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脓毒症是由细菌等病原微生物入侵机体引起的全身炎症反应综合征 ， 并且病发率持续走高 ， 每年全球有超过1800万新增的严重脓毒症病例 。 但医学界面对这种疾病的治疗措施仍然非常有限 ， 脓毒症的死亡率可达到30%-70% 。 全球每五个人就有一个可能因脓毒症或其引起的并发症而死亡 。除了常规的抗感染和器官功能支持 ， 科学界正在努力寻找全新的治疗措施来挽救更多脓毒症患者的生命 。 一些研究主要的思路是为患者提供免疫细胞援军 ， 因为脓毒症患者往往会伴随白细胞数量大量减少 。 但根据已有的实验数据 ， 直接输注颗粒白细胞的益处非常有限 ， 并且这些细胞存在的时间很短不能长期发挥作用 。
eLife的一项新研究开始考虑借助另一类细胞的帮助 ， 即造血干细胞和祖细胞（HSPC） 。 美国贝勒医学院的科学家发现 ， 这类细胞具有细胞因子、趋化因子以及病原相关分子的受体 ， 对这些分子的信号能迅速作出反应 。
HSPC作为免疫细胞的前体细胞 ， 具备更持久的自我更新能力 。 它们能在接收信号的时候动员产生粒细胞 ， 因此是比粒细胞更持久的策略 。 除非HSPC本身就已经受到外界条件的影响失去活性了 ， 比如慢性炎症会损伤HSPC的功能和自我更新 。
图片来源：123RF
这让研究者考虑脓毒症患者紊乱的炎症是否会打击HSPC的能力 。 他们先设法让小鼠感染了化脓性链球菌 ， 这些小鼠会因此患上脓毒症 。 他们发现 ， 细菌感染24小时后就会诱发强烈的骨髓反应 ， 这些患病小鼠骨髓中的HSPC数量会因此急剧下降 。
这种变化可能是细胞工作量激增导致的 ， 大量HSPC被动员去生产抵抗感染所需的免疫细胞和血细胞 ， 最终HSPC被耗竭 ， 不足以再继续阻止疾病的发展 ， 小鼠基本会在5-7天内死亡 。
为此 ， 研究者开始尝试利用外部额外补充HSPC的手段来挽救小鼠的生命 。 他们选取了一批实验小鼠 ， 在它们感染细菌的24小时左右输注了约1万个健康的HSPC 。 与未接受输注的小鼠相比 ， 这些小鼠的存活率提升了50%-60% ， 并且体内炎症因子的数量会有所减少 。
▲HSPC输注可以显著提升脓毒症小鼠的生存率（图片来源：参考资料[2
）不过 ， 输注HSPC并没有减少小鼠体内细菌的数量 ， 它是通过产生免疫细胞来抑制不良的炎症信号来降低小鼠的死亡风险 。 新研究指出 ， 炎症失调是脓毒症患者死亡的主要驱动因素之一 。 例如一些流感病毒会合并其他细菌感染加剧脓毒症患者的炎症水平 ， 进一步提升死亡风险 。
值得一提的是 ， HSPC输注法在链球菌和流感病毒双重感染情况下同样具有保护作用 ， 这表明这种方式在严重炎症发生的情况下同样有效 ， 可以总体减少“细胞因子风暴”发生的可能性 ， 这是机体感染微生物后引起体液中多种细胞因子迅速大量产生的现象 ， 可引起器官衰竭和死亡 。
“新研究展示了一种潜在替代粒细胞输注的方式 ， ”研究的主要作者Katherine King教授表示 ， 粒细胞输注法需要供给大量细胞 ， 并且多次输注才能获得一定效果 ， 而输注HSPC的数量要求很少 ， 有望成为新的脓毒症治疗措施 。
参考资料：
[1
Daniel E Morales-Mantilla et al Hematopoietic stem and progenitor cells improve survival from sepsis by boosting immunomodulatory cells eLife (2022). DOI: 10.7554/eLife.74561
【死亡率极高的感染，是否还有更好的治疗措施？】[2
Stem cell infusion boosts sepsis survival in mice. Retrieved Feb 16th 2022 from https://medicalxpress.com/news/2022-02-stem-cell-infusion-boosts-sepsis.html
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