四、药理作用
在生理情况下,糖皮质激素的分泌是人体维持许多器官、组织正常功能活动所必需的,这就是上述种种生理作用。但如果投给机体超过生理剂量的这种激素,则显示的作用常常与生理剂量所引起的作用不同。或者说,某些作用是生理情况下所看不到的,这些作用称为药理作用。临床应用激素主要是利用其超生理剂量的抗炎、抗休克、免疫抑制和抗过敏等药理作用,故作简要介绍。
(一)抗炎症作用
药理剂量的糖皮质激素可抑制组织的炎症反应。不论致炎因子是生物因子(细菌感染)、物理因子(烧伤、冻伤、创伤)还是化学物质,皮质激素对它们所引起的炎症均有明显抑制作用。临床上应用较广泛的是细菌感染的患者,其他类型的炎症也可适当采用。
当组织受微生物侵袭时,受损细胞释放出某种多肽类活性物质,它可以吸引白细胞使局部白细胞游出;它还可引起局部血管扩张,并增加毛细血管的通透性,同时该部位出现红、肿、热、痛等现象;中性粒细胞和淋巴细胞离开血流向该部位集中,成纤维细胞受刺激产生结缔组织包围微生物。除此以外,细菌蛋白作为抗原刺激机体产生抗体;血中粒细胞因骨髓加速释放而显著增多;细菌毒素被吸收入血或在细菌作用下体内产生某种内生性致热原作用于下丘脑体温中枢而引起体温升高——发热。这些就是局部和全身的反应。
糖皮质激素对炎症反应起什么作用呢?它首先可降低毛细血管通透性,减少局部的渗出现象,使病灶部位渗出液减少,肿胀减轻或消退。其次还能抑制成纤维细胞的活性,使胶原纤维的生成大为减少。这一点在体外培养成纤维细胞的实验中也得到了证实。由于胶原纤维生成减少,结缔组织增生受抑制,再加上糖皮质激素促进蛋白质分解,故使组织再生受抑,使白细胞游出现象也见减弱。
临床上采用糖皮质激素治疗感染性疾病时,常常使升高的体温下降,发热消失,全身无力和食欲不振等现象明显缓解,患者的一般感觉大为改善。其中最突出的就是皮质激素有解热作用,这种作用也得到动物实验的反复证实。其原理,有的人认为是激素抑制了机体在细菌作用下,产生内生性致热原的能力,也有人认为是激素直接作用于体温中枢的结果。
由上可见,糖皮质激素在受细菌感染的患者身上所产生的效应是很显著的,它一方面可使局部的炎症反应减轻,红、肿、热、痛症状消退,另一方面又使全身中毒症状大见改善。但是,应当注意,在炎症消退和全身症状减轻的同时,却又隐伏着危险性。例如,在具有较重的中毒症状的大叶性肺炎和肺结核,糖皮质激素可使体温下降,中毒症状减轻,肺部的症状也消失,但如果不同时使用抗生素,则细菌可能播散到全身。对于体表局部的感染也是如此。
炎症反应,尤其是局部的炎症反应,从本质上来说,是机体的防御反应,如渗出液对细菌毒素起着中和、稀释、固定等作用。结缔组织增生则是构成炎灶屏障的最重要成分。白细胞游出对微生物起着积极的吞噬、杀灭作用。皮质激素对这些反应既然起抑制作用,自然就有利于细菌从局部向全身扩散。所以在使用皮质激素的同时,必须同时使用足够量的抗菌药物,否则就会造成严重后果。
糖皮质激素对抗体生成的作用也受到很多人的注意。目前认为大剂量的糖皮质激素可以抑制抗体的生成,其原理有两方面,一是激素可以抑制蛋白质合成,由于抗体是一种球蛋白,所以抗体生成很容易受这种激素的抑制;二是糖皮质激素对淋巴细胞有抑制再生和促进溶解的作用,而抗体的生成部位正是在淋巴组织,所以大剂量糖皮质激素抑制抗体生成是很明显的。不过,经大量实验证明,人与其他动物(如大、小白鼠,家兔等)相比,产生抗体的能力受影响较小,故从抑制抗体生成的角度来说,人与猴子、豚鼠均可称为糖皮质激素耐受动物。
