傳統(tǒng)上把能引起人體或動(dòng)物發(fā)熱的物質(zhì),通稱(chēng)為致熱原(pyrogen)。根據(jù)來(lái)源又把致熱原劃分為外源性致熱原和內(nèi)生致熱原,用以表示來(lái)自體外或體內(nèi)。近年來(lái)不少學(xué)者認(rèn)為,許多外源性致熱原(傳染原或致炎剌激物)可能主要是激活產(chǎn)內(nèi)生致熱原細(xì)胞,使后者產(chǎn)生和釋放內(nèi)生致熱原,再通過(guò)某種途徑引起發(fā)熱。因此,外源性致熱原用乃是體內(nèi)產(chǎn)生內(nèi)生致熱原細(xì)胞的激活物(activators),或稱(chēng)為發(fā)熱激活物。此概念并不排除一些外源性致熱原與機(jī)體相作用,在體內(nèi)引起激活物的產(chǎn)生,因而體內(nèi)某些產(chǎn)物,也可成為產(chǎn)內(nèi)生致熱原細(xì)胞的激活物。當(dāng)然也不排除有些激活物或其成分,如能通過(guò)血腦屏障,也可能以一定方式作用于體溫調(diào)節(jié)中樞,而發(fā)揮雙重作用(即既可促使內(nèi)生致熱原的產(chǎn)生,又可作用于中樞),或還可能通過(guò)內(nèi)生致熱原以外的中介物從外周進(jìn)入腦內(nèi),參與發(fā)熱的機(jī)制。
在第一種內(nèi)生致熱原(白細(xì)胞致熱原)被發(fā)現(xiàn)后,最近幾年又相繼發(fā)現(xiàn)三種新的內(nèi)生致熱原,這些新發(fā)現(xiàn)的內(nèi)生致熱原還來(lái)不及系統(tǒng)深入的研究,而白細(xì)胞致熱原則已積累大量系統(tǒng)研究資料。關(guān)于發(fā)熱激活物的系列資料,都是圍繞白細(xì)胞致熱原所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)研究所取得的。
有許多物質(zhì)(包括外源性致熱原和體內(nèi)某些產(chǎn)物)能夠激活產(chǎn)內(nèi)生致熱原細(xì)胞而使其產(chǎn)生和釋放白細(xì)胞致熱原。下面介紹的僅是幾種常見(jiàn)或重要的激活物。
革蘭氏陰性細(xì)菌的菌壁含有內(nèi)毒素(endotoxin,ET),后者是一種有代表性的細(xì)菌致熱原(bacterial pyrogen)。給家兔微量靜脈內(nèi)或更微量腦內(nèi)(視前區(qū)-前下丘腦)注射,均可引起明顯發(fā)熱。ET的活性成分是脂多糖,它有三個(gè)組成部分,即O-特異側(cè)鏈、核心多糖和脂質(zhì)A(lipid A)。脂質(zhì)A是決定致熱性的主要成分。
臨床上輸液或輸血過(guò)程中所產(chǎn)生的發(fā)熱反應(yīng),多數(shù)就是由于污染ET所致,因其耐熱性很高,需干熱160℃2小時(shí)才能滅活,一般滅菌方法不能清除。目前多數(shù)學(xué)者認(rèn)為,ET性發(fā)熱是由于ET激活了產(chǎn)內(nèi)生致熱原細(xì)胞,使其釋放白細(xì)胞致熱原所致體外實(shí)驗(yàn)證明。用微量ET與白細(xì)胞培育,可使后者產(chǎn)生釋放白細(xì)胞致熱原;給家兔或狗靜脈內(nèi)注射ET,在引起發(fā)熱的同時(shí),血清中出現(xiàn)大量循環(huán)白細(xì)胞致熱原。最近的一些研究證明,ET還能激活單核細(xì)胞產(chǎn)生其它內(nèi)生致熱原。此外,ET在外周還可能引起其它代學(xué)介質(zhì)的生成,后者經(jīng)血腦屏障進(jìn)入腦內(nèi)而參與中樞機(jī)制。但出不能完全排除ET本身或其降解產(chǎn)物進(jìn)入腦內(nèi)發(fā)揮致熱作用的可能性。ET的分子量很大,達(dá)1,000-2,000KD,一般劑量靜脈內(nèi)注射,顯然難以通過(guò)血腦屏障并進(jìn)入腦內(nèi)。但是,大劑量注射ET,有無(wú)可能削弱血腦屏障而致小量ET通過(guò),或者由于某些生理過(guò)程(包括傳染、毒血癥或高熱)提高了腦毛細(xì)血管的通透性,導(dǎo)致ET或其降解產(chǎn)物得以自由通過(guò),這個(gè)可能性還不能完全排除。有的學(xué)者報(bào)道,單獨(dú)注射ET不能通過(guò)血腦屏障,但聯(lián)合使用A型鏈球菌致熱性外毒素時(shí),ET就能夠通過(guò)血腦屏障。
