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创伤是全球45岁以下人群死亡的主要原因。虽然多发性创伤只占创伤的10%,但是由于其需要多学科综合治疗和较长的住院时间和康复期,给个人和社会带来了巨大经济负担。胸部创伤是继腹部外伤和头部外伤之后多发性创伤患者的三大常见死因之一。约三分之一的创伤相关死亡归因于胸部创伤及其并发症。尽管由于院前救治和复苏策略的改善,多发伤患者的总体死亡率显著下降,但是创伤后继发脓毒症的发生率在过去十年中没有变化。脓毒症是导致多发伤患者中晚期死亡的主要原因。幸存患者可能会因免疫反应过度、严重感染或复发性感染等免疫相关并发症而死亡。有确凿证据表明,创伤后持续性淋巴细胞减少与更高的多器官衰竭(Multi organ failure,MOF)发生率以及更高的死亡率有关。自然杀伤(Natural killer,NK)细胞属于先天免疫系统的核心细胞,主要分布于外周血、肝脏和脾脏,除了具有强大的杀伤功能外,还能快速活化和分泌细胞因子以及调节巨噬细胞激活和Th1/Th2平衡,在先天免疫和获得性免疫之间起桥梁作用。在自身免疫、癌症、感染和缺血/再灌注相关的组织损伤等多种疾病中起重要作用。重要的免疫检测点蛋白T细胞免疫球蛋白粘蛋白分子3(T cell immunoglobulin and mucin domain 3,TIM-3)在各种慢性感染和癌症中表达增加,是诱导免疫紊乱的重要调控机制之一。TIM-3+NK细胞作为先天免疫系统的重要组成部分,是否参与严重多发伤及创伤后脓毒症免疫紊乱调节尚不明确。因此,了解伴胸部创伤的多发伤的流行病学特点及监测创伤后患者免疫系统的变化以便发现可干预的细胞和分子靶点,从而降低创伤后感染的发生率,改善不良预后。然而,目前关于伴胸部创伤的多发伤患者的流行病学特点以及创伤后TIM-3+NK细胞的免疫变化的研究很少。因此,我们拟探讨影响伴胸部创伤的多发伤患者预后的潜在因素以及TIM-3+NK细胞在多发伤及创伤脓毒症后免疫紊乱中的作用。本文分为三个部分,第一部分为伴胸部创伤的多发伤临床特征分析,第二部分为伴胸部创伤的多发伤患者NK细胞TIM-3的表达及意义,第三部分为TIM-3+NK细胞在创伤后脓毒症免疫紊乱中的作用机制研究。第一部分:伴胸部创伤的多发伤临床特征分析目的:探讨影响伴胸部创伤的多发伤患者预后的潜在因素研究设计和方法:回顾性分析2015年1月至2019年12月我院创伤外科收治的伴胸部创伤的多发伤患者的临床资料。比较各组患者重症监护病房(Intensive care unit,ICU)住院时长、伤后30天死亡率和伤后6个月死亡率。结果:共有1196例患者符合纳入标准,根据胸部损伤类型,将患者分为四组,其中肺挫伤组(Pulmonary contusion,PC)851例、肺挫伤合并连枷胸组(Pulmonary contusion and flail chest,PC+FC)215例、肺挫伤合并上胸段脊髓损伤组(Pulmonary contusion and upper thoracic spinal cord injury,PC+UT-SCI)46例、以及同时合并连枷胸、肺挫伤和上胸段脊髓损伤的胸部创伤三联征组(Thoracic trauma triad,TTT)84例。胸部创伤三联征患者ICU住院时间较长,伤后30天死亡率及伤后6个月死亡率高。患者伤后30天内死亡的主要原因是急性呼吸窘迫综合征和肺部感染,伤后30天至伤后6个月最主要的潜在死因是脓毒症-多器官功能衰竭。结论:本研究描述了致死性胸部创伤三联征,包括肺挫伤、连枷胸和上胸段脊髓损伤。就像经典的“致死三联征”一样,当这些因素/损伤共存时,它们之间存在协同作用,导致特别高的死亡率。合并该类损伤的多发伤患者的死亡率高,应给予高度重视,以进一步减少并发症和死亡率。