Alpha—2巨球蛋白在與膿毒血癥和治療中的作用

劉正紅

【摘要】膿毒血癥是由細菌感染導致的系統性炎癥反應綜合征，其最常見的病因是革蘭氏陰性菌感染，但也常常兼有革蘭氏陽性菌、病毒等的合并感染。它的病理機制研究尚不明確，腫瘤壞死因子Alpha（TNF-a）通路可能在膿毒血癥或許在診斷和預后中發揮重要作用，但基于這些炎癥因子，研究者們并沒有找到合適的治療方法，而在膿毒血癥休克的病程中，Alpha-2巨球蛋白（A2M）隨著病情的發展逐漸消耗。急性期反應是機體發生感染性時的第一步反應，急性反應蛋白對膿毒血癥的診斷和預后有重要的指示意義，Alpha-2巨球蛋白是最為常見的急性期反應蛋白之一，具有廣泛的抗蛋白質水解酶作用，發揮著強有力的固有免疫作用，但同時也會結合LPC-1和其他一些因子，發揮抗炎抑菌作用，對膿毒血癥的治療具有潛在價值。

【關鍵詞】Alpha-2巨球蛋白；膿毒血癥；急性期蛋白；急性期反應

【中圖分類號】R720.597 【文獻標識碼】A 【文章編號】ISSN.2095-6681.2018.11..02

膿毒血癥是由細菌感染導致的系統性炎癥反應綜合征，研究顯示全世界每年有2100萬人罹患此病，而實際數字應該更高，而膿毒血癥的病死率高達30%，據報道，膿毒血癥最常見的病因是革蘭氏陰性菌感染，但也常常兼有革蘭氏陽性菌、病毒等的合并感染[1]。膿毒血癥的病理機制研究的尚不明確，腫瘤壞死因子Alpha（TNF-a）通路可能在膿毒血癥或許在診斷和預后中發揮重要作用[2]，但基于這些炎癥因子，研究者們并沒有找到合適的治療方法，而在膿毒血癥休克的病程中，Alpha-2巨球蛋白（A2M）隨著病情的發展逐漸消耗，這也預示著單獨補充A2M可能成為挽救膿毒血癥患者的重要治療方法。

機體受到炎癥刺激后12～48小時這段時間通常稱為急性期反應（APR），這段時間內，肝細胞內急性時相蛋白開始合成和分泌，而非急性期蛋白的合成則受到抑制，白介素-6和糖皮質激素是調控急性期反應最為重要的激素，大多編碼急性時相蛋白的基因序列中都含有IL-6的受體反應元件和糖皮質激素[3]。此外白介素家族中如IL-11等也可以誘導APR反應，正常機體基本上不會合成急性時相蛋白，而大多數急性時相蛋白的結構以及生物效能還沒有相關的研究，C-反應蛋白、A2M，Alpha-1抗胰蛋白酶，Alpha-1酸性糖蛋白，以及血漿淀粉樣蛋白A、P研究比較多，這些物質在正常機體內基本檢測不到，但在炎癥狀態下，其合成和分泌可以達到正常時的10～10000倍，大多數急性時相蛋白都是高度糖基化的蛋白質，生物活性非常穩定，因此，急性時相蛋白成為檢測炎癥狀態的理想指標。