革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌(如肺炎球菌、白色葡萄球菌、溶血性鏈球菌等)感染也能引起發(fā)熱。給家兔靜脈內(nèi)注射活的或加熱殺死的葡萄球菌,均能引起發(fā)熱,因而其效應(yīng)不取決于傳染是否成立,而可能是細(xì)菌顆粒本身起的作用。加熱殺死的葡萄球菌在體外與白細(xì)胞培育,能激活產(chǎn)內(nèi)生致熱原細(xì)胞,使其產(chǎn)生釋放白細(xì)胞致熱原。在劑量—效應(yīng)關(guān)系上,取決于細(xì)菌顆粒數(shù)與細(xì)胞數(shù)的比例。
從革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌體內(nèi)能分離出有致熱性的外毒素,例如從葡萄球菌分離出的腸毒素,和從A型溶血性鏈球菌分離出的紅疹毒素(erythrogenic toxin),都是強(qiáng)激活物,微量給動(dòng)物靜脈內(nèi)注射即可引起發(fā)熱。體外實(shí)驗(yàn)證明,紅疹毒素與家兔白細(xì)胞培養(yǎng),能使后者產(chǎn)生釋放白細(xì)胞致熱原。
病毒感染,例如把流感病毒、麻疹病毒或者Coxsackie病毒注入家兔靜脈內(nèi),都可引起動(dòng)物發(fā)熱。在發(fā)熱的同時(shí),血清中出現(xiàn)循環(huán)白細(xì)胞致熱原。實(shí)驗(yàn)證明,病毒也可能過(guò)激活產(chǎn)內(nèi)生致熱原細(xì)胞產(chǎn)生釋放白細(xì)胞致熱原引起發(fā)熱,其激活作用可能與血細(xì)胞凝集素(hemagglutinin)有關(guān)。在體外用副流感病毒與家兔血白細(xì)胞培育,能激活后者釋放白細(xì)胞致熱原。
此外,螺旋體(回歸熱的病原體疏螺旋體屬Borrelia,鉤端螺旋體等)及真菌引入體內(nèi)也可引起發(fā)熱。在體外把赫姆斯氏包柔氏螺旋體(Borrelia hermsii)或酵母分別與人體白細(xì)胞培育,都能激活后者產(chǎn)生釋放白細(xì)胞致熱原。
有些致炎物如硅酸結(jié)晶,尿酸結(jié)晶等,在體內(nèi)不但可引起炎癥反應(yīng),其本身還具有激活產(chǎn)內(nèi)生致熱原細(xì)胞的作用,并已證明,尿酸結(jié)晶或硅酸結(jié)晶的激活作用,不取決于細(xì)胞對(duì)它們的吞噬,因?yàn)橛眉?xì)胞松弛素B或秋水仙素制止吞噬,不影響白細(xì)胞致熱原的產(chǎn)生和釋放。
除某些非傳染性致炎物以及傳染原有激活作用之外,非傳染性炎性滲出液中還含有激活物。實(shí)驗(yàn)證明,給家兔腹腔灌注生理鹽水后,把從腹腔收集到的滲出白細(xì)胞置于生理鹽水中培育。能釋放白細(xì)胞致熱原;但把正常血白細(xì)胞置于生理鹽水中培育,則無(wú)白細(xì)胞致熱原釋放。若先加入從腹腔收集到的無(wú)細(xì)胞滲出液到正常血白細(xì)胞中培育,然后再置于生理鹽水中培育,則血白細(xì)胞也能釋放白細(xì)胞致熱原,表明在滲出液中含有激活物。
抗原-抗體復(fù)合物對(duì)產(chǎn)內(nèi)生致熱原細(xì)胞也有激活作用,舉下述實(shí)驗(yàn)為證;
