脓毒症相关毛细血管渗漏综合征的研究进展

潘郭海容， 田 圆， 王瀚黎， 梁 群

毛细血管渗漏综合征(capillary leak syndrome, CLS)最早见于1960年，分为特发性系统性毛细血管渗漏综合征(idiopathic systemic capillary leak syndrome, ISCLS)和继发性毛细血管渗漏综合征，脓毒症是继发性毛细血管渗漏综合征最常见的诱发因素之一[1]，即脓毒症相关毛细血管渗漏综合征(sepsis associated capillary leak syndrome, SACLS)。SACLS患者由于侵入机体的病原体和失控的全身炎症反应所产生的大量内毒素及炎性介质等，导致毛细血管内皮细胞出现广泛损伤，继而引发血管内物质外漏，机体出现一系列并发症如低血容量性休克及缺血性脏器损伤等。因此，针对SACLS的相关研究，对降低脓毒症患者病死率、改善患者预后具有重要意义。

1 SACLS的临床表现及相关诊断

单纯的脓毒症患者病情进展至危重阶段，出现较高辨识度的顽固性休克及脏器衰竭，而SACLS与之不同，前驱期症状常被脓毒症的病情掩盖，可观测的病程大致分为二个阶段。第一阶段为渗漏期，该期机体毛细血管的高通透性致使血管内液体和大分子蛋白快速穿过管壁进入血管外组织间隙。典型的SACLS急性发作患者，血浆外渗量可达到总血浆的70%，表现为进展迅速的全身水肿、血液浓缩引发的高凝状态及休克等。此时，患者尚可意识清醒，但若不快速补充血容量，患者将会因重要组织器官灌注严重不足而难以维持基本生命体征。SACLS患者还伴有肺泡水肿，导致气体交换受限和组织器官缺氧，进一步加重毛细血管内皮细胞损伤，导致脑、心、肝、肾等主要器官水肿及结构和功能受损，最终引发多器官功能障碍综合征(multiple organ dysfunction syndrome, MODS)。有研究[2]显示，在SACLS渗漏期，有14%患者并发急性肾衰竭，14%患者出现肺栓塞，9%患者出现心包填塞。也有部分在渗漏期无大量血浆外渗的SACLS患者，仅自觉头晕或虚弱，或伴口渴、肌肉紧张，表现为血压小幅下降、尿量减少和轻微的肢体水肿等轻微症状。第二阶段为恢复期，大多为SACLS患者出现休克症状48 h至1周内，因可逆的毛细血管间隙扩张被修复，血管内容物渗漏逐渐停止，渗透压得以维持，液体从组织间隙快速回流到血管内。此时，若未能正确判断病情，给予不当的液体复苏治疗，部分患者将出现全身血管高度充盈，继而引发肺水肿、充血性心力衰竭及脑水肿等严重并发症。因此，早期判断SACLS，选择合理的治疗方案十分重要。

诊断SACLS的金标准为毛细血管通透性测定。普遍认可的测定方法为在输入白蛋白后，测定细胞外液菊粉分布容量和生物电阻抗分析。通过分析胶体渗透浓度的变化，判断患者是否出现血管高通透性改变。也有研究[3]报道可通过放射性核素标记白蛋白和红细胞，追踪其分布变化，对毛细血管渗漏程度进行评估。这些方法虽然测定结果较为准确，但均因操作复杂、所用仪器价格昂贵，在临床上难以推广。还有报道称，SACLS急性发作期，冠状动脉血管同样也会发生渗漏现象，导致心肌水肿，诱发心功能不全。因此，利用心血管磁共振(cardiovascular magnetic resonance, CMR)量化心肌细胞外体积分数(extracellular volume fraction, ECV)作为心肌水肿程度无创性定量的评估标准，也是当前较为可靠的SACLS诊断检测指标，ECV系列测量结果也可以用于评估SACLS治疗效果和疾病进展[4]。

