肺炎支原體肺炎患兒并發血管栓塞機制研究進展

董春娟，寧靜，徐勇勝

天津市兒童醫院呼吸科，天津300134

支原體是最小的能單獨生存并自我復制的病原體，缺乏細胞壁成分，其中具有致病性的為肺炎支原體（MP）、人型支原體和解脲支原體。MP 是學齡期兒童社區獲得性肺炎的常見病原體［1］。輕癥肺炎支原體肺炎（MPP）可呈自限性，重癥患兒可出現低氧血癥、呼吸衰竭、急性呼吸窘迫綜合征及多臟器功能衰竭等，還可引起血液、消化、神經肌肉、心血管、泌尿、皮膚黏膜等多系統肺外并發癥［2］。近年來MPP伴發急性肺栓塞、腦梗死、深靜脈血栓、動脈栓塞、心腔內血栓有不少病例報道，此類并發癥臨床表現無特異性，進展快，一但出現可危及生命，或遺留嚴重后遺癥。MPP 并發血栓形成的發病機制并不明確，可能與MP 直接侵襲、間接免疫損傷、血管炎、高細胞因子血癥、高凝狀態等有關。現就兒童MPP 并發血管栓塞機制相關研究綜述如下。

1 MP直接侵襲誘導炎癥反應

MP 黏附于呼吸道上皮表面，釋放活性氧自由基，損傷氣道上皮纖毛細胞，并依靠滑動到達下呼吸道纖毛細胞底部，機體固有免疫細胞通過TOLL 樣受體1 非特異性識別MP，釋放細胞因子，如白細胞介素（IL）18 和IL-8 等［2］。IL-18 刺激輔助性T 細胞（Th），引起Th1 型細胞因子反應參與炎癥，Th2 型細胞因子反應活化B 細胞并產生抗體。IL-8 招募并活化中性粒細胞，釋放髓過氧化物酶、中性粒細胞彈性蛋白酶等，加重炎癥反應及組織損傷。上述MP 誘發的細胞因子反應造成影像學檢查可見的肺部浸潤影。研究發現，肺炎支原體能從上皮細胞內穿透并通過黏膜屏障，進入血液循環，侵襲肺外組織，MP血癥亦被證實存在［2］。有學者在MP 感染合并大腦中動脈栓塞患者的腦脊液中培養出MP 或檢出MP DNA，表明MP 具有直接侵襲肺外組織的能力［3］。HIGUCHI 等［4］通過電子顯微鏡對尸檢標本進行觀察，發現3 例急性心肌梗死患者冠狀動脈粥樣硬化斑塊中均存在MP 及衣原體，推測MP 混合感染可活化巨噬細胞，釋放細胞因子，加重斑塊不穩定性。RHODES 等［5］報道1 例合并MP 感染的淋巴瘤患者，以發作性腦病及共濟失調為主要表現，對該患者腦組織活檢，發現了MP 入侵腦微血管內皮細胞的病理學證據。以上研究均提示，MP可直接侵襲肺外組織血管內皮細胞，可在局部引起類似于氣道上皮的炎癥反應，產生血管損傷。部分MP 感染合并腦梗死患者腦脊液中白細胞增高，也支持MP 能引起局部炎癥損傷［6］。從患者發病時間看，MP 相關早發性腦梗死可出現在呼吸道癥狀發生后3 d，腹部血管栓塞可出現于呼吸道癥狀發生后5 d，MP 引起早發型肺外損害或血管栓塞可能與直接侵襲有關［7］。

