第四章 炎症(Inflammation)

炎症(inflammation)一种常见又十分重要的病理过程。

第二节 急性炎症

●炎症依其病程经过和发病机制分两大类：

急性炎症(acute inflammation)：持续时间短，常常仅几天，一般不超过一个月，以渗出病变为主，炎症细胞浸润以中性粒细胞为主。

慢性炎症(chronic inflammation)：持续时间较长，为数月到数年，以增生性变化为主，其炎症细胞浸润以淋巴细胞和单核细胞为主，与免疫反应有关。

一、急性炎症的形态改变

1、血管反应

→血流动力学变化：

①细动脉短暂收缩：持续几秒钟。

②血管扩张和血流加速：血管扩张与轴突反射，体液因素包括组胺、NO和前列腺素等类化学介质有关。

③血流速度缓慢：血管通透性增高造成的。血流停滞(stasis)。

→血管通透性增加：在炎症过程中富含蛋白质的液体渗出到血管外，聚集在间质内称为炎性水肿。

2、细胞反应(白细胞渗出和吞噬作用)

●炎性渗出的主要原因

①血管通透性增加(主要)

②血管流体静力压升高和血浆超滤

③血浆胶体渗透压降低

④组织内胶体渗透压升高

●血管通透性增加的主要原因

①内皮细胞收缩和/或穿胞作用增强：由组胺、缓激肽、白细胞三烯和P物质等物质引起。累及细静脉内皮细胞。速发短暂反应，例如：荨麻疹、I型超敏反应。内皮细胞穿胞作用增强，主要累及细静脉内皮细胞。

②直接损伤内皮细胞：累及微循环。速发持续反应，例如：烧伤、化脓菌感染。

③白细胞介导的内皮细胞损伤：累及细静脉内皮细胞。白细胞释放ROS和蛋白水解酶介导的内皮细胞损伤。

④新生毛细血管的高通透性：新生毛细血管连接不健全，有高通透性。

●炎性渗出液的意义

利：

①稀释毒素

②为局部浸润的白细胞带来营养物质和运走代谢产物

③渗出物中的抗体和补体有利于消灭病原体

④渗出物中的纤维素不仅可限制病原微生物的扩散，还有利于白细胞吞噬消灭病原体。

⑤渗出物中的病原微生物和毒素随淋巴液被带到局部淋巴结有利于产生细胞和体液免疫。

弊：

①渗出液过多有压迫和阻塞作用，例，心包或胸膜腔积液，严重的喉头水肿。

②病原菌可经淋巴管扩散。

③渗出物中的纤维素吸收不良可发生机化，可引起肺肉质变、浆膜粘连甚至浆膜腔闭锁。

二、粘附分子

在一个组织中，细胞与其他相同类型和不同类型的细胞以及细胞外基质中的糖蛋白和聚糖蛋白的相互作用，是由跨膜糖蛋白细胞黏附分子介导的。

●参与炎症反应的3类粘附分子

粘附分子在白细胞渗出过程中扮重要角色，它们是

①选择素(selectin)家族

②Ig超家族分子

③整合素(integrins)家族

不同细胞可有不同的粘附分子

三、白细胞渗出和吞噬作用

白细胞渗出和吞噬作用是一连续过程，主要分以下几个阶段：

1、白细胞边集和滚动

随着血流停滞的出现，微血管中的白细胞离开血管的中心部，到达血管的边缘部，称为白细胞边集(margination)。随后白细胞在内皮细胞翻滚，并松散性粘附于内皮细胞，称之白细胞滚动(rolling)。

2、白细胞粘附

白细胞借助于免疫球蛋白超家族分子和整合素类分子黏附于内皮细胞表面，这种黏附比较牢。

3、白细胞游出和化学趋化作用

4、白细胞在局部的作用

(1)吞噬作用

1)吞噬细胞种类

①嗜中性粒细胞

→小吞噬细胞，占外周血白细胞总数的60%左右。

→常见于炎症早期，化脓性炎。

→崩解产物对单核细胞有趋化作用。

②巨噬细胞(macrophage，Mφ)

→大吞噬细胞，包括 Mφ、Kupffer细胞、小胶质细胞、破骨细胞、上皮样细胞、巨细胞等。

→单核-吞噬细胞系统。

→常见于病毒感染和慢性炎。

③嗜酸性粒细胞

→吞噬能力较弱，能吞噬抗原抗体复合物。

→常见于寄生虫感染，过敏和慢性炎。

2)吞噬过程

按先后过程包括以下3个阶段。

①识别和粘附

调理素概念

调理素化吞噬：调理素包括IgG、补体C3b，它们可结合细菌等异物。

非调理素化吞噬：中性粒细胞和Mφ也可以通过细胞表面非特异性受体吞噬病原体和坏死细胞，属于先天性免疫的病原模式识别受体。

②吞入

③杀伤和降解

2、免疫作用

发挥免疫作用的细胞主要为单核细胞、淋巴细胞和浆细胞。

抗原进入机体后，Mφ将其吞噬处理，再把抗原呈递给T和B细胞，免疫活化的淋巴细胞分别产生淋巴因子或抗体，发挥着杀伤病原微生物的作用。

3、组织损伤作用

白细胞在化学趋化、激活和吞噬过程中不仅可向吞噬溶酶体内释放产物，而且还可将产物释放到细胞外间质中，中性粒细胞释放的产物包括溶酶体酶、ROS、PG和白细胞三烯(LT) 。

这些产物可引起内皮细胞和组织损伤，加重原始致炎因子的损伤作用。

●炎症的不同阶段游出的WBC的种类有所不同

在急性炎症的早期中性粒细胞首先游出，48小时后则以单核细胞浸润为主

原因：

①中性粒细胞寿命短;

