新发现揭示了受伤或疾病触发的炎症后如何进行恢复
炎症是人体的第一道防线,是由于免疫细胞的捕捞狂奔而造成伤害或急性疾病的部位进行维修并造成进一步损害。
成功后,炎症有助于身体在创伤后生存和愈合。但是,当恢复炎症反应发生了问题,它表明仍在造成损害,炎症本身可能会导致进一步的伤害,导致更严重的疾病甚至死亡。
但是,是什么区别于良好的炎症恢复与不良的恢复?
由哈佛医学院和马萨诸塞州综合医院的研究人员领导的一项新研究,于8月22日在自然通讯,产生关键线索。
科学家确定了在手术后成功康复或急性疾病(例如COVID-19,19岁)的炎症反应的普遍特征心脏病发作和败血症。他们发现,这些特征包括白细胞和血小板计数在恢复正常时随之而来的精确路径。
如果在进一步的研究中重申并最终被编纂为临床指南,则这些发现可以帮助临床医生更快地认识到个体患者的康复何时进展不顺利,从而使他们能够较早进行干预。
一个古老的过程
炎症是对几乎所有疾病的一般反应,因此,人们一直在尝试描述数千年。在古罗马,医学作家Aulus Celsus概述了炎症的四个基本症状:发红,温暖,肿胀和疼痛 - 后来,医师和外科医生加伦(Galen)增加了功能丧失。如今,科学家知道,随着免疫系统对损伤或急性疾病的反应,炎症的症状出现,发出保护性的白细胞,蛋白质和化学因子,引起人体生理变化。
尽管今天的临床医生擅长识别基于高白细胞计数或发烧等体征患炎症的患者,但“没有指导评估炎症的发展,以及是否以适当的方式弥补,”高级作者约翰说。希金斯(Higgins),HMS Blavatnik研究所的系统生物学教授。“作为医生,我们缺乏障碍,以区分炎症反应与没有反应的患者相关的患者。”
然而,知道炎症是否有效地应对疾病并恢复康复是必不可少的,因为它可以帮助医生决定是否退缩并让患者的身体自行愈合或干预。
希金斯和他的团队着手了解炎症恢复,以确定成功恢复是否有共同的特征。
成功的迹象
由于已经生病的患者发生炎症,因此这可能是一个复杂的研究过程。因此,研究人员知道要隔离共同特征,他们需要在高度控制的环境中研究炎症恢复。
HMS和HMS系统生物学研究员Brody Foy解释说:“我们需要找到一个每个人都以相同相同稳定的健康状态开始的情况,然后他们在特定的时间都得到了类似的炎症刺激。”群众。
他们定居于非紧急心血管手术 - 更具体地说,是冠状动脉旁路,瓣膜置换或某种组合。这些程序通常是在具有潜在心脏问题但否则稳定且不遇到需要立即治疗的问题的相对健康的患者中进行的。然而,所有心血管手术均涉及大量的组织创伤和损害,因为外科医生可以进入心脏进行手术维修,从而引起了明显的炎症反应。
为了确定炎症恢复的模式,研究人员与作者Thoralf Sundt合作,HMS Edward D. Churchill手术教授Mass General,检查了接受心血管手术的Mass General的4,693例患者的病历数据。在同时分析了数十次测量后,他们发现了康复良好的患者的轨迹中的共同特征。他们介绍了两个变量,这些变量可靠地识别出成功的炎症恢复的轨迹:白细胞计数,毫不奇怪,在炎症过程中毫不奇怪,血小板计数升高,血小板计数降低,因为血小板用于凝结和愈合。
在手术后恢复良好的患者中,白细胞计数以精确的速度降低,而血小板计数则以不同但也是精确的速率增加。研究人员说,这些轨迹可用于以个性化的方式监视恢复。
作家乔纳森·卡尔森(Jonathan Carlson)说:“医师通常无法一次跟踪20个不同变量的变化。我们真的希望能够根据医师甚至患者已经熟悉的少量测量来定义良好的恢复。”HMS和MGH的血液学家和研究人员。
然后,该小组扩大了研究,以查看引起严重炎症的其他类型的手术,包括肢体截肢,髋关节置换,剖宫产,部分结肠切除术和复杂的胰腺手术,称为Whipple手术。他们还研究了引起炎症的感染,例如Covid-19和艰难梭菌结肠炎以及败血症,这是威胁生命的炎症反应由感染引起。最后,他们分析了在心脏病发作和中风等事件之后的恢复模式,这些事件会导致氧气剥夺组织,并可能引起异常炎症。
研究人员发现,恢复良好的患者遵循相同的特征性轨迹,用于白细胞计数和血小板计数,恢复到正常范围,因为他们的心血管手术对应物,并且无论他们的状况或年龄如何,都这样做了。这些模式也是一致的,无论患者康复的速度有多快,或在其白细胞和血小板计数开始的水平上开始。
此外,科学家可以在数学上定义表明成功恢复的精确轨迹:白细胞计数发生了指数衰减,而短延迟后血小板计数线性地增加。
“这项研究令人兴奋的是,它表明恢复道路的共同特征出乎意料地出现了多种疾病,如果我们知道良好的恢复是什么样子,那么我们应该能够识别出一个不好的疾病,”希金斯说。
翻译结果
对于希金斯(Higgins),这些炎症恢复轨迹唤起了贾里德·戴蒙德(Jared Diamond)在他的书中推广的所谓的安娜·卡雷尼娜(Anna Karenina)原则枪,细菌和钢:只有一种方法可以正确地走,但是很多方法都会出错。康复良好的患者通常遵循可预测的降低模式和白细胞计数和血小板计数的增加,而恢复良好的患者可能的计数可能太高或太低,或者只是在预期费率。
他还对小儿生长图进行了比较,每个孩子都在不同的点开始,但应遵循相同的生长轨迹,从而以相似的百分比保持体重和身高。他希望他的团队最终能够创建类似的图表,以供炎症恢复,以个性化各种疾病的个体患者的健康轨迹。
希金斯和他的团队正在努力将他们的发现交到临床医生的手中,以帮助他们更好地了解患者如何从炎症中恢复过来。
为了说明这一想法,希金斯强调了一名78岁妇女在心脏病发作后送往医院的情况。在她康复的第四天,她的白细胞计数降至正常范围,这表明她康复良好。但是,她的白细胞计数仍然高于研究人员所定义的健康轨迹,并且在接下来的几天里继续增加,因为她的情况变得更糟。希金斯说,换句话说,总体模式比绝对血液计数的数字提供了更有价值的诊断线索,这是一天前向一天发出的信号,表明患者的康复出现了问题。
然而,希金斯警告说,基于这些恢复不良的先驱者的较早干预是否可以改善结果还有待观察。这是进一步研究的主题。
希金斯说:“我们的方法实际上只是确定了高危患者。”“我们仍然必须研究早些时候诊断的东西是否实际上会有所帮助,但至少我们有机会进行干预。”
希金斯和他的团队也有兴趣研究导致白细胞和血小板计数受伤或疾病后返回或失败。
希金斯说:“这些发现有助于产生一些机制的假设。”例如,它指导研究人员查看炎症期间白细胞计数何时峰值,并探索体内的过程,从而导致峰值后指数衰减。
研究人员还希望在此过程中甚至更早地转移其重点,以查看患者最初发展时是否可以找到良好反应炎受伤或生病。
HMS Mass General的HMS医学助理教授Aaron Aguirre说:“从一开始就了解良好的恢复能力将使我们能够在更早的时间点确定高危患者,并设计改善结果的干预措施。”。
进一步探索