腹膜腔免疫特性与腹腔感染
腹膜腔免疫特性与腹腔感染
腹腔感染仍然是当前具有挑战性的临床问题，虽然可采取感染源控制、抗感染药物等措施，但仍可能因机体炎症免疫反应失衡，合并脓毒性并发症，导致预后不良。最近的研究显示，除巨噬细胞和中性粒细胞等天然免疫细胞外，腹膜腔呈现的区域免疫特性值得关注。其中，大网膜被认为是具有独特免疫功能的内脏脂肪组织，由免疫细胞集聚形成的乳斑执行免疫监视，具有类似淋巴结样的免疫功能，对于腹腔的免疫防御非常重要。存在于乳斑和腹膜腔中B1细胞和2类固有淋巴细胞（ILC2）等，虽属于淋巴谱系，但因其快速的响应能力和具备获得性免疫功能的特点，在腹腔感染中，特别是病程早期，可能发挥重要作用。因此，关注腹膜腔区域免疫特性，阐释围绕乳斑及其组成的B1细胞和ILC2等在腹腔感染过程中的变化、作用和调控机制，以探索阻断感染由局部向全身性播散的针对性免疫调控靶点，可能是破解严重腹腔感染这一临床难题、改善预后的关键。
腹腔感染是因炎症或肿瘤性疾病、外伤或胃肠道手术等，导致腹腔脏器破裂或穿孔，引起腹腔内炎症或脓肿的疾病过程。尽管手术干预、抗感染药物、脏器支持、液体复苏等治疗手段不断发展进步，但由于人口老龄化、糖尿病等基础疾病、日益增多的创伤和日渐复杂的手术治疗等因素，腹腔感染仍然是当前具有挑战性的临床问题。在其病程进展恶化过程中，可合并发热、心动过速、呼吸急促等症状，出现脏器功能损害的表现，进展为脓毒症，这类腹腔感染属于继发性腹膜炎（secondary peritonitis），因其导致的脓毒症，也被称为腹源性脓毒症（abdominal sepsis）。文献报道，腹腔感染患者一旦合并重症脓毒症或脓毒性休克，预后明显恶化，病死率高达30%~50%[1]。因此，阐释由腹腔感染进展恶化为腹源性脓毒症的病理生理机制，在病灶清除和抗生素应用等基础上，探索有效阻遏感染由局限性向全身性播散的治疗手段，是破解这一临床难题，改善预后的关键。
一、探索腹膜腔区域免疫特性是改善腹腔感染预后的关键
毋庸置疑，免疫发病机制在脓毒症病理生理过程中发挥重要作用，但迄今为止，所开展的以免疫调理为目的的临床试验均未取得令人满意的研究结果。早期，脓毒症曾被视为一种失控的炎症反应，但拮抗促炎细胞因子和炎性介质[如肿瘤坏死因子α（TNF-α）和白细胞介素（IL-1）]等的临床研究并未获得较对照组更佳的治疗效果[2]。近来，基于对免疫状态的评估，一系列以重建免疫功能为目标的临床试验得以开展，尽管目前对于IL-7等的临床评价尚在进行中，但已完成的应用粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）和胸腺肽α等临床试验均未能达到预期效果[3]。因此，对于脓毒症免疫发病机制尚需不断研究探索，以期获得更为全面深入的理解，进而能够指导探寻更具针对性的免疫调理治疗措施。
作为临床综合征，感染、创伤、大手术等均可进展为脓毒症，但其各自的病理生理过程存在明显异质性。就感染而言，不同感染部位导致的脓毒症也具备各自特点。如肺感染和腹腔感染，分别是导致脓毒症的第一、二位致病原因，但两者临床表现、特征及致病源等均明显不同；腹腔感染患者多合并脓毒性休克和凝血异常、更易出现肾功能衰竭，而肺感染患者则更多出现脑病症状，相对而言，腹腔感染患者病情严重度更高、住院时间更长；在病理生理机制等方面，两者间亦差别明显。例如，中性粒细胞向感染部位趋化障碍是导致腹腔感染播散、病情恶化进展的重要因素，而在肺感染，同样是中性粒细胞，却会在肺感染部位高度聚集和活化。