脓毒症患者是否并发SACLS，临床中主要通过患者的体征和基础实验室检测报告进行诊断。需要区分SACLS与其他脓毒症相关并发症，其鉴别诊断中应首先考虑的相关临床症状为：①低血压(收缩压<90 mm Hg)；②血液浓缩(男性红细胞压积>49%～50%，女性红细胞压积>43%～45%)；③排除肾脏、肝脏或营养因素干扰后的低白蛋白血症(白蛋白<3.0 g/dL)。以上三个临床症状被称为毛细血管渗漏“三联征”，它可以将SACLS与心源性休克、肾源性水肿等临床症状，以及与SACLS类似的并发疾病区分开。当患者出现上述“三联征”，且在没有液体超载的情况下出现进行性水肿，24 h内体重增加超过原体重的3%，常规治疗方案未能取得理想治疗效果时，应该考虑患者是否存在SACLS的可能[5]。

2 SACLS的病理生理研究

2.1血管内皮屏障的生理结构

血管内皮是由位于血管腔表面单层细胞和深层细胞外基质组成，是血管壁和血液之间的半透性屏障，控制着间质液和血液之间大分子和液体的交换。血管内物质向组织间隙的转移通常有两种途径。一是跨细胞途径，二是细胞旁途径，毛细血管渗漏主要通过细胞旁途径完成血管内大分子的转移[6]。

具有功能性的血管屏障还包括由糖蛋白、蛋白聚糖和糖胺聚糖组成的血管内皮糖萼层(endothelial glycocalyx, EGL)，以及与EGL相互作用的血浆成分共同构成的内皮细胞表层。血管内血浆渗透压发生改变时，EGL可结合血浆成分的浓度进行调整，使内皮表层渗透压保持在合适的范围内，达到维持血管屏障功能的作用。虽有研究表明，“双屏障结构”中单一的EGL崩解细胞间连接并未受到影响，血管屏障功能仍可发挥一定作用[7]，但SACLS患者体内EGL脱落往往伴随着下层内皮细胞暴露及损伤加重[8]，理想的内皮单一屏障结构损伤情况并不适用于SACLS的相关研究，在内皮细胞间连接已发生改变的情况下EGL发生的任何变化都可能对血管屏障功能造成巨大的影响。

虽然内皮表层是由EGL与血浆成分共同组成的，白蛋白等血浆成分是内皮表层的关键组分，并且输注白蛋白似乎是改善和维持血管屏障能力的合理治疗方案，然而有相关离体器官实验表明，即使白蛋白浓度降至10 g/L，内皮表层仍然能保持良好的屏障功能。因此，当血管屏障功能由于SACLS急性发作而不能发挥作用时，低蛋白血症可能不是最主要的损害原因，失控的全身炎症反应和不当的液体治疗等原因导致EGL分子结构破坏，更有可能是致使血管渗漏的主要原因[9]。在脓毒症患者体内，大量存在的脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)会刺激神经血管内皮细胞释放前列腺素(prostaglandin, PG)、一氧化氮(nitric oxide, NO)等物质，这些炎症介质会导致EGL的降解，并且LPS的直接暴露也会导致EGL的厚度和结构强度降低[10]。在脓毒症患者全身炎症反应失控并发SACLS时，可通过正交偏振光谱成像(orthogonal polarization spectral imaging, OPSI)观测到EGL脱落的现象，受损的EGL在病情被控制后的5～7 d才能被修复完整，这与部分SACLS患者常在毛细血管渗漏发作的1周后，内皮屏障功能逐渐恢复继而引起高血容量性并发症的疾病进程相符合。因此，在针对SACLS的治疗中，如果加速EGL重建，减少毛细血管渗漏液体量，将大大提高SACLS患者的生存率。随着纳米工艺制造技术的快速发展，人工合成糖类复合物模拟EGL进行替换治疗的可行性得到肯定[11]，但现阶段保护EGL免于破坏、脱落仍是基于血管屏障结构层次开展SACLS防治的研究重心。

2.2影响血管通透性的相关因素

2.2.1 血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)

合并SACLS患者血清VEGF水平远高于单纯严重脓毒症或脓毒性休克患者，且VEGF的变化规律也不相同。严重脓毒症患者血清VEGF水平改变呈现持续升高趋势，病情发展至危重期达到峰值，继而出现水肿，而SACLS患者发病初期，血清VEGF水平快速升高至可诱导毛细血管出现渗漏的程度，即发病初期就出现水肿、低血压等症状，随后VEGF水平迅速下降，患者相应症状缓解[12]，VEGF水平的特异性变化与SACLS病程进展息息相关。

