維生素C是重要的水溶性維生素，具有強烈的抗氧化性,，是許多重要生物合成酶的輔助因子,，參與體內(nèi)兒茶酚胺、血管加壓素,、膠原蛋白等物質(zhì)的生物合成和代謝過程,。健康人血循環(huán)中的維生素C水平為50~70 μmol/L,，低于23 μmol/L提示維生素C缺乏，低于10 μmol/L則是嚴(yán)重維生素C缺乏癥,。膿毒癥引起的過度氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng),，產(chǎn)生過多活性氧導(dǎo)致體內(nèi)大量維生素C被消耗，并且由于人體缺乏合成維生素C所需的關(guān)鍵酶L-古洛糖酸內(nèi)酯氧化酶（GULO）,，內(nèi)源性產(chǎn)生不足,，雙重因素引起維生素C水平低下。Fowler等對24例膿毒癥患者血漿維生素C水平進行監(jiān)測后發(fā)現(xiàn),，在未額外補充維生素C時,，血漿維生素C平均水平為（17.9±2.4）μmol/L。根據(jù)維生素C藥代動力學(xué)特點,，腸道吸收的維生素C呈現(xiàn)飽和性,，且膿毒癥患者普遍存在腸道黏膜炎癥和水腫，對營養(yǎng)物質(zhì)的生物利用度降低,，通過靜脈大劑量（>3 g/d）補充才有可能實現(xiàn)正?；驎簳r超過正常的血漿水平。

（一）抗氧化作用

膿毒癥時大量中性粒細胞激活,，產(chǎn)生大量氧自由基與單線態(tài)氧、過氧化氫和過氧化亞硝酸鹽（ONOO-）等共同構(gòu)成活性氧,。大量活性氧導(dǎo)致體內(nèi)抗氧化成分消耗增加,，引起氧化應(yīng)激和抗氧化防御平衡失調(diào),，造成氧化應(yīng)激損傷,。維生素C作為一種強抗氧化劑，與超氧陰離子,、氧自由基迅速反應(yīng),，清除超氧陰離子、ONOO-及其他脂質(zhì)過氧化物,，還原四氫生物蝶呤（BH4）活性,，抑制還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADPH）氧化酶（NOX）活性，阻止活性氧對蛋白質(zhì),、脂質(zhì)及DNA的氧化損傷,，在生物氧化還原反應(yīng)及細胞呼吸中起重要作用。

維生素C的抗氧化性歸因于其作為單電子供體,，清除氧自由基及其他抗氧化物（如谷胱甘肽,、尿酸鹽、維生素E）的代謝產(chǎn)物,，形成相對穩(wěn)定且比其危害更小的抗壞血酸鹽自由基（AFR）,。低濃度的AFR可通過NADPH還原成抗壞血酸鹽（AscH-），當(dāng)AFR在NADPH匱乏區(qū)域累積時或其濃度超過NADPH的還原能力時，則兩分子的AFR歧化生成一分子AscH-和一分子脫氫抗壞血酸鹽（DHA）,，隨后DHA迅速被谷胱甘肽（GSH）或NADPH還原成AscH-,。AscH-還能通過提供單電子，與其他抗氧化物的代謝產(chǎn)物形成配對電子,，修復(fù)其他抗氧化物的還原特性,。

（二）抗炎作用

膿毒癥時活性氧是核因子-κB（NF-κB）信號通路的催化劑，過多的NF-κB激活導(dǎo)致腫瘤壞死因子α（TNFα）,、白細胞介素（IL）-1β,、IL-6、IL-8,、高遷移率族蛋白（HMGB）-1,、巨噬細胞炎癥蛋白（MIP）-1β及單核細胞趨化因子（MCP）-1等表達增加，誘發(fā)促炎和抗炎平衡失調(diào),。維生素C可有效降低中性粒細胞內(nèi)活性氧水平,，抑制NF-κB活化，減少NF-κB向細胞核移位,，抑制炎性介質(zhì)的表達活性,。