近年来的研究进一步提示，组织器官的区域免疫特性需要给予高度关注。与骨髓、胸腺、脾脏等专职免疫组织器官的免疫学特性不同，在腹腔感染的发生部位——腹膜腔，即具有独特的免疫组织和微环境，如大网膜和执行类似淋巴结功能的乳斑（milky spot，MS），含有特殊的免疫细胞亚型——如B1细胞、固有淋巴细胞（innate lymphoid cell，ILC）等[4,5]。以上表明，腹膜腔的免疫学特性与经典免疫器官以及肺脏等的免疫特性均存在差别，其应对腹腔感染的炎症免疫反应亦应有其自身特点。而现今对于脓毒症免疫发病机制的认识，多基于对专职免疫器官与循环免疫细胞等的研究；对于腹腔感染发生后，腹腔内的特定免疫组织结构和细胞的变化、作用和机制等，目前知之甚少。而这样的变化可能正是腹腔感染演进合并脓毒性并发症，进而决定预后的病理生理基础；也是腹腔感染合并脓毒症在临床特征、病理生理机制等方面显现自身特点的原因所在。因此，关注腹腔的区域免疫特性，阐释感染发生发展过程中腹膜腔内炎症免疫反应的变化、特点和机制，据此探索针对性的免疫调理治疗的靶点，阻断其向脓毒症的恶化和进展，可能是改善腹腔感染临床预后的关键。
二、目前对腹腔感染腹膜腔炎症免疫反应的认识
腹膜腔是由间皮细胞内衬于腹壁内侧和腹腔脏器表面形成的壁层和脏层腹膜延续、移行而形成的潜在腔隙。生理状态下，腹膜腔内含有50~100 ml浆液性腹腔积液，以减少组织间摩擦，起到润滑作用；积液中含有一定数量的免疫细胞，以巨噬细胞为主，同时也含有T细胞、B细胞等，它们对腹膜腔免疫炎症反应的启动非常关键。一旦消化道完整性破坏，定植于消化道的微生物菌落及其代谢产物，如内毒素等侵入腹膜腔，即导致腹腔感染。入侵的病原首先为巨噬细胞等识别，由此活化而启动炎症免疫反应。在吞噬和清除致病微生物的同时，巨噬细胞通过释放促炎细胞因子，改变局部免疫微环境；通过释放趋化因子，招募中性粒细胞和单核细胞等经由循环迁移进入腹腔感染部位。腹腔积液量明显增加以稀释病原和毒素，腹腔内的细胞组成迅速转变为以中性粒细胞为主，而单核细胞会迅速分化为巨噬细胞等[6]。上述因素共同参与腹膜腔的炎症免疫反应，以力图实现对腹腔感染部位的细菌清除。
在此过程中，中性粒细胞作用非常重要。中性粒细胞自身即装备有多种杀灭细菌的"武器"，如蛋白水解酶、呼吸爆发、嗜天青颗粒、特异性颗粒等，以及胞外诱捕网（neutrophil extracellular trap，NET）等；中性粒细胞也是最早到达炎症部位的白细胞，其在感染部位的聚集是天然免疫反应最重要的特征之一，也是实现有效细菌清除、防止感染播散的关键[7]。但在腹腔感染导致脓毒症病理生理过程中，中性粒细胞存在明显的迁移障碍[8]。研究显示，在脂多糖（lipoploysaccharide，LPS）腹腔注射、金黄色葡萄球菌接种或盲肠结扎穿孔诱导的重症脓毒症模型中，尽管腹腔内存在高浓度的趋化因子，但腹腔感染部位的中性粒细胞数量仍明显减少[8]。趋化因子受体CXCR2是介导中性粒细胞向感染部位迁移的关键受体，临床分析显示，脓毒症患者中性粒细胞CXCR2表达明显下调，分离自脓毒症患者的中性粒细胞对IL-8、fMLP和白细胞三烯B4等趋化物的迁移效应明显受限，其受抑制的程度与脏器损害程度和病情严重度直接相关，死于脓毒症患者中性粒细胞的"瘫痪"更为严重；并且无论是老年或者糖尿病患者，其对脓毒症的易感性均与中性粒细胞的迁移能力障碍密切相关[9]。而改善中性粒细胞的迁移能力，如腹腔内给予CXCL2、PPAR-γ激动剂、诱导型NOS抑制剂及IL-33等干预措施，均有助于改善中性粒细胞迁移障碍和腹腔感染部位的细菌清除，从而改善预后[8]。
