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第一部分NAMPT在严重多发伤及创伤脓毒症患者中的临床意义研究背景:脓毒症是严重创伤患者的常见并发症,机体发生一系列混杂的炎症反应和免疫反应,初期全身“失控性炎症反应”导致多器官功能衰竭(MOF),随后转变为系统性炎症反应综合征(SIRS)和代偿性抗炎反应综合征(CARS)相互交织的复杂状态,并引起显著的免疫功能损害,病情凶险、治疗棘手。尼克酰磷酸核糖转移酶(NAMPT),在细胞代谢、炎症和免疫调节中起重要作用。此外,有研究报道血循环中的NAMPT水平可预测包括脓毒血症在内的重症病人的死亡率。因此,本课题拟评估血浆NAMPT水平在严重多发创伤及创伤脓毒症患者中的变化,探讨其与创伤疾病严重程度、创伤后感染的关系,并分析其对严重多发创伤及创伤脓毒症患者病情进展及结局的影响。方法:本研究依据纳入标准(18-75岁;ISS评分≥16分;18.5≤BMI≤26.9)和排除标准(年龄<18岁或>75岁;BMI<18.5或BMI>26.9;伤后24小时即死亡或出院;伴特重型颅脑损伤、恶性肿瘤、心衰等预后极差疾病;伴免疫系统疾病、长期服用免疫抑制剂或糖皮质激素;长期抗凝;失访),选取收治于华中科技大学同济医学院附属同济医院创伤中心的严重多发伤病人,共50例,根据sepsis 3.0诊断标准分为创伤脓毒症组(30例)和非脓毒症组(20例),同时招募10名经体检符合健康标准的志愿者作为对照组。收集患者的病历资料(包括基本信息、病史、体格检查、实验室影像学检查等)。脓毒症组患者在脓毒症诊断后24小时内抽取外周静脉血,非脓毒症患者在创伤发生后24小时内抽取外周静脉血,分离血浆后使用NAMPT ELISA试剂盒检测血浆中的NAMPT水平。对入组的严重多发伤患者随访观察60天,记录其预后情况,前瞻性的证实血浆NAMPT水平与严重多发创伤及创伤脓毒症的关系。结果:(1)严重多发创伤患者血浆NAMPT水平(log NAMPT:中位数2.41 ng/m L,四分位范围2.01-2.8 ng/m L)与健康对照组(log NAMPT:中位数0.97 ng/m L,四分位范围0.75-1.13 ng/m L)相比明显增高,并且创伤脓毒症患者血浆NAMPT水平(log NAMPT:中位数2.98 ng/m L,四分位范围2.23-3.78 ng/m L)显著高于非脓毒症组,差异具有统计学意义(P<0.05)。(2)严重多发创伤血浆NAMPT水平与急性生理和慢性健康评分(APACHE II)呈正相关(r=0.2815,P=0.0477)。(3)严重多发创伤血浆NAMPT水平与炎症指标,如白细胞(r=0.4043,P=0.0014)、中性粒细胞(r=0.4703,P=0.0001)、CRP(r=0.4392,P=0.0006)等呈正相关。(4)严重多发创伤血浆NAMPT水平与肝肾功能损害密切相关,与白蛋白(r=-0.44,P=0.0004)呈负相关,与INR(r=0.4601,P=0.0002)、血尿素氮(r=0.3543,P=0.0055)呈正相关。(5)严重多发创伤患者淋巴细胞绝对计数(中位数0.77,四分位范围0.49-1.09)与健康对照组(中位数1.93,四分位范围1.64-2.42)相比明显下降,创伤脓毒症患者淋巴细胞绝对计数(中位数0.65,四分位范围0.39-0.81)显著低于非脓毒症组,差异有统计学意义(P<0.05);且血浆NAMPT水平与淋巴细胞绝对计数呈负相关(r=-0.6704,P<0.0001)。(6)血浆NAMPT水平是严重多发创伤后脓毒症发生的独立危险因素(OR:5.374,95%CI:1.07-26.93,P=0.041);且血浆NAMPT水平越高,创伤脓毒症患者死亡风险越大(OR:20.66,P=0.01)。结论:(1)严重多发创伤患者血浆NAMPT水平显著增高、而创伤脓毒症患者更高,其与疾病严重程度、创伤后感染和不良预后相关,提示血浆NAMPT水平是判断严重多发创伤后脓毒症发生的潜在生物学标志,且与创伤后脓毒症患者不良结局相关。(2)严重多发创伤患者血浆NAMPT水平与淋巴细胞计数呈负相关,提示其可能参与创伤后脓毒症免疫抑制的调控。