1．維生素C對促炎因子的抑制作用：

Kang等發(fā)現(xiàn)，維生素C可抑制IL-8和MCP-1的mRNA表達,，阻止單核細胞在內(nèi)皮細胞的黏附,，減輕促炎反應(yīng)。膿毒癥時激活的巨噬細胞釋放HMGB-1,。HMGB-1通過增加促炎因子TNFα,、IL-1β、IL-6,、IL-8,、MIP-1β的釋放，引發(fā)致命的炎癥反應(yīng)過程,。Kim等[9]的研究發(fā)現(xiàn),，維生素C在內(nèi)毒素脂多糖誘導(dǎo)的小鼠巨噬細胞系RAW 264.7細胞中通過激活Nrf2/HO-1信號通路誘導(dǎo)血紅素加氧酶（HO）-1蛋白表達，抑制HMGB-1釋放,，同時在盲腸結(jié)扎穿孔（CLP）膿毒癥小鼠中,，靜脈注射維生素C（200 mg/kg）可降低血清HMGB-1水平。

2．維生素C對炎癥生物標(biāo)志物的影響：

C反應(yīng)蛋白（CRP）是低水平炎癥反應(yīng)的靈敏指標(biāo)之一,。降鈣素原（PCT）作為膿毒癥細菌感染的生物標(biāo)志物,，已納入國際嚴(yán)重膿毒癥和感染性休克的治療指南。Fowler等在大劑量維生素C應(yīng)用于膿毒癥的Ⅰ期臨床試驗中發(fā)現(xiàn),，膿毒癥患者靜脈應(yīng)用大劑量維生素C（每天200 mg/kg）24 h后CRP水平明顯下降,，48 h后PCT水平也出現(xiàn)明顯下降并持續(xù)至干預(yù)后96 h,。

3．維生素C提高糖皮質(zhì)激素（以下簡稱激素）受體的敏感性：

在膿毒癥誘發(fā)的炎癥反應(yīng)中，激素可通過抑制炎性因子誘導(dǎo)的維生素C轉(zhuǎn)運體（SVCT2）下調(diào),，促進維生素C的細胞內(nèi)攝取,，并且維生素C可提高激素受體的敏感性。Marik等對47例嚴(yán)重膿毒癥或感染性休克患者靜脈聯(lián)合應(yīng)用維生素C,、維生素B1和氫化可的松的回顧性對照研究發(fā)現(xiàn),，早期應(yīng)用維生素C（1.5 g/6 h×4 d，靜脈注射）,、維生素B1（200 mg/12 h×4 d,，靜脈注射）和氫化可的松（50 mg/6 h×7 d，靜脈注射）的膿毒癥患者,，與既不應(yīng)用維生素C也不應(yīng)用維生素B1的膿毒癥患者比,，72 h PCT水平呈下降趨勢，同時序貫器官衰竭評分（SOFA）及28 d病死率也明顯下降,。

（三）免疫調(diào)理作用

維生素C作為一種重要的免疫反應(yīng)物質(zhì),，可能通過調(diào)節(jié)免疫細胞增殖與分化，調(diào)節(jié)輔助性T細胞1（Th1）/輔助性T細胞2（Th2）平衡,，提高巨噬細胞,、T細胞和B細胞的功能以改善宿主防御功能。Manning等的研究發(fā)現(xiàn),，維生素C在小鼠骨髓母細胞到功能性T細胞增殖發(fā)育過程中起促進作用,，其機制可能為維生素C作為Jumonji C（JmjC）結(jié)構(gòu)域酶的輔助因子，參與介導(dǎo)染色質(zhì)去甲基化過程的基因調(diào)控,。然而,，人體T細胞內(nèi)高濃度的維生素C可能產(chǎn)生毒性作用。Hong等的研究發(fā)現(xiàn),，人體T細胞活化前給予維生素C（500,、1000 μmol/L）刺激或者在T細胞活化后的3 h內(nèi)給予維生素C（1000 μmol/L）刺激均可抑制T細胞增殖，而較低濃度的維生素C（0,、62.5、250 μmol/L）卻對T細胞增殖不產(chǎn)生影響,。

膿毒癥時,，調(diào)節(jié)性T細胞在調(diào)節(jié)機體免疫反應(yīng)中起關(guān)鍵作用，其以高表達叉頭翼狀螺旋轉(zhuǎn)錄因子（Foxp）-3為特征,，主要參與膿毒癥相關(guān)的免疫負性調(diào)節(jié),，包括促進T細胞凋亡，抑制CD4 /CD8 T細胞功能,，通過細胞毒性T淋巴細胞相關(guān)抗原-4（CTLA-4）,、膜相關(guān)轉(zhuǎn)化生長因子β（TGFβm ）和抗炎因子（IL-10和TGFβ）介導(dǎo)從Th1到Th2的轉(zhuǎn)變過程,。Gao等的研究發(fā)現(xiàn)，膿毒癥小鼠經(jīng)過維生素C（200 mg/kg）干預(yù)后均出現(xiàn)Foxp-3,、CTLA-4,、TGF-βm 和抗炎因子蛋白及基因表達的明顯抑制，證實維生素C對調(diào)節(jié)性T細胞免疫抑制功能的影響,。

