炎症介质
炎症的血管反应和白细胞反应都是通过一系列化学因子的作用实现的。参与和介导炎症反应的化学因子称为化学介质或炎症介质。
炎症介质的共同特点
①炎症介质可来自血浆和细胞：来自血浆的炎症介质主要在肝脏合成，以前体的形式存在，需经蛋白酶水解才能激活。来自细胞的炎症介质，有些以细胞内颗粒的形式储存于细胞内，在有需要的时候释放到细胞外，有些炎症介质在致炎因子的刺激下即刻合成。产生急性炎症介质的细胞主要是中性粒细胞、单核/巨噬细胞和肥大细胞，间质细胞(内皮细胞、平滑肌细胞成纤维细胞)和多数上皮细胞也可以产生炎症介质。②多数炎症介质通过与靶细胞表面的受体结合发挥其生物活性作用，然而某些炎症介质直接有酶活性或者可介导氧化损伤。③炎症介质作用于靶细胞可进一步引起靶细胞产生次级炎症介质，使初级炎症介质的作用放大或抵消初级炎症介质的作用。一种炎症介质可作用于一种或多种靶细胞，可对不同的细胞和组织产生不同的作用。④炎症介质被激活或分泌到细胞外后，半衰期十分短暂，很快被酶降解灭活，或被拮抗分子抑制或清除。
1、血管活性胺
血管活性胺包括组胺和5-羟色胺，储存在细胞的分泌颗粒中在急性炎症反应时最先释放。
组胺主要存在于肥大细胞和嗜碱性粒细胞的颗粒中，也存在于血小板内。肥大细胞释放组胺称为脱颗粒。可引起肥大细胞脱颗粒的刺激因子包括：引起损伤的冷、热等物理因子；免疫反应，IgE抗体与肥大细胞表面的Fc受体结合；C3a和C5a补体片段，又称过敏毒素蛋白；白细胞来源的组胺释放蛋白；;某些神经肽，如P物质；细胞因子，如IL-1和IL-8。组胺主要通过血管内皮细胞的H1受体起作用，可使细动脉扩张和细静脉通透性增加。
5-HT主要存在于血小板。当血小板与胶原纤维、凝血酶、免疫复合物等接触后，血小板聚集并释放5-HT，引起血管收缩。
2、花生四烯酸代谢产物
花生四烯酸代谢产物包括前列腺素(PG)、白细胞三烯(LT)和脂质素(LX)，参与炎症和凝血反应。花生四烯酸(AA)是二十碳不饱和脂肪酸，来源于饮食或由亚油酸转换产生，存在于细胞膜磷脂分子中，在磷脂酶的作用下释放。AA通过环氧合酶途径产生前列腺素和凝血素，通过脂质氧合酶途径产生白细胞三烯和脂质素。AA通过环氧合酶途径生成的代谢产物包括PGE2、PGD2、PGF2、PGI2和凝血素A2(TXA2)等，分别由特异性酶作用于中间产物而产生。由于不同细胞含有不同的酶，所以不同细胞产生的AA代谢产物不同。
TXA2主要由含有TXA2合成酶的血小板产生，其主要作用是使血小板聚集和血管收缩。PGI2主要由血管内皮细胞产生，其可抑制血小板聚集和使血管扩张。PGD2主要由肥大细胞产生，而产生PGE2和PGF2a的细胞种类则比较多。
PGD2、PGE2、和PGF2a协同作用，可以引起血管扩张并促进水肿发生。PG还可引起发热和疼痛。PCE2使机体对疼痛的刺激更为敏感，并在感染过程中与细胞因子相互作用引起发热。
白细胞三烯是AA通过脂质氧合酶途径产生的，AA首先转化为5-羟基过氧二十碳四烯酸(5HPETE)，然后再转化为白细胞三烯LTA4、LTB4、LTC4、LTD4、LTE4以及5-羟基二十碳四烯酸(5-HETE)等。5-HETE是中性粒细胞的趋化因子。LTA4是中性粒细胞的趋化因子和白细胞功能反应(黏附于内皮细胞、产生氧自由基和释放溶酶体酶)的激活因子。LTC4、LTD4、LTE4主要由肥大细胞产生，可引起明显支气管痉挛和静脉血管通透性增加。