在健康的成年生物体内，绝大多数内皮细胞处于相对静止状态，但当机体处于类似SACLS的特定条件下，局部VEGF和VEGF受体表达的改变将影响血管内皮细胞的状态。VEGF家族蛋白由VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D、VEGF-E、VEGF-F、胎盘生长因子(placental growth factor, PLGF)及内分泌腺源性血管内皮生长因子(EG-VEGF)组成，其中最具代表性的当属VEGF-A。VEGF-A主要与血管内皮细胞表面表达的酪氨酸激酶受体(VEGF Receptors, VEGFRs)结合，发挥调控血管内皮作用。VEGFRs主要分为VEGFR-1、VEGFR-2、VEGFR-3。其中VEGFR-2为主要产生生理效应的受体，通过与VEGF-A结合活化其内源性激酶活性，并做为下游信号传导的效应器，产生强烈的血管生成反应[13]。而在SACLS患者体内，这种促使血管新生的行为，势必会导致内皮细胞间连接紧密程度下降，进而破坏血管内皮稳定性，诱导血管出现渗漏。VEGFR-1酪氨酸激酶活性极低，内皮调控功能有限，然而VEGFR-1与VEGF-A的结合强度是VEGFR-2的10倍，VEGFR-1可以锁定VEGF-A，阻止其与VEGFR-2结合，发挥负向调节的作用[14]。此外，VEGF-D同样也参与了VEGFR-2的信号转导，作为诱导患者发生低血压危象的主要媒介，可能是SACLS的潜在生物标志物[15]。

除了拥有VEGF家族蛋白所具有的诱导内皮细胞存活、增殖、迁移，以及血管增生和增加血管通透性等功能，VEGF-A还拥有免疫抑制、创伤修复、神经保护、维持骨内环境稳定等作用。其中，VEGF-A免疫抑制表现在VEGF-A与VEGFR-2结合后，激活JAK激酶，并下调转录因子STAT3信号通路，从而促进骨髓来源抑制性细胞(myeloid-derived suppressor cells, MDSCs)的累积。MDSCs具有显著的抑制免疫细胞应答能力，通过多种途径阻碍单核细胞向树突状细胞(dendritic cells, DC)分化。同时，VEGF-A与VEGFR-1结合后，激活核转录因子(NF)-κB信号通路，也抑制DC成熟，机体特异性免疫无法被及时调动，中性粒细胞等免疫细胞开始攻击所有炎症因子出现的组织，最终表现为免疫反应失控和多器官功能损伤[16]。因此，在脓毒症患者体内，VEGF不仅通过促进血管扩张和增加血管通透性破坏内皮屏障功能诱发SACLS，还通过加重机体全身炎症反应加速脓毒症病情恶化。

2.2.2 血管生成素-2(angiopoiet-2, Ang-2)

SACLS患者体内Ang-2的含量与病情进展也存在一定相关性。相比于VEGF在SACLS急性发作时浓度的急剧上升和迅速下降，Ang-2水平稍晚达到峰值，且下降速度更慢[17]，同时，随着Ang-2等血管通透性因子浓度降低，大多数患者进入病情平稳阶段且无残余水肿症状，表明短暂且可逆的内皮屏障功能障碍与Ang-2密切相关。

激动型配体Ang-1和拮抗型配体Ang-2共同调节内皮屏障功能及其对损伤的反应。Ang-1表现为促进血管稳定、抑制炎症、限制通透性[18]；Ang-2表现为促进细胞凋亡、炎症、黏附和血管功能障碍[19]。Ang-2主要由内皮细胞合成，储存在胞浆Weibel-Palade小体中，内皮激活时释放到血流。包括脓毒症在内的大量病例研究[20-21]证明，血清Ang-2浓度增加与临床疾病严重程度和病死率的提高有高度相关性。机体炎症反应与毛细血管渗漏紧密联系，VEGF和Ang-2皆由炎症诱导产生，且二者协同作用于机体。当VEGF浓度较低时，Ang-2破坏现有血管稳定性，导致血管退化，激活中性粒细胞分泌VEGF，当VEGF浓度较高时，Ang-2促进内皮活化和诱导血管通透性增强，通过降解破坏EGL等血管屏障结构暴露血管内皮细胞，使之与VEGF等炎症因子结合，抵消Ang-1的稳定作用[22]。