②单核细胞持续游出;

③单核细胞游出受中性粒细胞崩解释放的趋化因子介导。

●不同的致炎因子吸引不同的WBC

细菌感染以中性粒细胞浸润为主

病毒感染以淋巴细胞浸润为主

一些过敏反应中则以嗜酸性粒细胞浸润为主

●趋化作用(chemotaxis)

概念：指白细胞沿浓度梯度向着化学刺激物做定向移动，这些具有吸引白细胞定向移动的化学刺激物称为趋化因子(chemokines)。

●趋化因子(chemokines)

趋化因子也称化学趋化性细胞因子(chemotactic cytokines)，能趋化白细胞作定向移动，属于细胞因子中的一个超家族。

5.白细胞功能缺陷

(1)粘附缺陷

人的白细胞粘附缺陷(leukocyte adhesion deficiency，LAD)可分为LAD-1型和LAD-2型，两者均表现为反复细菌感染。

(2)吞入和脱颗粒障碍

Chediak-Higashi综合征，出现巨大溶酶体，巨噬细胞的溶酶体向吞噬体注入障碍。

患者表现为严重的免疫缺陷和反复细菌感染。

(3)杀菌活性障碍

依赖活性氧杀伤机制的缺陷可引起慢性肉芽肿病(chronic granulomatous disease，CGD)。

在慢性肉芽肿病(CGD)中，吞噬细胞缺乏NADPH氧化酶活性，不能产生超氧化物，从而使患者易被细菌反复感染。

(4)骨髓白细胞生成障碍

再生障碍性贫血

肿瘤化疗

肿瘤广泛骨转移

四、炎症介质

概念：参与炎症反应的化学因子称为炎症介质。炎症介质可来自细胞和血浆。

●炎症介质特点

①血浆源性炎症介质通常以前体状态存在;组织源性炎症介质通常贮存在细胞颗粒内，受激发而释放。

②活化的炎症介质要与靶细胞特异性受体结合，才能发挥生物学效应。

③炎症介质常能启动靶细胞释放次级炎症介质，起自身调节作用。

④炎症介质是受到精细调节的。炎症介质激活或分泌到细胞外后其半衰期十分短暂，很快衰变、被酶降解灭活、或清除。

●炎症介质分2类

1、细胞释放的炎症介质

①血管活性胺

组胺(肥大细胞、嗜碱性粒细胞)

5-羟色胺(5-HT) (血小板、内皮细胞)

对人类，组胺比5-HT在炎症中扮更大角色。通过血管内皮细胞上的H1受体发挥作用。功能：细动脉扩张和细静脉通透性增加。

②花生四烯酸(AA)代谢产物

PG

白细胞三烯(leukotriene，LT)

脂氧素(lipoxins，LXs)

PG 和 LT

• PG (血小板、内皮细胞) 增加血管通透性、趋化作用、发热、疼痛

• 白细胞三烯(LT) (WBC) 血管收缩、支气管痉挛、静脉通透性增加

• 阿司匹林和非甾体类抗炎药(NSAIDs)可抑制COX活性，抑制PG产生。

• 脂氧素(lipoxins，LXs) 是AA通过跨细胞方式产生。 双重作用：既是重要的内源性抗炎介质之一，也有一定的促炎作用。

③白细胞产物

白细胞产物：ROS、溶酶体酶

作用：促进炎症反应，组织破坏

正常情况下，溶酶体酶的作用可被血清和组织中的抗蛋白酶系统抵消。如果肺中缺乏α1-抗胰蛋白酶 (α1- antitrypsin，α1- AT)，可引起肺气肿。

④细胞因子

概念 非常重要

5大类 P.67

其中IL-1和TNF是重要的炎症介质，与炎症时的发热、食欲不振等有关

趋化因子(chemokine)也是重要的细胞因子

作用复杂

⑤血小板激活因子(PAF)

PAF (血小板、嗜碱性粒细胞等)

功能：激活血小板，引起血管、支气管收缩。

⑥NO

NO (内皮细胞、Mφ、其他细胞)

作用：引起小血管扩张，抑制血小板黏附、聚集和脱颗粒，也有杀菌作用。

⑦神经肽

2、血浆来源的炎症介质

主要来自肝脏

①激肽系统：缓激肽

终产物：缓激肽(bradykinin)

功能：细动脉扩张、细静脉通透性增加、疼痛。

激肽途径

缓激肽还可激活XII(Hageman factor)因子，XII因子使前激肽释放酶(prekallikrein)转变成激肽释放酶(kallikrein)，通过一系列酶促反应，进一步促进缓激肽的产生，这样便使原始的刺激得以放大。

②补体系统：C3a、C5a、C4a

由20种蛋白质组成，是抵抗病原微生物的天然和过继免疫的重要因子，具有使血管通透性增加、趋化作用和调理素化作用。

C3a和C5a为过敏毒素，使血管扩张和血管通透性增加。

C5a是趋化因子。

C3b和iC3b具有调理素化作用。

(灭活的补体成分在符号前加英文小写字母i表示，如iC3b等)

③凝血系统：激活XII因子、纤维蛋白多肽

XII(Hageman factor) 因子在炎症介质产生中扮重要角色。图4-4

所有血浆来源的炎症介质(激肽系统，凝血系统和补体系统)均可被XII因子启动。

Xa因子是凝血过程的中间产物，使血管通透性增高和促进白细胞游出。

纤溶系统

纤溶系统激活，可降解C3产生C3a，使血管扩张和血管通透性增加。图4-4

纤维蛋白多肽：纤维蛋白溶解酶在降解纤维蛋白的过程中释放纤维蛋白多肽，后者使血管通透性增高，又是白细胞的趋化因子。