三、腹膜腔区域免疫特性的研究进展
现代研究认为，大网膜是具有独特免疫功能的内脏脂肪组织，而乳斑承载其免疫学功能[4]。大网膜是由双层间皮细胞包绕富含血运的脂肪组织而形成，如围裙样自胃大弯垂下，覆于肠管表面。乳斑是大网膜上聚集成簇的淋巴细胞、粒细胞和间质细胞等，因其处于黄色脂肪中的白色斑点样外观而得名。乳斑散布于网膜组织中，表层为间皮细胞和巨噬细胞等，内皮细胞间存在裂隙孔，由此吸收腹腔内的细胞、抗原等；内部以迂曲走形的肾小球样血管团为中心，T细胞和B细胞等围绕血管网络分布。高内皮微静脉（high endothelial venule，HEV）是乳斑等黏膜相关淋巴组织所特有的毛细血管后微静脉，内皮为单层立方或矮柱状，既是淋巴细胞进出乳斑的途径，也是中性粒细胞等经由循环进入腹腔的通道[10]。因此，乳斑通过收集腹腔中的抗原或病原，执行重要免疫监视功能；虽然胚胎发育、组织结构和细胞组成等与淋巴结等经典次级淋巴组织明显不同，但通过其组成的免疫细胞，乳斑仍能完成与淋巴结相近的免疫功能，包括支持针对腹腔抗原的CD4和CD8细胞反应，募集循环中的效应T细胞，完成T细胞依赖的B细胞反应，如类别转换（isotype switching）、体细胞突变（somatic hypermutation）和有限亲和力成熟（limited affinity maturation）等[11]。
与淋巴结等经典次级淋巴组织不同，乳斑的细胞组成也具有自身特点，其中，B细胞占淋巴细胞组成的多数，并以非骨髓来源的B1细胞为主，也含有较多量的ILC，主要是2类ILC（ILC2）。无论是B1细胞，抑或ILC2，虽都属于淋巴谱系，但其发育、分布、表型和功能均有别于传统意义的淋巴细胞。B1细胞可识别来自细菌的脂多糖或多糖体等抗原，不需要T细胞辅助，迅速分泌表达亲和性较低、但呈多反应性的IgM型抗体及IL-10、GM-CSF、IL-3等细胞因子[5]。因此，B1细胞在抗感染免疫，特别是在感染的早期发挥重要作用。ILC是新近发现的一类具有获得性免疫功能的固有免疫细胞，ILC2以分泌IL-5、IL-9、IL-13等2类细胞因子为特点，在炎症反应过程中，ILC2是早期2类细胞因子的主要来源[12]。因其快速的响应能力和具有获得性免疫功能的特点，在感染发生后，早期固有免疫和后期获得性免疫响应高峰之间的"空窗期"，B1细胞和ILC2可能发挥重要作用。但关于乳斑及其B1细胞等在腹腔感染中的变化、作用和机制等，目前均未见研究报道。
四、结语
感染始终是外科的焦点问题，尽管感染源控制、抗感染药物等治疗手段不断进展，但合并脓毒性并发症的腹腔感染仍然是临床的棘手问题。破解这一临床难题，正如黎介寿院士[13]所指出，在病灶清除和抗生素治疗基础上，免疫调控治疗非常重要。尽管早在100多年前就已经认识到大网膜具有移行、粘附、吞噬和清除等保护作用，而被称为腹腔内"警察"，但以乳斑为基础的大网膜的免疫学效应近年才逐渐得到关注；作为乳斑中所含有的特殊免疫细胞亚型，B1细胞和ILC2等因其免疫学特性，在感染发生后的腹腔免疫防御反应中可能发挥着重要的作用。因此，关注腹膜腔的区域免疫特性，阐释围绕乳斑及其组成的B1细胞和ILC2等在腹腔感染过程中的变化、作用和调控机制，可望为阻断感染由局部向全身播散，防治病情进展恶化，改善腹腔感染临床预后提供针对性的免疫调控治疗靶点，具有重要的科学研究价值，值得深入研究探讨。
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