圖1. 膿毒癥的演變意義。用于膿毒癥的歷史定義從希波克拉底時(shí)代開(kāi)始描述,。 

SIRS：全身炎癥反應(yīng)綜合征,；SOFA：序貫性器官衰竭評(píng)估,。

最近一份全球疾病負(fù)擔(dān)報(bào)告強(qiáng)調(diào)膿毒癥很常見(jiàn),，全球每年有近 5000 萬(wàn)病例。所有年齡段均可發(fā)生膿毒癥,。雖然膿毒癥的感染部位和致病病原體因臟器位置和年齡而異,，以呼吸系統(tǒng)和胃腸系統(tǒng)的細(xì)菌感染最為常見(jiàn)。2017年膿毒癥的估計(jì)死亡率為1100萬(wàn),，相當(dāng)于每10萬(wàn)人中148人的年齡標(biāo)準(zhǔn)化死亡率,，占全球總死亡人數(shù)的近 20%。當(dāng)膿毒癥患者需要入住重癥監(jiān)護(hù)病房時(shí)，三分之一的患者無(wú)法存活 30 天,，且死亡率因年齡,、合并癥狀態(tài)、器官功能障礙的數(shù)量和類型而異,。此外,，膿毒癥存活下來(lái)的患者有再住院和死亡的長(zhǎng)期風(fēng)險(xiǎn)。近 50% 的膿毒癥幸存者在一年內(nèi)至少再住院一次,，六分之一的膿毒癥幸存者在第一年無(wú)法存活,。

盡管進(jìn)行了30多年的研究和 200 多項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)，但我們沒(méi)有一種治療方法能夠持續(xù)挽救膿毒癥患者的生命,。膿毒癥的治療在很大程度上仍然是支持性的,，如感染源頭控制、及時(shí)的抗生素,、復(fù)蘇和器官功能障礙的支持性治療,。為了獲得更成功的臨床試驗(yàn)和更好的結(jié)果，重癥監(jiān)護(hù)界現(xiàn)在考慮對(duì)膿毒癥患者進(jìn)行分組,，要么根據(jù)可測(cè)量的特征來(lái)決定治療反應(yīng)（預(yù)測(cè)性強(qiáng)化）或結(jié)果（預(yù)后強(qiáng)化）,，要么識(shí)別兩個(gè)或多個(gè)具有共同臨床和實(shí)驗(yàn)室特征（亞表型）或特定病理生物學(xué)異常的同質(zhì)亞組，這些亞組可以作為靶向治療目標(biāo)（內(nèi)型）,。

在此,，我們回顧了膿毒癥免疫失調(diào)的最新知識(shí)。我們描述了在細(xì)菌接觸期間和之后有助于（恢復(fù)）穩(wěn)態(tài)的機(jī)制,，隨后關(guān)注了以并發(fā)促炎癥和免疫抑制異常為特征的免疫失衡,。本文綜述側(cè)重于細(xì)菌源性膿毒癥的免疫改變。我們注意到膿毒癥可能由病毒,、真菌或寄生蟲(chóng)感染引起,，非免疫性改變是膿毒癥中宿主反應(yīng)失調(diào)概念的一部分。目前,，膿毒癥仍然是一種定義不明確的綜合征,，我們認(rèn)為成功實(shí)施額外技術(shù)和床邊計(jì)算支持可以實(shí)現(xiàn)個(gè)體患者的實(shí)時(shí)免疫學(xué)分析，并為患者選擇靶向治療的臨床試驗(yàn)提供信息,。

免疫系統(tǒng)配備了一系列細(xì)胞膜相關(guān)和細(xì)胞內(nèi)模式識(shí)別受體 (PRR),，它們可以通過(guò)識(shí)別病原體相關(guān)分子模式 (PAMP)和微生物表達(dá)的保守基序來(lái)檢測(cè)病原體。主要 PRR 類別包括 Toll 樣受體 (TLR),、核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域和富含亮氨酸重復(fù)序列的基因家族 (NLR),、維甲酸誘導(dǎo)基因 (RIG)-I 樣受體 (RLR)、C 型凝集素受體 (CLR) 和 DNA 傳感分子,。通過(guò)炎癥小體細(xì)胞溶質(zhì)多蛋白寡聚體進(jìn)一步誘導(dǎo)先天免疫,，這些寡聚體在激活和組裝時(shí)促進(jìn)許多下游事件,，包括 caspase-1 介導(dǎo)的促炎細(xì)胞因子白細(xì)胞介素 1β (IL-1β) 和白細(xì)胞介素-18（IL-18）的裂解。對(duì)病原體的平衡免疫反應(yīng)通常是局部的,，以炎癥,、抗炎和修復(fù)反應(yīng)為特征，同時(shí)消除微生物并恢復(fù)正常的體內(nèi)平衡,。在這種保護(hù)性免疫反應(yīng)中,，不同類型的細(xì)胞通過(guò) PAMPs 和 PRRs 之間的相互作用被激活，觸發(fā)細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑和關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子的激活,，如協(xié)調(diào)炎癥反應(yīng)的核因子κB (NF-κB) 和激活蛋白 (AP)-1,。預(yù)期感染反應(yīng)的可溶性成分包括促炎細(xì)胞因子、趨化因子,、活化中性粒細(xì)胞和血小板釋放的蛋白質(zhì),、補(bǔ)體產(chǎn)物和凝血因子。血管內(nèi)皮通過(guò)增加其粘附分子的表達(dá)和擴(kuò)大其間隙連接來(lái)支持保護(hù)性免疫反應(yīng),，使免疫細(xì)胞能夠粘附并遷移到感染部位,。此外，適應(yīng)性免疫系統(tǒng)是通過(guò)樹(shù)突狀細(xì)胞和其他細(xì)胞將抗原呈遞給B淋巴細(xì)胞和T淋巴細(xì)胞來(lái)觸發(fā)的,，從而產(chǎn)生病原體特異性抗體和記憶,，以便應(yīng)對(duì)隨后同一病原體的感染。

數(shù)以萬(wàn)億計(jì)的腸道共生細(xì)菌在體內(nèi)平衡和宿主防御病原體入侵方面也發(fā)揮著重要作用,。健康的微生物群通過(guò)利用直接和間接機(jī)制來(lái)抵抗有害微生物的定植和入侵,。微生物群直接競(jìng)爭(zhēng)營(yíng)養(yǎng)，維持上皮屏障功能,，并產(chǎn)生抗菌肽,。微生物群還可以調(diào)節(jié)宿主細(xì)胞產(chǎn)生的抗菌蛋白。一個(gè)例子是胰島衍生蛋白 IIIγ (REGIIIγ) 的再生,，該蛋白由 Paneth 細(xì)胞在 TLR 介導(dǎo)的共生微生物相關(guān)分子模式（如脂多糖 (LPS) 和鞭毛蛋白）刺激上皮細(xì)胞和樹(shù)突細(xì)胞后產(chǎn)生的,。短鏈脂肪酸 (SCFA) 是微生物群產(chǎn)生的主要代謝物，其多效作用包括驅(qū)動(dòng)單核細(xì)胞向巨噬細(xì)胞分化和抑制組蛋白脫乙酰酶 3 的能力,。通過(guò)這種抑制作用,，丁酸鹽介導(dǎo)巨噬細(xì)胞代謝并進(jìn)一步誘導(dǎo)抗菌肽的產(chǎn)生以增強(qiáng)小鼠感染模型的抗菌活性。其他腸道細(xì)菌與腸道上皮細(xì)胞相互作用,，以增強(qiáng) B 細(xì)胞產(chǎn)生 IgA 并誘導(dǎo) T 輔助 17 (Th17) 細(xì)胞分化,。

腸道微生物群的破壞可導(dǎo)致從穩(wěn)態(tài)到疾病的轉(zhuǎn)變。大型觀察性患者研究提供了間接證據(jù),，表明腸道微生物群破壞易患膿毒癥,。腸道微生物群的改變可增加腸道屏障通透性和促進(jìn)病原體向遠(yuǎn)處器官的移位,。腸道微生物群的破壞還會(huì)影響骨髓和肺等遠(yuǎn)處器官,，導(dǎo)致宿主防御感染的有效性降低,。Deshmukh 及其同事通過(guò)