（四）改善小動脈反應(yīng)性和血流動力學(xué)

1．維生素C提高小動脈反應(yīng)性：

膿毒癥常伴發(fā)小動脈反應(yīng)性減弱,，引起難以糾正的低血壓。誘導(dǎo)型一氧化氮合酶是調(diào)節(jié)受損小動脈反應(yīng)性的關(guān)鍵因子,，是一氧化氮的主要合成酶,，一氧化氮可進一步激活可溶性鳥苷酸環(huán)化酶引起小動脈頑固性舒張，而維生素C對內(nèi)皮細胞誘導(dǎo)型一氧化氮合酶表達的抑制作用是改善小動脈反應(yīng)性的重要機制,。Wu等利用CLP膿毒癥小鼠模型,，CLP 6 h后血漿一氧化氮代謝產(chǎn)物蛋白碳酰基和亞硝酸鹽/硝酸鹽水平升高,，基線平均動脈壓及小動脈對血管緊張素Ⅱ反應(yīng)性下降,；提前30 min靜脈注射維生素C（200 mg/kg）則抑制了內(nèi)皮細胞中誘導(dǎo)型一氧化氮合酶mRNA表達，修復(fù)了基線平均動脈壓和小動脈低反應(yīng)性,。

2．維生素C參與兒茶酚胺類物質(zhì)的合成：

維生素C作為多巴胺β-羥化酶的重要輔助因子,，參與內(nèi)源性兒茶酚胺類物質(zhì)的合成。多巴胺在多巴胺β-羥化酶的作用下,，通過維生素C和氧分子引入羥基生成去甲腎上腺素,。維生素C通過還原BH4的氧化產(chǎn)物（BH2）回收酪氨酸羥化酶的輔助因子BH4，在酪氨酸羥化酶作用下,，羥化L-酪氨酸形成多巴胺前體左旋多巴,，進一步促進多巴胺的合成。其次,，維生素C是肽酰甘氨酸α酰胺化單氧酶（PAM）重要的輔助因子,，參與內(nèi)源性血管加壓素的合成。Zabet等在28例感染性休克患者中應(yīng)用維生素C,，觀察其對血流動力學(xué)的影響,，結(jié)果顯示，靜脈注射維生素C（每6小時25 mg/kg）可明顯減少去甲腎上腺素使用劑量和時間,，并降低28 d病死率,。

（五）改善微循環(huán)血流

1．維生素C促進內(nèi)皮型一氧化氮生成：

膿毒癥時，大量活性氧消耗內(nèi)皮型一氧化氮合酶的輔助因子BH4,，內(nèi)皮型一氧化氮合酶隨即解耦聯(lián)產(chǎn)生的超氧陰離子與誘導(dǎo)型一氧化氮合酶衍生出的一氧化氮合成ONOO-,，導(dǎo)致內(nèi)皮型一氧化氮合成受限，迅速誘導(dǎo)P-選擇素表達,，出現(xiàn)P-選擇素依賴性的血小板黏附聚集,，導(dǎo)致彌漫性微血栓形成,。維生素C可還原BH2，防止內(nèi)皮型一氧化氮合酶解耦聯(lián),，通過內(nèi)皮型一氧化氮合酶絲氨酸1177（eNOS-Ser1177）快速磷酸化增強內(nèi)皮型一氧化氮合酶活性,，增加內(nèi)皮型一氧化氮合酶產(chǎn)生的一氧化氮，快速恢復(fù)微循環(huán)血流,。

2．維生素C抑制P-選擇素的表達及纖溶酶原激活物抑制劑1（PAI-1）的釋放：

P-選擇素是關(guān)鍵的血小板內(nèi)皮黏附分子,。Secor等通過對內(nèi)毒素脂多糖刺激的內(nèi)皮細胞試驗證實，100 μmol/L維生素C預(yù)處理4 h后,，可抑制內(nèi)皮細胞P-選擇素的表達,，減少血小板的黏附和聚集。此外,，膿毒癥時PAI-1被內(nèi)皮細胞和血小板釋放至胞外,，抑制微血管中纖溶酶介導(dǎo)的微血栓溶解，促進血管內(nèi)凝血,，導(dǎo)致纖溶抑制和微血栓形成堵塞毛細血管,。Swarbreck等發(fā)現(xiàn)，在細胞外液pH值降低時,，維生素C對血小板中凝血酶誘導(dǎo)的PAI-1釋放產(chǎn)生抑制作用,，表明維生素C在膿毒癥酸中毒時可促進微循環(huán)的纖溶過程。