2 MP產生抗體或免疫復合物造成間接損傷

MP 的P1 黏附蛋白和黏附相關蛋白的羧基末端與真核細胞中的細胞骨架蛋白、纖維蛋白原等具有高度同源性。MP 感染產生的抗體可與人體正常組織抗原反應，循環抗原抗體復合物激活補體，刺激中性粒細胞產生趨化因子，招募更多炎癥細胞進入病變部位，釋放炎癥介質，引起血管內皮炎癥損傷。血栓形成可發生在MP 感染早期或恢復期，但多發生在疾病病程的2～3 周，也支持間接免疫炎癥是血栓形成的重要因素［6，8］。超過50%的合并血栓形成的MPP 患兒出現自身免疫性疾病相關抗體升高也支持上述觀點［9］。大部分合并血管栓塞的MPP患兒對糖皮質激素或丙種球蛋白等免疫療法反應良好，均提示免疫炎癥為MP血管損害的重要機制。

3 MP引起血管炎癥病變

MP 可以引起血管炎癥病變。已有報道MP 可引起過敏性紫癜或蕁麻疹性血管炎，其組織病理學表現為白細胞碎裂性血管炎，以血管內皮細胞腫脹伴壞死、血管周圍嗜中性粒細胞浸潤為特點［10-11］。據報道，超過10%的中國川崎病患兒合并MP 感染［12］。川崎病發病機制可能與感染后超抗原反應有關，臨床表現與MP 感染者有諸多相似之處，MP 可引起肺外心血管并發癥如心肌炎、心包炎、血管栓塞等，進而有學者提出MP 感染可能為川崎病病因之一［12］。OVETCHKINE 等［13］報告1 例8 歲男童MP 感染后偏癱，腦血管數字減影血管造影發現大腦中動脈及分支多發炎性狹窄及擴張，伴有腦脊液中白細胞增高，提示腦血管炎癥改變。TAKAHASHI 等［14］報道1 例10 歲男童患MPP 合并肢體疼痛，該患兒頸部血管超聲提示頸總動脈內中膜增厚，MRI 示頸總動脈管壁高信號，但無狹窄及血栓形成，經糖皮質激素治療后，頸總動脈內中膜厚度正常化。亦有報道稱，MP 感染患者PET-CT 示頸動脈和椎動脈的示蹤劑攝取增加，冠狀動脈造影示3 支冠狀動脈均呈瘤樣改變，予阿奇霉素及糖皮質激素后，患者臨床癥狀和生化指標逐漸改善［15］。另有報道，1 例12 歲女童上呼吸道感染后出現急性雙側視力喪失，臨床檢查發現雙側視網膜霜狀分支狀血管炎，除MP IgM、IgG陽性外，其他病原學檢查均陰性，經大環內酯類抗生素及糖皮質激素治療后，視力顯著提高［16］。上述研究均表明，MP 感染能引起如過敏性紫癜等小血管炎，冠狀動脈受累的中等管徑血管炎，以及頸總動脈、椎動脈等受累的大血管炎。

4 MP感染引起高細胞因子血癥

MP感染后，淋巴細胞、單核巨噬細胞浸潤，產生炎癥介質，進而增強宿主防御機制，以利于病原體清除。但過度炎癥反應可引起組織損傷，誘導內皮細胞和單核細胞表達組織因子，引起白細胞與血管內皮細胞黏附、聚集，啟動內外源性凝血機制，使炎癥反應擴大，促進血栓形成。有研究結果顯示，MPP患兒特別是難治性肺炎支原體肺炎（RMPP）患兒中血液中C 反應蛋白（CRP）、肺泡灌洗液中干擾素γ（IFN-γ）、IL-1β、IL-4、IL-6、IL-10、腫瘤壞死因子α（TNF-α）較對照組均明顯增高，提示RMPP 存在細胞因子風暴［17］。臨床實踐也發現，合并血栓形成的MPP 患兒炎癥因子指標普遍較高，肺部影像學表現更嚴重。

CRP 能啟動局部炎癥，也能通過降低一氧化氮生物利用度、抑制前列腺素I2活性、刺激體內單核細胞分泌組織因子、激活補體等促進血栓形成［18］。研究表明，無深靜脈血栓高危因素的新型冠狀病毒肺炎患者中，住院治療期間合并肺栓塞者的CRP 及D-二聚體水平較未合并肺栓塞者明顯增高［19］。

