第二节　创伤感染患者的免疫学机制

一、免疫细胞机制

（一）多形核中性粒细胞（polymorphonuclear neutrophil，PMN）

一般认为，PMN是机体抵御外来入侵的第一道免疫防线，机体一旦发生创伤，或者感染时，最先到达损伤或感染局部的就是循环血中的多形核中性粒细胞。正常情况下，PMN来源于骨髓前体干细胞，在骨髓中分化成为成熟的PMN，并释放入血，PMN在循环血中的寿命通常只有数小时，然后经肝脏、脾脏处理后，完成其短暂的生命周期。然而，一旦机体发生严重创伤或感染后，PMN可迅速募集到受损局部，启动天然免疫反应，产生一系列的病理生理变化。

PMN从循环血中进入感染或损伤局部，大致可经历四个阶段。第一，骨髓动员阶段。通常在机体遭受严重创伤或感染后，各种应激激素的释放，使得机体粒细胞集落刺激因子（Granulocyte colony-stimulating factor，G-CSF）产生增多，促使骨髓迅速动员释放大量PMN进入血液循环，其数量迅速递增数倍，甚至数十倍，不过此时释放入血的PMN，其功能尚未完全成熟；第二，溜边翻滚阶段。损伤或感染部位释放的各种趋化因子，诱使PMN经血液循环迅速到达损伤或感染邻近毛细血管，并从循环血流的中心减速靠边，此时，血管内皮细胞表面的E选择素，以及P选择素，与PMN细胞表面组成性表达的L选择素相互作用，诱使PMN开始沿血管内表面进行翻滚运动；第三，黏附阶段。PMN细胞表面表达的β-整合素，以及黏附分子，与血管内皮细胞上表达的细胞间黏附分子-1（intercellular adhesion moleucule-1，ICAM-1）以及血管细胞黏附分子-1（vascular cell adhesion molecule-1，VCAM-1）相互作用，使得PMN翻滚停止，并附着在血管内皮细胞表面；第四，跨膜阶段。受损部位产生的补体因子C5a，白三烯B4，血小板活化因子，中性粒细胞趋化因子，以及某些病原微生物产物等，促使血管内皮细胞间隙增宽，最终诱导PMN完成其跨膜运动，到达损伤或感染部位，开始发挥PMN对感染源或破损组织细胞的炎症清除反应（图7-1）。

到达损伤或感染部位的PMN就地实施其免疫防御功能。针对入侵的病原微生物，PMN发挥的免疫防御功能主要包括两个方面：其一，吞噬作用，将入侵的病原微生物通过直接的吞饮作用，吞噬进入PMN细胞吞噬溶酶体内，然后通过NADPH氧化，促进反应活性氧族（Reactive Oxygen Species，ROS）以及抗菌蛋白的产生，完成对病原微生物的直接杀灭作用。此外，PMN也可以同样的吞噬作用方式对创伤形成的破碎组织细胞残骸进行清除；其二，脱颗粒作用。当破碎组织或病原微生物数量多，体积大，无法吞噬情况下，脱颗粒是PMN实施其抗菌清理作用的重要方式。进入体内的异物刺激PMN，促使PMN细胞内溶酶体颗粒向细胞外释放，这些颗粒物质中含有抗菌蛋白，以及各种的蛋白酶类，如髓过氧化物酶、磷酸酯酶、弹性蛋白酶等，特别是大量的ROS，通过脱颗粒作用释放到细胞外组织后，对清除破碎组织细胞，以及感染源具有重要作用。

近年来，人们发现，当面对更大颗粒的病原微生物，更多的危险刺激分子，PMN还可以表现出另外一种清除作用。这便是粒细胞胞外网络陷阱作用或诱捕网作用（neutrophil extracellular traps，NETs）。十年前，Brinkmann关于NETs的报道，使人们对PMN在天然免疫防御过程中的作用机制有了更新的认识。NETs目前被认为是PMN实施天然免疫防御过程中除吞噬，脱颗粒外的第三种方式。NETs奇特之处在于面对毒力强，数量多，体积大的病菌或异物，无法用常规吞噬，脱颗粒形式清除时，PMN以大无畏的自我牺牲方式，通过对自身细胞核染色质的解聚，将DNA及组蛋白释放到细胞外，与脱颗粒产生的抗菌蛋白共同组成一张致密的网络，包裹缠绕入侵病菌及外来异物，限制病菌播散和迁移。NETs一旦形成，PMN也走向死亡，这种新的细胞死亡方式，称为NETosis。与其他病理生理反应一样，NETs的形成，对于阻滞病原菌的扩散具有积极意义，但过多的NETosis则又是造成炎症性损害的重要原因。

