内生性致热原的产生与作用
内生性致热原是体内产致热原细胞(中性白细胞、单核细胞)在发热激活物的作用下所释放的产物,故统称为内生性致热原。如白细胞介素-1、白细胞介素-6、肿瘤坏死因子、干扰素等(表5.1)。内生性致热原可能是多种发热,尤其是传染性发热和炎性发热的共同信息分子。因此,发热机制的第一个环节是内生性致热原的产生释放和其作为信息分子传递到下丘脑,作用于体温调节中枢,引起体温调节功能的改变。
表5.1 主要内生性致热原种类、来源及作用
(一)内生性致热原的来源
动物体内单核巨噬细胞系统的巨噬细胞、嗜中性粒细胞,嗜酸性粒细胞,都能产生内生性致热原,而单核细胞产生的内生性致热原较嗜中性粒细胞多20~40倍。此外,某些恶性肿瘤细胞可以在不受刺激的情况下自然地产生和释放内生性致热原。能产生和释放内生性致热原的细胞统称为“产致热原细胞”。其产生内生性致热原通常要经过“激活”、“产生”、“释放”三个步骤。
1.激活 产致热原细胞与各种激活物(如内毒素、细菌、抗原-抗体复合物、原胆烷醇酮、淋巴因子以及其他可吞噬颗粒等)接触,后者与细胞膜上受体结合,启动细胞内蛋白质合成过程。巨噬细胞的吞噬过程就是一个激活过程,激活所需时间与吞噬过程时间一致(15~20分钟)。这时细胞内耗氧量增高,糖原分解和葡萄糖氧化加强。
2.产生 产致热原细胞在受到刺激后1~2小时内,细胞内外都不存在内生性致热原,此时可能在细胞内先形成“致热原前质分子”或形成使前质分子转化为活化型所需的一种关键酶或多种酶。在此阶段细胞内RNA和蛋白质合成均增加。产致热原细胞在受刺激后2小时以内,即完成产生过程,2小时后在细胞内发现内生性致热原。
3.释放 目前认为内生性致热原以一种非活性形式存在于细胞内,在其通过细胞膜前的短时间内,由转换酶和(或)释放酶将其激活和(或)转换为内生性致热原。一般内生性致热原在产致热原细胞被激活后2小时开始释放,内生性致热原穿过细胞膜时不需能量供给。
(二)内生性致热原的性质
内生性致热原的性质与细菌致热原——内毒素完全不同。内生性致热原为一种含有特殊肽键的蛋白质、相对分子质量为1万~2万,含有少量糖类和肽类物质,耐热性低,56~90℃20分钟以内就能灭活,一般内毒素需160℃干热2小时才能灭活。去掉内生性致热原的糖类和脂质部分,并不影响其致热活性,但用胰蛋白酶或链酶蛋白酶处理则可灭活。在4℃条件下,用巯基乙烷处理或改变pH值至3~8,都不影响其活力,提纯的内生性致热原给家兔一次注射30~50ng,即可引起发热。致发热的强度随注射剂量递增而发热效应加强,而且体温上升加快,下降缓慢,但注射剂量达到一定水平后,则再增加剂量也不会引起发热效应的加强,即出现“热限”,亦称“内生性致热原热限”。有人认为“热限”是体温调节中枢的一种反馈调节功能,注射内生性致热原产生的热限是由于脑脊液中cAMP产生抑制引起,因为其热限的出现,与cAMP的含量停止升高几乎同时出现。
给实验动物注射内生性致热原,1小时后发热即可达到峰值,而且从颈动脉注入较颈静脉注入引起的发热效应快,说明内生性致热原是从血液至中枢而引起发热,实验还证明,内生性致热原与内毒素一样,小剂量只引起单相热,大剂量可引起双相热(发热过程中出现两个热峰)(图5.1)。内生性致热原不使动物出现“习惯性”,但内毒素反复注射则出现发热反映逐渐减弱的“习惯性”。
图5.1 静脉内注入内毒素与内生性致热原发热比较