第二部分NAMPT调控T细胞焦亡在脓毒症小鼠免疫紊乱中的作用及机制研究背景:越来越多的证据表明,尼克酰磷酸核糖转移酶(NAMPT)和免疫细胞程序性死亡在脓毒血症免疫功能紊乱中起到重要作用。尽管研究发现淋巴细胞凋亡是脓毒症免疫抑制的重要原因,但T淋巴细胞焦亡在脓毒症中的作用引起广泛关注。我们前期研究发现在创伤脓毒症患者中,血浆NAMPT水平及T淋巴细胞焦亡比例明显增加,与创伤后脓毒症患者的不良结局相关。因此,我们使用NAMPT特异性非竞争性抑制剂FK866来进行动物实验研究,进一步阐明NAMPT对脓毒症T淋巴细胞焦亡的调控作用以及其在脓毒症免疫紊乱中的作用及机制。方法:(1)本研究使用C57BL/6小鼠(雄性、8-12周、20-25 g)建立盲肠结扎穿孔(CLP)脓毒症模型,按照随机分配原则分为3组,即对照组(Sham组)、脓毒症组(CLP组)、脓毒症治疗组(CLP+FK866组),每组15只小鼠,CLP术后随访观察7天,记录小鼠存活情况。(2)外周血及腹腔灌洗液细菌培养检测FK866对细菌的清除作用。(3)Western Blot和免疫组化检测小鼠脾脏中NAMPT的含量,ELISA检测小鼠脾脏及血清中NAMPT酶活性。(4)Western Blot检测小鼠脾脏焦亡相关蛋白表达情况,流式细胞技术分别检测小鼠脾脏中CD4+T细胞和CD8+T细胞的焦亡情况。(5)检测FK866对小鼠脾脏T淋巴细胞计数的影响,迟发型超敏反应实验(DTH)整体水平检测FK866对脓毒症小鼠CD4+T淋巴细胞免疫功能的影响,透射电镜检测FK866对脓毒症小鼠脾脏中T淋巴细胞超微结构的影响。(6)流式微球免疫分析技术(CBA)检测FK866对脓毒症小鼠炎性细胞因子(IL-6、IL-10、IL-12p70、MCP-1、IFN-γ和TNF)的影响。(7)WST-8法检测FK866对脓毒症小鼠脾脏中NAD+、NADH的影响。(8)Western Blot检测FK866对脓毒症小鼠脾脏中Sirt-6和NF-κB蛋白表达情况。结果:(1)与Sham组相比,CLP术后第1、3、7天的小鼠的外周血及腹腔灌洗液中培养出大量的细菌负荷,而给予FK866处理后增强了脓毒症小鼠的细菌清除能力(CLP组vs.FK866组:D1,7.43±0.44 vs.5.75±0.45;8.53±0.35 vs.6.78±0.31;D3,8.13±0.37 vs.5.53±0.46;8.37±0.32 vs.6.23±0.20;D7,5.72±0.78vs.3.78±0.31;6.42±0.24 vs.4.53±0.23),并提高脓毒症小鼠存活率(CLP组vs.FK866组:44%vs.67%),差异具有统计学意义(P<0.05)。(2)与CLP组相比,FK866降低脓毒症小鼠脾脏中NAMPT的含量。(3)与CLP组相比,FK866治疗后明显降低脓毒症小鼠脾脏中焦亡相关蛋白(caspase-1、IL-1β和GSDMD)的表达,此外,FK866抑制脓毒症小鼠脾脏中CD4+T细胞焦亡(CLP组vs.FK866组:D1,14.53±4.01%vs.7.45±1.82%;D3,18.99±4.30%vs.9.23±2.99%;D7,25.62±6.16%vs.11.53±4.97%)和CD8+T细胞的焦亡(CLP组vs.FK866组:D1,13.15±3.62%;D3:17.47±4.37%),差异具有统计学意义(P<0.05)。(4)FK866改善脓毒症小鼠脾脏中T淋巴细胞超微结构变化、免疫功能以及数目减少。(5)FK866减轻脓毒症小鼠外周血中炎性细胞因子的表达(IL-6、IFN-γ、TNF-α、IL-12p70、MCP-1、IL-10)。(6)与CLP组相比,FK866消耗NAD+含量、增加NADH含量,并降低NAD+/NADH,差异具有统计学意义(P<0.05)。(7)FK866通过上调脾脏中Sirt-6的表达、抑制NF-κB的激活对脓毒症起保护作用。结论:在脓毒症免疫紊乱中,T淋巴细胞焦亡发挥重要作用。NAMPT抑制剂FK866减轻全身炎性细胞因子风暴,通过抑制脓毒症小鼠脾脏中T淋巴细胞焦亡(CD4+T淋巴细胞为主)、保护T淋巴细胞功能从而改善脓毒症免疫抑制,提高脓毒症小鼠存活率。FK866对脓毒症小鼠脾脏中T淋巴细胞焦亡的保护作用可能通过NAD+-Sirt-6和NF-κB途径调控。这一发现可能为脓毒症免疫紊乱提供有前景的治疗靶点。