显然，PMN的吞噬、分泌，以及NETs作用，在清除病原微生物和机体坏死的组织细胞残骸中具有十分重要的作用。天然免疫的最大特征就是，反应敏捷，然而，作用的非特异性，或非选择性则是其随之而来的副作用。PMN不仅可吞噬杀灭病原微生物，但正常组织细胞也难免被殃及，脱颗粒产生的大量蛋白酶类，毫无选择地向其所触及的正常组织细胞产生消化腐蚀作用，NETs对感染灶具有局限化和清除作用，同样也对正常组织产生类似影响。

当创伤程度轻，感染程度弱时，PMN的免疫反应通常也较弱，而随着损伤程度的加重，虽然在数量上外周血PMN逐渐增多，甚至达正常数倍，数十倍，但其感染防御功能则逐渐趋于受抑状态，表现为吞噬趋化能力减弱，且损伤越重这种抗感染的免疫防御功能受损也越为明显，相反，当面临严重创伤，特别是复合严重感染情况下，PMN在数量明显剧增，其分泌活性则表现过度激活，造成对机体的非特异性炎症性损害。

（二）单核-吞噬细胞

一般认为PMN是最先到达损伤部位，或感染部位的天然免疫细胞，但真正最先抵御外来入侵的天然免疫细胞是损伤局部的常驻巨噬细胞，并由局部的常驻巨噬细胞产生和释放炎症诱导因子，对循环血中的PMN实施招引募集作用。此后，随着进入感染炎症局部的PMN活化，同时分泌各种单核-吞噬细胞趋化因子，再招引单核细胞迅速趋化到达感染炎症受损部位，迅速分化成熟，转变成为组织巨噬细胞，接替先期抵达的PMN工作，继续实施抗感染和清除异物或自身破碎组织细胞功能，同时创伤愈合也开始启动。

长期以来，人们对单核细胞与单个核细胞在认识上存在一定的误区，甚至混为一谈。单个核细胞（mononuclear leukocyte）通常是仅有一个细胞核的白细胞，以区别于血液中的红细胞，以及一些核分裂的白细胞，包括中性粒细胞，淋巴细胞，单核细胞等；而单核细胞（monocyte）则专指来源于骨髓中的前单核细胞，该类细胞进入血液循环后称为单核细胞。通常，单核细胞在循环血中只能存活24～48小时左右，然后经脾脏、肝脏消化降解清除，或者在某种情况刺激诱导下，进入机体的组织器官，继续分化成熟，转变为巨噬细胞。因此，血液中的单核细胞往往与进入组织中的巨噬细胞统称为单核-吞噬细胞系统。当单核细胞进入组织，分化成熟后，形成终末细胞，且生命周期得以延长，同时根据其不同部位或功能组织巨噬细胞有了相应名称，如肝脏的库普弗细胞（Kupffer’s cells），皮肤组织朗格汉斯细胞（Langhans’cells），肺组织的肺泡巨噬细胞（alveolar macrophage），中枢神经系统的小胶质细胞（microglial cells），以及骨组织的破骨细胞（osteoclast）等。

人们对单核-吞噬细胞的认识，起源于20世纪初俄罗斯免疫学家，梅切尼科夫（Metchnikoff）的研究发现，即机体存在一类能够不需要提前刺激，直接就可以对侵入机体的病原微生物进行吞噬杀伤等防御反应的免疫细胞，这些具有直接吞噬，杀伤作用的细胞，便被称为巨噬细胞。这也是人们对天然免疫或固有免疫认识的开始。实际上，从生物进化的角度看，哪怕是最原始的生物，抵御外来入侵的功能都是存在的，也应属于天然免疫的范畴。以原始的单细胞生物，阿米巴变性虫为例，吞噬就是其与生俱来的基本特性，吞噬不仅是获取食物的方法，同时也是抵御外来入侵的手段。