對(duì)大腸桿菌膿毒癥新生小鼠模型進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)微生物群調(diào)節(jié)中性粒細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)態(tài),。共生γ-變形菌,，革蘭氏陰性菌，表達(dá)細(xì)胞表面 LPS,，通過(guò) TLR4 誘導(dǎo)的信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng)激活先天淋巴細(xì)胞產(chǎn)生 IL-17A,，從而引發(fā)血漿粒細(xì)胞集落刺激因子的增加。這隨后可以刺激中性粒細(xì)胞從骨髓募集到血液中,，以對(duì)抗入侵的病原體,，如大腸桿菌。腸源性SCFAs可影響肺部的免疫環(huán)境,。與對(duì)照組相比,，腸道微生物群被抗生素破壞的小鼠在肺炎鏈球菌、肺炎克雷伯菌,、類鼻疽伯克霍爾德氏菌或結(jié)核分枝桿菌肺部感染期間,，細(xì)菌傳播、炎癥和死亡率增加,。此外,，腸道微生物群缺失小鼠的肺泡巨噬細(xì)胞表現(xiàn)出代謝途徑的上調(diào)和細(xì)胞反應(yīng)的改變，致使吞噬肺炎鏈球菌的能力降低,，從而導(dǎo)致免疫調(diào)節(jié)反應(yīng)不明顯,。在嚴(yán)重感染患者中，生物失調(diào)與不良預(yù)后相關(guān),。膿毒癥患者的腸道微生物群的特征是多樣性減少,，厚壁菌和擬桿菌的相對(duì)豐度降低，共生菌（如糞桿菌,、布氏桿菌和瘤胃球菌屬）數(shù)量減少,，以及機(jī)會(huì)性病原體（如腸桿菌、腸球菌和葡萄球菌）過(guò)度生長(zhǎng),。最新數(shù)據(jù)不僅顯示了膿毒癥反應(yīng)（包括治療效果）對(duì)細(xì)菌微生物群組成的破壞性影響,，而且還顯示了對(duì)其他領(lǐng)域，如病毒,、真菌和原生動(dòng)物產(chǎn)生了破壞性影響,。這些腸道王國(guó)的改變對(duì)免疫途徑和宿主抵御入侵病原體的影響尚不明確。

膿毒癥被認(rèn)為是一種不平衡的免疫反應(yīng),，其病原體逃避免疫防御機(jī)制并持續(xù)增殖,，導(dǎo)致宿主細(xì)胞持續(xù)受到刺激和損傷，并與無(wú)法恢復(fù)體內(nèi)平衡有關(guān),。在這種不平衡的反應(yīng)中,，許多最初被激活以提供保護(hù)的免疫機(jī)制已經(jīng)變得有害,，它們都與過(guò)度炎癥和免疫抑制有關(guān)。缺乏對(duì)從早期病原體-宿主相互作用到臨床表現(xiàn)的人類膿毒癥的免疫反應(yīng)的縱向分析,，這使得在向“膿毒癥-宿主反應(yīng)”推測(cè)的病理生理學(xué)路徑中,，連續(xù)促炎和免疫抑制反應(yīng)的時(shí)間依賴性重建。入院后,，膿毒癥患者的宿主反應(yīng)表現(xiàn)為并發(fā)炎癥和免疫抑制,，涉及部分不同的細(xì)胞類型和器官系統(tǒng)（圖 2）。重癥膿毒癥患者并發(fā)的過(guò)度炎癥和免疫抑制以及持續(xù)的縱向免疫系統(tǒng)變化的機(jī)制基礎(chǔ)尚未闡明,。膿毒癥中的持續(xù)免疫刺激不僅是由入侵的病原體引起的,，而且是由“損傷相關(guān)分子模式”（DAMPs，或警報(bào)素）的釋放引起的,，即從受損細(xì)胞釋放的內(nèi)源性分子,。DAMP 激活 PRR，而 PRR 通常也會(huì)感知 PAMP,，從而引發(fā)持續(xù)免疫激活和功能障礙的惡性循環(huán),。在采取主要治療措施后仍然依賴重癥監(jiān)護(hù)的患者經(jīng)常會(huì)患上稱為“持續(xù)性炎癥、免疫抑制和分解代謝綜合征”或 PICS 的慢性危重病,，其涉及多種不同的細(xì)胞類型,、器官系統(tǒng)和病理生理機(jī)制，并伴有長(zhǎng)期的炎癥反應(yīng),，以肌肉萎縮和惡病質(zhì)為主要特征的免疫抑制,、骨髓生成失調(diào)和分解代謝。

圖 2. 膿毒癥期前,、中期和后期的免疫軌跡和結(jié)果,。

這種與結(jié)果相關(guān)的膿毒癥前、中和后免疫軌跡的概念模型表明,，在膿毒癥中,，炎癥和免疫抑制反應(yīng)同時(shí)發(fā)生。傳統(tǒng)上,，對(duì)入侵病原體或危險(xiǎn)信號(hào)的早期促炎反應(yīng)與多器官衰竭和早期死亡的發(fā)生有關(guān),，而抗炎反應(yīng)與潛伏病毒感染的重新激活和延遲死亡有關(guān)。在住院期間在膿毒癥早期存活下來(lái)的患者中觀察到的宿主反應(yīng)的特征是持續(xù)炎癥,、免疫抑制和分解代謝綜合征（也稱為 PICS）,。促炎和免疫抑制反應(yīng)的程度及其對(duì)膿毒癥相關(guān)免疫病理學(xué)理論的相對(duì)貢獻(xiàn)因個(gè)體患者而異。從膿毒癥中康復(fù)的患者可以在數(shù)周到數(shù)月后恢復(fù)到膿毒癥前的健康狀態(tài),，但也可能因認(rèn)知障礙,、腦功能障礙、心血管事件等持續(xù)性損害而存活下來(lái),，并導(dǎo)致出院后數(shù)周至數(shù)月內(nèi)再入院率增加,。這些晚期后遺癥與生活質(zhì)量下降和醫(yī)療保健利用率增加有關(guān),，最終可能導(dǎo)致健康狀況進(jìn)一步惡化和死亡?；颊叩膫€(gè)體臨床病程取決于病原體毒力,、感染的大小和部位,、合并癥,、醫(yī)療保健資源的可用性等。

膿毒癥 3.0 定義中的“宿主對(duì)感染的失調(diào)反應(yīng)”與并發(fā)不平衡的過(guò)度炎癥和免疫抑制有關(guān),。與膿毒癥相關(guān)的過(guò)度炎癥有關(guān)的許多不同細(xì)胞類型和介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)中,，白細(xì)胞（中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞,、自然殺傷細(xì)胞）,、內(nèi)皮細(xì)胞、細(xì)胞因子,、補(bǔ)體產(chǎn)物和凝血系統(tǒng)具有突出的特點(diǎn)（圖 3）,。早期的臨床前研究引入了“細(xì)胞因子風(fēng)暴”一詞，以表明在靜脈注射活菌或其產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中,，促炎細(xì)胞因子的強(qiáng)烈全身釋放,；另一方面，這些動(dòng)物模型已經(jīng)證明,，消除促炎細(xì)胞因子,，如腫瘤壞死因子（TNF）、IL-1β,、IL-12 和 IL-18,，可提供強(qiáng)有力的保護(hù)，防止器官損傷和死亡,。雖然目前已達(dá)成共識(shí),，即急性全身激發(fā)模型與人類膿毒癥的相關(guān)性不大，但促炎細(xì)胞因子的不受控制的活性仍被認(rèn)為是導(dǎo)致膿毒癥損傷的原因之一,。

圖 3. 膿毒癥免疫發(fā)病機(jī)制和免疫調(diào)節(jié)干預(yù)

