發(fā)熱的病因和發(fā)病機(jī)制
第二節(jié) 發(fā)熱的病因和發(fā)病機(jī)制
通常把能引起人體或?qū)嶒?yàn)動物發(fā)熱的物質(zhì)稱為致熱原,致熱原包括發(fā)熱激活物和內(nèi)生致熱原。
一、發(fā)熱激活物與內(nèi)生致熱原
凡能激活產(chǎn)致熱原細(xì)胞產(chǎn)生和釋放內(nèi)生致熱原的物質(zhì)稱為發(fā)熱激活物,包括外致熱原和某些體內(nèi)產(chǎn)物。發(fā)熱激活物并不直接作用于下丘腦體溫調(diào)節(jié)中樞,而是刺激產(chǎn)致熱原細(xì)胞產(chǎn)生致熱性細(xì)胞因子,作用于體溫調(diào)節(jié)中樞引起發(fā)熱,這些致熱性細(xì)胞因子被稱為內(nèi)生致熱原(endogenous pyrogen,EP)。
(一)發(fā)熱激活物
1.外致熱原
來源于體外的致熱物質(zhì)稱為外致熱原。由病原微生物引起的發(fā)熱稱為感染性發(fā)熱。
(1)細(xì)菌:革蘭陰性菌(如傷寒桿菌、大腸桿菌等)和革蘭陽性菌(如葡萄球菌、鏈球菌、肺炎鏈球菌等)的菌體、代謝產(chǎn)物和毒素均是引起發(fā)熱的激活物。最重要的是革蘭陰性菌細(xì)胞壁中所含的脂多糖(LPS),也稱內(nèi)毒素(endotoxin,ET),它有極強(qiáng)的致熱性。內(nèi)毒素耐熱性強(qiáng)(通常需160℃,干熱2h才能將其徹底滅活),且在自然界分布極廣,是血液制品和輸液過程中的主要熱源污染物。
(2)病毒:病毒包膜中有脂蛋白或糖蛋白,實(shí)驗(yàn)證明其具有致熱性。流感、麻疹、腮腺炎、風(fēng)疹、流行性乙型腦炎病毒、出血熱、柯薩奇病毒及新發(fā)現(xiàn)的SARS(嚴(yán)重急性呼吸綜合征)病毒都含有脂蛋白或糖蛋白。
(3)真菌:常見的有白色念珠菌、球孢子菌和新型隱球菌等,真菌的致熱因素是全菌體及菌體內(nèi)所含的莢膜多糖和蛋白質(zhì)。
2.體內(nèi)產(chǎn)物
(1)抗原-抗體復(fù)合物:實(shí)驗(yàn)證明,抗原-抗體復(fù)合物對產(chǎn)生內(nèi)生致熱原的細(xì)胞有激活作用。
(2)類固醇:體內(nèi)某些類固醇代謝產(chǎn)物對人體有致熱性,如睪丸酮的中間代謝產(chǎn)物(本膽烷醇酮)有致熱作用。
(二)內(nèi)生致熱原
(1)白細(xì)胞介素-1(IL-1):主要由單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、星形膠質(zhì)細(xì)胞等在發(fā)熱激活物的作用下產(chǎn)生的多肽類物質(zhì)。
(2)腫瘤壞死因子(TNF):主要由巨噬細(xì)胞、淋巴細(xì)胞等分泌的一種小分子蛋白質(zhì)。
(3)干擾素(IFN):干擾素是一種具有抗病毒、抗腫瘤作用的蛋白質(zhì),主要由淋巴細(xì)胞、NK細(xì)胞(自然殺傷細(xì)胞)、成纖維細(xì)胞等產(chǎn)生。IFN可能是病毒感染發(fā)熱的重要內(nèi)生致熱原,此外,IFN還具有增強(qiáng)TNF、增強(qiáng)NK細(xì)胞活性的作用。
(4)白細(xì)胞介素-6(IL-6):IL-6由單核細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和成纖維細(xì)胞等產(chǎn)生,IL-6具有明顯的致熱活性,能引起各種動物的發(fā)熱反應(yīng)。
