炎症风暴与新冠肺炎的相关研究进展

炎症风暴与新冠肺炎的相关研究进展

耿雪梅

（皖南医学院弋矶山医院急诊ICU 安徽芜湖 241001）

[摘要]新型冠状病毒肺炎（COVID-19）于2019年末在武汉爆发，相关研究显示，危重症新冠肺炎患者体液中存在大量炎性细胞因子，与患者临床预后密切相关，本文结合文献，对炎性细胞因子的种类和作用加以复习、对炎症风暴进行解读，以期对新冠肺炎的诊治提供新思路。

[关键词]新型冠状病毒肺炎；炎症风暴

Research Progress of inflammatory storm and corona virus disease 2019

Geng xuemei

(Department of EICU, Yijishan Hospital, Wannan Medical College, Wuhu 241001, China)

[Abstract] Corona virus disease 2019 (COVID-19) broke out in Wuhan at the end of 2019. Related studies have shown that there are a large number of inflammatory cytokines in the body fluids of patients with critically ill patients , which is closely related to the clinical prognosis.Review the types and functions of inflammatory storms and interpret the inflammatory storm, with a view to providing new ideas for the diagnosis and treatment of corona virus disease 2019.

[Key words] Corona virus disease 2019; inflammatory storm

2019年末在中国武汉爆发了急性呼吸道传染病疫情，被称之为新冠肺炎（COVID-19），COVID-19是由新型冠状病毒（2019-nCoV）感染所致，该病毒被国际病毒分类学委员会命名为严重急性呼吸系统综合症冠状病毒2（SARS-CoV-2）。人类感染新型冠状病毒导致的肺炎会呈现多种临床表现，可以从无任何临床症状进展到急性呼吸衰竭或急性呼吸窘迫综合征（ARDS），根据临床表现、实验室检查及影像学表现，可将COVID-19分为轻型、普通型、重型、危重型四种类型[1]。有研究表明，炎症风暴是新冠肺炎患者向重症进展的重要因素，与非ICU患者相比，重症病房患者血浆中白介素2(IL-2)、白介素7（IL-7）、白介素10（IL-10）、粒细胞集落刺激因子（G-GSF）、肿瘤坏死因子α（TNF-α）、干扰素诱导蛋白10（IP10）等炎性介质含量更高[2]，本文结合文献对炎症风暴中参与的主要炎性因子的种类和作用以及与新冠肺炎相关研究进行综述。

炎症风暴又称为细胞因子风暴，指的是机体受到致病病原微生物的侵袭后，机体出现免疫应答反应失调，导致炎症因子和趋化因子过度表达，体液中迅速出现大量免疫细胞因子的现象[3]。

当有害因素侵及人体时，机体就会调动人体的免疫系统，引起免疫反应应答，导致多种炎性介质和细胞因子的合成、表达以及释放。免疫异常调节可导致免疫应答过度，导致多器官功能的障碍，此外，严重的细胞因子风暴可溢出到循环系统中，导致全身性细胞因子风暴，产生“瀑布”效应，使炎症反应不断加重，这是造成多器官功能障碍的原因之一[4]。

重症病毒性肺炎可以引起急性肺损伤或急性呼吸窘迫综合征，急性呼吸窘迫综合征的本质是多种炎症细胞释放的炎症介质对肺脏的损害所致[5]。重症病毒性肺炎炎性介质大量分泌的原因并不十分清楚，以往的研究显示[6]，病毒表面糖蛋白、双链RNA和细胞内病毒蛋白都具有激活信号转导途径的能力，导致细胞因子和趋化因子的表达。在重症病毒性肺炎的患者中发现了严重的细胞因子风暴，其促炎细胞因子水平明显升高，包括干扰素（IFN），肿瘤坏死因子（TNF），白细胞介素（IL）和趋化因子[7]。严重的炎症风暴在季节性或其他轻度流感中很少观察到[8]，这表明高炎性介质与疾病严重程度密切相关。    