宿主對(duì)膿毒癥的反應(yīng)始于免疫系統(tǒng)識(shí)別入侵病原體,。細(xì)胞表面和細(xì)胞內(nèi)模式識(shí)別受體，如 Toll 樣受體 (TLR),、核苷酸結(jié)合寡聚結(jié)構(gòu)域樣受體 (NLR),、C型凝集素受體 (CLR) 和維甲酸誘導(dǎo)基因樣受體（RLR）識(shí)別致病相關(guān)分子模式（PAMPs）之后，炎癥反應(yīng)開(kāi)始,。個(gè)體免疫反應(yīng)的范圍取決于病原體（例如微生物負(fù)荷量和毒力）和宿主因素（例如年齡,、遺傳、合并癥和藥物）,。失調(diào)的宿主反應(yīng)可導(dǎo)致器官衰竭和死亡,。促炎反應(yīng)的特點(diǎn)是多種細(xì)胞類型釋放促炎介質(zhì)（如細(xì)胞因子,、蛋白酶和活性氧），激活補(bǔ)體系統(tǒng),、凝血系統(tǒng)和血管內(nèi)皮,。這可能導(dǎo)致警報(bào)素或損傷相關(guān)分子模式 (DAMP) 的釋放，從而進(jìn)一步加劇促炎反應(yīng)并導(dǎo)致組織損傷,?？寡追磻?yīng)的特征是免疫細(xì)胞功能受損（例如 T 細(xì)胞、B 細(xì)胞和樹(shù)突細(xì)胞的凋亡,，T 細(xì)胞衰竭,，調(diào)節(jié)性 T 細(xì)胞和髓源性抑制細(xì)胞的擴(kuò)增，以及由抗原呈遞細(xì)胞表達(dá)的人類白細(xì)胞抗原復(fù)合物-DR 同種型 (HLA-DR)的減少）和產(chǎn)生促炎細(xì)胞因子的能力減弱,，其中促炎因子部分受表觀遺傳機(jī)制,、抗炎細(xì)胞因子的釋放和 TLR 信號(hào)傳導(dǎo)的負(fù)調(diào)節(jié)因子的調(diào)節(jié)。綠色框表示一系列干預(yù)措施,，專門針對(duì)膿毒癥炎癥反應(yīng)的不同步驟,，范圍從細(xì)胞因子和補(bǔ)體阻斷劑到免疫刺激藥物，如檢查點(diǎn)抑制劑,。

中性粒細(xì)胞可通過(guò)釋放蛋白酶和活性氧,，導(dǎo)致膿毒癥發(fā)生炎癥反應(yīng)。中性粒細(xì)胞還可以釋放中性粒細(xì)胞細(xì)胞外陷阱（NET）,，該陷阱由含有抗微生物肽和蛋白酶（包括髓過(guò)氧化物酶,、彈性蛋白酶和組織蛋白酶G）的染色質(zhì)纖維網(wǎng)絡(luò)組成。NETs 通過(guò)捕獲殺死細(xì)菌來(lái)促進(jìn)抗菌防御機(jī)制,，而脫氧核糖核酸酶抑制 NET 形成導(dǎo)致血液中細(xì)菌負(fù)荷增加,，并降低腹部膿毒癥小鼠的存活率。然而,，與先天免疫的許多組成部分一樣,，NETs 在感染中起著雙刃劍的作用。膿毒癥期間過(guò)度的網(wǎng)狀內(nèi)皮增生可能通過(guò)各種機(jī)制造成損害,，包括誘導(dǎo)血管內(nèi)血栓形成和多器官衰竭,。NETs富含組蛋白，在膿毒癥期間,，NETs 可以粘附并激活內(nèi)皮細(xì)胞,，導(dǎo)致組蛋白依賴性的血管損傷。NETs 和組蛋白可直接損傷內(nèi)皮細(xì)胞和上皮細(xì)胞,，在小鼠模型中,，無(wú)細(xì)胞組蛋白介導(dǎo)高劑量 LPS 或 TNF 誘導(dǎo)的致死性，以及盲腸結(jié)扎和穿刺 (CLP) 誘導(dǎo)的膿毒癥。此外,，巨噬細(xì)胞也可以產(chǎn)生細(xì)胞外陷阱,。它們?cè)谀摱景Y中的潛在作用尚未被詳細(xì)研究。

凝血系統(tǒng)和補(bǔ)體系統(tǒng)之間存在著密切的聯(lián)系,，可以將其視為源自共同祖先途徑的兩個(gè)進(jìn)化級(jí)聯(lián),。補(bǔ)體激活導(dǎo)致過(guò)敏性毒素C3a和C5a的釋放，這兩種物質(zhì)具有強(qiáng)大的促炎活性,，包括白細(xì)胞,、內(nèi)皮細(xì)胞和血小板的募集和激活。雖然補(bǔ)體激活是保護(hù)性先天免疫的重要組成部分,，但不受控制的激活會(huì)損傷組織并導(dǎo)致器官衰竭,。凝血系統(tǒng)的激活可被視為對(duì)入侵病原體的先天免疫反應(yīng)的一部分,，引入術(shù)語(yǔ)“免疫血栓形成”以支持這一概念,。業(yè)界一致認(rèn)為，凝血系統(tǒng)的元件可以觸發(fā)重要的先天防御機(jī)制,，并且在幾種感染模型中已經(jīng)證明抑制凝血會(huì)損害抗菌防御,。在膿毒癥中，凝血系統(tǒng)的激活變得不平衡,，導(dǎo)致微血管血栓的形成,。膿毒癥相關(guān)凝血病最嚴(yán)重的表現(xiàn)是彌散性血管內(nèi)凝血 (DIC)，除血栓形成外,，還可能由于凝血因子,、抗凝蛋白和血小板的消耗而導(dǎo)致出血。組織因子通過(guò)與凝血因子 (F)VIIa 形成復(fù)合物,，從而通過(guò)激活 FX 和 FIX 來(lái)引發(fā)凝血,，是凝血的主要引發(fā)劑。組織因子由血管周圍細(xì)胞組成性表達(dá),，例如成纖維細(xì)胞,、周細(xì)胞和上皮細(xì)胞，這對(duì)止血和血管完整性很重要,。微生物制劑和多種炎癥介質(zhì)（包括細(xì)胞因子和補(bǔ)體因子）在內(nèi)皮細(xì)胞,、單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞上誘導(dǎo)組織因子。在病理?xiàng)l件下,，來(lái)自多種細(xì)胞來(lái)源的微泡中存在大量生物活性組織因子,，這些微泡可與其他細(xì)胞（如活化的血小板、中性粒細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞）結(jié)合,，從而增強(qiáng)凝血功能,。早期研究已證明組織因子FVIIa在膿毒癥相關(guān)模型中的關(guān)鍵作用：在人類和非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物中抑制該途徑可分別顯著降低LPS或細(xì)菌輸注后的凝血激活。三種主要抗凝途徑（即抗凝血酶、組織因子途徑抑制劑 (TFPI) 和蛋白 C 系統(tǒng)）的活性同時(shí)受損會(huì)加劇膿毒癥中的促血栓形成狀態(tài),。在此,，炎癥驅(qū)動(dòng)的糖萼（覆蓋內(nèi)皮細(xì)胞的糖蛋白多糖層，對(duì)維持其生理抗凝特性至關(guān)重要）的破壞與血栓調(diào)節(jié)蛋白的表達(dá)降低一起起著關(guān)鍵作用,。糖萼是一種內(nèi)皮細(xì)胞受體,，在與凝血酶形成復(fù)合物后對(duì)天然抗凝劑活化蛋白C的產(chǎn)生進(jìn)行催化。血小板直接通過(guò)細(xì)胞間接觸（例如與白細(xì)胞形成復(fù)合物）和間接通過(guò)釋放蛋白酶和其他介質(zhì)進(jìn)一步促進(jìn)凝血和炎癥,。血小板增加炎癥部位的內(nèi)皮細(xì)胞粘附和白細(xì)胞外滲,，并增強(qiáng)中性粒細(xì)胞的激活。血小板和血小板衍生微粒表達(dá)磷脂（包括磷脂酰絲氨酸）,，可增加組織因子 FVa 和 FXa 的活性,，從而促進(jìn)凝血。

