肠源性感染的发病机制

二、肠源性感染的发病机制

肠源性感染的发病机制可归纳为下列三点:肠黏膜机械屏障的损伤、肠内菌群失调和免疫功能受抑制。

(一)肠黏膜机械屏障的损伤

肠黏膜是人体最大的黏膜面。膜表面和肠腔中集聚着无数的微生物,在漫长的动物进化过程中,肠黏膜已形成一道严密的屏障,包括肠上皮细胞间的紧密连接,阻止着微生物和其代谢产物的侵入,任何原因造成肠黏膜完整性的破坏,细菌、内毒素均可乘虚而入。Morehonse一项较典型的实验,即给动物服蓖麻酸,造成动物肠黏膜损伤,4小时后,肠腔内细菌的侵入即达高峰,不仅侵入到肠系膜淋巴结,还侵入到肝、脾;肠黏膜自然修复后,细菌移位终止。烧伤作为一个较典型的创伤模型,伤后短期内就可出现肠黏膜的糜烂、出血,严重烧伤后6~12小时肠道细菌侵入与内脏播散也可达到高峰,其病因之一也在于肠黏膜屏障的损害。烧伤后,肠黏膜的应激损害除神经内分泌因素外,与肠黏膜缺血缺氧以及缺血再灌注的损害关系密切,应激时肠道缺血导致黏膜和毛细血管通透性增加,随缺血时间延长,黏膜通透性进一步增加,同时伴上皮细胞的坏死、脱落。有研究表明,用烧伤6小时后病人血清直接作用体外肠上皮细胞可使细胞骨架形态结构发生变化,如微丝、微管表达减弱,可影响肠黏膜的屏障功能。

(二)肠内菌群失调(https://www.daowen.com)

肠内菌群包含400多菌种,其中95%以上为厌氧菌。菌群之间互相拮抗又互相依存,正常情况下其数量与分布相对稳定,维持一种微生态的平衡。紧贴肠黏膜的称膜菌群(membrane flora);肠腔中游动的细菌称腔菌群(lumen flora)。Waaij首先提出“定植抗性”的概念,描述正常肠道菌群的保护作用。膜菌群主要由厌氧菌组成,是肠黏膜重要的生物性屏障,有抵抗其他致病菌黏附或定植的能力,称为定植抗力(colonization resistance)。现知专性厌氧菌是定植抗性的主要成分,厌氧菌数目超过肠道革兰阴性菌和需氧革兰阳性细菌1000~10000倍,并与肠道上皮紧密联系,形成一道物理屏障,限制潜在致病菌与黏膜的直接接触,使用广谱抗生素可使厌氧菌屏障丧失,使潜在致病菌容易与肠上皮接触,就有可能向深部移位;抗生素的应用,肠麻痹或肠梗阻情况下,影响到腔菌群的游动、排空,较明显的结果是潜在致病性的革兰阴性杆菌的过度增长。上述微生态的失衡,可促进肠源性感染的发生与发展,已在不少实验研究中得到证明。

(三)免疫功能受抑制

危重的外科病人,多伴有免疫功能低下,包括细胞和体液的免疫功能。肠源性感染的病原菌主要是肠道内的常驻菌,论毒力似无增强,而是宿主的易感性增加。先天性无胸腺小鼠或后天摘除胸腺的小鼠,肠源性感染的自然发生率是50%,对上述动物进行胸腺移植后,肠源性感染的发生率降至8%,这是T细胞免疫功能缺陷的好例证。除全身性免疫功能低下外,肠道本身也是人体最大的免疫器官之一,这是近代研究的新认识。以往认为淋巴细胞是来自骨髓或胸腺,经淋巴循环分布到全身各处;目前认为,肠道大量的淋巴细胞是由肠道产生,特别是集合淋巴小结(Peyer's patch),其中肠道免疫屏障指肠道相关淋巴样组织(gut-associated lymphoid tissue,GALT),调节对肠内可溶性和颗粒性抗原的局部免疫反应。这些新生的淋巴细胞离开肠道,进一步发育成熟后经淋巴循环再回到肠道淋巴组织中定居,与肠源性感染关系密切的分泌型lgA是由B淋巴细胞分化成熟为浆细胞,浆细胞产生的IgA部分与肠上皮细胞分泌的片段,装配成分泌型SIgA,释入肠腔,能中和内毒素,包裹细菌,阻止细菌在肠黏膜表面的黏附,是肠道抗感染的一道重要的免疫屏障。严重创伤后,肠黏液中SIgA含量的降低,也是促进肠源性感染的一个致病因素。另外,肝脏网状内皮细胞能有效地清除血中内毒素,只有在肝脏网状内皮系统功能严重损伤时才出现全身性内毒素血症。门脉中少量肠源性内毒素对维持网状内皮系统吞噬活性有重要作用,以增强宿主对各种损伤的抵抗力;门脉中大量内毒素则增加肝脏对某些损伤的敏感性,肝功能障碍时则清除内毒素的能力受损,对内毒素的全身抵抗力降低。故肝脏网状内皮系统的正常功能是肠屏障的必要成分。

综上所述,肠源性感染的发病机理是复杂的,是由多种因素交互促成的。这一潜在的感染途径被临床重视的时间尚不久,机理还有待深入研究。虽然在人体研究存在着诸多限制,但有许多的动物实验证明此感染途径的存在。经肠道侵入的细菌、内毒素可介导包括单核巨噬细胞、中性多核粒细胞、血管内皮细胞等释放过量的炎症介质,与当前临床十分关注的全身炎症反应综合征(SIRS),以及多器官功能衰竭有密切的关系。