《Burns & Trauma》:Advances in Cellular and Molecular Mechanisms of Trauma-Induced Organ Inflammation and Dysfunction
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为破解创伤后全身炎症与多器官衰竭难题,作者系统梳理DAMPs、程序性死亡、凝血障碍、免疫代谢失衡及肠-脑-肝轴等最新机制,提出靶向HMGB1、NLRP3、GPX4等干预策略,为临床精准防治MODS提供新思路。
创伤如同“多米诺骨牌”,一次撞击可在数分钟至数年内持续推倒大脑、肺、肝、肾等多个器官。全球每年因创伤致死者超五百万,幸存者中20%最终陷入全身炎症反应综合征(SIRS)或多器官功能障碍综合征(MODS)。临床虽能止血、固定、补液,却对“看不见”的全身炎症风暴束手无策:为什么颅脑伤后肺会急性损伤?为什么骨折出血会诱发肝、肾衰竭?这些“跨器官对话”背后的共同语言究竟是什么?为回答上述疑问,Jieyan Wang、Hui Liang与Jie Fan团队围绕“创伤诱导的器官炎症与功能障碍”撰写综述,发表于2025年《Burns & Trauma》。作者整合近二十年文献,首次将DAMPs、程序性死亡、免疫代谢重编程、肠-脑-肝轴及外泌体等新兴主题纳入同一框架,提出“创伤系统性疾病”概念,并梳理出可转化的诊断与治疗靶点。
关键技术方法:文献计量与系统综述;单细胞RNA测序解析免疫细胞亚群;空间转录组定位组织异质性;蛋白-代谢组学联合队列(142例重症创伤患者血浆);假骨折(PF)与液压冲击TBI小鼠模型;骨髓来源巨噬细胞原代培养;NLRP3、GPX4、HMGB1等基因干预。
研究结果
创伤类型与器官易损谱
颅脑创伤(TBI)不仅致死率高,还通过神经-心脏轴诱发应激性心肌病;胸部创伤占25%创伤死亡,肺挫伤驱动ARDS;腹盆创伤因隐匿出血和继发性粘连,成为MODS“沉默发动机”;多发肢体创伤通过循环炎症介质远程激活脑内小胶质细胞,造成二次脑损伤。
原发机制:DAMPs-模式识别受体轴
受损组织释放线粒体DNA(mtDNA)、HMGB1、S100蛋白、热休克蛋白(HSP70/27/22)、糖聚糖(biglycan、versican)及离子(Ca、K、Cl)等DAMPs,分别结合TLR2/4/9、RAGE、NLRP3、P2X7等受体,启动MAPK-NF-κB、cGAS-STING、AIM2及NLRP3炎症小体,形成“前馈放大环”。HMGB1 BoxB结构域促炎,而BoxA可竞争性抑制并促进骨折愈合,提示同一分子存在“阴阳”双面。
创伤诱导的程序性死亡网络
凋亡:IL-1β、Ca超载经Bax/Bak-Cyt c-Casp9-Casp3轴激活;坏死性凋亡:RIPK1-RIPK3-MLKL磷酸化导致线粒体断裂;焦亡:CIRP、HMGB1通过NLRP3-Caspase1-GSDMD孔道释放IL-1β;铁死亡:铁沉积抑制GPX4,脂质ROS堆积,驱动神经元与肠微血管内皮细胞死亡;自噬/线粒体自噬(PINK1/Parkin)则负调控上述死亡,形成“生死交叉对话”。
创伤性凝血病(TIC)
组织因子(TF)-凝血酶-血小板轴与NETs、HMGB1-sCD40L-内皮糖萼损伤相互放大,导致微血管血栓与出血并存;ADAMTS13降低、CXCR1/2-NETosis升高与死亡率正相关。
免疫代谢失衡
TBI早期出现“糖中毒”:HPA轴激活、胰岛素抵抗、高血糖破坏血脑屏障;脂质谱急性丢失而后期异常合成,氧化低密度脂蛋白(OxLDL)经TLR2/4-MAPK促炎;乳酸堆积抑制糖酵解,加重脑水肿。
器官-器官跨对话
TBI通过交感-肾上腺-脾脏轴升高儿茶酚胺,诱发心、肝、肠、肾损伤:心——β-受体过度兴奋致应激性心肌;肺——HMGB1-RAGE介导中性粒细胞浸润;肝——IL-1β、CXCL1介导中性粒细胞扣押,脂质代谢重编程;肠——屏障破坏、微生物移位、迷走神经激活;肾——高IL-6、氧化应激通过Keap1-Nrf2/HO-1轴致急性肾小管损伤。
新兴概念
外泌体:携带miR-155、IL-1β等,远程放大肺、肝、肾炎症;肠道菌群:创伤后益生菌减少、条件致病菌增多,通过IL-17、NF-κB加剧MODS;单细胞与空间组学:揭示CD14单核细胞MHCII下调与器官功能障碍正相关,为个体化免疫分型提供依据。
结论与讨论
作者提出“创伤系统性疾病”框架,强调DAMPs-程序性死亡-免疫代谢-菌群轴是跨器官衰竭的共同通路;指出HMGB1、NLRP3、GPX4、CXCR1/2、miR-155等可作为早期预警标志及治疗靶标;推荐联合抗DAMPs(如HMGB1拮抗剂、resveratrol)、调控细胞死亡(necrostatin-1、CORM-3、ghrelin)、纠正凝血(tranexamic acid)、重建菌群(Lactobacillus/Bifidobacterium)及细胞免疫调节(Treg、MSC)的多靶点干预策略,为降低创伤后MODS发生率、改善长期预后提供理论依据与转化路径。