A2M是一種高度糖化的巨球蛋白，有4個亞基構成，分子量725kDa，對大多數蛋白水解酶都具有很強的拮抗作用，對細菌源性的蛋白水解酶也有很強的作用。A2M還可以調節細胞因子的平衡，下調炎性介質的轉錄和翻譯，并且在蛋白水解酶的刺激下，A2M發揮著平衡炎癥與抗炎的作用，炎癥因子如IL-6，IL-1β，TNF-A，以及抗炎因子如轉化生長因子β1都與A2M有密切關系。在膿毒血癥發病過程中，通常存在著凝血與纖溶功能的紊亂，形成機體高凝狀態，繼發血管損傷，并且最終導致多器官功能衰竭導致死亡。同時，炎癥反應和下丘腦-垂體-腎上腺軸激活會導致APR，促進機體合成各種急性時相蛋白。在這個過程中，血漿外源性蛋白水解酶的濃度不斷升高，對機體細胞造成永久損傷，而A2M的水平卻在下降，機體產生A2M的速度趕不上消耗的速度，這或許是膿毒血癥不斷加重的重要原因，A2M同樣可以結合如IL-1β，TNF，IL-6，以及低密度脂蛋白受體相關蛋白-1等很多細胞因子，由此亦可以促進許多重要物質如血小板活化因子的活化，輸入A2M的抗炎作用已經在A2M基因敲除小鼠和許多系統性炎癥中得以證明。膿毒血癥的病理模型和對乙酰氨基酚中毒很相似，在對乙酰氨基酚中毒過程中，其高反應性代謝產物N-乙酰對苯醌亞胺大量積蓄，大量消耗谷胱甘肽，從而造成嚴重的肝腎損傷，治療方法是使用N-乙酰半胱氨酸來恢復谷胱甘肽的水平，在膿毒血癥過程中，A2M大量消耗，如果能夠通過給藥將A2M在正常生理水平（2～4 mg/mL），以去除組織和血液中的外源性蛋白水解酶，膿毒血癥的病情就有可能得到控制，將A2M控制在正常水平，也有可能維持體液炎癥因子的穩態，并通過激肽釋放酶/激肽通路調節凝血纖溶系統血管擴張能力，使之恢復正常水平。同時，在膿毒血癥病程過程中，由于CXCR2表達降低，中性粒細胞的趨化運動收到抑制，但A2M可以防止這種情況出現，在敗血癥病程中，急速升高的指標往往具有抗炎和免疫抑制的作用，很多臨床試驗只檢測一種的炎癥介質，沒有考慮改善機體所處的免疫抑制狀態而沒有得出結論，對于膿毒血癥患者干擾素γ（IFNγ）治療收到關注，而輸注A2M后的小鼠不僅炎癥收到控制，其IFNγ的水平也得到提高。

濃度血癥炎癥免疫應答可分為聯系的階段CARS和SIRS。免疫細胞與病原體的接觸可激活單核細胞、巨噬細胞及中性粒細胞等而引起炎癥反應。這些激活的細胞釋放大量的促炎介質，可引起全身性炎癥反應。同時，激活抗炎系統，釋放可溶性TNF-a受體，IL-1受體拮抗物，IL-10，IL-4、等。適量的抗炎介質有助于炎癥控制，增加對感染的易感性。CARS和SIRS任何一方的失衡都可以對集體產生巨大的損害。表現為炎癥-抗炎系統的失衡，常伴有多器官功能衰竭。程應東等應用CLP復制Wistar大鼠膿毒血癥模型，術中結扎末端1/3盲腸，18號針頭穿刺結扎得盲腸2次，觀察術后血清細胞因子TNF-a、IL-10變化。結果發現TNF-a濃度3 h開始升高，6 h開始顯著高于對照值，48 h達到峰值水平。研究顯示膿毒血癥大鼠體內出現炎癥介質的升高，但各研究間促炎介質及抗炎介質于CLP術后出現峰值的時間有差異，考慮術后膿毒血癥嚴重程度、持續時間有差異。由此可見，腫瘤壞死因子TNF-a、IL10等因子在膿毒血癥中存在著調節作用。而A2M在能與多種分子和離子結合的同時，還能與不少蛋白水解酶結合而影響這些酶的活性。同時還可以輸送激素和酶，抑制補體系統，而且最突出的是它能與TNF-a、IL-10等共同協作，共同發揮抗炎作用，所以從這一點看，A2M對膿毒血癥早期的控制有著重要的意義。

綜上所述，A2M可以快速而有效的在細胞間傳遞信號，最大程度的降低膿毒血癥的風險。所以，在應激狀態下，A2M可以用于改善膿毒血癥預后，降低膿毒血癥的危險系數及嚴重程度。但A2M在膿毒血癥中能發揮多大作用，仍有些問題需要進一步探討和解決，如A2M受體LRP-1受體的其他激動劑是否可以達到更好的抗炎抑菌效果；以及A2M是否可以應用于其他系統性炎癥，如各種自身免疫性疾病，嚴重創傷等。這些問題還有待進一步的試驗及相關研究去證實。

參考文獻

[1] Angus DC，van der Poll T （2015） Severe sepsis and septic shock[J].N Engl J Med 369：840–851.

[2] Reinhart K，Karzai W.Anti-tumor necrosis factor therapy in sepsis： update on clinical trials and lessons learned[J].Crit Care Med.2009 Jul；29（7 Suppl）：S121-5.

[3] Cray C，Zaias J，Altman NH （2014） Acute phase response in animals： a review[J].Comp Med 59：517–526.

本文編輯：王雨辰