2.2.3 其他炎症介质

脓毒症患者因全身炎症反应导致体内充斥着LPS、炎症趋化因子及微粒(microparticles, MPS)等多种炎症介质，各类疾病诱发的毛细血管渗漏综合征(CLS)患者体内也存在类似的炎症介质水平改变。SACLS患者渗漏期血清中CXC趋化因子配体10(CXC chemokine ligand-10, CXCL-10)、趋化因子CCL2[chemokine(CC-motif)ligand 2, CCL2]和白细胞介素-6(interleukin-6, IL-6)水平升高，且SACLS患者单核细胞产生CXCL-10量明显高于健康对照组，而恢复期与健康对照血清中CXCL-10、CCL2和IL-6水平相近[23]。脓毒症动物模型研究[24]显示，高浓度的CXCL-10与内皮功能障碍的发展和死亡有关。临床研究[25]显示，血浆CXCL-10浓度与脓毒症严重程度有关，浓度升高可预测危重成人患者从脓毒症向脓毒性休克转变。

脓毒症与SACLS的关联错综复杂，SACLS可作为脓毒症病情进展的一部分，即脓毒症患者体内多因素作用于血管内皮，导致不同程度的血管渗漏在整个脓毒症病程中随时发生。SACLS是描述特定条件下，微循环中大规模的毛细血管以突发、可逆的血管屏障功能障碍这一特定方式，表现出的特定病理变化。脓毒症患者体内大量炎症介质和细胞因子诱发SACLS，导致血浆成份渗漏、有效灌注不足、炎症介质和细胞因子水平上调，器官功能障碍和全身炎症反应加重，患者病情恶化，且毛细血管微循环障碍恢复滞后于大循环恢复，渗漏毛细血管间隙允许血浆大分子物质穿透，SACLS难以被常规治疗方案纠正。在没有针对性治疗方案时，SACLS如同助推器一样将脓毒症患者病死率升至顶点。

3 SACLS的治疗方案

3.1液体治疗方案

SACLS患者早期血管内液体由扩张的毛细血管内皮间隙外渗，导致有效循环血容量不足，出现低血压、水肿及休克等症状，后期患者常因早期过于积极的液体复苏及恢复期快速的液体回渗，诱发急性肺水肿、充血性心力衰竭和第三间隙效应等，因此，制定合理的液体管理方案是SACLS治疗的重中之重。当前较为公认的补液标准需要对患者血流动力学改变状况进行密切监视，在达到有效循环血量、满足组织器官灌注量的基础上，严格控制补液量[26]。

选择复苏液体是影响SACLS液体治疗效果的关键要素，液体复苏常用液体可以分为晶体液和胶体液两大类。输注晶体液会进一步加速SACLS患者血管内EGL的崩解，加重血管屏障结构的损伤[27]，脓毒症和SACLS导致的肾功能损伤可能增加使用生理盐水(9%氯化钠溶液)后出现高钠血症、高氯性代谢性酸中毒及急性肾损伤的风险，但采用平衡晶体液方案(乳酸林格液：由氯化钠9 g、氯化钾0.12 g、氯化钙0.24 g、碳酸氢钠0.2 g、蒸馏水1000 mL配置)可以降低患者发生肾功能障碍和死亡事件的概率[28]。胶体液溶质分子量较大，很难通过内皮细胞间隙发生渗漏，故输入体内后能维持并增加血浆渗透压，更好地扩充血管内液体容量。临床按照1∶2的晶胶比例给予患者液体复苏，从最终患者预后看具有一定积极作用。