现代免疫学认为，吞噬、分泌、抗原呈递，这是巨噬细胞的三大基本功能。同样，创伤感染情况下，机体单核-吞噬细胞系统参与的免疫防御反应就是从这几个方面展开。

1. 吞噬消化作用

除常驻巨噬细胞，以及先期到达损伤感染局部的中性粒细胞外，经募集招引而来的单核-吞噬细胞一旦到达局部，则迅速成为抗感染免疫的主力细胞。较之中性粒细胞吞噬作用，单核-吞噬细胞最大的特点就是吞噬作用更为强大，特别是一些中性粒细胞无法“下口”的，体积较大的病原微生物，单核-巨噬细胞表现出强大的吞噬消化作用，在损伤组织释放的组织蛋白酶和革兰阴性菌胞壁的脂多糖（lipopolysaccharide，LPS），以及革兰阳性菌代谢产物激活下，巨噬细胞伪足增多、伸展、胞内溶酶体含量增加，很快将病菌吞入胞内，利用胞内的多种水解酶，过氧化物酶等迅速消化吞入颗粒，产生大量氧毒性产物，即反应氧物质（Reactive oxygen Species，ROS），形成呼吸爆发（Respiratory Burst）。除病原微生物外，单核-巨噬细胞对体内自身破损的细胞组织等同样具有强烈的吞噬和清除功能。

2. 分泌杀菌功能

巨噬细胞的分泌功能十分强大，几乎可与肝细胞媲美。目前已知巨噬细胞分泌的各种物质至少在100种以上，大致可分为激素、消化酶、细胞因子、补体、凝血因子，以及一些酯类物质等。

针对外来异物，巨噬细胞分泌的各种消化酶，如溶菌酶，蛋白水解酶，碱性磷酸酶，酸性磷酸酶等，具有非常重要的清洁作用，也是巨噬细胞吞噬杀菌功能最主要的手段。

细胞因子，这是巨噬细胞分泌的一类非常重要的免疫调节因子，特别是在诱导获得性免疫的发生发展，以及促使免疫炎症反应朝着有序、可控方面进行中不可或缺的调控因子。

补体系统中一些重要组成成分，也是主要来源于巨噬细胞分泌，不仅可启动补体系统的活化，直接发挥天然抗感染免疫反应，而且还是启动机体凝血纤溶系统活化中必不可少的重要成分。

机体遭受创伤后，随着血管的破裂，血液成分的流出，机体势必启动相应措施，以防止血液成分的丢失。在凝血因子的合成与释放中，巨噬细胞作用同样不可忽视。

值得注意的是，创伤或感染后，可促使巨噬细胞对一些酯类，如白三烯，前列腺素E等的释放，这些酯类介质不仅是诱发保护性疼痛反应的主要因子，同时还是炎症反应的重要介质。

3. 抗原呈递效应

所谓巨噬细胞的抗原呈递作用则是指巨噬细胞将抗原吞入，降解、加工、浓缩、与MHC（主要组织相容性复合体）形成抗原-MHC复合物，通过MHC的限制性将抗原递呈给淋巴细胞，以刺激T细胞特异增殖分化的过程，这一过程大致化分为两个阶段。

首先是抗原的摄取和加工，当抗原进入机体后，巨噬细胞通过其膜表面的受体与抗原结合，触动细胞的内吞，这些外源性蛋白质抗原被吞入后，迅速被巨噬细胞内溶酶体酶消化降解，形成肽段，巨噬细胞对抗原的吞噬处理并非使抗原消化殆尽，而是一个“去粗取精”“去伪存真”的过程，使经“提炼”后的抗原与MHC偶联形成抗原-MHC复合物；在第二阶段巨噬细胞将抗原-MHC复合物转递至细胞膜上，并被T细胞上TCR/CD3识别，从而刺激T淋巴细胞的活化。

抗原的呈递，是天然免疫向获得性免疫转化的关键性步骤，在此过程中，巨噬细胞，以及专职的抗原呈递细胞，树突状细胞作用最为突出。

通常情况下，在轻度损伤，或者局部感染情况下，单核-吞噬细胞所呈现的是一种轻度上扬的免疫防御功能，从而使机体受损组织的炎症反应，或者局部感染被限制在一个可控的范围。中重度的创伤或感染，单核-吞噬细胞往往呈现出一种过度的活化状态，表现为炎症介质的大量释放，吞噬杀菌活性的减低，以及抗原呈递能力的减弱，HLA表达下降等。然而当机体遭受严重创伤后，单核-吞噬细胞功能则出现一过性的上调，随即转为明显的全面抑制状态。

4. 巨噬细胞异质性在创伤感染免疫中的意义

近年来基础免疫学研究逐渐证实，组织常驻巨噬细胞主要有两个来源，其一为胚胎期就已分化定植形成的常驻巨噬细胞，这类细胞本身就具有一定的自我更新能力，或者说是一种具有成体干细胞特性的常驻巨噬细胞，这类细胞的主要作用就是担当抵御外来入侵的第一道免疫防线，一旦损伤，或者异物入侵，常驻巨噬细胞立即清除异物，清理损伤破碎组织细胞，就地启动愈合反应。