IFN-γ 是感染期間加強免疫監視的細胞因子及炎癥因子。體外實驗表明，通過結扎小鼠下腔靜脈，引起野生型及IFN-γ 基因缺陷型小鼠血栓形成；敲除IFN-γ 基因后，小鼠血栓體積、質量、橫截面積均較小，血栓后期血管內皮細胞生長因子表達增加，新生血管形成更快［20］。

IL-6 是級聯反應后期的促炎介質，能誘導肝臟產生CRP 和纖維蛋白原，加速血栓形成，也能夠刺激肝臟產生纖溶酶原激活抑制物，導致機體纖溶功能低下。動物實驗表明，在小鼠靜脈血栓形成過程中，應用單克隆抗體下調IL-6表達，會抑制單核細胞募集，減輕血栓期間炎癥反應，抑制靜脈壁纖維化［21］。促炎細胞因子IL-1β 能活化IL-6 信號系統，并具有增強血小板與膠原、纖維蛋白原結合的潛能，且能降低蛋白C系統抗凝活性［22］。

TNF-α 通過細胞因子網絡誘發全身炎癥反應，導致血流動力學改變、微血管損傷及血栓形成，亦能通過促進纖溶、膠原溶解和新生血管形成在血栓溶解過程中發揮作用［23］。臨床研究觀察到，下肢深靜脈血栓患者循環IL-6、IL-8、TNF-α 水平較對照組增高，溶栓治療后患者體征好轉，上述細胞因子水平亦下降［24］。臨床試驗也證實，以IL-1β 為治療靶點的人源化單克隆抗體Canakinumab 對反復發生的心腦血管事件具有積極有益的效果［25］。

以上體內外實驗均表明，促炎細胞因子既能使炎癥反應擴大，參與內皮細胞損傷，也能破壞凝血、抗凝和纖溶系統之間的平衡，易于血栓形成，抑制血栓溶解。

5 MP感染導致高凝狀態

5.1 D-二聚體 多數研究發現，合并血管栓塞的MPP 患兒早期常出現D-二聚體升高。D-二聚體水平增高反映血液高凝狀態、血管內血栓形成及繼發纖溶亢進的發生。D-二聚體已被廣泛應用于血栓性疾病的診斷、療效評估及預后判斷［26］。雖然D-二聚體在兒童肺栓塞中的意義不如成人，但研究表明，MPP 患兒較正常兒童D-二聚體增高，合并肺內外損害的RMPP患兒血漿D-二聚體及纖維蛋白原水平較普通MPP患者升高［27］。D-二聚體多于MP感染后1周左右增高，2 周達峰值，與MP 引起血管栓塞好發時間基本相符［8］。有學者發現，兒童肺栓塞患者D-二聚體均高于500 μg/L［28］。LIU 等［9］總結了43 例合并血管栓塞MPP 患兒的臨床特點，發現58.1%的患兒D-二聚體＞5 mg/L。

5.2 抗凝蛋白缺乏 抗凝血酶Ⅲ、蛋白C 及蛋白S為肝臟合成的抗凝蛋白。抗凝血酶Ⅲ及蛋白C與活化凝血因子結合，滅活凝血因子，維持著凝血與抗凝間的動態平衡；蛋白S 為活化蛋白C 的輔因子。PACHET 等［29］在1 例MPP 合并左側胸膜炎及脾栓塞患兒中檢測到抗凝血酶抗體，經抗感染及抗凝治療，抗凝血酶抗體消失。求偉玲等［30］報道，1 例MPP 合并脾梗死患兒蛋白S活性短暫性降低，發病3個月后恢復正常。BROWN 等［31］報道1 例MPP 患兒合并下肢靜脈血栓及肺栓塞，該患兒出現暫時性活化蛋白C抵抗，抗凝治療后蛋白C 抗性正常化。上述報道提示，MP 感染可引起抗凝蛋白活性暫時性下降，造成機體高凝狀態，易于血栓形成。

