新冠與細胞因子風(fēng)暴
1月24日,醫(yī)學(xué)雜志柳葉刀在線發(fā)表文章,闡述SARS-COV-2相關(guān)細胞因子風(fēng)暴特點。初期:患者IL1B,IL1RA,IL7,IL8,IL9,IL10,basic FGF,GCSF,GMCSF,IFNγ,IP10,MCP1,MIP1A,MIP1B,PDGF,TNFα和VEGF均高于正常人。IL5,IL12p70,IL15,Eotaxin和RANTES水平與健康人相似。ICU(重癥)和非ICU患者比較:IL2,IL7,IL10,GCSF,IP10,MCP1,MIP1A和 TNFα升高。機制:IL1B,IFNγ,IP10,MCP1激活Th1,GCSF,IP10,MCP1,MIP1A和TNFα與疾病嚴(yán)重程度相關(guān)。Th2細胞因子IL-4,IL-10也升高。
中國科技大學(xué)魏海明團隊對新冠肺炎“炎癥風(fēng)暴”產(chǎn)生的機制進行研究,新型冠狀病毒感染后,迅速激活病原性T細胞(CD4+T細胞),產(chǎn)生粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子GM-CSF和白介素6等因子。GM-CSF 會進一步激活CD14+CD16+炎癥性單核細胞,產(chǎn)生更大量的白介素6和其他炎癥因子,從而形成炎癥風(fēng)暴,導(dǎo)致嚴(yán)重肺部和其他器官的免疫損傷。
2020年2月7號,彭志勇研究團隊在JAMA上發(fā)表的文章提出在感染SARS-COV-2的死亡病例中,中性粒細胞計數(shù)、D-二聚體、血尿素和肌酐水平持續(xù)升高,中性粒細胞增多癥可能與病毒入侵引起的細胞因子風(fēng)暴有關(guān),凝血激活可能與持續(xù)的炎癥反應(yīng)有關(guān)。
綜上所述,SARS-COV-2感染后引起細胞因子風(fēng)暴現(xiàn)象,可導(dǎo)致大量炎性因子釋放,肺部纖維化,從而導(dǎo)致缺氧;此外,細胞因子風(fēng)暴可引發(fā)肝衰竭、急性腎損傷、心力衰竭和凝血系統(tǒng)損傷等。
細胞因子風(fēng)暴的發(fā)生發(fā)展
新冠病毒感染人體后,可以通過血管緊張素轉(zhuǎn)化酶2(ACE2)進入細胞,因此高表達ACE2又直接接觸外界的肺組織成為了新型冠狀病毒的主要入侵對象。病毒進入細胞后,將宿主細胞當(dāng)作加工廠,制造出大量的病毒顆粒,在這個過程中,和病毒做斗爭的被感染的細胞,會向人體免疫系統(tǒng)發(fā)出警報,一些細胞因子在得到指令后被釋放到體液中,免疫細胞與細胞因子溝通后便募集到感染部位、吞噬遭到損傷的細胞。但當(dāng)免疫系統(tǒng)紊亂,炎癥反應(yīng)失控,或者SARS-COV-2憑借一種特殊的蛋白逃避免疫系統(tǒng)的攻擊,肺部免疫細胞過度活化,產(chǎn)生大量炎癥因子,通過正反饋循環(huán)的機制形成炎癥風(fēng)暴。大量的免疫細胞和組織液聚集在肺部,會阻塞肺泡與毛細血管間的氣體交換,導(dǎo)致急性呼吸窘迫綜合征。一旦形成細胞因子風(fēng)暴,免疫系統(tǒng)在殺死病毒的同時,也會殺死大量肺的正常細胞,嚴(yán)重破壞肺的換氣功能,在肺部CT上表現(xiàn)為大片白色,即“白肺”,患者會呼吸衰竭,直缺氧死亡。
同時,ACE2在人體中還高表達于血管內(nèi)皮細胞、心臟、腎臟、肝臟、消化道等組織器官,所有表達ACE2的組織器官都可能是新型冠狀病毒與免疫細胞的戰(zhàn)場,終導(dǎo)致多器官衰竭,危及生命。
細胞因子風(fēng)暴示意圖
細胞因子風(fēng)暴主要損傷