皮內(nèi)注射青霉素-佐劑乳狀物或靜脈內(nèi)注射水溶性青霉素或肌肉內(nèi)注射普魯卡因青霉素,使家兔致敏,然后給這種致敏兔靜脈內(nèi)注入青霉素-血清蛋白結(jié)合物,可引起動(dòng)物發(fā)熱;在有致敏兔的含抗體血清的參與下,把致敏兔的血細(xì)胞與上述結(jié)合物作體外培育,能釋放白細(xì)胞致熱原,表明抗原-抗體復(fù)合物起了激活作用。用牛血清蛋白使家兔致敏。然后把致敏動(dòng)物的血漿或血清轉(zhuǎn)移給正常家兔,再用特異抗原攻擊受血?jiǎng)游,可以引起后者發(fā)熱。但牛血清蛋白對(duì)正常家兔卻無(wú)致熱作用,表明是由于抗原-抗體復(fù)合物起了激活作用。已證明,用人體血清蛋白給家兔致敏后,再用人體血清蛋白攻擊,約5分鐘后就可在循環(huán)血中出現(xiàn)抗原-抗體復(fù)合物。
淋巴細(xì)胞不產(chǎn)生和釋放內(nèi)生致熱原,但抗原或外凝集素能剌激淋巴細(xì)胞產(chǎn)生淋巴因子(lymphokine)后者對(duì)產(chǎn)內(nèi)生致熱原細(xì)胞有激活作用。實(shí)驗(yàn)證明,用卡介苗(bacille Calmette-Guerin,BCG)給家兔致敏,然后用舊結(jié)核菌素攻擊可引起發(fā)熱。這種反應(yīng)可通過(guò)致敏的脾和淋巴結(jié)細(xì)胞被動(dòng)轉(zhuǎn)移給正常家兔。把致敏或未致敏的家兔血白細(xì)胞在體外與特異抗原培育時(shí),不能釋放白細(xì)胞致熱原,如果同時(shí)加入致敏的淋巴細(xì)胞一起培育,則能使白細(xì)胞釋放白細(xì)胞致熱原。這是因?yàn)橹旅袅馨图?xì)胞-抗原混合物所形成的一種可溶性產(chǎn)物起激活作用,這種產(chǎn)物就是淋巴因子,它可能主要來(lái)自T淋巴細(xì)胞。
體內(nèi)某些類(lèi)固醇(steroid)產(chǎn)物對(duì)人體有明顯的致熱性,睪丸酮的中間代謝產(chǎn)物本膽烷醇酮(etiocholanolone)是其典型代表。石膽酸也有類(lèi)似作用。但實(shí)驗(yàn)證明,本膽烷醇酮的種系特異性很強(qiáng),給狗、貓、大鼠、小鼠、豚鼠、家兔和猴作肌肉內(nèi)注射,均不引起發(fā)熱,只有當(dāng)給人體肌肉內(nèi)注射時(shí),才引起明顯發(fā)熱。體外實(shí)驗(yàn)證明,人體血白細(xì)胞與本膽烷醇酮培育,經(jīng)幾小時(shí)激活能產(chǎn)生釋放白細(xì)胞致熱原。
已證明,本膽烷醇酮的致熱性取決于類(lèi)固醇的5-β-H構(gòu)型,因?yàn)?-α-本膽烷醇酮不具致熱性。同樣,它在體外對(duì)白細(xì)胞的激活作用,也取決于5-β-H構(gòu)型。
某些周期性發(fā)熱病人,常找不到發(fā)熱的原因,而血漿中的本膽烷醇酮的濃度有所增高。另一種類(lèi)固醇,如糖皮質(zhì)激素和雌激素,則能抑制白細(xì)胞致熱原的產(chǎn)生釋放。因此有人用類(lèi)固醇代謝失調(diào)來(lái)解釋某些周期性發(fā)熱。例如一些肝硬變的發(fā)熱病人,伴有血漿中本膽烷醇酮濃度升高,被懷疑是類(lèi)固醇代謝失調(diào)所致,但仍有爭(zhēng)議。
1.細(xì)胞來(lái)源 1984年Beeson等首先發(fā)現(xiàn)家兔腹腔無(wú)菌性滲出白細(xì)胞培育于無(wú)菌生理鹽液中,能產(chǎn)生釋放致熱原,并稱(chēng)之為白細(xì)胞致熱原(leucocytic pyrogen,LP)。為表示其來(lái)自體內(nèi),又稱(chēng)之為內(nèi)生致熱原(endogenous pyrogen,EP),F(xiàn)在已經(jīng)證明,白細(xì)胞中的單核細(xì)胞是產(chǎn)生LP的主要細(xì)胞。此外,組織巨噬細(xì)胞,包括肝星狀細(xì)胞、肺泡巨噬細(xì)胞、腹腔巨噬細(xì)胞和脾巨噬細(xì)胞等,以及某些腫瘤細(xì)胞,均可產(chǎn)生并釋放LP。