二、發(fā)熱時的體溫調(diào)節(jié)機(jī)制
(一)體溫調(diào)節(jié)中樞
目前認(rèn)為體溫調(diào)節(jié)中樞位于視前區(qū)-下丘腦前部(POAH),該區(qū)含有溫度敏感神經(jīng)元,對來自外周和深部溫度信息起整合作用,損傷該區(qū)可導(dǎo)致體溫調(diào)節(jié)障礙。而另外一些部位,如杏仁核、腹中膈和弓狀核則對發(fā)熱時的體溫產(chǎn)生負(fù)向影響,避免發(fā)熱時的體溫過高。
(二)致熱信號傳入中樞的途徑
(1)內(nèi)生致熱原通過終板血管器作用于體溫調(diào)節(jié)中樞,終板血管器(OVLT)位于視上隱窩上方,緊靠視前區(qū)-下丘腦前部,是血腦屏障的薄弱部位。此途徑可能是內(nèi)生致熱原進(jìn)入體溫調(diào)節(jié)中樞的主要途徑。
(2)內(nèi)生致熱原通過血-腦屏障轉(zhuǎn)運(yùn)入腦,這是一種較直接的信號傳遞方式,另外,內(nèi)生致熱原也可能從脈絡(luò)叢部位滲入或易化擴(kuò)散入腦,通過腦脊液循環(huán)分布到視前區(qū)-下丘腦前部的神經(jīng)元,引起體溫調(diào)定點(diǎn)改變。
(3)內(nèi)生致熱原通過迷走神經(jīng)向體溫調(diào)節(jié)中樞傳遞發(fā)熱信號。
(三)發(fā)熱中樞調(diào)節(jié)介質(zhì)
發(fā)熱中樞介質(zhì)可分為兩類,即正調(diào)節(jié)介質(zhì)和負(fù)調(diào)節(jié)介質(zhì)。
1.正調(diào)節(jié)介質(zhì)
(1)前列腺素E2(PGE2):實(shí)驗(yàn)中將PGE2注入貓、鼠、兔等動物腦室內(nèi)可引起明顯的發(fā)熱反應(yīng)。
(2)[Na+]/[Ca2+]比值:實(shí)驗(yàn)表明,給多種動物腦室內(nèi)灌注Na+溶液可使體溫很快升高,灌注Ca2+溶液則使體溫很快下降;表明[Na+]/[Ca2+]比值改變在發(fā)熱機(jī)制中可能起重要的中介作用。
(3)環(huán)磷酸腺苷(cAMP):cAMP增高與發(fā)熱效應(yīng)呈明顯正相關(guān),可能它是更接近終末環(huán)節(jié)的發(fā)熱介質(zhì)。
(4)促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素(CRH):CRH主要分布于室旁核和杏仁核。大量的研究表明,CRH是一種發(fā)熱體溫中樞正調(diào)節(jié)介質(zhì)。
(5)一氧化氮(NO):NO作為一種新型的神經(jīng)遞質(zhì),廣泛分布于中樞神經(jīng)系統(tǒng)。目前的一些研究提示,NO與發(fā)熱有關(guān)。
2.負(fù)調(diào)節(jié)介質(zhì)
目前證實(shí),負(fù)調(diào)節(jié)介質(zhì)包括精氨酸加壓素(AVP)、黑素細(xì)胞刺激素(α-MSH)和脂皮質(zhì)蛋白-1等。負(fù)調(diào)節(jié)介質(zhì)的釋放,對調(diào)定點(diǎn)的上移和體溫的上升起限制作用。故發(fā)熱時,體溫很少超過41℃,體現(xiàn)了機(jī)體的自我保護(hù)功能和自我調(diào)節(jié)機(jī)制,具有重要的生物學(xué)意義。
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