3．維生素C可能同時參與調(diào)節(jié)促凝,、抗凝和纖溶途徑：

對合并彌散性血管內(nèi)凝血（DIC）的膿毒癥來講,，由于凝血因子消耗增多，血液變得低凝,。Fisher等在內(nèi)毒素脂多糖誘導(dǎo)的膿毒癥小鼠中發(fā)現(xiàn),，凝血酶原時間（PT）和活化部分凝血活酶時間（APTT）延長，靜脈注射200 mg/kg維生素C可明顯抑制PT和APTT延長,，緩解內(nèi)毒素脂多糖誘導(dǎo)的低凝狀態(tài),。此外，F(xiàn)isher等[23]在向腹腔內(nèi)注射小鼠糞溶液誘導(dǎo)腹膜炎的膿毒癥小鼠中還發(fā)現(xiàn),，腹腔注射200 mg/kg維生素C可減少組織因子mRNA表達,，增加組織因子途徑抑制因子、內(nèi)皮細胞蛋白C受體及組織型纖溶酶原激活物表達,，從而改善凝血功能,，表明維生素C可能有助于調(diào)節(jié)促凝、抗凝和纖溶途徑,。

（六）保護內(nèi)皮屏障

蛋白磷酸酶2A是重要的內(nèi)皮屏障功能調(diào)節(jié)因子，可使絲氨酸和蘇氨酸殘基去磷酸化,，引起緊密連接蛋白水解和細胞間隙通透性增加,，而維生素C對內(nèi)皮屏障的保護機制主要是參與對ONOO-的清除,，而導(dǎo)致蛋白磷酸酶2A活化受到抑制。Fisher等在內(nèi)毒素脂多糖誘導(dǎo)的膿毒癥小鼠中發(fā)現(xiàn),，靜脈注射200 mg/kg維生素C可降低小鼠支氣管肺泡灌洗液中的蛋白濃度,，減輕肺水腫。Zhou等在CLP膿毒癥小鼠中,，靜脈注射200 mg/kg維生素C可抑制內(nèi)皮型一氧化氮合酶解耦聯(lián),，降低誘導(dǎo)型一氧化氮合酶和蛋白磷酸酶2A活性，保護緊密連接蛋白的磷酸化狀態(tài),，減少熒光右旋糖酐和伊文思藍熒光染料的毛細血管滲漏,。

（一）改善膿毒癥器官功能

1．改善肺損傷：

急性肺損傷是膿毒癥最常見的并發(fā)癥,，其啟動的關(guān)鍵步驟是肺內(nèi)中性粒細胞的激活,。Fisher等[23]的研究發(fā)現(xiàn)，在向腹腔內(nèi)注射小鼠糞液誘導(dǎo)的膿毒癥急性肺損傷小鼠中,，腹腔注射200 mg/kg維生素C可明顯減少肺內(nèi)促炎介質(zhì)釋放及中性粒細胞捕獲,，降低肺泡上皮細胞滲透性，修復(fù)Na-K-ATP酶活性,，誘導(dǎo)緊密連接蛋白claudin-18（Cldn18）,、閉合蛋白occludin（Ocln）及緊密連接蛋白zona occludens-1（ZO-1）表達，恢復(fù)肺泡上皮細胞間骨架結(jié)構(gòu)的完整性,，改善肺器官功能,。Fisher等在內(nèi)毒素脂多糖誘導(dǎo)的膿毒癥急性肺損傷小鼠中發(fā)現(xiàn)，腹腔注射200 mg/kg維生素C可保護肺泡骨架結(jié)構(gòu)和屏障功能,，減輕炎性介質(zhì)表達和微血栓形成,，延長小鼠的生存時間。

2．改善腎損傷：

膿毒癥也常導(dǎo)致急性腎損傷,。Marik等的一項針對47例嚴(yán)重膿毒癥或感染性休克患者應(yīng)用維生素C,、維生素B1及氫化可的松的回顧性對照研究發(fā)現(xiàn)，在應(yīng)用維生素C（1.5 g/6 h×4 d,，靜脈注射）,、維生素B1（200 mg/12 h×4 d，靜脈注射）和氫化可的松（50 mg/6 h×7 d,，靜脈注射）的膿毒癥患者中,，僅10%的急性腎損傷患者需要腎臟替代治療，明顯低于既不應(yīng)用維生素C也不應(yīng)用維生素B1的膿毒癥患者,。

