综述:输血相关急性肺损伤:发病机制研究与治疗策略的实验模型

【字体: 时间:2025年08月27日 来源:Current Opinion in Immunology 5.8

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  这篇综述系统阐述了输血相关急性肺损伤(TRALI)的发病机制与治疗进展。作者通过分析体外(in vitro)、离体(ex vivo)及动物模型,揭示了中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)、肠道菌群互作、活性氧(ROS)等关键机制,并探讨了二硫仑(disulfiram)、蛋白酪氨酸磷酸酶(PTP)1B抑制剂等潜在疗法,为开发生物标志物驱动的个体化输血策略提供了理论依据。

  

引言

输血相关急性肺损伤(TRALI)是输血医学中的致命并发症,临床表现为输血后6小时内出现的急性低氧血症(PaO2/FiO2 <300 mmHg)和非心源性肺水肿。其死亡率在危重患者中高达40%,但发病机制尚未完全阐明。实验模型成为破解这一难题的关键工具,揭示了从“两阶段打击”假说到中性粒细胞异常活化的复杂机制。

TRALI的发病机制

TRALI的病理过程可分为三种理论框架:

  1. 1.

    两阶段打击假说:患者先因感染或手术等存在炎症状态(第一阶段),输血中的抗体或生物活性脂质(如溶血磷脂酰胆碱)触发第二阶段反应,导致中性粒细胞浸润和内皮损伤。

  2. 2.

    阈值理论:强调累积损伤超过生理代偿阈值时爆发肺损伤。

  3. 3.

    多因素假说:涉及主要组织相容性复合体(MHC)抗体、人白细胞抗原(HLA)抗体与宿主免疫系统的交互作用。

实验发现,中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)的形成是核心环节,其通过释放蛋白酶和组蛋白加剧肺损伤。此外,肠道菌群失调可通过调节全身炎症反应影响TRALI易感性。

实验模型进展

细胞模型:人脐静脉内皮细胞(HUVEC)和肺微血管内皮细胞(HMVEC-L)被广泛用于模拟抗体介导的内皮损伤。脂多糖(LPS)刺激可模拟临床中的“第一阶段”炎症 priming 效应。

小鼠模型:通过注射抗MHC抗体成功复现了中性粒细胞肺浸润和氧分压下降,并证明蛋白酪氨酸磷酸酶(PTP)1B抑制剂能阻断中性粒细胞过度活化。

大鼠模型:揭示了储存红细胞释放的生物活性脂质在非抗体型TRALI中的作用。

大型动物模型:更接近人类血流动力学,但伦理和成本限制其应用。

治疗策略突破

  1. 1.

    NETs抑制剂:二硫仑通过阻断中性粒细胞弹性蛋白酶减轻肺水肿。

  2. 2.

    免疫调节:白细胞介素-10(IL-10)和抗骨桥蛋白(OPN)抗体可减少中性粒细胞聚集。

  3. 3.

    生物标志物驱动:C反应蛋白(CRP)和特定miRNA谱或能预测高危患者,指导输血方案调整。

结论与展望

实验模型从分子到整体层面推动了TRALI研究的范式转变。未来需优化人源化小鼠模型,并开展基于多组学的生物标志物筛查,最终实现从“一刀切”输血到风险分层管理的跨越。

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