姚咏明-2006年脓毒症发病机制讲课(录像)(课件).ppt
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- 姚咏明 2006 年脓毒症 发病 机制 讲课 录像 课件
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1、脓毒症病理生理基础及其研究进展 解放军总医院野战外科研究所第一附属医院全军烧伤研究所姚 咏 明国家973项目和国家杰出青年基金资助研研 究究 背背 景景 脓毒症脓毒症(Sepsis)是严重创是严重创(烧、战烧、战)伤、休克、感染、外伤、休克、感染、外科大手术患者常见的并发症,进一步发展可导致脓毒性休科大手术患者常见的并发症,进一步发展可导致脓毒性休克、多器官功能障碍综合征克、多器官功能障碍综合征 (MODS),是临床危重患者的,是临床危重患者的最主要死亡原因之一。脓毒症和最主要死亡原因之一。脓毒症和MODS来势凶猛、病情进来势凶猛、病情进展迅速、预后险恶,给临床救治工作带来极大困难,已成展迅速
2、、预后险恶,给临床救治工作带来极大困难,已成为现代危重病医学面临的突出难题。为现代危重病医学面临的突出难题。 MurphySL.NationalVitalStatisticsReports.脓毒症 新世纪对人类健康和经济发展的重大挑战全球性的威胁和挑战,患病率约为人口的全球性的威胁和挑战,患病率约为人口的 3/10003/1000,全球总病例数约,全球总病例数约18001800万万/ /年,相当于丹麦、芬兰、爱尔兰和挪威人口的总和;美国患病人数为年,相当于丹麦、芬兰、爱尔兰和挪威人口的总和;美国患病人数为7575万万/ /年;欧洲为年;欧洲为13.513.5万万/ /年。年。 全世界死亡人数超
3、过全世界死亡人数超过1.41.4万万/ /天;美国天;美国21.521.5万万/ /年,并成为美国非心脏年,并成为美国非心脏 ICU ICU 死亡的主因。尚有相当的死亡病例没有计算在内,而归咎于原发病。死亡的主因。尚有相当的死亡病例没有计算在内,而归咎于原发病。在美国平均治疗费用约在美国平均治疗费用约$2.2$2.2万万/ /例,年耗资近例,年耗资近$200$200亿;欧洲年耗资近亿;欧洲年耗资近$100$100亿;截至亿;截至19951995年,总研发费用已经超过年,总研发费用已经超过$10$10亿。亿。发病人数正以年发病人数正以年1.51.5的比例增长;过去的比例增长;过去1010年间,增
4、加病例年间,增加病例139139% %,且有继,且有继续增加的趋势。续增加的趋势。脓毒症与其他严重病症的比较NationalCenterforHealthStatistics,2001. AmericanCancerSociety,2001.*AmericanHeartAssociation.2000. AngusDCetal.Crit Care Med.2001.AIDS* Colon BreastCancerCHFSevere SepsisCases/100,000 脓毒症的发生率脓毒症的发生率脓毒症的病死率脓毒症的病死率AIDS*SevereSepsisAMIBreast Cancer1
5、750110130300211000215000脓毒症与急性心梗死亡率变化的比较1960年1995年10%20%30%40%50%脓毒症急性心梗 2002年巴塞罗那宣言年巴塞罗那宣言 全社会要像当年重视“中风”和“急性心梗”一样,重视对脓毒症的研究和治疗,争取把脓毒症的发生率和死亡率降低到可接受的水平。研研 究究 背背 景景 尽管脓毒症新概念与临床特征的认识有所进步,但脓尽管脓毒症新概念与临床特征的认识有所进步,但脓毒症、毒症、MODS的临床试验性治疗相继失败,其病死率仍居的临床试验性治疗相继失败,其病死率仍居高不下高不下(5080%)。究其原因,关键是有关脓毒症和。究其原因,关键是有关脓毒症