凝血和先天免疫之間存在雙峰相互作用,。中性粒細(xì)胞彈性蛋白酶和組織蛋白酶 G 以及外顯核小體,，通過(guò)增強(qiáng)組織因子和 FXII 依賴性凝血以及凝血抑制劑 TFPI 的局部蛋白水解，刺激體內(nèi)凝血和血管內(nèi)血栓生長(zhǎng),。血小板通過(guò)部分由中性粒細(xì)胞引起的機(jī)制導(dǎo)致炎癥反應(yīng)和血栓形成,。活化的血小板可將白細(xì)胞吸引到感染部位,，與中性粒細(xì)胞形成復(fù)合物,，降低其釋放 NET 的閾值，并增強(qiáng)其殺死病原體的能力,。NETs 反過(guò)來(lái)促進(jìn)血小板粘附,、活化和聚集。在膿毒癥血小板聚集的小鼠模型中,，凝血酶激活和纖維蛋白凝塊形成發(fā)生在體內(nèi)NETs,，這對(duì)于膿毒癥誘導(dǎo)的血管內(nèi)凝血的發(fā)展至關(guān)重要。NETs 誘導(dǎo)的血管內(nèi)凝血依賴于NETs 中的組蛋白 H4,、血小板和無(wú)機(jī)多磷酸鹽釋放之間的協(xié)同作用,。NET 形成的程度可以預(yù)測(cè)膿毒癥患者 DIC 的發(fā)展和死亡率，進(jìn)一步指出 NET 在膿毒癥相關(guān)凝血病中的作用,。

組織因子和凝血因子FVIIa,、FXa、凝血酶和纖維蛋白可誘導(dǎo)促炎癥信號(hào),，特別是通過(guò)激活G蛋白偶聯(lián)蛋白酶激活受體家族的成員,。補(bǔ)體因子可以激活凝血蛋白酶，反之亦然,。例如,，F(xiàn)IXa、FXa、FXIa 和凝血酶可分別將 C3 和 C5 轉(zhuǎn)化為 C3a 和 C5a,，而 C5a 和膜攻擊復(fù)合物 (C5b-9) 可刺激內(nèi)皮細(xì)胞上組織因子的表達(dá),。C5a可通過(guò)干擾內(nèi)皮糖萼功能進(jìn)一步促進(jìn)凝血。最近的研究表明炎癥小體和Gasdermin D (GSDMD) 參與炎癥和凝血之間的相互作用,。炎癥反應(yīng)的觸發(fā)導(dǎo)致炎癥性半胱氨酸酶的激活,。其中，caspase-1可由細(xì)菌產(chǎn)物鞭毛蛋白和Ⅲ型分泌系統(tǒng)（T3SS）蛋白激活,，而caspase-11可由細(xì)胞質(zhì)LPS激活,。caspase-1 和 caspase-11 均可裂解 GSDMD，后者可在質(zhì)膜中形成孔洞,，從而促進(jìn) IL-1β 釋放,、IL-18 釋放和細(xì)胞焦亡。最近的研究表明,，GSDMD 介導(dǎo)的單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的焦亡,，由 caspase-1 或 caspase-11 介導(dǎo)，通過(guò)允許從焦亡細(xì)胞中釋放含有微泡的組織因子來(lái)激活凝血系統(tǒng),。通過(guò)靜脈注射大腸桿菌 T3SS 內(nèi)桿蛋白 EprJ 引起的組織因子介導(dǎo)的 DIC 在 Casp1-/- 和 Gsdmd-/- 小鼠中被消除,；同樣,，感染活大腸桿菌和使用來(lái)自其他細(xì)菌菌株（伯克霍爾德菌 BsaK 和沙門氏菌 PrgJ）的桿蛋白會(huì)觸發(fā)野生型而非 Gsdmd-/- 小鼠的嚴(yán)重凝血激活,。IL-1β 或 IL-18 受體的基因消融不影響 EprJ 誘導(dǎo)的凝血，證實(shí)了本文中細(xì)胞焦亡的作用,。細(xì)胞焦亡對(duì)于 LPS 誘導(dǎo)的凝血激活也是至關(guān)重要的,，這一點(diǎn)可以通過(guò)LPS激發(fā)的野生型小鼠的系統(tǒng)性凝血病得到證實(shí)，該野生型小鼠用poly I:C啟動(dòng),，而在Casp1-/- 和 Gsdmd-/- 的小鼠中則不然,。在感染大腸桿菌后或在 CLP 誘導(dǎo)的多種微生物膿毒癥期間也進(jìn)行了類似的觀察。GSDMD 通過(guò)誘導(dǎo)白細(xì)胞上的鈣釋放和隨后的磷脂酰絲氨酸暴露來(lái)增強(qiáng)組織因子活性,。值得注意的是,，一些數(shù)據(jù)表明 GSDMD 介導(dǎo)的磷脂酰絲氨酸暴露增加足以釋放組織因子，不需要細(xì)胞焦亡,。除 caspase-1 和 caspase-11 之外的其他 caspase 也可以通過(guò) GSDMD 裂解促進(jìn)凝血活化,。跨膜蛋白 173 (TMEM173) 是一種內(nèi)質(zhì)蛋白,，可作為炎癥放大器,。最近，在 CLP,、大腸桿菌或肺炎鏈球菌誘導(dǎo)的小鼠實(shí)驗(yàn)性膿毒癥中,，發(fā)現(xiàn)髓樣細(xì)胞TMEM173 (STING)通過(guò) GSDMD 激活驅(qū)動(dòng)組織因子釋放和血液凝固。參與 TMEM173 介導(dǎo)的 GSDMD 裂解的 Caspase 依賴于激發(fā)病原體：大腸桿菌的 caspase-11 和用于肺炎鏈球菌的 caspase-8。膿毒癥凝血激活的另一種機(jī)制可能是由高遷移率族蛋白B1（HMGB1）介導(dǎo),。這種核蛋白一旦釋放到細(xì)胞外環(huán)境中就充當(dāng) DAMP,，臨床前膿毒癥模型中發(fā)現(xiàn)抑制 HMGB1 將發(fā)揮保護(hù)作用。外源性 HMGB1 可與 LPS 形成分子復(fù)合物,，可通過(guò)晚期糖基化終產(chǎn)物受體(RAGE)轉(zhuǎn)運(yùn)至巨噬細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞的溶酶體,，導(dǎo)致 HMGB1 介導(dǎo)的溶酶體膜失穩(wěn)，隨后LPS釋放到胞漿中,，激活caspase 11依賴性細(xì)胞焦亡,、NLRP3 炎癥小體和致死性凝血。HMGB1 介導(dǎo)的 GSDMD 激活和孔隙形成是通過(guò)磷脂酰絲氨酸暴露激活組織因子所必需的,，而不是通過(guò) GSDMD 介導(dǎo)的細(xì)胞焦亡,。總之,，這些數(shù)據(jù)將caspase介導(dǎo)的 GSDMD 裂解,，導(dǎo)致組織因子釋放，置于 DIC 的中心階段,，并將炎癥小體激活作為炎癥和凝血之間的重要聯(lián)系,。

膿毒癥患者的免疫抑制涉及不同的細(xì)胞類型和特征，與免疫細(xì)胞凋亡增強(qiáng),、T 細(xì)胞耗竭,、細(xì)胞通過(guò)表觀遺傳變化重新編程以及活化細(xì)胞表面分子表達(dá)減少有關(guān)。免疫抑制性變化與膿毒癥患者對(duì)繼發(fā)感染（通常由機(jī)會(huì)性病原體引起）和病毒再激活的易感性增加有關(guān),。細(xì)胞凋亡尤其發(fā)生在 CD4+ T 細(xì)胞,、CD8+ T 細(xì)胞、B 細(xì)胞,、自然殺傷 (NK) 細(xì)胞和濾泡樹(shù)突細(xì)胞中,，并且涉及死亡受體和線粒體介導(dǎo)的途徑。膿毒癥相關(guān) B 細(xì)胞耗竭與細(xì)胞凋亡增強(qiáng)或輔助性 T 細(xì)胞支持不足有關(guān),，其發(fā)生在激活后,，對(duì)記憶 B 細(xì)胞亞群影響最大，剩余的 B 淋巴細(xì)胞具有耗竭表型,，其特征是主要組織相容性復(fù)合體 II 類（MHC II 類）表達(dá)減少,、抗炎細(xì)胞因子 IL-10 的表達(dá)和產(chǎn)量增加。抑制或預(yù)防細(xì)胞凋亡的干預(yù)措施可在幾種臨床前膿毒癥模型中提供保護(hù),，表明增強(qiáng)細(xì)胞凋亡功能的重要性,。自噬受損，即去除多余或功能失調(diào)的細(xì)胞成分的過(guò)程,，也可能導(dǎo)致免疫抑制,，即由于 Atg5 或 Atg7 的細(xì)胞特異性缺失而導(dǎo)致淋巴細(xì)胞自噬能力降低的小鼠在腹部膿毒癥中表現(xiàn)出死亡率增加和免疫功能障礙,，且T 細(xì)胞中的 Atg5 缺乏導(dǎo)致這些細(xì)胞在膿毒癥期間釋放更多的 IL-10。