近年來(lái)對(duì)LP的系統(tǒng)研究中,發(fā)現(xiàn)它除引起發(fā)熱外,還引起許多疾病急性期反應(yīng),表明其生物活性與白細(xì)胞介素-1(interleukin-1,IL-1)一致,現(xiàn)已公認(rèn)LP就是IL-1。由于從不同側(cè)面研究IL-1或LP,對(duì)它的細(xì)胞來(lái)源有了更多了解。根據(jù)目前所知,能產(chǎn)生IL-1(LP)的細(xì)胞種類(lèi),可列表如下(表4-1)。
表4-1 LP(IL-1)的細(xì)胞來(lái)源
巨噬細(xì)胞 | 腫瘤細(xì)胞 | 其它細(xì)胞 |
血單核細(xì)胞 | 骨髓單核細(xì)胞性腫瘤細(xì)胞 | 表皮角化細(xì)胞 |
肺泡巨噬細(xì)胞 | 白血病細(xì)胞 | 郎罕氏細(xì)胞 |
肝星狀細(xì)胞 | 何杰金氏淋巴肉瘤細(xì)胞 | 角膜上皮細(xì)胞 |
脾巨噬細(xì)胞 | 牙齦滲出細(xì)胞 | |
腹腔巨噬細(xì)胞 | 腎細(xì)胞癌細(xì)胞 | 神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞 |
滑膜巨噬細(xì)胞 | 腎小球膜細(xì)胞 | |
骨髓巨噬細(xì)胞 |
2.產(chǎn)生和釋放 產(chǎn)LP細(xì)胞如何產(chǎn)生和釋放LP,根據(jù)對(duì)人體白細(xì)胞體外培育實(shí)驗(yàn)的觀察,這一過(guò)程包括三個(gè)階段,即激活、產(chǎn)生和釋放。
激活過(guò)程可能從激活物的有效成分與產(chǎn)LP細(xì)胞膜的特異受體結(jié)合開(kāi)始,然后發(fā)生吞噬(以及消化細(xì)菌)。此時(shí)細(xì)胞產(chǎn)生一系列的代謝反應(yīng),包括耗氧量增多、糖酵解增強(qiáng),以及各種水解酶的釋放等。曾有人認(rèn)為激活過(guò)程就是吞噬過(guò)程,但進(jìn)一步的研究表明,事實(shí)不盡如此,當(dāng)吞噬被事先制止時(shí),某些激活物顆粒仍然能發(fā)揮激活作用。
一般在激活后(指體外培育)1~2小時(shí),可能是LP生成的初期。在此期,事先加入到培養(yǎng)基中的同quanxiangyun.cn/zhuyuan/位素標(biāo)記氨基酸能摻入到新生成的LP中;若加入蛋白質(zhì)和核糖核酸的合成抑制物,則可抑制LP的生成,表明此期需要有新合成的核糖核酸(mRNA)和蛋白質(zhì)來(lái)保證。已證明LP合成是需能過(guò)程。給氟化鈉能阻止合成。
過(guò)了此期,即在激活2小時(shí)之后,似乎不再需要蛋白質(zhì)的新合成了。因?yàn)樵诖酥蠹尤氲鞍踪|(zhì)合成抑制物,已不再影響LP的生成和釋放了。
血白細(xì)胞合成的LP,在3~16小時(shí)內(nèi)釋放。在此期LP可能由非活化型經(jīng)酶的作用,轉(zhuǎn)化為活化型。不像合成是需能的,釋放LP是不需能的過(guò)程;阻斷細(xì)胞呼吸不干擾LP的釋出只有細(xì)胞死亡或破裂才中止釋放。因此LP可能是通過(guò)細(xì)胞膜而釋出的。
3.化學(xué)性質(zhì)據(jù)目前所知,LP大致是一種較小分子的蛋白質(zhì),共耐熱性低,加熱70℃20分鐘即可破壞其致熱活性。蛋白酶如胃蛋白酶、胰蛋白酶或鏈霉蛋白酶,都能破壞其致熱性。
LP在體內(nèi)的動(dòng)力學(xué)尚欠系統(tǒng)研究,但已知它主要由腎臟清除。
LP的分子量各家報(bào)道不一,多數(shù)認(rèn)為人或兔的LP約13~15KD;也有人報(bào)道,人體提純的LP有15KD和38KD兩種,后者同樣不耐熱,也可為胰蛋白酶所破壞。后來(lái)的資料表明,較大分子的LP可能是分子量為15KD的LP的三聚體。據(jù)報(bào)道,人體和小鼠腫瘤細(xì)胞也可釋出不同分子量的LP,可能是二聚體或三聚體。
