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全身炎症反应综合征

文献评审 2023-06-12·最新修订 2023-06-12
  • 查翔远审核专家
    感染科 南京医科大学附属江宁医院
  • 张加艳审核专家
    重症医学科 天津医科大学总医院

基础知识

定义

全身炎症反应综合征

全身炎症反应综合征（Systemic Inflammatory Response Syndrome，SIRS）是机体对有害应激（比如感染、创伤、手术、急性炎症、缺血或再灌注或肿瘤等）的过度防御反应，以局限并消除内源性或外源性的损伤。

相关概念

1、败血症：以感染（早期无需通过培养阳性来确认感染）为可疑病因的 SIRS。
2、脓毒血症：有一个或多个终末器官衰竭的败血症。
3、「感染性休克」：伴有血流动力学不稳定的败血症。
4、「多器官功能障碍综合征」（multiorgan dysfunction syndrome，MODS）：指脓毒症患者出现不干预则无法维持稳态的器官功能改变1。更多见「感染诱发的老年多器官功能障碍综合征」

疾病概念的演变历史

1、1991 年 8 月，美国胸科学会在芝加哥和伊利诺伊召开了会议，主要是关于败血症的定义，目标是在临床中建立识别这些不同阶段患者的简易标准，因此提出了 SIRS 这个概念1。
2、2001 年的华盛顿会议提出了一个使用 PIRO 首字母缩写词进行败血症分期的概念框架：易感性, 损伤或感染、反应，以及器官功能障碍（Predisposition, Insult or infection，Response, and Organ dysfunction，PIRO）2。
3、鉴于 SIRS 缺乏特异性和不能预测器官功能障碍和死亡等局限性，2016 年，欧洲重症监护医学会（Society of Critical Care Medicine，SCCM）提出了败血症新定义 Sepsis-3，引入了有更好的预后准确性和预测住院病死率的能力的序贯器官衰竭评估（Sequential Organ Failure Assessment，SOFA）。为了减少 SOFA 的计算复杂性，又引入了 qSOFA。

病因

初始病因往往并不明显，日常活动的任何改变，包括服用新药、食物的摄入、暴露、旅行或毒品滥用等都需要重视。在分子水平上，全身炎症反应综合征的病因模式大致分为以下两种：
1、损伤相关的分子模式（Damage Associated Molecular Pattern，DAMP）
常见原因包括烧伤、创伤、手术相关创伤、急性误吸、急性胰腺炎、物质滥用及其相关的中毒、急性终末器官缺血、急性加重的自身免疫性血管炎、药物不良反应、肠缺血穿孔、血液系统恶性肿瘤、多形性红斑等。
2、病原体相关的分子模式（Pathogen Associated Molecular Pattern，PAMP）
可基于感染扩散的位置及程度进行分类，从局部器官特异性感染到播散性菌血症和败血症，包括细菌感染、病毒综合征（如流感）、免疫抑制者的播散性真菌感染、外毒素和内毒素引起的感染性休克。

发病机制

感染性或非感染性因素触发炎症，引起体液免疫和细胞免疫反应，细胞因子的释放以及补体途径之间的复杂相互作用，促炎和抗炎级联间的平衡向前者侵袭，级联反应不断进行，最终导致了全身炎症反应综合征。其所涉及的急性期反应物的释放直接介导了机体内大范围的自主神经、内分泌、血液以及免疫的改变。尽管 SIRS 的目的是防御，但细胞因子风暴却能引发广泛的炎症级联反应，从而导致了可逆的或不可逆的终末器官功能障碍甚至死亡。

早期反应

早期反应是由炎症细胞介导的，主要涉及以下三条途径：
1、白介素 1（Interleukin 1，IL-1）和肿瘤坏死因子 a（tumor necrosis factor α，TNF-a）的激活。
（1）IL-1 和 TNF-a 是第 1 个小时里的早期炎症因子，它们对级联反应向促炎方向加速发展至关重要。
（2）IL-1 和 TNF-a 的活化可大致分为三种类型：
1）细胞因子途径的扩展
① IL-1 和 TNF-a 的释放使核因子 kB （nuclear factor-kB，NF-kB）与它的抑制受体解离。
② NF-kB 能够诱导组织大量释放其他促炎细胞因子，包括 IL-6，IL-8 和干扰素γ（Interferon-γ）。
③ IL-6 诱导急性期炎症反应物的释放，包括降钙素原和 C 反应蛋白（C Reactive Protein，CRP）。
④ 感染刺激产生了大量的 TNF-a，继而产生了 IL-6 和 IL-8。
⑤ 另一种有效的促炎细胞因子是高迁移率族蛋白 1（High Mobility Group Box 1，HMGB 1），它与 SIRS 和败血症的延迟细胞毒性反应有关。在一项对创伤性脑损伤患者的观察性研究中，认为它是 1 年病死率的独立预测因子3。
2）凝血功能改变引起微循环异常
① 凝血途径的变化也是被 IL-1 和 TNF-a 所激活的。
② 纤溶酶原激活物抑制剂 1 的活化影响纤维蛋白溶解，直接造成了内皮损伤，从而导致组织因子的释放，激活凝血级联反应。
③ 抗炎介质激活的蛋白 C 和抗凝血酶也被抑制。
④ 广泛微血管血栓形成，毛细血管通透性增加，以及组织灌注不足使器官功能障碍进一步发展。
3）压力激素的释放
主要是儿茶酚胺，血管加压素，以及肾素-血管紧张素-醛固酮系统的激活导致了内源性激素的增多。
① 儿茶酚胺引起心动过速和呼吸急促。
② 类固醇激素会使白细胞计数升高，外周循环中出现白细胞附壁。
2、前列腺素和白三烯通路的激活
3、C3a~C5a 补体途径的激活