膿毒癥患者的血液以及脾臟和肺中的 T 細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞因子的能力降低,。CD8+ T 細(xì)胞顯示出細(xì)胞增殖減弱,、細(xì)胞毒性功能受損以及 IL-2 和干擾素 (IFN)-γ 生成減弱。膿毒癥中的抗炎環(huán)境進(jìn)一步受到調(diào)節(jié)性 T (Treg) 細(xì)胞和髓源性抑制細(xì)胞 (MDSCs) 數(shù)量增加的影響,，這兩種細(xì)胞代表了抑制效應(yīng)免疫細(xì)胞,，特別是T細(xì)胞的主要未成熟髓樣細(xì)胞的混合群體。MDSCs可通過(guò)多種機(jī)制阻礙免疫功能,，包括剝奪 L-精氨酸（T 細(xì)胞功能所必需的）,、刺激 Treg 細(xì)胞擴(kuò)增以及抑制巨噬細(xì)胞和樹(shù)突細(xì)胞功能。MDSCs的擴(kuò)增與膿毒癥危重患者繼發(fā)感染的風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān),。中性粒細(xì)胞在膿毒癥中表現(xiàn)出一些免疫功能受損的特征,，包括遷移到各種化學(xué)引誘劑、細(xì)胞內(nèi)髓過(guò)氧化物酶和乳鐵蛋白含量降低以及氧化爆發(fā)能力降低,。與未感染的危重患者相比,，中性粒細(xì)胞的激酶譜分析發(fā)現(xiàn)膿毒癥患者的中性粒細(xì)胞激酶活性受損，進(jìn)一步表明中性粒細(xì)胞表型受到免疫抑制,。

最近的研究表明,，檢查點(diǎn)調(diào)節(jié)劑參與膿毒癥誘導(dǎo)的免疫抑制。檢查點(diǎn)調(diào)節(jié)劑是膜結(jié)合蛋白,，作為第二個(gè)信號(hào)將免疫反應(yīng)（抑制性或刺激性）導(dǎo)向特定抗原,。在膿毒癥領(lǐng)域廣泛研究的檢查點(diǎn)調(diào)節(jié)劑是程序性細(xì)胞死亡-1 (PD-1)。T 細(xì)胞上 PD-1 的觸發(fā)導(dǎo)致免疫抑制分子的釋放,，并可能導(dǎo)致細(xì)胞凋亡,。PD-1 外周血T細(xì)胞表達(dá)增強(qiáng)與T細(xì)胞增殖能力減弱、醫(yī)院感染發(fā)生率增加以及膿毒癥患者死亡率增加有關(guān),。此外，膿毒癥患者的血液?jiǎn)魏思?xì)胞和粒細(xì)胞上的 PD-1 表達(dá)增強(qiáng),，一項(xiàng)尸檢研究報(bào)告T 細(xì)胞上的 PD-1 表達(dá)增加,，樹(shù)突狀細(xì)胞PD-L1 和 PD-L2 表達(dá)增加。膿毒癥患者T細(xì)胞上的PD-1和抗原呈遞細(xì)胞上的PD-L1的表達(dá)與淋巴細(xì)胞減少,、T細(xì)胞凋亡和死亡率相關(guān),。用抗 PD-1 抗體對(duì)膿毒癥患者的 CD8+ T 細(xì)胞進(jìn)行體外治療后，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞凋亡減少和 IFN-γ 產(chǎn)生增加,，這些發(fā)現(xiàn)支持這些觀察報(bào)告的功能相關(guān)性,。此外，中性粒細(xì)胞和單核細(xì)胞上PD-L1表達(dá)的增加與這些細(xì)胞的吞噬能力受損相關(guān),，使用抗PD-1抗體進(jìn)行體外治療可提高膿毒癥患者血液白細(xì)胞的吞噬能力,。PD-1 通路的病理生物學(xué)意義進(jìn)一步得到了 PD-1 被阻斷或基因消除后膿毒癥小鼠存活率提高的報(bào)告支持,。這些結(jié)果提出了 PD-1 和/或 PD-L1 通路抑制劑可能逆轉(zhuǎn)膿毒癥誘導(dǎo)的免疫抑制的假設(shè)，并在膿毒癥患者中進(jìn)行了多項(xiàng)使用抗 PD-L1 抗體的 I 期和 II 期臨床試驗(yàn),；抗 PD-L1 治療耐受性良好并誘導(dǎo)絕對(duì)淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)和單核細(xì)胞人類白細(xì)胞抗原-DR 同種型（HLA -DR） 表達(dá)增加,。盡管大量文獻(xiàn)暗示了其他檢查點(diǎn)調(diào)節(jié)劑在免疫抑制中的可能作用，但直接研究它們?cè)谀摱景Y中作用的相關(guān)研究很少,。其中,，細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞抗原 (CTLA)-4是一種在T細(xì)胞上表達(dá)的陰性檢查點(diǎn)調(diào)節(jié)因子，可結(jié)合 B 細(xì)胞活化抗原 B7-1 (CD80) 和 B7-2 (CD86),。在小鼠腹部膿毒癥誘導(dǎo)后,，CD4+ T 細(xì)胞、CD8+ T 細(xì)胞和 Treg 細(xì)胞的 CTLA-4 表達(dá)增加,，并且用抗 CTLA-4 抗體治療可減少膿毒癥誘導(dǎo)的脾臟細(xì)胞凋亡并提高存活率,。抗TLA-4治療還可降低小鼠半致死性盲腸結(jié)扎和穿刺引起的細(xì)菌性膿毒癥后真菌性膿毒癥引起的死亡率,，同時(shí)伴有脾細(xì)胞產(chǎn)生的 IFN-γ的增加

免疫抑制的一個(gè)關(guān)鍵特征是單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的重編程,，在細(xì)菌激動(dòng)劑的體外刺激下產(chǎn)生促炎細(xì)胞因子的能力受損（也稱為“LPS 耐受性”）和 MHC II類的表面表達(dá)減少。膿毒癥患者的血白細(xì)胞在體外刺激后釋放促炎細(xì)胞因子（如 TNF,、IL-1α,、IL-6 和 IL-12）的能力減弱，而其釋放抗炎介質(zhì)如IL-1受體拮抗劑和IL-10的能力則沒(méi)有影響或增強(qiáng),。如膿毒癥患者體外刺激的單核細(xì)胞,、CD4+ T 細(xì)胞、CD8+ T 細(xì)胞,、B 細(xì)胞和中性粒細(xì)胞的細(xì)胞內(nèi)流式細(xì)胞術(shù)分析所示,，再刺激血液白細(xì)胞后的促炎反應(yīng)減少可能與細(xì)胞 NF-κB 磷酸化能力受損有關(guān)。在LPS耐受狀態(tài)下,，血液白細(xì)胞中觀察到的抗炎表型也在器官特異性單核細(xì)胞中得到證實(shí),，包括在動(dòng)物腹膜炎和死后膿毒癥患者的肺部。交叉耐受是指發(fā)現(xiàn)用一種細(xì)菌激動(dòng)劑刺激可導(dǎo)致多種其他激動(dòng)劑產(chǎn)生促炎細(xì)胞因子的能力降低,。例如,，從體內(nèi)注射 LPS 的人類受試者獲得的血液白細(xì)胞顯示出響應(yīng) TLR2、TLR4,、TLR5 和 TLR7 配體以及整個(gè)細(xì)菌的體外細(xì)胞因子產(chǎn)生減少,。DAMP 還誘導(dǎo)與 LPS 的交叉耐受，表明可以誘導(dǎo)膿毒癥中單核細(xì)胞重編程的多種機(jī)制,。值得注意的是,，小鼠研究表明，某些細(xì)胞類型并沒(méi)有表現(xiàn)出這種“耐受”表型,，反而被激發(fā),，包括肺泡巨噬細(xì)胞,、庫(kù)普弗細(xì)胞、小膠質(zhì)細(xì)胞以及腸上皮和皮膚中的淋巴細(xì)胞,。膿毒癥的一個(gè)特征是血液?jiǎn)魏思?xì)胞上 HLA-DR 的表達(dá)減少,，這是膿毒癥誘導(dǎo)免疫抑制的一個(gè)公認(rèn)的替代標(biāo)志物，與受損結(jié)果相關(guān),，例如更高的醫(yī)院感染發(fā)生率和更高的死亡率,。