肿瘤坏死因子（TNF）是促炎性细胞因子中研究比较深入的一类细胞因子，“肿瘤坏死因子”一词于1975年首次用于细胞毒性血清因子，能够在小鼠中诱发肿瘤消退[9]，肿瘤坏死因子α是经典的TNF，主要由活化的单核-巨噬细胞产生，当病原体与免疫细胞受体结合，经相应的细胞信号转导激活，启动转录TNF基因的一系列连锁反应，进一步形成具有生物活性的TNF-α释放到胞外，广泛参与细胞间的生物学作用。TNF的过量产生与许多慢性炎症和自身免疫性疾病有关，并且TNF抑制剂已被批准用于治疗炎症性肠病、银屑病、类风湿性关节炎等自身免疫性疾病

[10-11]。

干扰素（IFN）是一类细胞因子，因为此类细胞因子具有干扰病毒的感染和复制的功能而得名，干扰素家族在对病毒的固有免疫应答中起着至关重要的作用[12]，一旦激活IFN信号通路，便会产生许多具有抗病毒或免疫调节特性的蛋白质，根据来源和理化性质的不同，干扰素可分为I型、II型和III型，干扰素是一类具有抗病毒特性的新型干扰素[13]。

    集落刺激因子（CSF）是指能够刺激多能造血干细胞和不同发育分化阶段的造血祖细胞增殖、分化的细胞因子。集落刺激因子也与炎症相关，并且由证据表明集落刺激因子跟白介素和肿瘤坏死因子一样，是促炎细胞因子网络家族的一部分[14]。因此，集落刺激因子可能是促进炎症风暴的重要一部分。

趋化因子是最大的细胞因子家族，根据结构和功能分为4种亚家族，分别是CC亚家族、CXC亚家族、C亚家族、CX3C亚家族，其作用是当作化学吸引剂来控制细胞（尤其是免疫系统的细胞）迁移，并有助于先天性和适应性免疫系统的发育和功能完善，以及肿瘤细胞转移等多种生理病理过程[15]，大多数趋化因子被认为是促炎性的，当机体感染病毒或其他病原微生物时可被多种细胞释放，促炎性趋化因子的释放导致免疫系统细胞包括中性粒细胞、单核-巨噬细胞、淋巴细胞等转移到感染部位，尽管大多数细胞因子具有多效作用，但免疫细胞的趋化因子募集对特定细胞类型具有高度选择特异性。

白细胞介素（IL）是免疫系统调节剂的另一家族，其主要功能在免疫细胞的分化和激活。白介素对感染的急性期反应导致广泛的局部影响和全身性改变，通常白介素是促炎性的，比如IL-1、IL-6等细胞因子增加，会导致补体量增加，并与病毒清除率相关[16],IL-6在临床上常常用来作为评估重症感染和参与疾病炎症反应过程的重要指标，IL-10主要由Th2细胞、活化的单核细胞和上皮细胞分泌产生，它的受体表达在许多不同的细胞表面，目前认为，IL-10可抑制促炎细胞因子基因表达和合成作用，在调整机体抗炎反应中起到重要作用。

病毒侵入机体细胞后会诱导释放多种细胞因子，包括趋化因子、CSF、IL等，体液中增多的炎性因子，既能启动免疫应答，又可能造成组织损伤，目前关于危重症新冠病毒肺炎患者炎症风暴的具体发生发展机制还不是很清楚，但从新冠肺炎死亡病例尸检结果报道来看[17],死亡病例肺组织病理学检查有明显弥漫性肺损伤、镜下可见肺间质中有大量淋巴细胞等免疫细胞浸润，外周血CD4+和CD8+T细胞数量显著下降，但T细胞功能过度激活，CD4+T细胞内可见高度促炎物质的浓度明显增高，CD8+T细胞中可见丰富的细胞毒性颗粒。因此，目前认为危重型新型冠状肺炎患者疾病进展和炎症风暴水平密切相关。病毒侵入人体导致疾病的发生发展与人体免疫应答密切相关，免疫应答是把双刃剑，人体的免疫功能可以给机体带来免疫保护作用，但是当免疫应答水平失调，会引起人体体液中炎性因子过度表达，从而出现炎症风暴，加重人体器官功能的损害，未来研究人员需要更多的证据阐明炎症风暴在新冠肺炎危重患者疾病进展中的免疫学及分子生物学机制，为今后的科学防治提供有力的理论支撑。

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