液体复苏最常用的天然胶体液白蛋白和新鲜冰冻血浆，其有增加患者水肿和传播血液疾病、引起免疫性疾病等风险。因此，天然胶体液并非SACLS患者液体复苏的首选液体。

人工胶体目前主要有右旋糖酐、明胶和羟乙基淀粉，这类由人工合成的高分子化合物制成的胶体溶液可产生近似于血浆蛋白的渗透压。羟乙基淀粉过敏反应发生率相对较低，对凝血及肾功能影响较少，且分子大小为100～200 kD，相对不易从毛细血管间隙渗漏，具有机械封堵渗漏血管、维持EGL结构等作用[29]，更适合用于SACLS患者的液体复苏。

常用的羟乙基淀粉有分子量分为130 kD与200 kD两种。130 kD羟乙基淀粉作为一种低分子量、低取代度可快速降解羟乙基淀粉溶液，减少巨噬细胞浸润和间质细胞增殖的作用，优于200 kD羟乙基淀粉，且在脓毒症动物模型中可观测到130 kD羟乙基淀粉对脓毒症炎症反应和NF-κB的激活有抑制作用[30]，因此130 kD羟乙基淀粉为SACLS患者液体复苏的最优选择。

在炎症条件下，大规模且不可控的中性粒细胞与内皮细胞的黏附及其跨内皮迁移，可以直接损伤内皮屏障功能，导致血管渗漏[31]。在体外实验中，羟乙基淀粉已被证明可单独结合到血管内皮细胞质膜，而不被细胞内化，内皮细胞表面的羟乙基淀粉通过与整合素mac-1的相互作用，阻碍mac-1介导中性粒细胞腔内爬行到迁出部位，进而减轻内皮屏障功能损伤[32]。然而，在脓毒症患者体内，若感染未被控制，对中性粒细胞过强的黏附抑制，反而会使病情恶化[33]。因此，SACLS患者在什么条件下可以启用羟乙基淀粉液体复苏仍有待进一步研究。

3.2抗血管渗漏治疗方案

针对纠正血管通透性的治疗方案被尝试性的应用到SACLS患者治疗中，VEGF拮抗剂、肿瘤坏死因子-α抑制剂及沙利度胺等药物都曾被应用于SACLS患者治疗。Ang-1作为疗效较为明确的VEGF拮抗剂，可以抵消70%由VEGF引起的血管渗漏；心钠素(atrial natriuretic peptide, ANP)通过调节微血管释放的Rho特异性鸟嘌呤核苷酸交换因子(gef-H1)的功能，抑制gef-H1对Rho通路，激活进而减少因内皮损伤引起的血管渗漏；血管分泌因子R-spondin3(R-spo3)通过增强内皮细胞间的连接和保持细胞外围区VE-cadherin和F-肌动蛋白(F-actin)结合，维持内皮细胞屏障的完整性。还有报道[34]指出，大剂量的丙种球蛋白(intravenous immunogloblin, IVIG)联合糖皮质激素应用于SACLS患者可取得理想疗效。

以内皮祖细胞(endothelial progenitor cells, EPCs)移植、人工合成EGL为代表的加速内皮损伤结构重建的治疗方案是抗血管渗漏的另一治疗思路。EPCs具有强大的迟发高增殖潜能，当血管内皮受损时，EPCs从骨髓动员进入外周血液，参与新生血管的形成与受损血管内皮的修复。故循环内皮祖细胞(circulating endothelial progenitor cells, CEPCs)在一定程度上反映机体毛细血管渗漏情况，与脓毒症严重程度密切相关。有研究[35]表明，虽然外周血中CEPCs含量存在个体差异，但大致来看，能维持CEPCs高水平个体受到血管内皮损伤的预后优于低水平个体，故维持患者CEPCs水平从而加速受损血管的修复是EPCs移植治疗各类血管渗漏疾病的理论基础。外周血管内注射EPCs是简单易行、不需要复杂设备技术的移植方案，该方案通过维持受损血管组织有效CEPCs浓度加速血管修复[36]，且在SACLS发作期间，患者外周VEGF等血管活性因子水平显著升高，在高水平血管活性因子的内环境中进行EPCs移植可获得更好的临床疗效[37]。

