介紹
炎症是身體對抗感染性或非感染性病因的先天防禦機制的一部分。這種機制是非特異性的和即時的。[1] 炎症有五個基本跡象，包括： 熱 （卡路里）， 發紅 （紅腫）， 腫脹 （腫瘤）， 疼痛 （多洛爾）， 和功能喪失 （功能laesa）.炎症可以根據對傷害原因作出反應的過程時間分為三種類型;急性，在受傷後立即發生並持續數天，慢性炎症可能持續數月甚至數年，當急性炎症無法解決時，亞急性是從急性到慢性的轉變期，持續2至6周。
急性炎症在特定損傷後開始，這將導致可溶性介質（如細胞因子、急性期蛋白和趨化因子）促進中性粒細胞和巨噬細胞向炎症區域的遷移。[3] 這些細胞是天然先天免疫的一部分，可以在急性炎症中發揮積極作用。如果這種炎症在六周後沒有消退，這將導致急性炎症從亞急性炎症發展為慢性炎症，T淋巴細胞和漿細胞遷移到炎症部位。如果這種情況持續存在而沒有恢復，那麼組織損傷和纖維化就會隨之而來。其他種類的細胞，如巨噬細胞和單核細胞，在急性和慢性炎症中發揮作用。在本文中，我們將討論「急性炎症」。
關注的問題
急性炎症是一種即時的適應性反應，由幾種有害刺激引起，特異性有限，例如感染和組織損傷（組織壞死）。受控的炎症反應通常是有益的，這在提供對感染性生物的保護方面可以清楚地看到，包括結核分枝桿菌、原生動物、真菌和其他寄生蟲。然而，如果不加以調節，它可能會變得有害，例如在膿毒性休克中可見。[4] 炎症途徑由一系列涉及誘導劑、傳感器、介質和效應物的事件組成。[5]
該過程將在誘導劑存在的情況下啟動，誘導劑可以是傳染性生物體或非感染性刺激，例如異物和來自壞死細胞或受損組織的信號。反過來，這將激活傳感器，這些傳感器是專門的分子。然後，傳感器將刺激介質，介質是內源性化學物質，可以引起疼痛，激活或抑制炎症和組織修復，並且可以激活效應器，即組織和細胞。[6] 這些參與者可以一起行動，並在炎症過程中產生多種替代途徑，具體取決於刺激的類型。炎症過程的目標是恢復體內平衡，無論原因如何。[4]
原因
炎症的原因或誘導劑可分為兩大類：外源性和內源性誘導劑。[4]
1.外源性誘導劑。
這種分組可以進一步細分為兩類;微生物和非微生物外源誘導劑。
A.微生物誘導劑。
微生物誘導劑分為兩類。第一類是病原體相關分子模式（PAMP），它由所有微生物攜帶。第二類是僅限於病原體的毒力因子。毒力因子由於其活性的影響而引發炎症反應。例子包括蠕蟲產生的酶活性和細菌產生的外毒素，它們將被已知或未知的傳感器感知。
B. 非微生物
原因包括過敏原、有毒化合物、刺激物和異物太大而無法消化或導致巨噬細胞吞噬體損傷。異物的例子包括二氧化矽和石棉。
2.內源性誘導劑。
這些是由死亡、受損、功能障礙或受壓的組織釋放的信號。
作為替代方案，我們還可以將炎症誘導劑分為兩大類，即感染因子和非感染因子。
一、感染因素：
此類別包括細菌、病毒和其他微生物。
二、非感染性因素：
這一組可能是由於身體傷害，如凍傷，燒傷，身體傷害，異物，創傷，電離輻射，化合物，如葡萄糖，脂肪酸，毒素，酒精，以及化學刺激物，如鎳和其他微量元素。除此之外，還有生物誘導劑，包括受損細胞釋放的信號和由於興奮引起的生理信號。[注7]
生化和遺傳病理學
許多介質在急性炎症過程中啟動級聯反應中起著至關重要的作用。第一組介質是toll樣受體（TLR），它們是在巨噬細胞和樹突狀細胞等先天免疫系統細胞表面發現的跨越膜的蛋白質。這些單程膜跨越受體可識別病原體相關分子模式（PAMP），或者可以識別在組織或細胞損傷期間激活的內源性信號，稱為危險相關分子模式（DAMPS）。迄今為止，研究已經確定了十多個TLR。一個重要的例子是CD14（分化簇14），它是TLR4的共受體，它存在於先天免疫系統細胞的表面，優先表達在巨噬細胞，單核細胞和中性粒細胞中。TLR4可以識別脂多糖，脂多糖是革蘭氏陰性菌（PAMPs）外膜的主要成分。然後，PAMP和DAMP的傳播由MyD88（骨髓分化88）和TLR介導。隨後，信號傳導將通過特定的級聯傳遞，導致轉錄因子的核易位，例如NF-kB，激活蛋白-1（AP-1）或干擾素調節因子3（IRF3）。[7][8][9]
第二組介質是花生四烯酸（AA）介質。花生四烯酸是一種磷脂，構成人體細胞的膜。磷脂酶可以被誘導劑激活，例如感染或組織損傷。這種酶可以作用於這種膜磷脂以釋放花生四烯酸。該組分可以通過環加氧酶途徑或5-脂加氧酶途徑潛在地代謝成兩種主要成分。環加氧酶途徑形成前列腺素（PG）介質;這包括PGD2和血栓素，它們是支氣管縮窄性前列腺素和支氣管保護性或抑制性PGE2和前列環素。另一方面，5-脂加氧酶途徑將形成白三烯（LTs）。LT的例子包括LTB4，它是中性粒細胞粘附和趨化劑，LTC4，D4和E4，它參與平滑肌細支氣管的收縮，血管收縮和水腫形成。[注10]
