感染败血症、脓毒症和分钟氢学习笔记

对感染缺乏适当的反应最终可能导致广泛的组织和器官系统感染性损伤或败血症，从而导致致命后果。脓毒症仍然是医院环境中危重患者最常见的死亡原因之一。它是针对已证实或可能的细菌、病毒或真菌感染的系统免疫失败的复杂连续体。脓毒症发展复杂过程中的一个重要因素是氧化应激和抗氧化系统的失效，导致线粒体衰竭、凋亡和炎症、免疫、激素、代谢和生物能量反应的激活。同样重要的是肠道屏障的丧失以及细菌和内毒素转移到循环系统。治疗策略包括液体给药、抗菌剂（抗生素、抗病毒药物、抗真菌药物）、神经内分泌、，凝血和细胞因子正常化，以及维持或恢复机体功能。

1991年，美国胸科医师学会（ACCP）和重症监护医学学会（SCCM）召开了一次“共识会议”，其目标是：“提供一个概念性和实用性框架来定义对感染的全身炎症反应，这是一个渐进性损伤过程，属于广义术语“脓毒症”，也包括脓毒症相关的器官功能障碍。该会议提出的一般定义已在实践中广泛使用，并已成为纳入的基础许多治疗干预临床试验的标准。然而，该领域的专家推动修改这些定义，以反映目前对这些综合征病理生理学的理解。

几个北美和欧洲重症监护协会同意重新审视脓毒症和相关疾病的定义。本次会议由危重病医学学会（SCCM）、欧洲重症监护医学学会（ESICM）、美国胸科医师学会（ACCP）、美国胸部学会（ATS）和外科感染学会（SIS）主办。

来自欧洲和北美的29名与会者出席了会议。在会议召开之前，成立了小组评估以下领域：脓毒症的体征和症状、细胞标志物、细胞因子、微生物学数据和凝血参数。本手稿作为2001年国际脓毒症定义会议的最终报告。会议得出以下结论：

1.目前脓毒症、严重脓毒症和脓毒性休克的概念对临床医生和研究人员仍然有用。

2.这些定义不允许精确分期或预测宿主对感染的反应。

3.虽然SIRS仍然是一个有用的概念，但1992年公布的SIRS诊断标准过于敏感和非特异性。

4.脓毒症体征和症状的扩展列表可能更好地反映感染的临床反应。

6.PIRO是一种用于脓毒症分期的假设模型，在未来，该模型可以更好地根据易感因素和病前条件、潜在感染的性质、宿主反应的特征以及由此产生的器官功能障碍的程度来描述该综合征。

精氨酸和瓜氨酸与脓毒症的免疫反应

精氨酸是一种半必需氨基酸，是免疫反应的重要引发剂。精氨酸是不同器官中几种代谢途径的前体。在免疫应答中，精氨酸的代谢和可用性由一氧化氮合成酶和精氨酸酶决定，这两种酶分别将精氨酸转化为一氧化氮（NO）和鸟氨酸。炎症条件下精氨酸可用性的限制可调节巨噬细胞和T淋巴细胞的激活。精氨酸和瓜氨酸缺乏可能是感染性疾病（如败血症和内毒素血症）有害结果的基础。免疫反应不仅导致精氨酸缺乏，肾脏中受损的精氨酸从头合成也在最终观察到的精氨酸缺乏中起关键作用。免疫应答和精氨酸NO代谢之间的复杂相互作用。

除了努力改善预后外，脓毒症仍然是危重患者最常见的死亡原因之一。这是重症监护病房中死亡率高的最常见疾病。

炎症受自主神经系统的神经元控制，自主神经系统可以通过抑制促炎细胞因子的产生来反射性调节炎症反应，因此被称为“炎症反射”。炎症反射的传出臂，即胆碱能抗炎通路，已被发现在脓毒症期间对抑制细胞因子的产生非常重要。相反，脓毒症早期肾上腺素能通路的激活通过对免疫细胞的直接作用促进促炎反应，免疫细胞可以合成神经递质及其受体。