(二)抗休克作用
感染性疾病的患者往往出现严重的毒血症,它的表现是周围循环、心肌炎、脑病、肠麻痹等。这些症状一般认为主要是由细菌的内毒素所引起。例如,葡萄球菌具有内毒素和外毒素,而它的致病力主要与内毒素有关。细菌内毒素的化学性质属于脂蛋白多糖复合体。就是这种内毒素引起了中毒性的内脏损害。
临床与实验均证实糖皮质激素可以缓解毒血症的症状,减轻毒素对内脏损害,尤其对内毒素休克具有抵抗作用。实验证明激素对大肠埃希菌、痢疾杆菌、脑膜炎双球菌等的内毒素均有对抗作用,一般可保护机体耐受500倍的致死量。在临床实践中,效果并没有那么高,但对减轻传染病的毒血症具有疗效是肯定的,尤其对感染中毒性休克的效果更好,它能增强升压药物的效应,减少升压药物的用量。糖皮质激素用于治疗休克的原理有三方面。
1.改善微循环·微循环障碍与休克有密切关系。休克可导致微循环障碍,微循环障碍又加重了休克,所以目前认为微循环障碍是休克时生理紊乱的主要根源。当内毒素进入血液循环后,首先引起微循环的出入小动静脉及前毛细血管括约肌发生强烈收缩,引起微循环关闭,从而导致微循环障碍的发展。大剂量的糖皮质激素(如氢化可的松1~2 g/d)有血管解痉作用,可使微循环的进路及出路的小动静脉痉挛解除,因而改善微循环,阻断休克的发展。
2.保护细胞的亚显微结构·微循环障碍,组织灌注量减少,引起组织细胞缺氧,这是休克时的重要病理环节,细胞一旦缺氧,其胞质内的溶酶体膜破裂,溶酶体内所含有的各种水解酶(如蛋白酶、核酸酶、磷酸酶、脂酶等)均被释放,又反作用于细胞引起不可逆的变性坏死,使休克走向不可逆转的阶段。糖皮质激素对休克时的缺氧细胞有保护作用,能选择性地稳定溶酶体的膜,使之免于破裂。故在休克发生前或休克早期应用皮质激素,能增加机体对休克耐受性。
3.增强血管对加压物质的反应性·糖皮质激素的这种作用属于其固有的生理功能已在前文叙述。
(三)免疫抑制及抗过敏作用
1.对免疫系统的抑制作用·糖皮质激素是已确认的免疫功能抑制剂,几乎对所有的免疫细胞有抑制作用,包括淋巴细胞、巨噬细胞、中性粒细胞和肥大细胞等。由于糖皮质激素对免疫功能的抑制作用已经明确,因此,在治疗变态反应、自身免疫性疾病和抑制器官移植时的排斥反应中得到广泛的应用。
糖皮质激素对免疫系统有多方面的抑制作用,但这一抑制作用随动物种属不同而有很大差异。小鼠、大鼠、家兔等较敏感,能使胸腺缩小,血中淋巴细胞溶解,而豚鼠、猴和人的敏感性则较低。如糖皮质激素不能使正常人淋巴细胞溶解,也不能使免疫球蛋白合成或补体代谢明显下降,更不能抑制特异性抗体的合成。但是,糖皮质激素能干扰淋巴组织在抗原作用下的分裂和增殖,阻断致敏T细胞所诱发的单核细胞和巨噬细胞的聚集等,从而抑制组织器官的移植排异反应和皮肤迟发型变态反应。对于自身免疫性疾病也能发挥一定的近期疗效。
糖皮质激素抑制免疫的机制包括以下几个方面。
(1)诱导淋巴细胞DNA降解:这种由甾体激素诱导的核DNA降解只发生于淋巴组织中,且具有糖皮质激素特异性。