LP的等電點(diǎn)有兩型,即p17和pwww.med126.com15這兩型都有相同的致熱性和其它生物活性。
4.抗原性和致熱性交叉反應(yīng)LP表現(xiàn)高度的抗原特異性。在兔體內(nèi)對(duì)人體LP產(chǎn)生的抗體,只能破壞人體LP的致熱性,而對(duì)家兔、豚鼠和猴的LP的致熱性不能破壞。根據(jù)這種抗原特異性,有的實(shí)驗(yàn)室已建立對(duì)人體LP的放射免疫檢測(cè)方法。
雖然LP有高度抗原特異性,但其致熱性則在某些種系動(dòng)物中可呈交叉反應(yīng)。例如人體LP可引起家兔或小鼠發(fā)熱;家兔LP能引起蜥蜴發(fā)熱,大鼠LP可引起家兔發(fā)熱。這種交叉致熱性表明,上述不同種系動(dòng)物產(chǎn)生的LP,必然有共同的有效部分,能為其靶細(xì)胞的特異受體所接受。
5.生物學(xué)效應(yīng) LP有明顯的致熱性。從家兔滲出白細(xì)胞制備的LP,其粗提物的致熱性約為300~400μg蛋白質(zhì)引起家兔(約2.5~3.0kg體重)平均發(fā)熱1℃;經(jīng)濾膜過(guò)濾和層析濾過(guò)而獲得的較純的LP,致熱性約為0.1~0.2μg引起家兔發(fā)熱1℃。表明LP的致熱性很強(qiáng)。
除發(fā)熱效應(yīng)之外,LP還能引起疾病急性期的多種反應(yīng),包括中性粒細(xì)胞增多、低鐵血癥、低鋅血癥、高銅血癥、肝臟急性期蛋白合成增多。后者包括纖維蛋白原、結(jié)合珠蛋白、血漿銅藍(lán)蛋白、C-反應(yīng)蛋白、α1-抗胰蛋白酶、血清淀粉樣物質(zhì)A及某些補(bǔ)體成分等。與此同時(shí)還出現(xiàn)肌肉蛋白水解增多和氨基酸血癥,以保證急性期蛋白合成增多的需要。因此,LP是疾病急性期反應(yīng)的一種中介分子或系列中介分子之一。
除LP外,近年來(lái)又發(fā)現(xiàn)三種內(nèi)生致熱原。
1.干擾素干擾素(interferon,IFN)是細(xì)胞對(duì)病毒感染的反應(yīng)產(chǎn)物,這種糖蛋白物質(zhì)去糖后仍具活性。由人類(lèi)白細(xì)胞誘生的hIFN,已應(yīng)用于臨床,有抗病毒,抑制細(xì)胞尤其腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)的作用。1984年Dinarello等證明,給家兔靜脈內(nèi)注射hIFN。能引起單相熱,其致熱性不是由于污染ET。對(duì)ET產(chǎn)生耐受性的小鼠,注射hIFN仍引起發(fā)熱且不減弱;其致熱性也不是由于LP的作用。在家兔hIFN性發(fā)熱期間,循環(huán)血未出現(xiàn)LP;體外培育單核細(xì)胞加入適量hIFN不引起LP的釋放。給貓腦室內(nèi)(intracerebroventricular,ICV)注射hIFN照例引起發(fā)熱,表明它本身具有致熱性。
2.腫瘤壞死因子腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor,TNF)也是巨噬細(xì)胞分泌的一種蛋白質(zhì),ET能誘生之。重組TNF(rTNF)已用于臨床1期治療腫瘤,有非特異殺傷腫瘤細(xì)胞的作用,給人注射能引起發(fā)熱反應(yīng)。Dinarello等(1986)用家兔實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其致熱性:靜脈內(nèi)注射1μg/kg迅速引起單相熱,10μg/kg引起雙相熱,在第二熱相血漿中出現(xiàn)循環(huán)LP。體外實(shí)驗(yàn)證明。rTNF能激活單核細(xì)胞產(chǎn)生LP。TNF在70℃中加熱30分鐘,失去致熱性50%。加熱的10μg/kg只引起單相熱。但LP加熱70℃30分鐘,則失去全部致熱性。TNF不同于ET,每天注射不出現(xiàn)耐受性。Dinarello等認(rèn)為T(mén)NF雙相熱的第一熱峰是TNF直接作用于體溫調(diào)節(jié)中樞所致,第二熱相是通過(guò)LP而引起的。
