中介素对感染性休克的诊断和治疗作用研究及机制分析

Septic shock is a severe disease associated with significant mortality more than 30%. The disruption of the endothelial barrier is one of the key processes which would worsen the septic shock. Theoretically, the maintenance of endothelial barriers may alleviate or even reverse the process of septic shock by reducing vessel leakage and endothelial cell damage. Intermedin (IMD, also named adrenomedullin-2, ADM2) is a calcitonin family member, which is able to stabilize the endothelial barrier and inhibit the apoptosis of endothelial cells. In the pilot study, we found that IMD was deeply involved in the process of septic shock. In addition, the level of IMD in the circulation may have a potential for the diagnosis of septic shock, and the administration of it may have a therapeutic effect for the mice which underwent septic shock. In the present study, we are seeking to explore whether IMD can alleviate the vessel leakage and endothelial apoptosis coursed by septic shock using in vitro permeability assay and evans blue permeability assay, and to elucidate the underlying molecular mechanisms using Western blot analysis, immunoprecipitation, and RNA interferences. Further, we will evaluate whether IMD can serve as a diagnostic marker or an agent for the treatment of septic shock. This study may improve our understanding of the role of vessel damage/protection in the process of septic shock, and may provide a novel biomarker for the diagnosis and treatment of this severe disease.

感染性休克是致死率超过30%的常见危重症，而血管内皮屏障破坏则是导致病情恶化的关键因素之一。理论上若能稳定内皮屏障，就可通过减轻血管渗漏和内皮损伤的方式延缓或逆转感染性休克的进展过程。中介素是一种降钙素家族多肽，具有稳定内皮屏障和抑制内皮细胞凋亡的双重功能，本课题组首次注意到这种血管保护作用可能与感染性休克有密切关联，并在前期研究中初步加以证实。我们还发现检测外周血中介素含量可能具有诊断价值，而外源性给予还可能具有治疗作用。基于此重要发现，我们拟利用体内外血管渗漏模型和凋亡模型检测中介素能否拮抗感染性休克引起的血管渗漏和内皮损伤，用RNA干扰、磷酸化检测和免疫沉淀等方法研究其分子机制，并通过临床患者外周血检测和感染性休克动物模型等评估其是否具有诊断和治疗价值。本课题研究成果将有助于我们更深入理解血管损伤/保护机制对感染性休克发展过程的影响，并有望为其诊断和治疗提供新的分子靶标。

Sepsis是导致临床ICU患者死亡最常见的原因，但除抗感染和对症支持治疗外，目前尚无特异性针对Sepsis的有效疗法。血管内皮屏障破坏则是导致病情恶化的关键因素之一，理论上，若能稳定和修复内皮屏障，则可减轻血管渗漏和器官水肿、缓解急性器官损伤，从而逆转Sepsis的进展过程。本项目研究发现：一种名为中介素(intermedin, IMD)的降钙素家族多肽，能够修复由炎症因子引起的内皮损伤，其机制是调控内皮细胞特异表达的VE-cadherin分子活性，使其在内皮细胞接触面不断富集、并重建遭到破坏的血管内皮连接；同时，除血管保护作用外，我们还发现中介素对Sepsis发病过程中产生的“细胞因子风暴”具有明显的抑制作用，其机制为减少巨噬细胞的总量和减少巨噬细胞在组织中的浸润，同时不影响机体针清除病原体的能力。这样，中介素既能通过抑制“细胞因子风暴”减少炎症因子的分泌，又能修复炎症因子对血管内皮屏障的破坏，因此可能对Sepsis具有较好的治疗效果。我们制备了中介素敲除小鼠，并在短期、长期生存的小鼠Sepsis模型上进行了治疗实验，发现敲除中介素的小鼠死亡率显著增加，而外源性给予IMD对小鼠具有明显的治疗作用、显著提高了小鼠生存率。.除实验室研究外，我们还对临床数据进行了分析。项目组用两年时间收集了78例健康志愿者和153例Sepsis患者的外周血标本，发现中介素在Sepsis患者血中含量显著升高，提示中介素有可能作为一个新的分子标记物用于Sepsis的诊断；而在Sepsis患者中，血清中介素含量越高，其疾病的严重程度(APACH II和SOFA评分)就越低、死亡率也越低，这提示较高的中介素水平预示着较好的生存率。生存曲线分析发现，在排除了年龄、性别等因素的影响后，中介素含量>171pg/ml的患者生存率要显著高于中介素含量<171pg/ml的患者，表明较高的中介素水平有利于减轻疾病的严重程度、提高患者生存率。这些临床数据的分析结果与我们的实验室研究结果相符。.一直以来，Sepsis都被认为是一种由感染引起的超出机体控制的恶性炎性反应，然而数十年来以抗炎治疗为主的临床试验均告失败，未能有效提高病人生存率。因此，亟需对其机制进行更深入的研究，并寻找更为有效的治疗手段。本项目研究的科学意义在于：我们发现中介素能够通过两种方式发挥对机体的保护作用：一方面中介素通过抑制“细胞因子风暴