6、和MODS的根本发病环节及作用机制尚未充分阐明,缺乏早期有效的根本发病环节及作用机制尚未充分阐明,缺乏早期有效的预防与治疗措施。因此,开展其研究具有极其重要的理的预防与治疗措施。因此,开展其研究具有极其重要的理论意义和实用价值。论意义和实用价值。脓毒症基础研究进展脓毒症基础研究进展遗传背景遗传背景 (基因多态性研究基因多态性研究) 重要诱发因素重要诱发因素 (微生物及其产物、内微生物及其产物、内/外毒素作用外毒素作用)晚期炎性介质与效应分子晚期炎性介质与效应分子 (高迁移率族蛋白高迁移率族蛋白-1、BH4)细胞内信号转导机制细胞内信号转导机制 (MAPK通路通路, JAK/STAT通路通路)网
7、络效应与器官间相互作用网络效应与器官间相互作用 (神经神经-内分泌内分泌-免疫免疫 凝血凝血-纤溶纤溶-炎症炎症)基因组学与蛋白组学基因组学与蛋白组学调节方法与干预途径调节方法与干预途径 (活化蛋白活化蛋白C)严重损伤后全身性炎症反应失控及器官损害受体严重损伤后全身性炎症反应失控及器官损害受体内众多基因的调控,但为何有的人群易于并发脓内众多基因的调控,但为何有的人群易于并发脓毒症和毒症和MODS?对对MODS患者采取相似的治疗方案,但机体反应患者采取相似的治疗方案,但机体反应和预后可能完全不同。这些现象是否与体内存在和预后可能完全不同。这些现象是否与体内存在某种某种MODS相关的相关的“易感基
8、因易感基因”或基因表达特性或基因表达特性的改变影响宿主对应激状态的敏感有关?的改变影响宿主对应激状态的敏感有关?基 因 多 态 性TNF- 2 纯合子患者纯合子患者 TNF- 水平和病死率均高于杂合子水平和病死率均高于杂合子或或TNF- 1 纯合子患者,证实纯合子患者,证实TNF- 2基因型可能是严重基因型可能是严重脓毒症患者出现高脓毒症患者出现高TNF- 水平和不良预后的基因标志之水平和不良预后的基因标志之一。一。TNF- 双等位基因双等位基因Nco1多态性与严重脓毒症和器官损害多态性与严重脓毒症和器官损害的发生密切相关的发生密切相关, 分析其多态性有助于评估并发脓毒症和分析其多态性有助于评
9、估并发脓毒症和MODS的易感性及明确对抗的易感性及明确对抗TNF免疫治疗的反应性。免疫治疗的反应性。基因多态性基因多态性 ( (基因组序列上的变异基因组序列上的变异) ) 是决定人体对是决定人体对应激打击易感性与耐受性、临床表型多样性及药物应激打击易感性与耐受性、临床表型多样性及药物治疗反应差异性的重要因素。治疗反应差异性的重要因素。基 因 多 态 性 基因大规模直接测序,明确了中国人群中基因大规模直接测序,明确了中国人群中一些在创、烧伤感染发病中起关键作用的效应一些在创、烧伤感染发病中起关键作用的效应分子的基因多态性分布,并初步进行了临床关分子的基因多态性分布,并初步进行了临床关联分析和功能
10、研究。联分析和功能研究。 已明确已明确 TLR4受体受体 5 区区-1892GA、-1837 AG、 CD14 启动子区启动子区 -1145G/A 和和 -159C/T、IL-1启动子区启动子区-1470 GC 、-511TC和和 -31 CT与创伤感染易感性存在密切的内在联系。与创伤感染易感性存在密切的内在联系。 12CD14 C-159T基因多态性对基因多态性对 TNF- mRNA表达的影响表达的影响13CD14 C-159T基因多态性对LBP浓度的影响携带不同CD14基因多态性烧伤患者单核细胞表面HLA-DR的表达* * * 烧伤脓毒症患者预后与单核细胞HLA-DR结合量的关系* * *
11、16 CD14 C-159TCD14 C-159T基因多态性与基因多态性与 MODSMODS发生率及死亡率的关系发生率及死亡率的关系基因型基因型例例 数(数(n) MODS例数例数(n)死亡例数死亡例数(n)-159CC700-159CT1064-159TT43371例特重度烧伤患者基因型与脓毒症及死亡率的关系 基因型例数非脓毒症(例)脓毒症(例)死亡率(%)CCCC7 73 3(42.942.9)4 4(57.157.1)2 2(28.628.6)TCTC46461818(39.139.1) 2828(60.960.9)1111(23.923.9)* *TTTT18185 5(27.827.