3.巨噬細(xì)胞炎癥蛋白-1 最近Wolpe等(1988)新發(fā)現(xiàn)一種單核細(xì)胞因子,是一種肝素-結(jié)合蛋白質(zhì),對(duì)人體多形核白細(xì)胞有化學(xué)促活作用(chemokinesis),在體外能引起中性粒細(xì)胞產(chǎn)生H2O2,皮下注射此因子能引起炎癥反應(yīng),故稱(chēng)之為巨噬細(xì)胞炎癥蛋白-1(macrophageinflammatory protein-1,MIP-1)。進(jìn)一步研究(Davatelis等,1989)發(fā)現(xiàn),MIP-1給家兔靜脈內(nèi)注射引起劑量依賴(lài)性發(fā)熱反應(yīng),熱型呈單相。其致熱性既不是由于污染ET,也不是由于含有LP或TNF,也不依賴(lài)于PGE,表明它是另一種具有致熱性的EP。
哺乳類(lèi)動(dòng)物和人類(lèi)的體溫相對(duì)恒定,是依賴(lài)體溫調(diào)節(jié)中樞調(diào)控產(chǎn)熱和散熱的平衡來(lái)維持的。視前區(qū)-前下腦(preopticanterior hypothalamus,POAH)是體溫調(diào)節(jié)中樞的高級(jí)部分,次級(jí)部分是延腦、橋腦、中腦和脊髓等。當(dāng)POAH進(jìn)行正常活動(dòng)時(shí),次級(jí)中樞退居次要或備用地位。而當(dāng)POAH失去活動(dòng)(如被病灶或人工破壞)時(shí),次級(jí)中樞可能取代之而發(fā)揮積極作用。無(wú)論對(duì)體溫調(diào)節(jié)或致熱原的反應(yīng),可能都是如此。
至于致熱原(包括ET或LP)的作用部位,迄今尚難確定。許多實(shí)驗(yàn)證明,在腦內(nèi)存在著對(duì)ET或LP起反應(yīng)的敏感區(qū)。用直接微量注射的方法顯示,這種敏感區(qū)正好集中于下丘腦體溫調(diào)節(jié)中樞,其它中樞部位的敏感性較低或不敏感。因此,只要有小量ET或LP通過(guò)血腦屏障進(jìn)入腦內(nèi),就有可能作用于敏感區(qū)而引起發(fā)熱效應(yīng)。目前還未有證據(jù)可以表明,ET或LP能作用于外周溫度感受器或其它外周調(diào)溫結(jié)構(gòu)而引起發(fā)熱。
由于ET的分子量很大,LP的分子量較小,因此多數(shù)學(xué)者認(rèn)為,循環(huán)ET不能通過(guò)血腦屏障而作用于POAH,LP則能通過(guò)血腦屏障而作用于POAH。其實(shí)至今對(duì)此仍不能最后肯定或否定。關(guān)于ET能否通過(guò)血腦屏障,前文已有論述。關(guān)于LP,近年來(lái)有的學(xué)者提出其作用部位可能位于血腦屏障外的腦血管區(qū)。這個(gè)特殊部位,稱(chēng)為下丘腦終板血管器(organum vasculosum laminae terminalis,OVLT)位于第三腦室壁的視上隱窩處(圖4-2)。這里的毛細(xì)血管屬于有孔毛細(xì)血管,LP可能通過(guò)這種毛細(xì)血管而作用于血管外周間隙中的巨噬細(xì)胞,由后者釋放介質(zhì)再作用于OVLT區(qū)神通元(與POAH相聯(lián)系)或彌散通過(guò)室管膜血腦屏障的緊密連接,而作用于POAH的神經(jīng)元。這種主張也有待進(jìn)一步驗(yàn)證。
圖4-2 OVLT在發(fā)熱病學(xué)中的作用示意圖(引自Stitt,1986)
近年來(lái)新發(fā)現(xiàn)的三種內(nèi)生致熱原的作用部位尚待確定。