第三組介質是肥大細胞，來源於骨髓中的前體，廣泛分布在結締組織中。這些細胞將被組織損傷激活。其他免疫分子也有助於這些分子的活化，包括導致人類肥大細胞脫顆粒的C3a和C5a。肥大細胞也可以通過交聯其高親和力受體的IgE來增強。活化後，肥大細胞分泌一些促炎分子，如組胺、TNF、激肽和白三烯（白三烯在肥大細胞活化引起的急性炎症反應的延遲反應中起重要作用）。[注11]
可以激活急性炎症的第四組介質是補體。補體是一組相互相互作用以產生級聯反應的蛋白質。大量這些補體可以通過幾種途徑被激活，如經典、替代或甘露糖結合凝集素途徑。急性炎症中最重要的補體包括介導全身性過敏毒素的C3a和C5a，以及C5a被認為是中性粒細胞的趨化劑，C3b被認為是促吞噬作用的調理素。然後，這些補體可以激活MAC（膜攻擊複合物），從而激活中性粒細胞，單核細胞和肥大細胞。[12][13]
最後的介質是哈格曼因子，它是凝血因子的一部分，在炎症中也起著重要作用。該因子的激活將導致激肽系統的激活和緩激肽的形成。緩激肽增加血管壁的通透性。這種滲漏導致腫脹被認為是急性炎症的一部分。[14][15]
急性炎症的其他介質和生物標誌物包括活性氧和活性氮氧化物物種（ROS和RNOS），細胞因子如IL-6，TNF-α和趨化因子，DNA加合物的形成，急性期蛋白如C反應蛋白（CRP），炎症相關生長因子和轉錄因子（NF-KappaB）和主要免疫細胞類型。所涉及的介質和免疫細胞的類型都是可變的，並且取決於幾個因素，如誘導劑的類型、損傷的持續時間和多個遺傳位點。[注16]
臨床病理學相關性
心血管疾病和急性炎症
心血管疾病，包括動脈粥樣硬化，被認為是全世界最常見的死亡原因。在動脈粥樣硬化形成期間，炎症介質在初始細胞募集中起主要作用，直到斑塊破裂。由於任何原因，心臟壓力首先會表現為炎症。在受影響的心臟組織中，炎症趨化因子和細胞因子合成和釋放水平升高。在心臟損傷中，針對任何心臟組織損傷的最直接防禦機制是先天免疫。冠狀動脈粥樣硬化是導致心肌組織丟失的心肌梗死的最常見原因。在心肌梗塞中，隨著心臟細胞死亡並壞死，炎症細胞將開始來到壞死組織部位以清除死細胞和碎片。細胞死亡是觸發急性炎症過程的誘導劑，導致內源性信號的釋放被認為是危險信號。隨後，TLR介導的途徑通過激活NF-kB途徑觸發炎症反應。接下來，趨化因子將白細胞募集到梗死區域，細胞因子允許白細胞和內皮細胞之間的粘附。TGF-B和IL-10通過抑制炎症促進心臟修復。[注7]
胰腺和急性炎症
急性胰腺炎是由胰管阻塞、基因突變或酗酒引起的胰腺炎症性疾病。急性胰腺炎是美國最常見的住院原因之一。急性胰腺炎的炎症是通過中性粒細胞和粒細胞的活化引起的，中性粒細胞和粒細胞分泌炎性細胞因子。NF-kB、JAK-STAT 和 MAPK 通路在胰腺炎期間的細胞活化中起重要作用。[注17]
肝臟和急性炎症
肝臟是人體最大的內部器官。由於炎症是身體的保護機制，它將保護肝臟免受感染和傷害，但如果這種情況廣泛發生，這將導致肝細胞損傷、代謝變化、缺血再灌注創傷和持續的肝損傷。肝臟的急性炎症可以發展為損害肝臟實質，如果持續存在，這將變成慢性肝炎。肝臟炎症的誘發因素涉及非感染性和感染性病理。傳染性病原體包括B型肝炎病毒 （HBV） 和C型肝炎病毒 （HCV），而非感染性病原體包括酒精性或非酒精性脂肪性肝炎、藥物性或缺血性肝炎。[注7]
腎臟和急性炎症
急性腎臟炎症的最常見原因是感染、缺血/再灌注、免疫複合物形成或補體失調。腎臟炎症最重要的啟動子是腎小管的上皮細胞，其分泌細胞因子以響應誘導劑。這些介質激活通路NF-kB或MAPK。[注18]
腸道和急性炎症
腸道急性炎症性疾病會降低全球患者的生活質量。多基因炎症性腸病（IBD）的特徵是對腸道微生物菌群的過度炎症反應。IBD包括克羅恩病（CD）和潰瘍性結腸炎（UC）。這兩種疾病是由細胞因子驅動的。除此之外，其他原因包括腸道的非感染性炎症。該系統可以通過TLR識別微生物製劑。這些與TLR（主要是TLR4）結合的PAMP激活信號通路（NF-kB，MAPK），導致細胞因子和趨化因子的產生以啟動對感染的抵抗力。[注19]
臨床意義
炎症有五個主要跡象，即發紅（紅腫）、發熱（卡路里）、腫脹（腫瘤）、疼痛（多洛）和功能喪失（功能）。熱感是由擴張的血管中血液運動增加到環境冷卻的四肢引起的。由於通過受傷區域的紅細胞數量增加，這種反應也會導致發紅。該區域的腫脹是由於血管的通透性和擴張性增加而發生的。疼痛是由於疼痛介質的增加，無論是由於直接損傷還是由炎症反應本身引起。功能喪失是由於水腫或疼痛引起的簡單活動性喪失或用疤痕組織替換細胞而發生的。