基因表達(dá)的表觀遺傳調(diào)控——特別是通過(guò)組蛋白修飾和 DNA 甲基化——有助于膿毒癥中免疫細(xì)胞的重編程?；蜣D(zhuǎn)錄是由染色質(zhì)上的基因位點(diǎn)組織成轉(zhuǎn)錄活躍或沉默狀態(tài)來(lái)調(diào)控的,。組蛋白在染色質(zhì)結(jié)構(gòu)中塑造DNA，因此,，特定組蛋白修飾可以纏繞或解開(kāi)染色質(zhì),，使其分別無(wú)法進(jìn)行轉(zhuǎn)錄（異染色質(zhì)）或可進(jìn)行轉(zhuǎn)錄（常染色質(zhì)）。賴氨酸的組蛋白乙?；ǔＶС洲D(zhuǎn)錄,，而甲基化可以支持活性常染色質(zhì)或沉默異染色質(zhì)的形成，這取決于甲基化的賴氨酸,。在不同的組蛋白修飾中,，組蛋白3賴氨酸-4（H3K4）和組蛋白3賴氨酸-27（H3K27）的甲基化分別與轉(zhuǎn)錄的激活和抑制高度相關(guān)。在一項(xiàng)關(guān)鍵性研究中,，組蛋白3賴氨酸-4三甲基化（H3K4me3）等開(kāi)放染色質(zhì)標(biāo)記的下調(diào)已被證明是LPS誘導(dǎo)單核細(xì)胞耐受的基礎(chǔ),。耐LPS的巨噬細(xì)胞在編碼 IL-1β 和 TNF 基因的啟動(dòng)子區(qū)域顯示出更多的抑制性組蛋白修飾H3K9me2。在膿毒癥患者耐LPS的血單核細(xì)胞中也獲得了類似的結(jié)果,。LPS 影響基因轉(zhuǎn)錄表觀遺傳調(diào)控的分子機(jī)制包括通過(guò) NF-κB 激活增加組蛋白去甲基化酶 KDM6B (JMJD3) 的表達(dá)和組蛋白去乙?；?Sirtuin-1 在 TNF和 IL1B 啟動(dòng)子處的積累，從而抑制基因轉(zhuǎn)錄,。膿毒癥患者外周血單核細(xì)胞和樹(shù)突狀細(xì)胞的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組學(xué)揭示了獨(dú)特的CD14+單核細(xì)胞群MS1的擴(kuò)增,，其（相對(duì)于其他CD14單核細(xì)胞）表現(xiàn)出免疫抑制表型，即減少M(fèi)HC II類表達(dá),，降低LPS體外刺激時(shí)激活NF-kB和產(chǎn)生TNF的能力,。這項(xiàng)研究表明，單細(xì)胞分析可能有助于深入了解膿毒癥中不同的細(xì)胞表型（促炎與免疫抑制）,。

感染引起的表觀遺傳變化是持久的。從腹部膿毒癥中恢復(fù)的小鼠表現(xiàn)出樹(shù)突狀細(xì)胞衍生的IL-12持續(xù)抑制,，持續(xù)時(shí)間至少為6周,，這是由組蛋白修飾影響編碼IL-12P35和IL-12p40的基因轉(zhuǎn)錄引起的。此外,，小鼠肺炎會(huì)引起持久的表觀遺傳變化,，使巨噬細(xì)胞耐受并降低其吞噬抗原非特異性,、無(wú)關(guān)細(xì)菌的能力。最近的小鼠研究表明,，膿毒癥可誘導(dǎo)骨髓細(xì)胞的表觀遺傳學(xué)改變,。從腹部膿毒癥恢復(fù)的小鼠中獲得的骨髓源性巨噬細(xì)胞顯示混合譜系白血病1（Mll1）的表達(dá)降低，Mll1是一種表觀遺傳酶,，并損害炎癥基因啟動(dòng)子NF-κB結(jié)合位點(diǎn)的H3K4me3（激活標(biāo)記）,。骨髓移植實(shí)驗(yàn)表明，膿毒癥后骨髓祖干細(xì)胞中啟動(dòng)的表觀遺傳修飾導(dǎo)致外周巨噬細(xì)胞功能的長(zhǎng)期損害,。因此,，這些結(jié)果表明免疫抑制的變化在隨后的白細(xì)胞世代中持續(xù)存在，這可能與長(zhǎng)期的發(fā)病率和死亡率有關(guān),。

中樞神經(jīng)系統(tǒng) (CNS) 參與免疫反應(yīng)的調(diào)節(jié),。CNS 可通過(guò)神經(jīng)免疫炎癥反射改變外周免疫功能，神經(jīng)免疫炎癥反射包括從外周組織通過(guò)傳入迷走神經(jīng)到中樞神經(jīng)系統(tǒng)的感覺(jué)輸入和刺激傳出迷走神經(jīng)導(dǎo)致乙酰膽堿介導(dǎo)的 TNF 產(chǎn)生抑制,。神經(jīng)-免疫相互作用紊亂在膿毒癥誘導(dǎo)的免疫抑制中的作用仍有待確定,。

雖然膿毒癥 3.0 定義將膿毒癥（與感染相關(guān)的器官功能障礙）與感染本身區(qū)分開(kāi)來(lái)，但它并未涵蓋該綜合征的異質(zhì)性和潛在的病理生理學(xué),。這種異質(zhì)性被認(rèn)為是膿毒癥患者免疫調(diào)節(jié)試驗(yàn)失敗的一個(gè)主要因素,，有人提出，將患者分為具有共同特征的亞組可以提高針對(duì)特定病理生理機(jī)制的治療效果,，特別是如果患者分類基于宿主反應(yīng)的特征,。在這方面，精確醫(yī)學(xué)指的是考慮到患者個(gè)體特征的診斷和治療策略,，在膿毒癥領(lǐng)域還處于起步階段,。精確醫(yī)學(xué)的關(guān)鍵概念是患者群體的預(yù)后和預(yù)測(cè)性富集。預(yù)后富集與選擇膿毒癥相關(guān)疾病結(jié)局（通常為死亡率）可能性高的患者有關(guān),。預(yù)測(cè)性富集是指根據(jù)生物學(xué)機(jī)制選擇更有可能對(duì)特定療法產(chǎn)生良好反應(yīng)的患者,。對(duì)于膿毒癥，由于對(duì)驅(qū)動(dòng)這種復(fù)雜綜合征的主要病理生物學(xué)機(jī)制的理解相對(duì)有限,，預(yù)測(cè)性富集受到阻礙,。人們普遍認(rèn)為，為了成功地在膿毒癥中實(shí)施精確醫(yī)學(xué),，同時(shí)應(yīng)用預(yù)后和預(yù)測(cè)性富集是必要的,。用于表示子組的術(shù)語(yǔ)不一致；在這里,，我們使用術(shù)語(yǔ)“內(nèi)型”來(lái)表示由不同病理生理機(jī)制定義的生物亞型,，而術(shù)語(yǔ)“亞表型”則表示以一組不一定由共同的病理生理機(jī)制聯(lián)系的特征為特征的組。由于內(nèi)型和亞型來(lái)自不同的患者特征,，因此它們不容易相互關(guān)聯(lián),。