無(wú)論EP是否通過(guò)血腦屏障,它在給動(dòng)物靜脈內(nèi)注射后,總要經(jīng)過(guò)一段潛伏期才引起發(fā)熱。因而它很可能要通過(guò)某種或多個(gè)中間環(huán)節(jié),導(dǎo)致調(diào)定點(diǎn)上移,再通過(guò)調(diào)溫反應(yīng)而引起發(fā)熱。
許多學(xué)者推測(cè)有某種或某些中樞介質(zhì)(也稱(chēng)中樞發(fā)熱介質(zhì))參與發(fā)熱的中樞機(jī)制。先后被研究的有單胺(去甲腎上腺素、5-羥色胺)、前列腺素E(PGE)、花生四烯酸的其它衍生物,cAMP和Na+/Ca2+比值等。而最受重視的是PGE、cAMP和Na+/Ca2+比值。
主張PGE是EP引起發(fā)熱的主要介質(zhì)的現(xiàn)行假說(shuō)的最重要依據(jù)是:①腦內(nèi)(下丘腦)或ICV注射PGE引起發(fā)熱;②LP靜脈內(nèi)注射或IFn ICV注射引起發(fā)熱是時(shí),CSF中PGE2明顯增多;③下腦組織分別與LP、IFN或TNF在體外培育時(shí),都使PGE2合成增多;④阻斷PGE合成的藥物,對(duì)LP、IFN或TNF性發(fā)熱都能解熱。
鑒于目前仍無(wú)直接證據(jù)以示LP能從外周進(jìn)入腦內(nèi),因而有的學(xué)者修改了此假說(shuō),提出PGE的釋放部位是在OVLT區(qū)孔性毛細(xì)血管外周的巨噬細(xì)胞(參閱圖4-2)。LP激活后者釋出PGE,作用于OVLT區(qū)的神經(jīng)元或彌散過(guò)室管膜細(xì)胞緊密連接而作用于POAH的神經(jīng)元。
此外,Dinarello等(1986)認(rèn)為T(mén)NF引起的雙相熱的第一相,是TNF引起下丘腦PGE增多的效應(yīng)。
但是許多資料不支持PGE作為發(fā)熱介質(zhì),其根據(jù)是:(1)PGE的兩種特異拮抗物SC19220和HR546能抑止PGE性發(fā)熱,但不能抑制LP性發(fā)熱;(2)小劑量阿司匹林在抑制LP引起的CSF PGE增多的同時(shí),可不抑制體溫上升;(3)家兔兩側(cè)POAH摘除或損傷后,向該處或ICV注入PGE均不引起發(fā)熱,但I(xiàn)CV注入LP仍能引起發(fā)熱,表明不需PGE參與;(4)LP注入家兔POAH,使大部分熱敏神經(jīng)元敏感性受抑制,大部分冷敏神經(jīng)元的敏感性提高,但PGE注入POAH,大部分熱敏神經(jīng)元不受影響,約1/2冷敏神經(jīng)元也不受影響;(5)MIP-1的致熱性與PGE無(wú)關(guān)。
因此,目前還難肯定PGE是EP性發(fā)熱的主要介質(zhì)。
腦內(nèi)有較高cAMP,也有豐富的cAMP合成降解酶系。它又是腦內(nèi)多種介質(zhì)的信使和突觸傳遞的重要介質(zhì),故當(dāng)PGE作為發(fā)熱介質(zhì)有爭(zhēng)議的同時(shí),cAMP能否作為發(fā)熱介質(zhì)參與中樞機(jī)制,倍受重視。十多年前國(guó)外學(xué)者積累了一些資料,支持cAMP參與發(fā)熱中樞機(jī)制,主要是:①把二丁酰cAMP給貓、兔、大鼠腦內(nèi)注射,迅速引起發(fā)熱;②家兔靜脈內(nèi)注射LP引起發(fā)熱時(shí),CSF中cAMP濃度明顯增高,而環(huán)境高溫引起的體溫升高,不伴有CSF中cAMP增多。③注射茶堿(磷酸二酯酶抑制物)在增高腦內(nèi)cAMP濃度的同時(shí),增強(qiáng)LP性發(fā)熱;而注射尼克酸(磷酸二酯酶激活物)則在降低cAMP濃度的同時(shí),使LP性發(fā)熱減弱。
至于LP如何引起腦內(nèi)cAMP增多,最新研究資料表明,LP可能通過(guò)提高Na+/Ca2+比值,再引起腦內(nèi)cAMP增多。
