新发现揭示如何复苏进展后炎症引发的伤害或疾病

炎症是人体的第一道防线,发生大量的免疫细胞急于损伤或急性疾病的网站进行维修和阻止进一步的损失。

一旦成功,帮助身体生存和治愈创伤后炎症。然而,当复苏炎症反应出错后,信号损失仍会产生炎症本身可以造成进一步的伤害,导致严重疾病,甚至死亡。

但是什么导致了炎症恢复还是坏?

一项新的研究中,由哈佛大学医学院的研究人员和马萨诸塞州总医院,8月22日发表在自然通讯收益率的关键线索。

科学家们发现的普遍特性成功恢复的患者手术后的炎症反应或急性COVID-19之类的疾病,心脏病和败血症。他们发现,这些特性包括精确的路径,白细胞和血小板计数恢复正常。

如果在进一步研究中重申,最终纳入临床指南,这一发现可以帮助医生更快地识别个体病人的恢复并不顺利,允许他们进行干预。

一个古老的过程

炎症反应是一个通用的几乎所有的疾病,因此,人们一直试图描述了数千年。在古罗马,医学作家利乌克理索提出四项基本炎症的症状:发红、温暖、肿胀,痛苦之后,医生和外科医生盖伦损失函数添加到列表中。今天,科学家们知道,炎症的症状出现的免疫系统挂载反应损伤或急性疾病,发出保护白细胞,蛋白质,和化学因素导致人体生理变化。

虽然今天医生擅长识别患者经历炎症基于高白细胞计数或发烧迹象,“没有指导评估炎症如何,以及是否正在下沉的在一个适当的方式,”资深作者约翰·希金斯说,HMS布拉瓦尼克的系统生物学研究所教授。“作为医生,我们非常不具备辨别病人的炎症反应会从病人的反应不是。”

然而知道是否有效地应对疾病和炎症进展复苏至关重要,因为它可以帮助医生决定是否退后,让病人的身体自行愈合或干预。

希金斯和他的团队开始着手了解炎症恢复是否有共同的特征,一个成功的复苏。

成功的迹象

因为炎症发生在患者已经生病了,它可以是一个复杂的过程。因此,研究人员知道隔离共同的特征,他们需要研究炎症恢复在严格控制的环境。

“我们需要找到一种情况大家都开始在同一总体稳定的健康状况,然后他们都得到一个类似的炎症刺激在一个特定时间,”第一作者Foy布罗迪解释说,研究员在HMS系统生物学,质量一般。

他们定居在心血管手术更加具体地说,非紧急冠状动脉旁路手术,瓣膜置换,或一些组合。这些程序通常是在相对健康的病人有潜在的心脏问题,但否则稳定,不会出现问题,需要立即治疗。然而,所有心血管手术涉及相当大的组织创伤和伤害医生访问心脏手术修复,导致明显的炎症反应。

炎症复苏的识别模式,研究人员曾与作者Thoralf Sundt, HMS手术教授爱德华·d·丘吉尔质量一般,从4693例患者检查病历数据质量综合心血管手术的人。在分析数十名同时测量,他们发现共同的特征轨迹的病人恢复得很好。他们将重点转向了两个变量,可靠地确定轨迹成功炎症恢复:白细胞计数,这并不奇怪,成为炎症期间升高,血小板和血小板计数,降低了用于凝血和疗愈。

病人手术后恢复良好,白细胞计数减少在一个精确率,而血小板增加不同,而且精确,速度。研究人员说,这些轨迹,可以用来监测恢复以个性化的方式。

“医生通常不能跟踪20个不同的变量的变化。我们真的希望能够定义良好的复苏的一个小数量的测量,甚至医生和病人已经熟悉,“作者乔纳森·卡尔森说,血液学家和HMS和MGH研究员。

团队随后扩展研究看看其他类型的手术,造成严重的炎症,包括肢体截肢,髋关节置换手术,剖腹产,删除部分结肠和一个复杂的胰腺手术称为惠普尔手术。他们也看着inflammation-causing COVID-19、结肠炎、梭状芽胞杆菌等感染以及败血症,危及生命炎症反应沉淀的感染。最后,他们分析的事件(如心脏病发作和中风后恢复模式,导致组织缺氧,可以提示异常的炎症。

研究人员发现,患者恢复良好遵循了同样的特征轨迹白细胞计数和血小板计数恢复正常范围作为他们的心血管外科同行,这样做无论他们的身体状况和年龄。这些模式是一致的,不管病人恢复速度,或者在他们的白细胞和血小板计数水平什么开始。

此外,科学家可以在数学上定义的精确轨迹表明成功的恢复:白细胞计数进行了指数衰减,而血小板增加线性经过短暂的延迟。

这项研究是什么让人兴奋的地方在于,它表明有共同特征的经济复苏路径相当广泛的疾病,如果我们知道一个好的复苏的样子,那么我们应该能够识别一个坏一个,”希金斯说。

翻译结果

对于希金斯,这些炎症复苏轨迹引发所谓的“安娜卡列尼娜原则由Jared Diamond在他的书中推广枪炮、病菌与钢铁:只有一个方法可以正确,但是很多方面事情可能出错。病人恢复通常遵循一个可预测的模式减少和白细胞计数和血小板计数,而患者恢复不好可能计数,过高或过低或根本不改变预期的利率。

他还做了一个比喻小儿生长图表,每一个孩子是从一个不同的点,但应遵循相同的轨迹,经济增长因此留在一个类似percentile-for体重和身高。他希望他的团队最终会创建类似的图表炎症恢复患者个性化健康轨迹范围广泛的疾病。

希金斯和他的团队正在努力得到他们的发现的临床医生,帮助他们更好地了解患者康复炎症。

为了说明这个观点,希金斯强调的情况下一个78岁的女人心脏病发作后住院。在四天的恢复,她白细胞计数下降到正常范围,表明她恢复得很好。然而,她的白细胞计数还高于健康的轨道研究人员定义。它继续增加在接下来的几天,她更糟的方向发展。换句话说,整个模式提供了一个更有价值的诊断线索比绝对血细胞计数,希金斯说,信号一天前,已经错了病人的恢复。

然而,希金斯警告说,早些时候还有待观察是否干预基于这些可怜的先兆的复苏可能改善的结果。这是一个进一步研究的课题。

“我们的方法识别高危病人,”希金斯说。“我们仍然需要研究一些早期诊断是否会有帮助,但至少我们有机会进行干预。”

希金斯和他的团队也对学习感兴趣的潜在的生物机制引起白细胞和血小板计数返回或未能恢复正常后受伤或疾病。