第二部分:伴胸部创伤的多发伤患者NK细胞TIM-3的表达及意义目的:观察伴胸部创伤的多发伤患者外周血NK细胞Tim-3表达情况;分析NK细胞TIM-3高表达与患者预后的相关性。研究设计和方法:选择2019年10月至2021年6月在我院创伤外科住院的伴严重胸部创伤的多发伤患者,以及体检合格的医护志愿为研究对象。收集相关临床资料及生化检查结果,并抽取各研究对象外周静脉血液。使用流式细胞术进行检测,比较组间差异,并分析外周血NK细胞表面TIM-3表达与疾病预后相关的临床指标的相关性。结果:整个研究期间共有41名患者及18名健康志愿者参与研究。与健康志愿者比较,严重胸部创伤的多发伤患者外周血NK细胞TIM-3表达明显升高;TIM-3+NK细胞的百分比不仅与疾病的严重程度相关,而且对患者的预后评估也有价值。结论:NK细胞群在严重胸部创伤后有明显的变化,NK细胞上TIM-3表达增加。受体表达与临床资料的相关性分析表明,严重胸部创伤的多发伤患者外周血NK细胞TIM-3表达与患者预后不良因素相关。TIM-3+NK细胞的百分比可作为预测严重胸部创伤的多发伤患者预后的标志物。第三部分:TIM-3+NK细胞在创伤后脓毒症免疫紊乱中的作用机制研究目的:探讨NK细胞TIM-3表达对NK细胞的影响以及干扰TIM-3信号途径对NK细胞参与的创伤后脓毒症免疫调节的影响,以期为NK细胞参与创伤后脓毒症免疫调节的病理生理机制的相关研究提供参考。方法:对野生型(Wild type,WT)C57BL/6小鼠和以C57BL/6为背景的TIM-3基因突变小鼠(TIM-3 mutation,TIM-3mut)建立创伤脓毒症模型,并使用PBS或者α-乳糖(α-Lactose)进行干预。使用流式细胞术检测小鼠肝脏NK细胞表面TIM-3表达情况,NK细胞凋亡情况以及γ-干扰素(Interferonγ,IFN-γ)表达情况。采用定量实时聚合酶链反应(Quantitative real time polymerase chain reaction,q-PCR)法检测小鼠肝脏炎症因子:白介素6(Interleukin 6,IL-6)、白介素12(Interleukin12,IL-12)、肿瘤坏死因子-α(Tumor necrosis factorα,TNF-α)、IFN-γ、转化生长因子-β(Transforming growth factor-β,TGF-β)、白介素10(Interleukin 10,IL-10)的表达情况。通过Kaplan-Meier分析比较WT-创伤脓毒症小鼠和TIM-3mut-创伤脓毒症小鼠的28天存活率。对假手术组、α-Lactose治疗组和创伤脓毒症模型组小鼠肝脏组织进行全转录组测序。研究结果:(1)建模术后8小时开始WT-创伤脓毒症小鼠肝脏NK细胞TIM-3表达较假手术组明显上调,伴随着NK细胞分泌INF-γ比例增多,并且TIM-3阳性NK细胞亚群较TIM-3阴性NK细胞亚群分泌INF-γ比例增高、凋亡比例增多;WT-创伤脓毒症小鼠肝脏NK细胞中凋亡的NK细胞增多与TIM-3表达增强相关;(2)使用α-Lactose治疗创伤脓毒症小鼠,竞争性阻断半乳糖凝集素-9(Galectin-9,GAL-9)诱导的TIM-3阳性NK细胞凋亡,直接或间接减弱创伤脓毒症小鼠肝脏炎症细胞因子的表达;全转录组测序结果显示经过α-Lactose治疗,创伤脓毒症小鼠肝脏组织3876个异常表达的基因中有2064个(53.25%)基因完全或部分恢复到正常水平。(3)阻断或损害TIM-3信号能减少创伤脓毒症小鼠肝脏NK细胞凋亡,改善小鼠生存率。结论:总的来说,这些结果表明NK细胞中的TIM-3信号在创伤后脓毒症的免疫调节中起着关键作用;TIM-3可能通过参与调节NK细胞凋亡参与脓毒症免疫调节;使用α-Lactose干扰TIM-3信号通路可能是未来脓毒症治疗临床实践中一种有前途的免疫调节策略。