3.3中医药治疗方案

目前关于SACLS的治疗仍以上述西医对症、支持疗法为主，具体策略尚未统一，临床疗效参差不齐，而SACLS患者炎症反应的大量渗出及渗漏期表现出的液体向第三间隙转移，出现诸如肺水肿，以及胸、腹腔、心包积液，甚至全身水肿的症状，与我国传统医学提出的“四饮——痰饮、悬饮、支饮、溢饮”学说异曲同工。《类证治裁》云：“痰饮皆津液所化”，丹溪亦言“行则为液，聚则为痰；流则为津，止则为涎”，盖其流行聚止，皆因乎气，故治痰当先治气。《血瘀论》有言“瘀血者，未尝不病水；病水者，未尝不病血”，故益气法联合活血通络对血管内皮损伤后的水液外渗疗效显著[38]。相关实验[39]表明，以“益气活血解毒”为组方理念的芪冬活血汤也可通过减轻炎性细胞因子的释放，减少器官和组织损伤，并通过增加ENaC-α和AQP-1表达，调节毛细血管通透性，有效减少SACLS发生。

以“温肾潜阳，回阳救逆”为组方理念的复苏合剂应用于毛细血管渗漏的相关治疗是传统医学对SACLS发生、发展另一种认知的体现[40]。SACLS患者由于峻邪骤袭阳虚至极，自身水湿尚已泛溢于肌肤和筋膜之间无力温化，更不耐外来之水液，大量补液更伤阳气，恰如覆水于将熄之残火，终致阳气不足，摄纳失节，津液不化，溢于脉外。复苏合剂通过温肾潜阳，补心、肺、脾、肾虚衰，调节三焦水道,温化、固摄水液，从而发挥临床作用[41]。有研究[42]表明，LPS诱导的内皮细胞释放的肝素酶1(heparanase1，HPA1)在EGL降解过程中同样发挥关键作用，复苏合剂通过下调HPA1表达水平，抑制中性粒细胞的黏附和外渗，发挥保护血管内皮功能、调节炎症反应的作用。

随着传统医学与现代医学的不断融合，越来越多的单味中药、方剂治疗SACLS的作用机制被明确。黄芪和丹参联合应用，可通过下调Toll样受体(TLR)-4/白细胞介素-1受体相关激酶(IRAK-1)/NF-κB信号通路，减少相关炎症因子的释放，进而减轻由炎症损伤介导的血管渗漏[43]。具有“淡渗利湿”功效的茯苓可通过降低基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase，MMP)的释放，减少EGL在大量液体治疗后的脱落[44]，并改善体液代谢，加速SACLS渗漏期组织间液体回流[45]。

4 总结与展望

SACLS因其机制复杂、发病隐匿、进展迅速，且尚无公认高效的检验方法，诊断较难，临床上难以及时采取针对性手段干预，患者普遍预后不良，有待探寻更为精准的检验方式，制定更明确统一的诊断标准，以期为SACLS早期防治提供必要的先决条件。由蛋白多糖、糖胺聚糖和糖蛋白组成的EGL，作为内皮细胞表面的非溶性保护层，同时对血管内皮的通透性起到调节作用。越来越多的研究表明，SACLS患者常存在不同程度的EGL损伤，EGL结构和功能的保全有可能是提升SACLS患者液体复苏疗效的关键所在。目前指南公认的液体复苏疗法，难以覆盖SACLS患者的复苏需求，在液体种类的选择方面，有必要进一步挖掘各类晶、胶体液对不同阶段SACLS患者EGL的作用机制，同时探寻保护、补充与重建EGL的新药物或新方法。随着对血管内皮损伤及新生机制认知的不断深入，应用EPCs移植、VEGF拮抗剂等为代表的新兴手段，加速内皮损伤结构重建，有可能成为SACLS新的突破点，有待围绕此开展后续的临床试验及理论研究。近年来，随着传统医学在危急重症领域的研究飞速发展，诸多中医大家依据整体观念辨证组方，同时结合现代医学理论治疗本病颇有奇效。中医药不仅可作为治疗SACLS的辅助手段，当现代医学陷入SACLS相关研究的瓶颈期时，融合运用传统医学思维，可以给我们带来多维性、多向性的可贵指导。