摘要
综述目的 输血是围术期治疗的一项常用措施,但无论是自体输血或是异体输血对机体均有一定的影响。
综述方法 对近期与自体输血、异体输血和炎症相关的文献进行检索与回顾,对比两种输血方式后机体炎症因子的变化。
最新进展 输血对机体炎症反应影响较大。异体血在输注过程中产生大量炎症因子如白细胞介素(IL)-2、IL-6、IL-8、IL-10和肿瘤坏死因子α(TNF-α)等,引起机体炎症反应,可能是导致术后并发症的重要原因。而自体血在回收、过滤的过程同样会产生一定量的炎症因子。
总结 输血影响着机体炎症因子的变化,异体血较自体血更为明显,输血时应慎重。
输血对机体炎症因子的影响
输血是围术期治疗的一项常用措施,但无论是自体输血(见图1)或是异体输血(见图2)对机体均有一定的影响。术中回收式自体输血可避免异体输血的多种缺陷,因而在临床上的应用日益广泛。同时异体输血作为基础且传统的治疗措施并不能避免,当回输自体血安全性不能确定、自体输血不能完全满足手术出血患者需要,或存在相对禁忌证,如肿瘤患者[1]或产科患者[2],仍需异体输血。各项研究表明,无论自体血回输或是异体输血均会对机体术后炎症反应产生一定的影响,而最重要的炎症因子是白细胞介素(IL)-2、IL-6、IL-8、IL-10、肿瘤坏死因子α(TNF-α)[3-6],输血后的炎症反应与患者术后感染率及预后有着必然的联系[7]。Bone提出代偿性抗炎反应综合征这一概念,各项研究均表明促炎反应与抗炎反应是一个动态变化的过程,且当这一变化处于平衡状态时,机体内环境达到平衡[8]。
几种相关的炎症因子
IL-2是一种由CD4+ T细胞产生的一种重要免疫调节因子,正常生理过程中通过自分泌及旁分泌的方式作用于靶细胞,增强免疫作用。IL-2是促进T细胞由细胞周期G1期进入S期的主要细胞因子,同时又能促进B细胞增殖分化合成抗体,刺激自然杀伤(NK)细胞增殖,增强NK细胞杀伤力并诱导产生新型杀伤细胞,并能促进干扰素的分泌[9]。IL-2是免疫细胞增殖和应答调节的中心环节,其水平高低可反映机体细胞免疫水平[10]。有研究发现,在自体血或异体血输注后,体内的IL-2均有一定程度的变化[11],表明输血会对体内IL-2的水平产生影响。
IL-6是机体急性期反应的重要调控因子,具有炎症介导活性,能诱导急性期炎症反应,同时可促进免疫细胞的增殖分化,分泌免疫因子,参与炎症反应,对于提高炎症反应时机体的非特异性免疫功能有一定的作用。因而,IL-6是反映手术应激反应的一项客观指标[12]。术后IL-6的升高一方面可以通过诱导T细胞的分化,加强炎性细胞因子的释放,促进炎症的发生;另一方面可以导致自身抗体的产生,诱发自身免疫性疾病的发生。IL-6是反映组织炎症的早期灵敏标志物和介导物,高浓度的IL-6常预示术后感染等并发症的产生。李磊等[13]研究表明,感染患者血浆中IL-6的增多与感染的发生率有明显的相关性。孙艳红等[11]在研究中表明,输血对体内IL-6的水平会产生较大的影响,因而,IL-6能够反映机体输血后炎症反应的变化情况。
IL-8是中性粒细胞趋化因子,其主要生物学作用是趋化和激活中性粒细胞,使其脱颗粒、释放超氧化物和溶酶体酶。IL-8对中性粒细胞、嗜碱性粒细胞和T淋巴细胞有强烈趋化作用,这些炎症细胞在IL-8的趋化作用下,于受累组织浸润积聚,并释放活性物质,造成组织损伤[14]。杨靖等[4]在其研究中发现,在自体血回输前后体内IL-8水平变化较为显著,表明IL-8同样是反映输血影响体内炎症反应的炎症因子。
IL-10是近年来发现的一种有广泛免疫学效应的同型二聚体细胞因子,可由单核-巨噬细胞、肥大细胞、B细胞、T细胞(CD4+、Th0、Th1、Th2、CD8+)、树突状细胞等产生,属于长链细胞因子家族。IL-10的基本功能是抑制Th1细胞产生细胞因子,是具有免疫刺激、免疫抑制和抗炎活性的免疫调节分子[15]。曹明辉等[3]在研究中发现,输血对IL-10的水平会产生影响。