常驻巨噬细胞的另一个来源，就是骨髓释放出的单核细胞，游离于血液循环中的单核细胞，其寿命只有24～48小时左右，然后经肝脏，脾脏清除，当受到损伤或感染刺激后，由常驻巨噬细胞或PMN分泌一些趋化因子，血液循环中的单核细胞被募集到损伤或感染局部，然后分化成熟为终末的组织巨噬细胞，且生命周期得以大幅度延长。当机体创伤程度严重，或者感染严重时，随着常驻巨噬细胞的耗竭，而新补充过来的单核-吞噬细胞虽然数量多，但功能并不成熟，更多的表现为吞噬作用不足，而分泌反应过强。从而展现出的是抗感染免疫防御功能减低，而炎症性损害作用加强。

综合上述可以看出，创伤或感染后，巨噬细胞的功能表现颇为复杂，不同程度的损伤，表现不同；不同部位的巨噬细胞，差异明显；损伤后不同时期，巨噬细胞的功能状态也大相径庭，显然巨噬细胞的异质性在此病理生理反应过程中具有尤为重要的意义。

所谓巨噬细胞异质性，笔者以为至少应包括两个方面，其一，因处于不同解剖部位，由于所处微环境不同，巨噬细胞本身功能即可表现出明显的差异，即环境异质性，如肝脏Kupffer细胞通常以其分泌作用参与局部的免疫防御功能，腹腔巨噬细胞则以趋化游走以及吞噬消化作用为其主要的生物学作用，肺泡巨噬细胞则无趋化作用，且吞噬功能也较弱，脾脏、淋巴结巨噬细胞抗原呈递作用更为占优，而位于骨组织的破骨细胞则在骨形成的塑形过程中吞噬消化作用似乎强于其分泌作用。其二，为应激性异质性。在各种应激分子或刺激物作用下，巨噬细胞本身可表现出不同的功能属性亚群，或极性分型。笔者曾于2000年研究发现，严重创伤后，吞噬杀菌及抗原递呈亚群功能减低，而主导分泌炎症介质，如IL-6，TNF-α等亚群功能增强，由此提出，创伤后巨噬细胞也很可能出现类似于淋巴细胞一样的亚群异质性改变，并设想应激刺激可诱使巨噬细胞至少分为吞噬功能为主的亚群，以及以分泌功能为主的亚群。或许，这便是巨噬细胞极性的雏形？

2004年，Mantovani等撰文提出，不同的趋化因子作用可促使巨噬细胞功能出现极性分化。

近年来的研究发现，单核细胞本身也存在亚群分类。人单核细胞依据其表达的CD14、CD16强弱可分为，经典型亚群（CD14++CD16-），该亚群主要与炎症刺激活化有关，当损伤，感染等刺激后，这些经典的单核细胞亚群可通过分泌大量的TNF-α和IL-1β促进炎症反应的发生发展，并最终走向细胞生命的终结；另一类为非经典亚群（CD14+CD16++）。此类亚群最终常常分化成熟为组织常驻巨噬细胞。分化成熟的组织巨噬细胞本身也可有具有抑制作用的M1亚型，以及表现为促愈作用的M2亚型。M1极性亚群主要作用为杀伤病菌和清除异物，而M2极性亚群则主要担负修复和维持组织完整性的作用。越来越多的证据表明，在炎症或感染情况下，巨噬细胞确实形成了极性的亚群分布，M1/M2轴的反应特征与淋巴细胞Th1/Th2反应轴特征十分相似。M1最显著的特征为，高表达IL-12和IL-23，高抗原呈递能力，高NO和反应氧中间产物（reactive oxygen intermediates，ROI），具有强烈的促炎作用，表现为分泌大量的IL-1，IL-6，TNF-α，I-干扰素等；M2的显著特征为高表达Dectin-1，DC-SIGN，甘露糖受体（CD206），以及清道夫受体（scavenger receptor，CD204），具有强烈的抗炎作用和促愈作用，最典型特性就是可分泌大量的IL-10和精氨酸酶。

虽然近年来巨噬细胞亚群极性的研究，方兴未艾，但值得注意的是，巨噬细胞的M1/M2亚群的极性分型并非一成不变，事实上M1、M2亚群本身是可以发生相互转换的，特别是在创伤、感染、脓毒症等病理生理过程的不同发展阶段M1/M2的快速转换更为常见，上述的亚群生物标记常常可见在这两种类型的巨噬细胞上发生共表达。因此，近年来多以M1样，或M1主导性巨噬细胞，以及M2样，或M2主导性巨噬细胞等概念来描述巨噬细胞的极性分型。