脂质素也是AA通过脂质氧合酶途径产生的，是白细胞三烯的内源性拮抗剂。主要功能是抑制中性粒细胞的趋化反应及黏附于内皮细胞，与炎症的消散有关。很多抗炎药物是通过抑制AA的代谢而发挥作用的。非甾体类抗炎药物(例如阿司匹林和吲哚美辛)可抑制环氧合酶活性，抑制PG的产生，用于治疗疼痛和发热。齐留通(zileuton)可抑制脂质氧合酶，抑制白细胞三烯的产生，用于治疗哮喘。糖皮质类固醇可抑制磷脂酶A2、环氧合酶-2(COX-2)、细胞因子(例如IL-1和 TNFα)等基因的转录，发挥抗炎作用。
3、血小板激活因子(PAF)
PAF是磷脂类炎症介质，具有激活血小板、增加血管通透性以及引起支气管收缩等作用。PAF在极低浓度下可使血管扩张和小静脉通透性增加，比组胺作用强100~10000倍。PAF还可促进白细胞与内皮细胞黏附、白细胞趋化和脱颗粒反应。PAF由嗜碱性粒细胞、血小板、中性粒细胞，单核巨细胞和血管内皮细胞产生。人工合成的PAF受体的拮抗剂可抑制炎症反应。
4、细胞因子
细胞因子是由多种细胞产生的多肽类物质，主要由激活的淋巴细胞和巨噬细胞产生，参与免疫反应和炎症反应。TNF和IL-1是介导炎症反应的两个重要细胞因子，主要由激活的巨噬细胞、肥大细胞和内皮细胞等产生，内毒素、免疫复合物和物理性因子等可以刺激TNF和IL-1的分泌。TNF和IL-1均可促进内皮黏附分子的表达以及其他细胞因子的分泌，促进肝脏合成各种急性期蛋白，促进骨髓向末梢血循环释放中性粒细胞，并可引起患者发热、嗜睡及心率加快等。化学趋化因子是一类具有趋化作用的细胞因子，主要功能是刺激白细胞渗出以及调控白细胞在淋巴结和其他组织中的分布。
5、活性氧
中性粒细胞和巨噬细胞受到微生物、免疫复合物、细胞因子或其他炎症因子刺激后合成和释放活性氧，杀死和降解吞噬的微生物及坏死细胞。活性氧的少量释放可促进趋化因子、细胞因子、内皮细胞-白细胞间黏附分子的表达，增强和放大炎症反应。但是，活性氧的大量释放可引发组织损伤。
6、白细胞溶酶体酶
存在于中性粒细胞和单核细胞溶酶体颗粒内的酶可以杀伤和降解吞噬的微生物，并引起组织损伤。溶酶体颗粒含有多种酶，如酸性水解酶、中性蛋白酶、溶菌酶等。酸性水解酶在吞噬溶酶体内降解细菌及其碎片。中性蛋白酶包括弹力蛋白酶、胶原酶和组织蛋白酶，可降解各种细胞外成分，包括胶原纤维、基底膜、纤维素、弹力蛋白和软骨基质等，在化脓性炎症的组织破坏中起重要作用。中性蛋白酶还能直接剪切C3和C5而产生血管活性介质C3a和C5a，并促进激肽原产生缓激肽样多肽。
7、神经肽
神经肽(例如P物质)是小分子蛋白，可传导疼痛，引起血管扩张和血管通透性增加。肺和胃肠道的神经纤维分泌较多的神经肽。
8、激肽系统
缓激肽可以使细动脉扩张、血管通透性增加、支气管平滑肌收缩，并可引起疼痛。激活的Ⅻ因子，使前激肽原酶转变成激肽原酶，激肽原酶作用于血浆中激肽原使其转化为缓激肽。
9、补体系统
补体系统由20多种血浆蛋白质组成，不仅是抵抗病原微生物的天然和过继免疫的重要因子，还是重要的炎症介质。补体可通过经典途径(抗原-抗体复合物)、替代途径(病原微生物表面分子，例如内毒素或脂多糖)和凝集素途径激活，产生炎症介质C3a和C5a，发挥扩张血管和增加血管通透性、趋化白细胞、杀伤细菌等生物学功能。
10、凝血系统/纤维蛋白溶解系统
Ⅻ因子激活后，启动凝血系统，激活凝血酶、纤维蛋白多肽和凝血因子X等。凝血酶可以激活血管内皮细胞，促进白细胞黏附。凝血酶还可以剪切C5产生C5a，把凝血和补体系统联系起来。纤维蛋白多肽是纤维蛋白原的降解产物，可以提高血管通透性，并且是白细胞的趋化因子。凝血因子Xa可以提高血管通透性并促进白细胞游出。纤维蛋白溶解系统启动后，激活纤维蛋白溶酶，其降解纤维蛋白而产生的纤维蛋白降解产物，具有提高血管通透性的作用。纤维蛋白溶酶还可剪切C3产生C3a，使血管扩张和血管通透性增加。