實(shí)驗(yàn)表明,用生理鹽水替換人工腦脊液作動(dòng)物腦室灌注時(shí),引起了貓的體溫明顯上升,而加入CaCl2則可防止體溫上升。用等滲蔗糖溶液灌注后下丘腦,體溫?zé)o變化;若加入Na+,就引起體溫上升;若加入Ca2+,則可降溫。因而提出體溫調(diào)定點(diǎn)受Na+/Ca2+比值所調(diào)控,強(qiáng)調(diào)Ca2+濃度是調(diào)定點(diǎn)的生理學(xué)基礎(chǔ),Na+/Ca2+比值上升可致調(diào)定點(diǎn)上移,并確定其敏感區(qū)位于后下丘腦。
進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)證明,靜脈內(nèi)注射LP引起發(fā)熱時(shí),增加灌注腦室的人工腦脊液中的Ca2+濃度,可抑制發(fā)熱效應(yīng)。若把灌注液改為等滲蔗糖溶液,則靜脈內(nèi)注射LP不引起發(fā)熱,表明LP可能通過(guò)提高下丘腦Na+/Ca2+比值,使調(diào)定點(diǎn)上移而啟動(dòng)調(diào)溫反應(yīng),引起體溫上升。在應(yīng)用放射性同位素鈉和鈣的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),發(fā)熱時(shí)下丘腦組織內(nèi)Na+/Ca2+比值上升。
圖4-3 發(fā)熱發(fā)病學(xué)基本環(huán)節(jié)示意圖
(未包括新發(fā)現(xiàn)的EP)
lP如何引起Na+/Ca2+比值上升,Na+/Ca2+比值上升又如何引起調(diào)定點(diǎn)上移,尚缺乏深入研究。但最近國(guó)內(nèi)學(xué)孝者的研究證明,用降鈣劑(EGTA)灌注側(cè)腦室引起發(fā)熱時(shí),CSF的cAMP明顯增多;若事先灌注CaCl2,可使EGTA性體溫升高被制止,而且CSF中cAMP的增多也明顯受抑制,體溫變化與cAMP濃度變化呈明顯正相關(guān)。繼而又發(fā)現(xiàn)事先給家兔側(cè)腦室灌注CaCl2,不但抑制靜脈內(nèi)注射LP引起的體溫上升,而且抑制了LP引起的CSF中cAMP的增多,體溫變化也與cAMP濃度變化呈明顯正相關(guān)。因此提出:《LP→下丘腦Na+/Ca2+↑→cAMP↑》可能是多種致熱原引起發(fā)熱的重要共同途徑。
總之,發(fā)熱的發(fā)生機(jī)制比較復(fù)雜,有不少細(xì)節(jié)仍未查明,但主要的或基本的環(huán)節(jié)已比較清楚。概括起來(lái),多數(shù)發(fā)熱發(fā)病學(xué)的第一環(huán)節(jié)是激活物的作用,但至今其作用方式所知不多;第二環(huán)節(jié),即共同的中介環(huán)節(jié)主要是EP。后者有多種,它們可能以不同給合或先后作用于POAH,或作用于外周靶細(xì)胞,再通過(guò)發(fā)熱介質(zhì)參與作用;第三環(huán)節(jié)是中樞機(jī)制,無(wú)論EP是否直接進(jìn)入腦內(nèi),很可能要在下丘腦通過(guò)中樞介質(zhì)才引起體溫調(diào)定點(diǎn)上移,也不排除激活物的降解產(chǎn)物或外周介質(zhì)到達(dá)下丘腦參與作用;第四環(huán)節(jié)是調(diào)定點(diǎn)上移后引起調(diào)溫效應(yīng)器的反應(yīng)。此時(shí)由于中心溫度低于體溫調(diào)定點(diǎn)的新水平,從體溫調(diào)節(jié)中樞發(fā)出調(diào)溫指令抵達(dá)產(chǎn)熱器官和散熱器官,一方面通過(guò)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)引起骨骼肌的緊張度增高或寒戰(zhàn),使產(chǎn)熱增多;另一方面經(jīng)交感神經(jīng)系統(tǒng)引起皮膚血管收縮,使散熱減少;由于產(chǎn)熱大于散熱,體溫乃相應(yīng)上升直至與調(diào)定點(diǎn)新高度相適應(yīng)。這些基本環(huán)節(jié)可用下列模式圖加以表示(圖4-3)。