（三）淋巴细胞

作为获得性免疫的重要成员，创伤或感染对机体淋巴细胞的影响，很早就受到关注。事实上，早在20世纪70年代，人们已经注意到，严重创伤，特别是烧伤后，患者易于并发感染“败血症”。因此，首先便关注，是否是机体免疫功能的减低，导致伤员感染易感性增加。研究表明，严重烧伤患者，首先表现出来的便是血清免疫球蛋白的丢失，但学者们首先认为是烧伤休克，血液丢失造成的，随后认为，免疫球蛋白的耗竭也是重要原因，直到Munster等人的研究证实，严重烧伤后，患者外周血淋巴细胞刺激转化能力减弱，混合淋巴细胞反应受抑，B细胞合成分泌抗体功能减退，人们这才意识到，严重创伤本身就可以对特异性免疫系统产生直接的抑制作用。

相对于天然免疫而言，创伤对获得性免疫系统的影响更为复杂，这源于获得性免疫系统本身的复杂性，以及人们对获得性免疫认识的局限性。

总体而言，创伤对以淋巴细胞为代表的获得性免疫系统的影响归结起来，表现为以下几个方面。

1. CD4/CD8亚群漂移

正常情况下，T淋巴细胞可以由细胞膜表面CD4，CD8分化抗原的表达情况分为，T辅助细胞（TH，CD4阳性）以及T抑制细胞（Ts，CD8阳性）两个大类。一般认为，CD4Th细胞通常与T细胞活化B细胞，介导抗体产生和T细胞辅助诱导功能有关；而CD8Ts细胞，则与细胞毒性杀伤效应，以及淋巴细胞的抑制效应有关。人们最早发现，严重创伤后Th/Ts比例，或CD4/CD8比例低于正常，且损伤越重，其比例减低越为明显，正常情况下，CD4/CD8比例约为1.5～2.0左右，当CD4/CD8正常比例发生倒置时，往往预示创伤患者的预后不良。

2. Th1/Th2亚群漂移

随着人们对T淋巴细胞的深入了解，发现，CD4 T淋巴细胞本身又可依其细胞因子分泌情况分为Th1，Th2两个亚型，Th1细胞能合成IL-2、IFN-γ、IL-3、TNF-α和GM-CSF，但不能合成IL-4、IL-5、IL-6、IL-10；而Th2能合成IL-4、IL-5、IL-6，特别是IL-10，但不能合成IL-2和IFN-γ。就目前研究结果，IL-2在诱导机体获得性免疫反应中具有十分重要的作用，而INF-γ不仅具有明显的抗病毒作用，而且还对特异性的获得性免疫反应具有调节作用，因此从这个角度而言，Th1亚群功能是维持获得性免疫功能的重要原因；而IL-10是目前已知的具有非常重要且作用强烈的唯一具有免疫抑制作用的白介素，因此，当Th2亚群活性增强，则往往预示T细胞功能趋向于抑制方向发展。因此，既往曾将Th1/Th2数量及比例的动态监测指标，用于预警创伤患者的免疫功能状态。严重创伤或感染后，Th1/Th2比例的漂移，并非是Th1细胞数量的增加所致，事实上，严重创伤，特别是继发性感染后，Th1，Th2细胞数量均呈进行性减低趋势，其中以Th2减低更为显著，从而导致Th1/Th2比值的漂移。

3. 其他亚群漂移

近来研究发现，除Th1，Th2外，还存在一种可分泌IL-17，IL-22的Th17亚群，其重要作用就是特异性的细胞外细菌及真菌产生免疫防御作用，IL-17亚群的减低，往往预示伤员的不良预后。Treg也是近年来发现的一组CD4 T细胞亚群，严重创伤或脓毒症后，Treg细胞亚群数量往往增高，由于Treg本身具有免疫抑制属性，因此伴随Treg数量的增高，伤员更易于并发机会菌感染，因此，有学者把Th17，与Treg列为一组进行对比研究，提出Th17减低，复合Treg增加，同样也是伤员预后不良的预警指标。