(2)影响淋巴细胞的物质代谢:减少葡萄糖、氨基酸及核苷的跨膜转运过程,抑制淋巴细胞中DNA、RNA和蛋白质的生物合成,减少淋巴细胞中RNA聚合酶的活力和ATP的生成量。
(3)诱导淋巴细胞凋亡:体内外试验均出现胸腺细胞皱缩、染色体凝缩、核碎裂,形成凋亡小体,受影响的主要是CD4/CD8双阳性的未成熟淋巴细胞。此外,还能诱导B淋巴细胞凋亡。
(4)抑制核转录因子NF-κB活性:NF-κB是一种重要的转录因子,它在胞质内与NFκB抑制蛋白IκB结合呈非活性状态,一旦刺激剂激化便与IκB解离而转入核内与特异的启动子结合,从而调控基因的表达。NF-κB过度激化可导致多种炎性细胞因子的生成,这与移植排斥反应、炎症等疾病的发病有关。糖皮质激素一方面通过其受体直接与NF-κB异源二聚体的p65亚基Rel A相互作用,抑制NF-κB与DNA结合,阻断其调控作用;另一方面是增加NF-κB抑制蛋白IκBα基因的转录,抑制NF-κB活性,从而发挥免疫抑制作用。
2.抗过敏作用·变态反应大多数情况下(特别是Ⅰ型变态反应)简单地说就是机体受到某种过敏原刺激,体内产生了相应的过敏性抗体;当机体再次接触过敏原时,过敏原与体内的过敏性抗体特异性结合,机体立即发生反应。变态反应的基本机制是过敏原与过敏性抗体结合后,影响细胞的正常代谢,使某些生物活性物质从细胞内释放出来。这些生物活性物质有很多种,其中最主要的是组织胺。其结果是变态反应时机体出现毛细血管扩张,通透性增加和平滑肌痉挛等种种表现。例如,支气管哮喘以支气管平滑肌痉挛为主,荨麻疹是以局部皮肤毛细血管扩张,通透性增加,血浆渗出为主;过敏性休克则为全身毛细血管扩张的结果。
在种种过敏性疾病时,使用糖皮质激素均有较好的疗效,局部与全身的病症均见减轻。据目前认为,糖皮质激素不影响抗原与抗体的结合,也不影响组织胺对机体的作用,但它可以阻止组织细胞释放组胺。这样,由组织胺释放而引起的各种症状自然减轻或延迟。可能是由于类似的原理,糖皮质激素还可对风湿性关节炎、风湿热、系统性红斑狼疮、皮肌炎、硬皮病等胶原疾病也有效,因为这些病目前认为均属与自身免疫有关的变态反应性疾病。笔者的研究表明,糖皮质激素可以通过非基因组机制快速抑制肥大细胞、中性粒细胞和巨噬细胞的脱颗粒,抑制炎性介质的释放。
关于糖皮质激素对过敏性疾病具体的治疗机制,有人认为是激素抑制了间叶组织(特别是结缔组织)的反应。变态反应或上面所举的一些胶原病、自身免疫性疾病均属于间叶组织的“激惹反应”或变态反应,统称为间叶病。糖皮质激素明显地改变了间叶组织对生化物质损害的反应。但究竟是怎样起抑制作用的还没有阐明。
尽管原理还不十分清楚,可是在1948年,应用肾上腺皮质激素治疗风湿性关节炎,揭开了考地松类药物在临床医学广泛应用的新篇章。美国的Hench医师由于在这方面的贡献,获得1950年诺贝尔奖。迄今在过敏性、变态反应性、自身免疫性疾病方面,还没有别的药物可以代替糖皮质激素。尽管它仅仅是对症治疗而不是病因治疗,可以缓和甚至消除这些病症的症状,但不能根本解决问题。一旦终止治疗,往往又可复发;然而,在没有更好的治疗方法之前,糖皮质激素仍然是可减轻患者痛苦的药物之一。