败血症的五个阶段

Roger Bone 指出在没有通过抗炎反应适度代偿或原发病减轻的情况下，从 SIRS 进展至 MODS，整个败血症分为五个阶段4。
1、第一阶段：创伤部位的局部的反应，便于修复创伤并限制扩散。
（1）免疫效应细胞在创伤部位释放细胞因子，从而刺激网状内皮系统，通过局部炎症促进伤口修复。
（2）一氧化氮和前列环素使局部血管扩张，同时破坏内皮的紧密连接，以便使白细胞附壁并迁移进入组织。
（3）渗出到血管外的白细胞和富含蛋白的液体引起肿胀，同时增加局部温度。
（4）炎症介质影响局部体感神经引起疼痛，同时局部功能丧失，这种功能丧失也使受伤部位得以恢复。
2、第二阶段：早期代偿性抗炎反应综合征（Compensatory Anti-inflammatory Response Syndrome，CARS），为了维持免疫平衡。
（1）促炎介质水平下降以维持体内平衡，这样会刺激生长因子分泌、巨噬细胞聚集和血小板。
（2）CARS 是由白介素 IL-4 和 IL-10 介导的，IL-4 和 IL-10 能抑制 TNF-a、IL-1、IL-6 和 IL-8 的产生。
（3）SIRS 和 CARS 的平衡决定了从 SIRS 发展至 MODS 这一连续进程的终点。
（4）CARS 本身也有危险。如果 CARS 持续存在，则可以使患者长期处于免疫抑制状态，因此容易出现院内感染，可能再次引发败血症的级联反应。
3、第三阶段：SIRS 炎症前状态，导致进行性内皮功能障碍、凝血障碍和凝血途径激活，从而导致终末器官微血栓形成，毛细血管通透性进行性增加，最终导致循环完整性丧失。
4、第四阶段：CARS 进展为 SIRS，导致相对的免疫抑制状态。患者容易继发感染或出现院内感染，从而可能出现败血症级联反应的持续存在。
5、第五阶段：SIRS 和 CARS 反应持续失调，导致 MODS。在细胞水平上，非感染性有害刺激、感染性病原体、内毒素或外毒素可激活多种细胞，包括中性粒细胞、巨噬细胞、肥大细胞、血小板和内皮细胞。

流行病学

全身炎症反应综合征的定义敏感性高但特异性低，在实际临床中只有那些进展至严重病情的患者才能真正被筛查出来，故不能准确反映真实的发病率，在严重程度、全因死亡率以及相关结果指标方面可能存在偏倚5-10。

诊断

诊断要点：1、临床表现：①早期：红、肿、热、痛及功能障碍等；②后期：脓毒症征象或伴多器官功能障碍。2、并发症：包括中枢系统（急性脑病）、呼吸系统（ARDS、吸入性肺炎）、心血管系统（肌钙蛋白升高、心律失常）、消化系统（应激性溃疡、急性肝炎）、泌尿系统（急性肾损伤、代谢性酸中毒、电解质紊乱）、血液系统（血小板异常、溶血）、内分泌系统（高血糖）等。3、辅助检查：①早期识别病因，进行器官的个体化治疗；②
  • 诊断
    临床表现 | 辅助检查 | 诊断路径
  • 鉴别诊断
    同类疾病的相似点和鉴别点
  • 治疗
    治疗原则 | 治疗方案 | 药物治疗
  • 其他
    控制目标 | 预后 | 预防等

参考文献

文献评审日期：2023-06-12

1. Bone RC, Balk RA, Cerra FB, et al.Definitions for sepsis and organ failure and guidelines for the use of innovative therapies in sepsis. The ACCP/SCCM Consensus Conference Committee. American College of Chest Physicians/Society of Critical Care Medicine. Chest. 1992 Jun;101(6):1644-55.
2. Levy MM, Fink MP, Marshall JC, et al.International Sepsis Definitions Conference. Crit Care Med. 2003 Apr;31(4):1250-6.
3. Wang KY, Yu GF, Zhang ZY, et al.Plasma high-mobility group box 1 levels and prediction of outcome in patients with traumatic brain injury. Clin Chim Acta. 2012 Nov 12;413(21-22):1737-41.
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