总体而言，严重创伤对天然免疫细胞的影响是双向的，一方面可导致PMN，巨噬细胞趋化能力减弱，吞噬杀菌降低，但另一方面，又可促进炎症介质的大量分泌，造成炎症反应；但创伤对获得性免疫的影响则多以抑制的方式体现，其中最具代表性的就是抗原递呈能力减弱、迟发型超敏反应减低、淋巴细胞增殖反应受损、抗体合成下降，以及IL-10的大量释放，其结果一方面使过度的炎症性反应得以有效控制，但同时过度的免疫抑制，又造成了对机体免疫防御功能的进一步损害。

创伤与免疫的关系，人们最先注意到的就是创伤导致的免疫抑制，随着近些年来，全身炎症反应综合征概念的提出，人们关注得更多的是过度炎症反应，及其带来的炎症性损害，忽略了创伤对免疫功能的抑制作用，在此需要强调的是，相对于创伤后的过度炎症反应，创伤后的免疫抑制更应该受到重视。事实上，脓毒症导致的死亡患者尸检发现，脾脏、淋巴结等免疫器官中淋巴细胞的大量凋亡为其最主要的病理特征，而不是我们想象中的过度炎症的病理反应特征；与此同时，严重脓毒症，或脓毒性休克患者外周血淋巴细胞数量显著低于一般脓毒症，或单纯创伤无脓毒症表现的患者。

二、免疫因子机制

创伤后机体表现出的全身炎症反应综合征（SIRS），或代偿性抗炎反应综合征（CARS），其最显著的特征就是大量的细胞因子，免疫因子的释放。也即是文献中最常描述的介质风暴，或细胞因子瀑布效应。

所谓细胞因子，通常是指主要由活化的免疫细胞所分泌的，对免疫细胞趋化，迁移，增殖，分化成熟，及分泌功能具有调节作用的一类小分子蛋白质，通常其分子量低于40KD。依据其功能，大致可以分为三个方面，即促炎因子，抗炎因子，以及免疫因子。

（一）促炎因子（pro-inflammatory cytokines）

最早被人们认识到的促炎因子主要指IL-1β，IL-6，IL-8，以及TNF-α。通常，这四种介质在严重创伤，或感染早期即由机体产生，并以正反馈方式，进一步刺激炎症细胞，级联放大释放更多的炎症介质或细胞因子。

TNF-α，分子量约17KD，通常由活化的免疫细胞，如巨噬细胞分泌，此外一些非免疫细胞，如成纤维细胞也是TNF-α的主要来源。免疫细胞受激活化后，TNF-α是最先被合成释放的炎症介质，30分钟即可大量产生，并在2小时左右达到峰值。TNF-α不仅本身可导致机体发热等病理生理反应，而且还可通过自分泌或旁分泌方式，进一步诱导刺激其他炎症介质的合成释放。因此，在脓毒症的发生发展过程中，TNF-α被认为是主导调节因子，因此围绕脓毒症的预警判定以及治疗策略，众多学者往往将其作为重要的靶点。

IL-1，其作用及效能与TNF-α十分相似，其合成释放的峰值与峰时也与TNF-α相近，也是较为重要的炎症因子诱导刺激介质。

IL-6，分子量大约21KD，最早由Ying Guo博士发现，烧伤患者血清中含有高浓度的IL-6，其与患者预后不良有较为密切的关系。IL-6来源较为广泛，除巨噬细胞，淋巴细胞，树突状细胞等免疫细胞外，内皮细胞，成纤维细胞，肌细胞等也可合成和释放IL-6。IL-6在血液中的峰时紧随IL-1其后，大约在6～8小时。IL-6生物效应十分广泛，不仅可致患者的发热效应，而且还可激动机体的凝血系统，激活淋巴细胞，调节红细胞生成等。

IL-8通常主要由PMN合成释放，也是启动大量促炎介质释放的重要始动因子，这不仅与其合成释放的峰时较早有关，也与其刺激作用强烈有关。

一般而言，在诱导脓毒症的炎症介质风暴过程中，上述四种炎症因子被认为具有重要的启动和推波助澜的作用，因而也是人们对脓毒症进行早期预警，以及制定治疗策略考虑的重要靶点。