正常免疫狀態(tài)時,免疫細胞T細胞、巨噬細胞和NK細胞是我們身體的免疫部d ui。它們擁有強大的數(shù)據(jù)庫,儲存著身體以往遇到過的病原體的特征,可以理解為“病原臉識別”功能。而對于一種新的病原體,它們也具有“人工智能(AI)”的能力,通過識別、學(xué)習(xí)、傳遞的過程,也可以迅速消滅新的敵人。如果這個過程中出現(xiàn)任何問題,可能敵我不分,造成嚴(yán)重后果。細胞因子風(fēng)暴狀態(tài)下,上述三種免疫細胞快速增殖并高度活化,產(chǎn)生大量的炎性因子和化學(xué)介質(zhì)。目前為止,還沒有*了解這一現(xiàn)象的具體成因,但是有推測認(rèn)為可能是由于免疫系統(tǒng)對新的、高致病的病原體產(chǎn)生的過激反應(yīng)。細胞因子風(fēng)暴是一種求助信號,目的是讓免疫系統(tǒng)霎時間火力全開。這是一種z i殺式的攻擊,在摧毀病毒的用時,也會對自身造成一定損壞。其中血管的損傷是主要的現(xiàn)象,細胞因子風(fēng)暴會使血管壁變得更容易穿透,這就導(dǎo)致了病變部位的病原體更容易地進入血管,同時也加速血管中液體的外滲,從而破壞組織。一些動脈、靜脈和毛細血管會出現(xiàn)滲出血液和血漿的現(xiàn)象。細胞因子風(fēng)暴還會引發(fā)一氧化氮的大量釋放,對血管造成損壞。所以患者常會死于失血或者某種類似嚴(yán)重感染性休克。
血管通透性增大
細胞因子風(fēng)暴的參與成員
以流感為例,機體免疫系統(tǒng)感應(yīng)到病毒RNA后,會啟動一個快速的信號級聯(lián),使受感染的上皮細胞和機體免疫細胞產(chǎn)生約15種細胞因子,幫助抵御病毒。其中白細胞介素-6(IL-6)激活免疫細胞(T細胞和巨噬細胞),清除感染病毒的細胞,是這波細胞因子的主力;Ⅰ型和Ⅲ型干擾素(IFN)影響病毒RNA合成。這fri st波細胞因子稱為“初級風(fēng)暴”,對初期減少病毒的復(fù)制起關(guān)鍵作用,但也為之后免疫系統(tǒng)過度活化埋下了伏筆。隨后,T細胞被激活并分化,分泌第二波細胞因子,其中干擾素-γ(IFN-γ)是這波細胞因子的主力。致命的往往是這二級風(fēng)暴,這時細胞因子水平已超出清除病毒所需,會造成過多的炎性細胞聚集。如果大量炎癥細胞聚集在肺泡內(nèi),將導(dǎo)致氧合功能下降,造成呼吸衰竭。這也有可能是部分病例突然加重的原因。
如何戰(zhàn)勝細胞因子風(fēng)暴?
我們能戰(zhàn)勝嗎?有辦法治療嗎?經(jīng)過臨床觀察,新冠病毒感染重癥患者出現(xiàn)了IL-6,TNF-a,IFN-γ等促炎性細胞因子的顯著升高,具有細胞因子風(fēng)暴的特征。患者一經(jīng)發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)細胞因子風(fēng)暴和全身炎癥反應(yīng)綜合征,應(yīng)果斷采取相應(yīng)的治療手段。對于重癥、危重癥患者的具體方案,有專家指出,一個是要把細胞因子風(fēng)暴控制住,一個是高流量吸氧,使肺里面不要有大量滲出。由此可見,監(jiān)控病人體內(nèi)的細胞因子分泌水平也有其重要意義。在試行第六版的《新型冠狀病毒感染的肺炎診療方案》中,也提到:有條件者可行細胞因子檢測。
目前臨床上對于細胞因子風(fēng)暴的治療上并沒有特異性治療手段,多采用給予抗感染藥物、糖皮質(zhì)激素輔助等非特異性聯(lián)合治療措施,可參考的治療辦法包括:
1、抗休克治療(治標(biāo),先保命):輸液保障血容量,應(yīng)用血管活性藥物,必要時機械通氣,保護重要臟器的功能;
2、支持和對癥治療(恢復(fù)體力):常規(guī)輸液,維持水、電解質(zhì)及酸堿平衡,營養(yǎng)支持等;
3、抑制過多的免疫細胞活化和細胞因子產(chǎn)生(治本,求康復(fù)):臨床多采用適當(dāng)劑量和療程的激素治療(腎上腺糖皮質(zhì)激素等),應(yīng)用非甾體類抗炎藥和自由基清除劑(大量維生素C,維生素E)等。
4、抗體中和細胞因子風(fēng)暴(精準(zhǔn)治療):針對升高的細胞因子通過單克隆抗體中和起作用,防止重癥化和死亡。
抗體
產(chǎn)品名稱 | 貨號 |
Anti-TNF alpha Monoclonal Antibody | K009343M |
Anti-IL-6 Polyclonal Antibody | K009341P |
Anti-IL-6 Polyclonal Antibody | K009269P |
Anti-IL12 Polyclonal Antibody | K106473P |
Anti-IFNG (IFN-γ)Polyclonal Antibody | K009380P |
Anti-IFNG (IFN-γ)Polyclonal Antibody | K106625P |