12、8)1313(72.272.2)9 9(50.050.0)184 临床试验性治疗脓毒症的实践中,应当考虑基因的因素。如果对照和治疗组CD14C-159T或其他易感基因多态性的分布频率不一致,那么结果无论是支持或是否定试验性治疗,其判定很可能会产生偏差。4 脓毒症早期识别与判定预后的辅助工具。在不久的将来,基因多态性的检测很可能会帮助患者选择个体化的有针对性的治疗 ,从而有利于降低脓毒症 和/ 或MODS 的发病率。细 菌 内 毒 素内毒素血症与细菌感染关系密切内毒素血症与细菌感染关系密切, 是是创创伤伤感染感染的重要致病因素之一。的重要致病因素之一。创创伤伤脓毒症中脓毒症中, 内毒素内毒素常常
13、与细菌协同致病常常与细菌协同致病, 两者同时并存。两者同时并存。内毒素具有极广泛而又复杂的生物学效应,脓内毒素具有极广泛而又复杂的生物学效应,脓毒症、毒症、MODS病理过程中出现的失控炎症反应、病理过程中出现的失控炎症反应、免疫机能紊乱、高代谢状态及多脏器功能损害免疫机能紊乱、高代谢状态及多脏器功能损害均可由内毒素直接或间接触发。均可由内毒素直接或间接触发。 G- 菌细胞壁最外层结构菌细胞壁最外层结构, 主要主要成分成分为为脂多糖脂多糖 (LPS) 。由三部分组成由三部分组成: 外层为外层为O-特异性多糖链特异性多糖链, 为细菌特异性抗原为细菌特异性抗原; 中层为中层为R-核心多糖核心多糖,
14、为细菌类属共同的抗原为细菌类属共同的抗原; 内层为类脂内层为类脂A, 主要决定其生物活主要决定其生物活 性。性。 分子结构特征1. 刺激单核巨噬细胞、内皮细胞、粒刺激单核巨噬细胞、内皮细胞、粒细胞合成、释放介质、蛋白酶类物质细胞合成、释放介质、蛋白酶类物质等,介导机体内组织、细胞的损伤等,介导机体内组织、细胞的损伤; 2. 促进血小板凝集,激活凝血、纤溶促进血小板凝集,激活凝血、纤溶系统,从而触发系统,从而触发DIC; 生物学活性生物学活性3. 对免疫系统的影响对免疫系统的影响, 可激活补体、可激活补体、促进淋巴细胞有丝分裂、诱导干扰促进淋巴细胞有丝分裂、诱导干扰素素, 并有抗肿瘤及免疫佐剂作
15、用并有抗肿瘤及免疫佐剂作用; 4. 引起病理生理改变引起病理生理改变: 发热反应、血发热反应、血压降低、代谢改变、局部过敏反应压降低、代谢改变、局部过敏反应。1. 全身网状内皮系统功能障碍全身网状内皮系统功能障碍, 免疫免疫机能下降机能下降, 肠道吸收的内毒素过多超肠道吸收的内毒素过多超过机体之清除能力过机体之清除能力;2. 胃肠道粘膜缺血、坏死胃肠道粘膜缺血、坏死, 屏障功能屏障功能破坏破坏, 通透性增高通透性增高, 大量内毒素释放大量内毒素释放入血入血;内毒素血症发生原因3. 肠道来源的内毒素因肝功能障碍肠道来源的内毒素因肝功能障碍由侧支循环直接入体循环由侧支循环直接入体循环; 4. 某些
16、组织、器官某些组织、器官G- 菌菌感染病灶持感染病灶持续续产生的内毒素吸收入血。产生的内毒素吸收入血。内毒素血症发生原因 烧伤早期即出现内毒素水平升高烧伤早期即出现内毒素水平升高, 伤后伤后 3 4天达高峰天达高峰, 2 3周又出现回升。周又出现回升。 内毒素水平随烧伤面积的增加而增加内毒素水平随烧伤面积的增加而增加。 内毒素血症发生率达内毒素血症发生率达 36.8 74.7%, 而而 菌血症阳性率仅菌血症阳性率仅3.0 38.2%。 发病过程及规律 既往多认为来源于创面或血循环既往多认为来源于创面或血循环G- 菌菌 感染后大量释放感染后大量释放。 早期主要不是源于创面早期主要不是源于创面 ,
17、 肠道蓄积内肠道蓄积内 毒素侵入血循环可能是最重要的来源毒素侵入血循环可能是最重要的来源。 后期内毒素水平的再度升高,与难以后期内毒素水平的再度升高,与难以 控制的创面脓毒症相关控制的创面脓毒症相关。烧伤后内毒素血症来源 与感染、免疫的关系与感染、免疫的关系 与脓毒症、多脏器功能障碍综合与脓毒症、多脏器功能障碍综合 征的关系征的关系 循环内毒素含量监测的临床价值循环内毒素含量监测的临床价值内毒素血症的临床意义 内毒素血症与细菌感染关系密切内毒素血症与细菌感染关系密切, 是是创创伤伤感染中的重要致病因素之一。感染中的重要致病因素之一。在在烧伤烧伤脓毒症中脓毒症中, 内毒素常常与细菌协内毒素常常与
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