在医学领域，脓毒症就像一个隐藏在暗处的 “杀手”，时刻威胁着人们的生命健康。它是由病原体相关分子模式（PAMPs）和损伤相关分子模式（DAMPs）引发的，会导致细胞因子水平升高，最终可能造成多器官衰竭。尽管人们对脓毒症的认识有所提高，医疗水平也在不断进步，但它依然是全球范围内导致死亡和发病的主要原因之一。据统计，2017 年全球约有 4890 万例脓毒症病例，1100 万相关死亡病例，占全球总死亡人数的 19.7%。面对如此严峻的形势，寻找有效的治疗方法迫在眉睫，这就是开展脓毒症血液净化研究的重要原因。
北京协和医院的研究人员针对脓毒症和感染性休克，开展了关于血液净化中膜和吸附剂设计的研究。他们的研究成果发表在《Chem》杂志上，为脓毒症的治疗提供了新的思路和方向。
研究人员在研究中主要运用了以下几种关键技术方法：一是对不同类型的膜材料进行筛选和性能测试，观察其对炎症介质的清除能力以及对蛋白质的截留情况；二是研究各类吸附剂的吸附特性，通过实验分析其对病原体、毒素和细胞因子等的吸附效果；三是开展临床研究，对使用不同血液净化装置的患者进行观察和数据收集，评估治疗效果。
血液净化治疗脓毒症的原理和分类
脓毒症的发病机制十分复杂，涉及病原体入侵、宿主免疫反应和器官衰竭等多个环节。PAMPs 和 DAMPs 会激活免疫细胞，释放大量炎症介质，如肿瘤坏死因子 - α（TNF - α）、白细胞介素 - 1（IL - 1）等，引发 “细胞因子风暴”，进而导致多器官功能障碍。为了阻断这一过程，研究人员采用体外血液净化（ECBP）技术，通过去除循环中的细胞因子和其他炎症介质，调节免疫反应。ECBP 主要有连续静脉 - 静脉血液滤过（CVVH）、血液灌流和血浆置换（PEX）三种方式。CVVH 利用对流原理清除溶质和控制液体量；血液灌流通过吸附剂吸附毒素；血浆置换则是去除血浆并替换为合适的液体。
CVVH 中使用的材料
- 传统 CVVH 膜：自 20 世纪 80 年代以来，众多研究尝试用血液滤过清除脓毒症患者的炎症介质，但传统或高容量血液滤过对血浆炎症介质浓度的降低效果并不显著。传统 CVVH 膜主要分为纤维素膜和合成膜，目前合成膜应用更为广泛，如聚砜、聚酰胺等。这些膜通过不断改进结构，提高了扩散和对流运输能力，但仍存在不足23。
- 高截留量膜：由于大多数炎症细胞因子是中分子物质，传统 CVVH 膜对其清除效果有限。因此，研究人员开发了高截留量（HCO）膜，其孔径更大，能有效清除 20 - 50kDa 范围内的物质，提高了对 IL - 8、IL - 6 和 TNF - α 等细胞因子的清除率，改善了患者的血流动力学和病情评分，但同时也会导致白蛋白等重要蛋白质的丢失45。
- 非选择性吸附膜：体外膜与血液接触时，会发生血浆蛋白的非特异性吸附，形成 “次级膜”。某些膜如 AN69 和 PMMA 具有吸附低分子量蛋白质（包括炎症介质）的能力。AN69 - ST 膜通过表面处理，提高了对高迁移率族蛋白 B1（HMGB1）等的吸附能力，在急性脓毒症患者中得到了临床验证67。
- 选择性吸附膜：为了增强吸附性能，研究人员开发了 AN69 oXiris 膜。该膜具有独特的三层结构，能整合肾脏支持、细胞因子去除、内毒素去除和局部抗凝治疗等多种功能。多项研究表明，使用该膜进行连续肾脏替代治疗（CRRT）可降低脓毒症休克患者的内毒素和细胞因子水平，改善血流动力学和临床结局，但仍需更多高质量研究验证89。
血液灌流中使用的材料
- 病原体清除吸附装置：传统的感染源控制方法主要是针对感染部位进行处理，而机械清除循环中的病原体可改善脓毒症状况。Seraph 100 微结合亲和血液滤器通过肝素化的聚乙烯珠吸附病原体，在动物实验和临床研究中都显示出了良好的安全性和有效性，能有效去除多种病原体，包括耐药菌和病毒1011。
- 内毒素清除吸附装置：内毒素（脂多糖，LPS）是革兰氏阴性菌细胞壁的成分，可引发脓毒性休克和炎症反应。Toraymyxin 是一种通过共价固定多粘菌素 B 到聚苯乙烯纤维上的 PMX 灌流器，能有效结合和中和内毒素，清除循环中的内毒素，但大型临床试验并未证明其对患者生存率有显著益处。Alteco LPS 吸附器利用阳离子肽吸附 LPS，临床经验有限，目前尚未显示出明显的临床益处1213。
- 细胞因子清除吸附装置：在脓毒症中，免疫反应失调会导致细胞因子失衡，引发器官损伤。CytoSorb 吸附器专门用于体外细胞因子吸附，通过多孔聚苯乙烯二乙烯基苯共聚物珠吸附细胞因子，但多项研究表明其在降低细胞因子水平和改善患者预后方面效果不显著。HA 型树脂灌流器能选择性吸附多种炎症细胞因子，在一些临床研究中显示出降低炎症因子水平、改善患者病情的作用，相关研究仍在进行中1416。
PEX 中使用的材料
PEX 通过去除血浆并替换为供体血浆或白蛋白，旨在清除 “有毒物质” 并补充必需的血浆成分。基于膜的 PEX 膜孔径较大，能过滤所有非细胞血浆成分，包括细胞因子。然而，目前尚无足够证据推荐 PEX 或连续血浆过滤吸附（CPFA）作为脓毒症或感染性休克患者的辅助治疗方法，且该治疗可能存在心血管不稳定、过敏反应等并发症1718。
研究结论与讨论
研究人员对脓毒症和感染性休克血液净化中膜和吸附剂的研究表明，目前多种膜材料和吸附剂在清除炎症介质、病原体和毒素方面各有特点，但临床证据显示，血液滤过、血液灌流或血浆置换降低脓毒症或感染性休克患者死亡率的能力仍较低，尚未能支持其在临床广泛应用。未来的研究需要进一步改进膜结构和探索新型吸附剂材料，优化序贯体外治疗策略，根据脓毒症的进展和患者病理生理状况选择合适的治疗方法。同时，开展高质量、大规模的随机对照试验（RCTs）至关重要，研究应选择更全面的终点指标，如机械通气时间、血管活性药物使用时间和 ICU 住院时间等，以更准确地评估 ECBP 的临床疗效。此外，确定合适的生物标志物来指导 ECBP 的启动和停止也十分关键，这将有助于实现 ECBP 在脓毒症治疗中的精准应用，为改善脓毒症患者的预后带来新的希望。
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