近年來(lái),，人們嘗試使用臨床和/或宿主反應(yīng)數(shù)據(jù)以及無(wú)偏計(jì)算分析工具（如機(jī)器學(xué)習(xí)、潛在類別分析和K均值聚類）將成人膿毒癥患者細(xì)分為不同的組,。這些努力包括預(yù)后和預(yù)測(cè)性富集策略,，由 Hector Wong 及其同事在兒科膿毒癥領(lǐng)域率先開(kāi)展。在成人患者中,，幾位研究人員使用現(xiàn)成的臨床和常規(guī)實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)確定了具有不同疾病結(jié)果和（在某些研究中）生物學(xué)機(jī)制的膿毒癥亞組,。一項(xiàng)研究基于重復(fù)溫度測(cè)量的軌跡模型確定了四種亞型；確定了四個(gè)溫度軌跡組：“高溫,、慢速分解器”（14.9%）,、“高溫、快速分解器”（23.2%）,、“常溫”（32.8%）和“低溫”（29.1%）,，它們具有不同的年齡，合并癥頻率和死亡率（在體溫過(guò)低的受試者中最高）,，以及炎癥標(biāo)志物濃度（高溫,、慢速分解劑中較高）。另一項(xiàng)調(diào)查發(fā)現(xiàn),，四種亞型在器官功能障礙類型（呼吸,、神經(jīng)系統(tǒng)、多器官）和死亡率方面具有不同的特征,，與靜脈輸液反應(yīng)相關(guān)（在與多器官功能障礙和最高死亡率對(duì)應(yīng)的特征中更好）,。使用在急診科獲得的數(shù)據(jù)確定了四種臨床亞型：α亞型（患病率33%；器官功能障礙較少,，死亡率2%）,、β亞型（患病率27%；慢性病和腎功能障礙較多,，死亡率5%）,、γ亞型（患病率27%；炎癥多,、體溫高,、死亡率15%）和 δ亞型（患病率13%；乳酸高,、低血壓多,、死亡率32%）。在模擬模型中,，報(bào)告有益,、有害或無(wú)影響的臨床試驗(yàn)比例隨研究人群亞表型頻率的變化而變化。

雖然許多早期研究已經(jīng)評(píng)估了個(gè)體宿主反應(yīng)生物標(biāo)記物在膿毒癥患者中的預(yù)后價(jià)值,，但迄今為止,，基于宿主反應(yīng)測(cè)量的膿毒癥試驗(yàn)中使用富集策略是有限的。

在這方面,，MONARCHS 試驗(yàn)代表了一個(gè)早期的例子：該試驗(yàn)測(cè)試了抗 TNF 抗體對(duì)膿毒癥患者的影響,，其中用于療效分析的優(yōu)先人群是基線 IL-6 量高的患者，如陽(yáng)性快速試驗(yàn)結(jié)果所定義,。通過(guò)這種策略,，研究人員試圖用更嚴(yán)重的全身炎癥患者來(lái)豐富人群，預(yù)計(jì)抗 TNF 將在該亞組中發(fā)揮最大作用,。幾項(xiàng)評(píng)估免疫刺激劑在膿毒癥中的作用的試驗(yàn)試圖通過(guò) HLA-DR 在循環(huán)單核細(xì)胞上的低表達(dá)和/或低淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)來(lái)豐富患有免疫抑制的患者群體,。SCARLET 試驗(yàn)評(píng)估了可溶性血栓調(diào)節(jié)蛋白對(duì)膿毒癥相關(guān)凝血病患者的影響，該試驗(yàn)使用血小板計(jì)數(shù)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化比率來(lái)豐富人群,，以便更有可能從這種抗凝治療中受益,。對(duì)測(cè)試重組 IL-1 受體拮抗劑在膿毒癥中的療效的臨床試驗(yàn)數(shù)據(jù)的回顧性分析表明，雖然這種治療并未在整體人群中帶來(lái)益處,，但它確實(shí)降低了由高基線（內(nèi)源性）IL-1 確定的亞組的死亡率受體拮抗劑濃度或肝膽功能障礙和 DIC,。隨后的研究表明，高血漿鐵蛋白濃度可鑒別出具有“巨噬細(xì)胞激活樣綜合征”的膿毒癥患者,，且高鐵蛋白血癥目前被評(píng)估為炎癥反應(yīng)的生物標(biāo)志物,，可在研究抗炎策略的臨床試驗(yàn)中指導(dǎo)患者選擇。

其他研究使用“組學(xué)”技術(shù)來(lái)深入了解宿主反應(yīng)并確定患者亞組,。作為使用組合蛋白質(zhì)組學(xué),、代謝組學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)后富集分析的一個(gè)例子，發(fā)現(xiàn)脂肪酸轉(zhuǎn)運(yùn)和β-氧化,、糖異生和檸檬酸循環(huán)的相對(duì)損害與更高的膿毒癥相關(guān)死亡風(fēng)險(xiǎn)有關(guān),；代謝組的變化與蛋白質(zhì)組的改變相關(guān)，一個(gè)由七種代謝物組成的組合可以預(yù)測(cè)急診科就診時(shí)的死亡率,。一項(xiàng)結(jié)合人類遺傳學(xué),、代謝物和細(xì)胞因子測(cè)量以及小鼠模型測(cè)試的研究揭示了蛋氨酸補(bǔ)救途徑在膿毒癥的病理生理學(xué)中的參與。該途徑底物甲基硫代腺苷的高血漿濃度與膿毒癥患者的死亡率相關(guān),，并與促炎細(xì)胞因子濃度相關(guān),，表明血漿甲基硫腺苷的增加標(biāo)志著患者發(fā)生歧化性炎癥。甲基硫腺苷和其他變量的聯(lián)合預(yù)測(cè)死亡率的準(zhǔn)確率為80%,。

迄今為止發(fā)表的大多數(shù)研究都使用血液白細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù),，根據(jù)免疫反應(yīng)對(duì)膿毒癥患者進(jìn)行分層。在一個(gè)包含 98 名膿毒性休克兒童的前瞻性隊(duì)列中,，Hector Wong 及其同事使用無(wú)監(jiān)督分層聚類法確定了三種內(nèi)型,，命名為A、B 和 C亞類。A亞類表現(xiàn)出與適應(yīng)性免疫和糖皮質(zhì)激素受體信號(hào)相關(guān)的基因表達(dá)減少,，并表現(xiàn)出更嚴(yán)重的疾病和更高的死亡率,。由治療醫(yī)師酌情開(kāi)出的皮質(zhì)類固醇治療與A亞類兒童的死亡率獨(dú)立相關(guān)，表明這種分類方法可能有助于治療決策,。這項(xiàng)在兒科膿毒癥方面的開(kāi)創(chuàng)性基因組學(xué)工作已被用于生成基于蛋白質(zhì)生物標(biāo)志物的死亡風(fēng)險(xiǎn)分類和回歸樹(shù)模型,，不僅適用于兒童，也適用于成人,。幾個(gè)小組根據(jù)成人膿毒癥患者的全血白細(xì)胞基因表達(dá)譜獨(dú)立描述了膿毒癥內(nèi)型,。在一個(gè)由265名社區(qū)獲得性肺炎（CAP）引起的膿毒癥患者組成的前瞻性隊(duì)列中，確定了兩種不同的膿毒癥反應(yīng)特征（SRS）,，分別命名為SRS1和SRS2,，并在CAP或糞性腹膜炎患者的獨(dú)立隊(duì)列中進(jìn)行了驗(yàn)證。SRS1 與較高的死亡率相關(guān),，其基因表達(dá)譜表明存在免疫抑制表型,，具有 LPS 耐受性、HLA-II 下調(diào)和 T 細(xì)胞耗竭,。SRS1 和 SRS2 內(nèi)型也可在一項(xiàng)隨機(jī)臨床試驗(yàn) (“VANISH”) 的二次分析中確定,，該試驗(yàn)旨在研究皮質(zhì)類固醇治療對(duì)膿毒性休克的影響。有趣的是,，使用一個(gè)包含7個(gè)基因的簡(jiǎn)化模型,，發(fā)現(xiàn)皮質(zhì)類固醇治療與SRS2內(nèi)型的死亡率增加相關(guān)，且對(duì)SRS1患者無(wú)治療效果,，這表明該分類方法可能與治療決策相關(guān),。然而，在這方面,，需要確認(rèn),，同時(shí)考慮到雖然 SRS1 顯示出與兒童 A 亞類的相似性，兩者都表明免疫抑制,，皮質(zhì)類固醇治療與 A 亞類死亡率增加有關(guān),，但與 SRS1 無(wú)關(guān)；此外,，最近對(duì)上述 VANISH 試驗(yàn)的重新分析提供了進(jìn)一步的證據(jù),，表明皮質(zhì)類固醇暴露可能與成人A型膿毒性休克患者的死亡率增加有關(guān)。其他研究人員根據(jù)來(lái)自不同感染源的膿毒癥患者的血液白細(xì)胞全基因組 RNA 表達(dá)數(shù)據(jù),，確定了四種膿毒癥內(nèi)型,，命名為 MARS1-MARS4。MARS 內(nèi)型在兩個(gè)獨(dú)立的隊(duì)列中得到驗(yàn)證,，包括用于推導(dǎo)出 SRS1 和 SRS2 的患者組,，并且與不同的宿主反應(yīng)譜和臨床結(jié)果相關(guān),。MARS1始終與不良預(yù)后相關(guān)，其免疫狀況表明先天性和適應(yīng)性免疫減弱,。MARS3 的死亡風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較低,，其 RNA 表達(dá)模式與適應(yīng)性免疫的上調(diào)和 T 細(xì)胞功能的增加一致。比較分析表明,，MARS3 和早先描述的 SRS2 內(nèi)型之間存在相當(dāng)大的重疊,。在另一項(xiàng)分析中，使用來(lái)自一系列小型研究的全血基因組RNA表達(dá)數(shù)據(jù),，確定了三個(gè)亞組，分別為“炎癥性”（以先天性免疫激活和較高死亡率為特征）,、“適應(yīng)性”（適應(yīng)性免疫激活,；較低死亡率）和“凝血性”（血小板脫顆粒和凝血功能障礙；較高的死亡率和老年人）,。這一發(fā)現(xiàn)與之前描述的膿毒癥內(nèi)型重疊：炎癥亞組最接近 SRS1 和兒科 B 亞型,，而適應(yīng)性亞組對(duì)應(yīng) SRS2；以上沒(méi)有與 MARS 內(nèi)型進(jìn)行比較,。

