液及HTS的复苏效果优于等张晶体液。但近年来越来越多的临床研究表明人工胶体液复苏并不能缩短失血性休克患者住院时间或提高患者生存率，并且可引起凝血功能障碍及急性肾功能损伤，因此其在临床上的应用将逐渐减少。HTS虽能在短时间内获得较高的MAP，但大量使用易引起高钠、高氯血症并增加死亡率，这些都限制了HTS的临床应用范围。因此晶体液重新得到人们的重视，但如何通过改进晶体液成分来减轻晶体液的促炎作用以减轻复苏损伤及对高渗高胶溶液的改进将成为复苏液体研究的方向之一。

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