3．改善肝損傷：

Kim和Lee利用CLP大鼠研究發(fā)現(xiàn),，維生素C聯(lián)合維生素E可保護肝臟細胞色素P450的功能，抑制GSH的消耗,，促進細胞色素P4501A1（CYP1A1）和P4502E1（CYP2E1）的mRNA表達,，提高P4501A2（CYP1A2）活性,，通過減少過度氧化應(yīng)激和脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，抑制TNFα,、誘導(dǎo)型一氧化氮合酶和HO-1的基因表達,，減輕肝臟炎癥反應(yīng)，改善CYP家族異常而引起的肝臟藥物代謝功能,。

（二）改善膿毒癥病情及預(yù)后

Fowler等在24例膿毒癥患者維生素C臨床Ⅰ期安全性研究中,，對靜脈注射不同劑量維生素C（每天0、50 mg/kg及200 mg/kg）比較發(fā)現(xiàn),，高劑量組（每天200 mg/kg）的SOFA評分下降速率明顯快于未補充維生素C的安慰劑組,。Zabet等的研究發(fā)現(xiàn)，在需要去甲腎上腺素治療的感染性休克患者中,，靜脈注射維生素C（每天100 mg/kg）可降低28 d病死率,。Marik等發(fā)現(xiàn)，聯(lián)合應(yīng)用大劑量維生素C（1.5 g/6 h×4 d）,、維生素B1及小劑量氫化可的松,，也可降低SOFA評分和28 d病死率。

在維生素C的氧化機制中,，維生素C可降低Fe3 的化合價生成過氧化氫，可能誘導(dǎo)促氧化作用,。然而,，Mühlh?fer等通過對健康受試者連續(xù)靜脈注射維生素C 6 d（750 mg/d或7 500 mg/d），檢測血漿氧化應(yīng)激標(biāo)志物硫代巴比妥酸反應(yīng)產(chǎn)物（TBARS）的變化,，并未發(fā)現(xiàn)促氧化現(xiàn)象,。此外，在葡萄糖-6-磷酸脫氫酶（G6PD）缺乏癥患者中,，由于清除過氧化氫需要G6PD主導(dǎo)產(chǎn)生的NADPH,，大劑量維生素C可能增加血管內(nèi)溶血的風(fēng)險。大劑量維生素C代謝過程中產(chǎn)生草酸鈣結(jié)晶可能影響腎功能,，這種情況在靜脈注射維生素C（40 g/d和60 g/d）的治療中出現(xiàn)過2例,。因此，在膿毒癥患者靜脈應(yīng)用大劑量維生素C的大規(guī)模臨床試驗尚未完成前,，對合并G6PD缺乏癥,、陣發(fā)性血紅蛋白尿、雙側(cè)輸尿管梗阻,、草酸鈣腎結(jié)石及遺傳性血色病的患者,，應(yīng)避免使用大劑量維生素C。

迄今為止，維生素C已廣泛應(yīng)用于臨床,，相關(guān)作用機制研究相對較多,，其強烈的抗氧化,、抗炎,、免疫調(diào)理、微循環(huán)保護特性以及良好的安全性,，為其在膿毒癥患者中的大劑量使用提供了可能,。目前大劑量維生素C還未納入膿毒癥治療指南中，還有諸多問題需要解決,。維生素C應(yīng)用于膿毒癥患者的最佳劑量和最佳時間尚不明確,，是否應(yīng)保持在正常或暫時超過正常血漿濃度來實現(xiàn)更好的治療效果也尚未明確,。大劑量維生素C應(yīng)用于膿毒癥患者尚處于臨床研究階段,，相關(guān)臨床結(jié)論較少，針對大劑量維生素C能否改善膿毒癥相關(guān)性心肌損傷,、膿毒癥相關(guān)性腦病,，還有學(xué)者提出大劑量維生素C嘗試聯(lián)合維生素B1及小劑量激素的'雞尾酒療法'等研究熱點，與之相關(guān)的大規(guī)模多中心臨床試驗正在進行中,，仍值得我們期待,。

來源：ICU空間 作者陳晨 張久之