總的來(lái)說(shuō),，這些數(shù)據(jù)表明血液白細(xì)胞基因組數(shù)據(jù)可用于將膿毒癥患者分為不同的組，這些組具有不同的免疫特征和臨床結(jié)果,，并且可能對(duì)某些膿毒癥治療有不同的反應(yīng),。然而，仍有許多工作需要完成,。雖然不同研究小組描述的亞型和內(nèi)型之間的相似性令人鼓舞,，但仍然存在明顯的差異。在這方面,，針對(duì)膿毒癥患者血液白細(xì)胞基因組內(nèi)型達(dá)成共識(shí)的國(guó)際努力將大有裨益，腫瘤學(xué)領(lǐng)域提供了極好的例子。衍生出一組相對(duì)較小的反映（共識(shí)）內(nèi)型特征的基因,，隨后將允許進(jìn)行更多的獨(dú)立研究,，以在更大范圍內(nèi)評(píng)估膿毒癥病理生理學(xué)和治療反應(yīng)的相關(guān)性

盡管近幾十年來(lái)我們對(duì)膿毒癥免疫學(xué)的理解有所提高，但這些見(jiàn)解并未轉(zhuǎn)化為有效的治療方法,。這使得我們有必要對(duì)膿毒癥的免疫發(fā)病機(jī)制有一個(gè)更全面,、更深入的了解。越來(lái)越多的研究人員尋求通過(guò)高維數(shù)據(jù)分析來(lái)解開(kāi)膿毒癥的復(fù)雜性,，這得益于“組學(xué)”免疫分析技術(shù)的進(jìn)步,，允許同時(shí)分析多個(gè)分子層，如 RNA,、蛋白質(zhì),、脂質(zhì)和代謝物,。此外，不僅要更好地了解全身免疫,，還要更好地了解膿毒癥中的局部組織特異性反應(yīng),，這將是關(guān)鍵。未來(lái),，治療選擇可能基于患者的免疫學(xué)特征,，結(jié)合臨床表型。免疫抑制試驗(yàn)就是一個(gè)例子,，在該試驗(yàn)中,，膿毒癥患者分別服用炎癥抑制劑IL-1受體拮抗劑或免疫抑制劑IFN-γ，以升高鐵蛋白（表示炎癥過(guò)度）或降低單核細(xì)胞HLA-DR含量（表示免疫抑制,；https://www./）（ClinicalTrials.gov 標(biāo)識(shí)符：NCT04990232）,。預(yù)后和預(yù)測(cè)性富集策略將減少異質(zhì)性，從而有助于設(shè)計(jì)未來(lái)的臨床試驗(yàn),，以更好地針對(duì)可能受益于免疫療法的患者群體,。對(duì)于膿毒癥定義的下一個(gè)迭代，即 膿毒癥 4,，我們已經(jīng)設(shè)想膿毒癥和膿毒性休克不再被定義為一種綜合征,，而是一組可識(shí)別的疾病，每種疾病都以特定的細(xì)胞改變和相關(guān)的生物標(biāo)志物為特征,。這里的一個(gè)主要挑戰(zhàn)是不僅要區(qū)分現(xiàn)在歸類為“膿毒癥”的患者群體中的病理生物學(xué)亞組,，而且還要通過(guò)對(duì)患者的深入觀察研究和實(shí)驗(yàn)室的機(jī)制研究相結(jié)合來(lái)發(fā)現(xiàn)病理生理學(xué)和靶向途徑驅(qū)動(dòng)的個(gè)別患者的疾病。機(jī)器學(xué)習(xí)是人工智能 (AI) 的一個(gè)分支,，它使用數(shù)據(jù)和算法來(lái)模擬人類學(xué)習(xí),，可以幫助處理大量數(shù)據(jù)，檢測(cè)有意義的信息模式,，從而幫助診斷,、預(yù)測(cè)和治療膿毒癥。

考慮到大部分膿毒癥幸存者的健康狀況受損,，如認(rèn)知障礙,、腦功能障礙、心血管事件以及出院后數(shù)周至數(shù)月內(nèi)再入院率增加,，因此有必要更多地關(guān)注并預(yù)防膿毒癥的長(zhǎng)期后果,。膿毒癥的這些晚期后果導(dǎo)致生活質(zhì)量下降，并且通常無(wú)法恢復(fù)先前的工作,。這些膿毒癥后后遺癥的潛在分子機(jī)制仍然不明確,。最近的一項(xiàng)研究表明，在人類中,，感染后免疫重編程可以在炎癥消退后持續(xù)長(zhǎng)達(dá) 6 個(gè)月,，這為膿毒癥后患者對(duì)復(fù)發(fā)性感染的易感性增加提供了潛在機(jī)制,。這與幾項(xiàng)研究一致，這些研究表明,，膿毒癥患者從ICU 出院一年后炎癥和免疫抑制增加的軌跡,，例如高敏感性 C 反應(yīng)蛋白 (CRP)、IL-7,、可溶性PD-1和可溶性PD-L1的全身濃度持續(xù)升高,。進(jìn)一步了解膿毒癥后免疫可以確定治療目標(biāo)，以糾正這些免疫紊亂,，同時(shí)改善膿毒癥的長(zhǎng)期預(yù)后,。

在首次使用“膿毒癥”一詞近三個(gè)世紀(jì)后，以及首次對(duì)膿毒癥進(jìn)行臨床定義30 多年后,，膿毒癥仍然是一種定義不明確的綜合征,，無(wú)法通過(guò)特定療法進(jìn)行治療。為膿毒癥患者實(shí)施精準(zhǔn)醫(yī)學(xué),，其中免疫治療由宿主反應(yīng)生物標(biāo)志物指導(dǎo)，反映以時(shí)間和個(gè)體依賴性方式驅(qū)動(dòng)病理學(xué)的靶向病理生理學(xué)變化,，這將是未來(lái)幾年的主要挑戰(zhàn),。

來(lái)源：Immunity 54, November 9, 2021