对乙酰氨基酚中毒中全身炎症的作用——一种实验模型

《International Journal of Molecular Sciences》：The Role of Systemic Inflammation in Paracetamol Poisoning—An Experimental Model

　　

累积证据表明，急性、危及生命的对乙酰氨基酚（APAP）中毒与全身炎症（SI）相关。在实验模型中研究SI有望推动发病机制性疗法的开发。本研究旨在评估APAP诱导毒性肝损伤小鼠模型中的SI表现。10周龄雄性C57Bl/6小鼠接受单次腹腔注射600 mg/kg APAP（对应半数致死量LD50）。为评估多器官损伤与SI征象，研究人员对内脏器官进行组织学检查，并对血液样本进行免疫酶学、血液学与生化分析。组织学分析揭示肝、肾、脾、肺、心脏的组织改变伴功能受损。血浆肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、IL-1α、IL-6、IL-10、C反应蛋白（CRP）、血小板计数、总胆红素、丙氨酸氨基转移酶（ALT）、天冬氨酸氨基转移酶（AST）、肌酐与肌钙蛋白I水平发生统计学显著变化。APAP诱发的严重肝损伤伴随细胞因子风暴、凝血病（血小板减少症）、全身改变、肺水肿与多器官功能障碍。综上，这些发现表明严重APAP诱导肝损伤触发SI作为一种特征性病理过程。

研究背景与立项依据

对乙酰氨基酚（paracetamol/acetaminophen，APAP）作为非处方与处方药广泛可用，过量摄入可致急性肝毒性与高死亡率。超治疗剂量下，APAP代谢因硫酸化辅因子3′-磷酸腺苷-5′-磷酸硫酸（PAPS）耗竭而饱和，转向葡萄糖醛酸化与细胞色素P450氧化，生成高活性中间体N-乙酰-对苯醌亚胺（NAPQI），引发谷胱甘肽耗竭、活性氧（ROS）过度产生及肝细胞线粒体与内质网稳态破坏，最终导致广泛肝细胞坏死并释放损伤相关分子模式（DAMP）。目前无菌性炎症在APAP肝毒性中是加重损伤还是仅参与坏死清除与再生修复仍存争议，且危及生命APAP中毒中SI表现的全面评估此前未见报道。由于人与小鼠重度APAP肝损伤关键机制相似，研究人员假设严重中毒时肝脏起源的放大炎症反应可播散至全身并导致SI，从而在C57Bl/6小鼠模型中系统评价SI各组分（全身炎症反应SIR、微循环障碍MCD、全身改变、多器官功能障碍MOF、下丘脑-垂体-肾上腺HPA轴激活）。该文发表于《International Journal of Molecular Sciences》。

主要技术方法概述

研究人员采用10周龄雄性C57Bl/6小鼠，禁食12 h后单次腹腔注射600 mg/kg APAP（LD₅₀），设空白（intact）、盐水对照（control）及6、12、24、48 h实验终点组，每组7只。通过临床严重程度评分（CSS）与生理监测评估全身状态；留取股静脉EDTA抗凝血与肝、肾、脾、肺、心标本。血液学用自动血细胞分析仪；血浆TNF-α、IL-1α、IL-6、IL-10、CRP、皮质酮、肌钙蛋白I用ELISA；ALT、AST、总胆红素、肌酐用标准生化试剂盒；血小板计数作凝血病指标。组织学用H&E染色，免疫组化标记CD3（T淋巴细胞）、CD20（B淋巴细胞）、CD45（白细胞）、热休克蛋白70（HSP70），TUNEL法检碎片化DNA凋亡/坏死细胞，肺湿干重比评水肿，所有数据用Mann–Whitney U检验（中位数与四分位距）。

研究结果

2.1 全身生理变化与临床严重程度：APAP组出现低温、呼吸缓慢、摄食饮水减少、少尿，24 h体重显著低于对照，CSS自6 h起升高24 h达峰，48 h存活率70%，印证全身病态与应激。

2.2 血液学参数：48 h白细胞与绝对淋巴细胞显著下降，12 h起相对淋巴细胞减少、相对粒细胞增多，24 h绝对粒细胞升高，中性粒细胞/淋巴细胞比（NLR）12–48 h显著上升，反映应激与炎症偏移。

2.3 全身炎症反应（SIR）：血浆TNF-α、IL-1α、IL-6、IL-10、CRP各时点均升，24 h达峰值（TNF-α约39倍、IL-1α 25倍、IL-6 135倍、IL-10 45倍、CRP 6倍），符合细胞因子风暴与急性期反应。

2.4 HPA轴激活：血浆皮质酮显著升高，但对照组变异大，提示腹腔注射本身可非特异性激活HPA轴。

2.5 副凝血评估：血小板绝对值自12 h降、24 h最低，提示血管内微血栓与凝血稳态紊乱。

2.6 多器官改变与功能障碍

2.6.1 肝脏：6 h中央小叶出血浸润与肝细胞营养不良，12 h中央小叶坏死，24 h坏死灶扩大伴炎性边界；ALT、AST、胆红素持续升；HSP70在坏死区存活细胞先降后于边界高表达；CD45⁺细胞（中性粒/巨噬）12–24 h涌入，CD3⁺ T细胞6 h一过性增随后锐减；TUNEL⁺细胞6 h起增、24 h最多。

2.6.2 脾脏：白髓凋亡小体增多，12 h后红白髓分界丧失、滤泡萎缩；HSP70⁺白髓细胞12–24 h升高；CD3⁺区6 h缩小，CD20⁺区6 h扩大后回落；TUNEL⁺白髓6–12 h高。

2.6.3 肾脏：鲍曼囊扩大、肾小管扩张脱屑，12 h近曲小管刷状缘破坏，48 h肌酐显著升；HSP70 48 h近曲与小管升高；CD3⁺细胞6 h迁入24 h减少，CD45⁺/CD20⁺/TUNEL⁺无统计差异。

2.6.4 肺：6 h间质肺泡隔增厚、肺泡腔渗出，湿干重比升；HSP70 12 h降24 h恢复；CD3⁺ 12 h约4倍增多后回落，B细胞/TUNEL/总白细胞浸润不显著。

2.6.5 心脏：24 h心肌细胞异染、核浓染、横纹消失；肌钙蛋白I全时点升高；HSP70纵切6 h升横切48 h升；CD45⁺ 12 h升，CD3⁺ 12 h升24 h降。

讨论部分总结

研究人员指出，APAP肝坏死释放DAMP激活单核/巨噬，引发SIR与细胞因子风暴，经微循环障碍（血小板减少）、全身改变、免疫细胞向肝心肺肾招募及细胞应激死亡，最终导致继发性多器官损伤与MOF，构成SI四大特征（SIR、MCD、全身改变、MOF）。小鼠与人的APAP代谢及重症机制相近，但12 h禁食与腹腔给药属实验条件限制，人体表现可能需更高摄入剂量；本研究未直接定量血浆总DAMP、皮质酮受注射应激干扰，属试点局限。文中将无菌炎症视为加重性而非单纯修复性过程，补白了早期（6 h）IL-10已升的动态空白。

结论部分翻译

C57Bl/6小鼠中严重APAP诱导肝损伤引发危重的SIR、副凝血、全身改变与组织破坏。研究人员发现明确表明SI参与对乙酰氨基酚中毒发病机制与不良预后。未来研究应聚焦模型严格验证与所提机制的确认。