（二）抗炎因子（anti-inflammatory cytokines）

就目前资料看，机体产生的免疫炎症相关因子较多，但似乎绝大多数均与炎症的发生发展，或者说均与促炎相关，而具有抗炎作用的细胞因子似乎较少。其中IL-10因其是迄今为止，人们认识到的似乎以免疫抑制，或炎症抑制为其主要生物学作用的细胞因子。IL-10分子量大约35KD，同源二聚体。其通常由活化的巨噬细胞，淋巴细胞产生。有意义的是，IL-10的抗炎作用，仅仅只针对IL-1，TNF-α等促炎介质，对于同样具有抗炎作用的介质，如TNF-β，则无任何作用。IL-10的抗炎作用主要表现为两个方面，首先是对IL-1，TNF-α的合成和释放具有直接的抑制作用，其次，IL-10还可以促进可溶性TNF受体合成释放，对TNF-α的活性产生抑制作用，同时还可刺激IL-1受体拮抗剂（IL-1 receptor antagonist，IL-1Ra）的合成释放，从而缓解IL-1的促炎效能。有研究证实，及时给予致死剂量的LPS注射后30分钟，再注射IL-10，可以显著提高实验小鼠的生存率。

虽然在严重创伤早期，IL-10的上调具有明显的抗炎作用，这对调节炎症反应朝有序可控方向发展是有益的，但是在严重创伤晚期，或者是脓毒症晚期，IL-10分泌释放的增高则预示患者预后不良。

TGF-β是除IL-10外另一个以抗炎，抑炎为其主要生物学效能的细胞因子。TGF-β不仅可对IL-1，TNF-α具有抑制作用，同时对高迁移率蛋白组B1（high mobility group box-1 protein，HMGB1）的合成释放，同样具有抑制作用。而且同样也可促进可溶性TNF受体，以及IL-1Ra的合成释放。尽管TGF-β主要生物学活性是抗炎作用，但TGF-β本身对免疫炎症，特别是创面愈合的炎性调控则较之IL-10复杂，常表现为双相性、颇为矛盾纠结的方式。往往小剂量的时候TGF-β可表现为促进作用，但大剂量时候则呈现为抑制作用，或者在创面愈合或炎症早期的时候，TGF-β可表现为刺激作用，但到后期则更多地表现为拮抗作用。其机制不清，或许与TGF-β自身的家族，或者局部组织细胞表达的TGF-β受体的种类不同有关。

因此，这对于研究者而言，研究炎症介质，或细胞因子本身功能效应的时候，必须结合其作用的环境，特别是其受体的多样性或异质性加以考虑。往往同一种因子之所以产生不同的生物学活性，多与其作用的靶受体存在的异质性有关，反之，不同因子很多时候可表现出类似的生物学效应，这或许也与其靶受体结构的相似性，以及下游共享的信号转导通路有关。

（三）免疫调节因子

除促炎因子，以及抗炎因子外，还有一些细胞因子虽然也与炎症反应有关，但其本身的生物学效应似乎与免疫细胞的活性状态关系更为密切。为此，笔者尝试将这类因子单独罗列，加以阐述。

IL-4便是其中主要代表。IL-4本身的生物学意义在于参与并促进多种免疫细胞的增殖、分化以及最终的凋亡。在Th1/Th2这组细胞亚群中，IL-4的作用就是促使向Th2方向漂移，从而参与了抗炎反应行列。

另外一种因子逐渐引起人们的关注，这就是IL-12。IL-12主要由单核-吞噬细胞、中性粒细胞以及树突状细胞所分泌，为同源二聚体，从结构特征上，似乎与IL-6家族关系较为密切。其主要功能，还是在于促进吞噬细胞的吞噬杀菌活性，这种非特异性的免疫诱导反应在脓毒症或创伤早期最为显著，在创伤或脓毒症晚期，IL-12则可直接刺激T细胞分泌INF-γ，诱导CD4 T细胞向Th1发生漂移，从而减轻淋巴细胞的凋亡。尽管有关IL-12在创伤或脓毒症中的作用，目前尚不完全清楚，其结论也并不是十分明确，但资料表明，严重脓毒症幸存的患者其血浆IL-12往往高于死亡者。

INF-γ，其主要来源于NK细胞，以及Th1细胞，或者CD8+细胞毒性T淋巴细胞。其最主要的生物学功能就是抗病毒感染。但近来发现，INF-γ在诱导Th1/Th2向Th1漂移过程中具有重要作用，同时在严重脓毒症时，给予外源性的INF-γ，可在一定程度上缓解机体的免疫麻痹状态，因而也被列为可供选择的免疫调理剂。

MIF，（macrophage migration inhibitory factor，巨噬细胞移动抑制因子）。这也是近年来颇受临床免疫学家重视的一个细胞因子，正常情况下，机体中检测不到MIF的存在，当机体受到病原微生物或其他因素刺激后，有单核-吞噬细胞分泌的一种炎症介质，其主要作用是诱导巨噬细胞向炎症受损部位迁移，促进巨噬细胞的吞噬杀菌活性，特别是上调单核-吞噬细胞上TLR4的表达。在脓毒症早期，MIF即可在血浆中检测到，如果在脓毒症晚期血浆中还能检测发现较高浓度的MIF，这不仅表明机体仍然具有抗病原入侵能力，而且还具有拮抗免疫麻痹，或保护机体免疫功能不致进一步受抑的的作用，因此对脓毒症患者，特别是较重要的伤员而言，或许是一个预后可能良好的信号。