Anti-CCL2 (MCP-1)Polyclonal Antibody | K005131P |
Anti-IL1B Polyclonal Antibody | K101295P |
Anti-IL1B Polyclonal Antibody | K002216P |
Anti-IL1R1 Polyclonal Antibody | K004166P |
Anti-CSF2 Polyclonal Antibody | K004336P |
Anti-CCL4 Polyclonal Antibody | K107318P |
Anti-IL7 Polyclonal Antibody | K002900P |
Anti-IL7 Polyclonal Antibody | K008039P |
Anti-IL10 Polyclonal Antibody | K107274P |
Anti-IL10 Polyclonal Antibody | K009382P |
ELISA試劑盒
產(chǎn)品名稱 | 貨號 |
Human IL-1α ELISA KIT | SEKH-0001 |
Human IL-1β ELISA KIT | SEKH-0002 |
Human IL-2 ELISA KIT | SEKH-0008 |
Human IL-6 ELISA KIT | SEKH-0013 |
Human IL-7 ELISA KIT | SEKH-0015 |
Human IL-8 ELISA KIT | SEKH-0016 |
Human IL-10 ELISA KIT | SEKH-0018 |
Human IL-12 ELISA KIT | SEKH-0020 |
Human IL-12 p70 ELISA KIT | SEKH-0021 |
Human IL-18 ELISA KIT | SEKH-0028 |
Human IFN-α ELISA KIT | SEKH-0045 |
Human IFN-γ ELISA KIT | SEKH-0046 |
Human TNF-α ELISA KIT | SEKH-0047 |
Human TNF-β ELISA KIT | SEKH-0048 |
Human G-CSF ELISA KIT | SEKH-0058 |
Human MCP-1 ELISA KIT | SEKH-0236 |
Human IFN-β ELISA KIT | SEKH-0410 |
細胞分離液
產(chǎn)品名稱 | 貨號 |
人外周血淋巴細胞分離液 | P8610 |
人骨髓淋巴細胞分離液試劑盒 | P7250 |
人全血單個核細胞分離液 | P9010 |
人骨髓單個核細胞分離液試劑盒 | P5050 |
人腫瘤浸潤組織單個核細胞分離液試劑盒 | P4720 |
人外周血中性粒細胞分離液試劑盒 | P9040 |
人骨髓中性粒細胞分離液試劑盒 | P2600 |
人腫瘤浸潤組織中性粒細胞分離液試劑盒 | P2410 |
人外周血白細胞分離液試劑盒 | P8670 |
人外周血單核細胞分離液試劑盒 | P8680 |
小鼠外周血淋巴細胞分離液試劑盒 | P8620 |
小鼠脾臟淋巴細胞分離液試劑盒 | P8860 |
小鼠骨髓淋巴細胞分離液試劑盒 | P6040 |
小鼠臟器組織淋巴細胞分離液試劑盒 | P8870 |
小鼠腫瘤浸潤組織淋巴細胞分離液試劑盒 | P9000 |
小鼠外周血單個核細胞分離液試劑盒 | P6340 |
小鼠脾臟單個核細胞分離液試劑盒 | P4880 |
小鼠骨髓單個核細胞分離液試劑盒 | P6900 |
小鼠臟器組織單個核細胞分離液試劑盒 | P4550 |
小鼠腫瘤浸潤組織單個核細胞分離液試劑盒 | P4740 |
小鼠外周血中性粒細胞分離液試劑盒 | P9201 |
小鼠骨髓中性粒細胞分離液試劑盒 | P8550 |
小鼠腫瘤浸潤組織中性粒細胞分離液試劑盒 | P2430 |
小鼠外周血白細胞分離液試劑盒 | P2630 |
小鼠臟器組織白細胞分離液試劑盒 | P3550 |
小鼠外周血單核細胞分離液試劑盒 | P5230 |
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