TNF-α是机体受到刺激后最初分泌的因子,它可诱导其他因子如IL-6的产生。IL-6与TNF-α具有增强各种炎症介质及促使炎性细胞聚集的作用,是反映机体早期炎性损伤的敏感指标。TNF-α大量产生和释放时,可引起白细胞在炎症部位聚集以及引起级链式的炎症反应,说明TNF-α可能占据全身炎症反应触发点的位置[16]。而输血,无论是自体血或是异体血,对机体都是一种刺激,输血后机体TNF-α的水平会发生变化[3],一定程度上说明TNF-α是评价机体输血后炎症反应的一项重要指标。
输血后炎症因子的变化
有些学者们认为人体内存在促炎因子与抗炎因子的平衡,而麻醉、手术、创伤、感染和肿瘤可打乱这种平衡[16]。围术期炎症平衡的紊乱可引起应激过度,IL-10是一种重要的抗炎性细胞因子,它能抑制单核细胞等产生TNF-α、IL-6、IL-8等促炎性细胞因子,同时IL-10活化后又能导致血中可溶性TNF-α受体和IL-1受体拮抗剂等抗炎性细胞因子的释放增加,使用相关药物降低TNF-α和IL-6的水平或升高IL-10水平,可明显减轻炎性损伤[16-18]。有研究表明,围术期异体输血和自体输血后,IL-10水平均升高,而异体输血组明显低于自体输血组[3]。Avall等[5]的研究也有相似的发现,输血后IL-6水平升高,而异体输血组高于自体输血组。由此可反映出围术期自体血回输有利于减轻患者术后应激炎症反应。
Sandoval等[19]研究显示,自体血回输后患者的促炎因子IL-6、IL-8和抗炎因子IL-10水平均上升,因而研究输自体血和异体血后炎症因子的动态变化,能够更好的明确术中输血对患者炎症反应及免疫功能的影响,从而更好的预防术后伤口感染,有利于患者术后的恢复[20]。也有学者通过动物实验对输血产生的炎症反应做了研究,Lasarzik等[21]的研究表明自体血液回输不会引起正常大脑的炎症反应,但可诱发脑缺血后6 h海马区的炎症反应,脑缺血后24 h最明显。因此,临床上对于输血后炎症反应的研究甚至可以具体到某一器官。
然而,目前有些研究从患者的围术期免疫反应着手,得到了一些看似相悖的结论,Davis等[22]在比较了自体血和异体血输注后发现自体输血后IL-6升高的水平高于异体血组,季加富等[10]也得到了相似的结论。Tietze等[23]也曾经提出,自体血回输比输注异体血体内炎症因子的水平更高。这些研究结果可能是由于自体血回输过程中使用负压吸引和塑料管道等,由于回收血液过程的力学因素和管道的组织相容性等原因,可能会促进炎症因子的进一步产生[24]。
相关炎症反应
储存的少白细胞红细胞悬液中含较多IL-6、IL-10和TNF-α[25],同时可减少脂多糖诱导释放TNF-α,并诱导调节性T细胞的活化。机体内CD4+ T细胞及T辅助细胞共同表达高密度的IL-2受体α链,从而抑制IL-2的产生,并通过抑制CD4+及CD8+ T细胞抑制Th1细胞[26-28]。调节性T细胞的活化是抗原非特异性活化,并通过Toll样受体4激活通路产生免疫抑制[29]。这些结果共同说明为何储存的少白细胞红细胞悬液仍存在炎症反应及免疫抑制。
异体血制品的输注导致受血者产生炎症反应的程度与血制品存储时间成正比,多种因素直接或间接地影响受血者天然免疫功能NK细胞的活化,进而对局部肿瘤的控制及转移扩散产生影响[30]。
围术期血制品输注造成受血者抗炎/促炎功能改建,无论从免疫调节或炎症反应角度来看,存储时间越长危害越大。输血的直接结果是受血者免疫抑制,虽其结果并不确切,但越来越多的证据表明输血与癌症复发可能存在联系,因而存储血液输注需谨慎[31]。
展望
(此处内容略)
本文作者为郑州大学第一附属医院麻醉科徐消寒、李治松*,本文已发表在《麻醉学大查房》。
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