5.3 抗磷脂抗體 抗磷脂抗體包括抗心磷脂抗體、狼瘡抗凝物及抗β2 糖蛋白1 抗體等。抗磷脂抗體是針對磷脂結合蛋白和凝血因子的一組抗體譜系，通過輔因子β2 糖蛋白1 發揮作用。抗磷脂抗體持續陽性是抗磷脂綜合征的重要特征，該綜合征主要表現為反復動靜脈血栓形成、病理妊娠和血小板減少等［32］。MPP 患者可出現抗磷脂抗體陽性，且以肺外表現為主的MP 感染者或重癥MPP 患者抗心磷脂抗體的滴度往往更高。抗磷脂抗體能取代天然抗凝血膜聯蛋白A5與陰離子結構結合，從而暴露促凝的磷酯酰絲氨酸，還可通過抑制凝血酶調節蛋白對血漿蛋白C的活化，抑制抗凝血酶Ⅲ的活性，促進血栓形成［33］。抗心磷脂抗體與內皮細胞、血小板表面的磷脂結合，可導致血管內皮損傷，釋放多種促凝及抗纖溶物質，造成血小板活化、聚集。內皮細胞被破壞后，缺少了內皮細胞膜上的血栓調節蛋白和內皮源性蛋白C 受體，蛋白C 系統無法正常發揮作用。抗磷脂抗體通過上述作用使機體處于血栓前狀態。有研究發現，43 例合并血栓形成的MPP 患兒，60%的患兒出現抗心磷脂抗體，64%的患兒合并抗β2糖蛋白1 抗體的暫時性陽性，認為MPP 患兒若抗磷脂抗體陽性，則其血栓形成風險增加［9］。PACHET 等［29］對9例并發血管栓塞及抗磷脂抗體陽性MPP患兒進行觀察，發現抗磷脂抗體多呈現一過性陽性，隨訪過程中未再出現新發血栓事件。既往研究認為，與原發性抗磷脂綜合征不同，感染誘發抗磷脂抗體并不具有抗β2 糖蛋白1 活性，不增加血栓風險。但近年來有學者通過系統分析293 例感染后抗磷脂抗體陽性患者的轉歸，發現24.6%的患者出現持續抗體陽性及抗磷脂綜合征的癥狀，43.7%的患者出現暫時性抗體陽性以及血栓事件，其中14 例（4.8%）為MP感染導致［34］。總之，MP感染后出現抗凝因子暫時性缺乏或抗磷脂抗體陽性，均提示MP 感染后存在血液高凝狀態，易于血栓形成。

5.4 基因缺陷 目前已知單核苷酸多態性與靜脈血栓形成密切相關，如凝血因子Ⅴ基因Leiden突變、凝血酶原基因G20210A 突變、亞甲基四氫葉酸還原酶（MTHFR）基 因C677T 突 變 等。MTHFR 基 因C677T 突變在亞洲人群中更常見，該突變可導致高同型半胱氨酸血癥，增加血栓形成風險。有報道稱，MP感染合并腦栓塞患兒存在MTHFR 基因C677T純合突變，導致同型半胱氨酸顯著增高，增加血栓形成風險［9］。亦有學者發現同患MPP合并靜脈血栓及肺栓塞的雙胞胎患兒，全外顯子檢查發現MTHFR 基因C677T 雜合突變，但并未引起高同型半胱氨酸血癥［35］，遂需要更多研究明確單核苷酸多態性在MP相關血栓形成中作用。

總之，MP 感染導致血管栓塞機制可能涉及MP直接侵襲肺外血管組織，在局部誘導炎癥反應，導致局部血管炎，加之免疫因素所致血管內皮損傷，高細胞因子血癥及血液高凝狀態等。但其具體病理生理機制仍需要更多研究工作加以明確。