三、补体系统机制

吞噬细胞是天然免疫系统的主要组成部分，但天然免疫防御系统中，还有非常重要的一类非细胞类的免疫防御成分，这就是以补体为代表的体液成分。

补体系统为血清中的一组球蛋白，当受到外界刺激后发生一系列复杂的活化过程，其代谢产物不仅参与了免疫黏附、趋化和调理活动，而且对外来病菌有直接的杀伤和中和作用；但大量的裂碎片段又可对机体产生一系列的免疫病理损伤，导致过度的炎症反应和免疫功能的抑制。

既往认为，创伤使得补体系统异常活化，替代活化途径的改变尤为明显，创伤越重，活化越为强烈。过度活化的结果使得血清中各补体成分显著下降，在创伤后24小时内，C3、C4、C5、C1活化抑制物的抑制因子、H因子、Ⅰ因子均显著下降，其中C1活化抑制物抑制因子的降低使得C1活化抑制物的抑制因子血清中的含量增高，导致经典活化机对受抑，而替代途径的活化途径相对加强。补体系统的过度活化给机体带来两方面的影响，一方面补体成分参与了SIRS的发展过程，其中大量产生的膜攻击复合物（C5-9）除本身可对机体组织细胞发挥直接的杀伤作用外，还可刺激血小板、中性粒细胞、单核细胞及巨噬细胞释放活性氧代谢产物，及花生四烯酸等代射产物，加重对机体的损害，因此，血清中高水平的C5-9对机体产生损伤参与了MODS的发生和发展。另一方面，过度活化的结果是补体成分耗竭后对免疫功能的抑制作用。C3的裂碎片段对免疫反应具有明显的抑制作用，使T细胞受刺激的增殖反应明显低下，其中C3a可诱发T抑制细胞功能加强，抑制B淋巴细胞分泌功能，降低抗体的生成。在创伤患者血清或肺灌洗液中含量增多，往往预示患者可能发生ARDS。而C5a的大量产生也是导致吞噬细胞趋化作用受抑的原因之一。在创伤后期，随着C3水平的低下，C3b对巨噬细胞的调理吞噬作用也随之下降，尤以对大肠埃希菌和铜绿假单胞菌的调理作用受抑为明显，此外，创伤后补体受体的表达低下也直接导致了吞噬调理作用的减低，这可能是患者更易于感染大肠埃希菌和铜绿假单胞菌的重要原因。

近年来，随着SIRS，MODS，模式识别受体，特别是危险信号刺激分子等概念的提出，人们对补体在创伤，特别是脓毒症中的作用及其意义，有了更深一步的认识。目前认为，补体系统在创伤后形成的一系列产物，以及与凝血系统相互作用形成的各种代谢产物，就是导致机体发生MODS，或严重脓毒症相关的DAMP（Damage-Associated Molecular Pattern，损伤相关分子模式）的主要代表物质，资料表明，C3a，C5a创伤后一周内都可以检测到其高水平的血清含量，且与创伤程度呈相关性，而可溶性的C5b-C9膜攻击复合物在伤后24小时内其升高程度与严重多发伤损伤程度评分（ISS），特别与是否发生MODS的可能性呈较为密切的相关关系。

事实上，在机体遭受创伤后，首先被活化的，就是凝血系统和补体系统，而其中最为主要的就是凝血因子Ⅹa，血栓素，以及C3，C5，以及形成的活化产物，纤维蛋白（fibrin），C3a，C5a，这些活化产物才是真正诱导PMN趋化，活化的刺激物。资料表明，导致凝血系统活化的关键性因子为组织因子（tissue factor，TF），而C5b-C9膜攻击复合物是诱导TF活化的关键。补体的过度活化，不仅是导致过度炎症性损害的主要因素，也是导致机体凝血纤溶系统功能紊乱，最终诱发形成DIC的重要因素。

由于补体本身的因素，其在创伤后一系列的炎症反应和免疫反应中的变化，特别是与凝血纤溶系统，以及与TLR为代表的天然免疫识别受体的关系颇为密切，也颇为复杂，值得进一步研究。