2022年8月22日

新的发现揭示了受伤或疾病引发炎症后的恢复过程

通过哈佛医学院

炎症是身体的第一道防线，当成群的免疫细胞冲向受伤或急性疾病的部位进行修复和阻止进一步的损伤时，炎症就会发生。

成功的话，炎症会帮助身体在创伤后存活和愈合。然而，当复苏当炎症反应出现问题时，这表明损伤仍在发生——而炎症本身会导致进一步的损伤，导致更严重的疾病甚至死亡。

但是如何区分良好的炎症恢复和不良的炎症恢复呢?

哈佛医学院和麻省总医院的研究人员领导的一项新研究于8月22日发表在自然通讯，可以找到关键线索。

科学家们发现了在手术或COVID-19等急性疾病后成功康复的患者的炎症反应的普遍特征，心脏病以及败血症。他们发现，这些特征包括白细胞和血小板数量在恢复正常时遵循的精确路径。

如果在进一步的研究中得到确认，并最终编纂为临床指南，这些发现可以帮助临床医生更快地认识到个别患者的恢复情况不佳，从而使他们能够更早地进行干预。

一个古老的过程

炎症是对几乎所有疾病的一般反应，因此，几千年来人们一直试图描述它。在古罗马，医学作家奥勒斯·塞尔苏斯概述了炎症的四种主要症状:红肿、发热、肿胀和疼痛——后来，内科医生和外科医生盖伦又把功能丧失添加到列表中。如今，科学家们知道，炎症的症状是免疫系统对损伤或急性疾病做出反应时出现的，它会释放出保护性白细胞、蛋白质和化学因子，导致身体的生理变化。

尽管今天的临床医生很擅长根据高白细胞计数或发烧等体征来识别炎症患者，“但没有任何指导来评估炎症的进展情况，以及炎症是否以适当的方式消退，”HMS布拉瓦特尼克研究所系统生物学教授、资深作者约翰·希金斯(John Higgins)说。“作为医生，我们在区分炎症反应良好的患者和炎症反应不好的患者方面的能力出奇地差。”

然而，了解炎症是否对疾病做出了有效的反应，并朝着康复的方向发展是至关重要的，因为这可以帮助医生决定是退后一步，让病人的身体自行愈合，还是进行干预。

希金斯和他的团队开始了解炎症恢复，以确定成功恢复是否有共同特征。

成功的迹象

因为炎症发生在已经生病的病人身上，所以研究起来可能是一个复杂的过程。因此，研究人员知道，要分离出共同特征，他们需要在高度受控的环境中研究炎症恢复。

第一作者布罗迪·福伊(Brody Foy)解释说:“我们需要找到一种情况，让每个人都在相同的总体稳定的健康状态下开始，然后他们都在特定的时间受到类似的炎症刺激。”布罗迪·福伊是HMS和麻省总医院的系统生物学研究员。

他们选择了非紧急的心血管手术——更具体地说，冠状动脉搭桥术、瓣膜置换术或某种组合。这些手术通常用于相对健康的患者，他们有潜在的心脏问题，但其他方面情况稳定，不出现需要立即治疗的问题。然而，当外科医生进入心脏进行手术修复时，所有的心血管手术都涉及到相当大的组织创伤和损伤，引发了显著的炎症反应。

为了确定炎症恢复的模式，研究人员与作者Thoralf Sundt合作，Thoralf Sundt是麻省综合医院的爱德华d丘吉尔外科教授，研究了麻省综合医院4693名接受心血管手术的患者的医疗记录数据。在同时分析了数十项测量数据后，他们发现了恢复良好的患者轨迹的共同特征。他们锁定了两个可靠地确定炎症成功恢复轨迹的变量:白细胞计数和血小板计数，前者在炎症期间上升，这并不奇怪，后者在血小板用于凝血和愈合时下降。

在术后恢复良好的患者中，白细胞计数以精确的速度下降，而血小板计数以不同但同样精确的速度增加。研究人员说，这些轨迹可以用于以个性化的方式监测康复情况。

“医生通常无法同时追踪20个不同变量的变化。我们真的希望能够根据医生甚至病人已经熟悉的少量测量来定义良好的恢复，”作者乔纳森·卡尔森说，他是HMS和MGH的血液学家和研究员。

随后，研究小组将研究范围扩大到其他会导致严重炎症的手术，包括截肢、髋关节置换、剖宫产、部分结肠切除和一种名为惠普尔手术的复杂胰腺手术。他们还研究了引发炎症的感染，如COVID-19和艰难梭状芽胞杆菌结肠炎，以及危及生命的败血症炎症反应由感染引起的最后，他们分析了心脏病发作和中风等事件后的恢复模式，这些事件会导致组织缺氧，并可能引发异常炎症。

研究人员发现，康复良好的患者，其白细胞计数和血小板计数恢复到正常范围的特征轨迹与接受心血管手术的患者相同，且无论他们的病情或年龄都是如此。无论患者恢复的速度有多快，或者他们的白细胞和血小板数量是在什么水平开始的，这些模式都是一致的。

此外，科学家们还可以用数学方法定义成功恢复的精确轨迹:白细胞数量呈指数下降，而血小板数量在短暂延迟后呈线性增加。

希金斯说:“这项研究令人兴奋的地方在于，它表明，各种疾病的恢复路径都有共同的特征，如果我们知道良好的恢复是什么样子的，那么我们就应该能够识别糟糕的恢复。”

翻译结果

对希金斯来说，这些炎症性恢复轨迹唤起了杰瑞德·戴蒙德在他的书中推广的所谓的安娜·卡列尼娜原则枪支、细菌和钢铁只有一种方法可以使事情顺利进行，但也有很多方法可以使事情出错。恢复良好的患者通常遵循可预测的白细胞计数和血小板计数的增减模式，而恢复不好的患者可能存在白细胞计数过高或过低的情况，或者根本没有按照预期的速率变化。

他还将体重和身高与儿童生长图表进行了比较，在儿童生长图表中，每个孩子的起点不同，但应该遵循相同的生长轨迹，因此保持在相似的百分位。他希望他的团队最终能够为炎症恢复创建类似的图表，为患有各种疾病的个体患者定制健康轨迹。

希金斯和他的团队正在努力将他们的发现交到临床医生手中，以帮助他们更好地了解患者是如何从炎症中恢复的。

为了说明这一观点，希金斯强调了一位78岁的妇女在心脏病发作后住院的案例。在她恢复的第4天，她的白细胞计数下降到正常范围，表明她恢复得很好。然而，她的白细胞计数仍然高于研究人员所确定的健康轨迹，而且在接下来的几天里，随着病情的恶化，白细胞计数继续增加。希金斯说，换句话说，整体模式比绝对血液计数提供了更有价值的诊断线索，因为它在一天前表明病人的恢复出现了问题。

然而，希金斯警告说，基于这些不良恢复预兆的早期干预是否可能改善结果还有待观察。这是一个有待进一步研究的课题。

希金斯说:“我们的方法实际上只是识别高危患者。”“我们仍然需要研究是否更早诊断一些东西真的会有帮助，但至少我们有机会进行干预。”

希金斯和他的团队还对研究引起白细胞和白细胞的潜在生物机制感兴趣血小板计数恢复:在受伤或生病后恢复或不能恢复正常