脓毒症是没有有效治疗的危重病人的主要死亡原因。脓毒症是由于宿主对感染的反应失调而导致的危及生命的器官功能障碍。

氢和高氧或HS治疗的联合治疗通过抗氧化和抗炎机制提供了增强的治疗效果，可能是治疗败血症的临床可行方法。其他研究表明，氢给药加速了再生障碍性贫血小鼠的恢复，增加了体力活动男性的血液碱度，抑制了健康人和大鼠的胶原诱导的血小板聚集，并提高了纯种马的血清抗氧化功能。

为了解决氢治疗脓毒症的可能性，在脓毒症动物模型中开发了氢治疗。使用通过盲肠结扎和穿刺开始的小鼠模型，在穿刺后1或6小时吸入2%氢气体，显著提高了脓毒症小鼠的存活率。氢治疗与高氧联合使用甚至可以提高存活率进一步减少了败血症标志物，如促炎细胞因子，并减少了对器官的组织损伤。在一系列更详细的实验中，发现吸入氢气可以减少败血症引起的神经炎症、氧化应激和神经元凋亡。

研究发现吸入氢可显著提高中度或重度盲肠结扎和穿刺脓毒症小鼠的存活率和器官损伤。研究。Xie等人的研究发现，吸入氢气通过降低血清和组织中早期和晚期促炎细胞因子的水平，显著提高了中度或重度盲肠结扎和穿刺脓毒症小鼠的存活率和器官损伤。氢气还可以提高酵母多糖和脂多糖诱导的败血症小鼠和大鼠的存活率和减轻器官损伤。酵母多糖治疗或以败血症为模型的研究利用了氢处理。注射酵母多糖后，在小鼠体内吸入2%氢气1-6小时，将注射酵母多糖后第14天的存活率从10%提高到70%。吸入氢气后，通过多种生物标记物（如氨基转移酶、尿素和肌酐）以及组织病理学器官研究监测的器官损伤在所有情况下都显著减少，还减少氧化产物和促炎细胞因子，同时提高抗氧化水平。其机制与氧化应激、炎症反应和凋亡的调节有关，可能通过NF-κB和Nrf2/HO-1信号通路实现（Xie, et al. 2014.）。

氢气改善酵母多糖诱导的全身炎症模型的存活率和器官损伤

脓毒症/多器官功能障碍综合征是危重患者的主要死因。最近，有人提出，氢气通过选择性还原羟基自由基（OH，最具细胞毒性的活性氧）发挥治疗性抗氧化活性。研究发现吸入氢可显著提高中度或重度盲肠结扎和穿刺感染小鼠的存活率和器官损伤。2%氢处理对酵母多糖诱导的全身炎症模型的存活率和器官损伤的影响。注射酵母多糖后1小时和6小时开始吸入2%氢 60分钟，显著提高了小鼠的14天存活率，从10%提高到70%。酵母多糖攻击的小鼠在注射后24小时表现出显著的多器官损伤，其特征是血清生化参数（天冬氨酸转氨酶、丙氨酸转氨酶，血尿素氮和肌酐）以及肺、肝和肾组织病理学评分增加，2%氢治疗显著减轻。氢治疗对酵母多糖诱导的器官损伤的有益作用与血清和组织中氧化产物水平的降低、抗氧化酶活性的增加以及早期和晚期促炎细胞因子水平的降低有关。这项研究证明氢治疗可防止酵母多糖诱导的全身炎症模型中的多器官损伤，表明氢作为治疗剂在治疗炎症相关多器官功能障碍综合征相关疾病中的潜在用途（Xie, et al. 2010.）。

Xie K, Yu Y, Zhang Z, et al. Hydrogen gas improves survival rate and organ damage in zymosan-induced generalized inflammation model. Shock. 2010;34:495–501.