在我们的身体里,一场隐秘的、关乎生死存亡的“免疫战争”时刻都在上演。当严重的感染来袭,引发全身性的失控性炎症反应——也就是脓毒症时,这场战争就可能迅速失控,导致器官衰竭甚至死亡。脓毒症的核心在于宿主免疫反应的失调,而免疫细胞在其中扮演着关键角色。其中,有一类名为“骨髓来源抑制细胞”(Myeloid-derived suppressor cells, MDSCs)的细胞,它们在肿瘤免疫领域早已是“明星”分子,但在面对感染、创伤等应激状态时,它们会从骨髓中大量释放,并表现出强大的免疫抑制功能。有研究表明,这类细胞在感染早期的扩增可能对机体具有保护作用,但它们究竟是脓毒症的“救兵”还是“帮凶”?其在脓毒症早期的具体变化规律是什么,又与患者的最终结局有何关联?这些问题,正是摆在重症医学研究者面前的重要谜题。为了解答这些疑问,一篇题为《Levels of myeloid-derived suppressor cell-like cells in early sepsis: a comparative study with non-septic patients》(脓毒症早期髓系来源抑制细胞样细胞水平:一项与非脓毒症患者的比较研究)的论文发表在《Frontiers in Immunology》上,为我们揭示了脓毒症早期免疫反应中一些鲜为人知的细节。
为了深入探究上述问题,研究人员在河北医科大学第二医院重症监护室(ICU)开展了一项前瞻性观察性队列研究。他们纳入了2024年3月至7月期间入院的60名危重症患者,并将其分为脓毒症组(38人)和非脓毒症组(22人,包括创伤、急性胰腺炎、脑卒中等患者)。研究的核心在于利用流式细胞术这项关键技术。研究人员在患者入ICU的48小时内采集外周血,通过Ficoll密度梯度离心法分离外周血单个核细胞(PBMCs),然后使用一系列荧光标记的抗体,精准地“识别”和“计数”血液中具有特定表面标志物(CD11b+ CD33+ HLA-DR-/low )的细胞。由于这些细胞在表型上与经典的MDSCs高度相似,但本研究未进行体外功能验证,因此论文中审慎地将其称为“MDSC样细胞”。研究进一步将其分为单核细胞样MDSC(M-MDSC-like: CD14+ CD15- )和多形核粒细胞样MDSC(PMN-MDSC-like: CD14- CD15+ )两个亚群。同时,研究人员还检测了与MDSC免疫抑制功能密切相关的两种关键代谢物——精氨酸酶-1(ARG-1)和诱导型一氧化氮合酶(iNOS)的水平,并收集了大量的临床、炎症、免疫及器官功能指标。所有患者均接受了为期28天的随访,以记录生存情况。
研究结果
1. 临床数据
两组患者在性别、年龄、急性生理学与慢性健康状况评分系统II(APACHE II)评分、ICU住院时间、总住院时间及28天死亡率方面均无显著差异。但脓毒症组的查尔森合并症指数(Charlson Comorbidity Index, CCI)显著更高,表明该组患者的基础疾病负担更重。
2. 脓毒症组与非脓毒症组之间MDSC样细胞频率及代谢物水平的差异
与预想可能不同,研究发现脓毒症患者外周血中总MDSC样细胞和M-MDSC样细胞的百分比,反而显著低于非脓毒症患者。然而,PMN-MDSC样细胞的比例在两组间没有差异。有趣的是,尽管MDSC样细胞数量更少,但脓毒症组患者血液中的ARG-1水平却显著高于非脓毒症组,iNOS水平则无差异。这提示脓毒症环境可能更倾向于诱导这些细胞高表达ARG-1,或者MDSC样细胞可能迁移到了脾、肝等器官局部发挥作用。
3. 脓毒症组与非脓毒症组炎症和免疫指标的比较
不出所料,脓毒症组患者的白细胞介素-6(IL-6)、C反应蛋白(CRP)、降钙素原(PCT)水平均显著高于非脓毒症组,表明其全身炎症反应更为剧烈。同时,脓毒症组患者的淋巴细胞计数显著降低,出现了明显的淋巴细胞减少症。在T细胞、B细胞、自然杀伤(NK)细胞、调节性T细胞(Treg)等具体淋巴细胞亚群的数量上,两组虽无统计学差异,但脓毒症组有下降趋势。
4. 脓毒症组与非脓毒症组器官功能指标的比较
脓毒症组患者的序贯器官衰竭估计(SOFA)评分显著更高,证实了其更容易发生多器官功能障碍。具体来看,脓毒症患者的凝血酶原时间(PT)、活化部分凝血活酶时间(APTT)更长,白蛋白(ALB)水平更低,肌酐(CR)和B型利钠肽(BNP)水平更高,表明其存在更严重的凝血功能异常、低白蛋白血症以及心、肾功能损伤。
5. 脓毒症组内生存者与非生存者之间MDSC样细胞亚群及代谢物水平的差异
这是本研究最具临床洞察力的发现之一。当研究人员将脓毒症组患者按28天预后分为生存组和非生存组进行比较时,发现两组在总MDSC样细胞、M-MDSC样细胞比例以及ARG-1、iNOS水平上均无差异。然而,非生存组患者的PMN-MDSC样细胞百分比显著高于生存组 。这表明,在脓毒症早期,外周血中PMN-MDSC样细胞比例的升高,可能与患者的不良预后密切相关。
研究结论与意义
这项研究系统性地描绘了脓毒症早期患者免疫反应的一幅独特图景。与经历创伤、中风等应激的非脓毒症危重患者相比,脓毒症患者在疾病早期展现出一种“受抑制的扩增”模式:其外周血中总MDSC样细胞和M-MDSC样细胞的扩增被削弱,同时伴有显著的淋巴细胞减少。但矛盾的是,其免疫抑制相关代谢物ARG-1的表达却增强了。此外,脓毒症患者还表现出更严重的全身性炎症、更明显的器官功能障碍和代谢紊乱。
本研究的核心结论是,在脓毒症早期,患者外周血髓系细胞对具有MDSC表型的细胞的反应特征与非脓毒症患者存在明显差异。更重要的是,研究首次在该背景下指出,外周血中PMN-MDSC样细胞比例的升高,是提示脓毒症患者预后不良的一个潜在生物标志物 。这一发现将抽象的免疫细胞变化与具体的临床结局联系起来,为脓毒症的预后判断提供了新的、基于免疫学的视角。
尽管研究存在一些局限性,如单中心设计、未进行动态监测、缺乏对“MDSC样细胞”功能的直接体外验证,以及采用的PBMC分离方法可能损失了部分PMN-MDSC等,但其发现无疑具有重要的启发意义。它提示我们,脓毒症的免疫紊乱远比简单的“炎症过度”或“免疫抑制”更为复杂和精妙,涉及不同髓系细胞亚群差异化的动员、迁移和功能调控。未来,针对PMN-MDSC的深入研究和靶向干预,或许能为改善脓毒症患者预后开辟新的途径。这项研究如同在脓毒症免疫研究的迷宫中点亮了一盏新的探照灯,照亮了一个值得深入探索的方向。
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