重磅综述！中南大学湘雅二医院张东山/李惠玲/谢宇欣团队系统阐述多器官功能障碍综合征：分子机制与治疗策略

近日，中南大学湘雅二医院张东山/李惠玲/谢宇欣团队在国际知名期刊《Signal Transduction and Targeted Therapy》（IF：81.2）发表了一篇题为“Multiple organ dysfunction syndrome: molecular mechanisms and therapeutic strategies”的重磅综述文章：系统梳理了多器官功能障碍综合征（MODS）近半个世纪的研究历程，全面揭示了这一危重症领域的复杂病理机制与前沿治疗策略。

MODS示意图

研究背景：高死亡率背后的“沉默杀手”

多器官功能障碍综合征(MODS)是指两个或以上器官系统同时或序贯性地出现功能障碍，导致机体无法维持内环境稳定的危急状态。脓毒症、急性胰腺炎、休克、严重创伤和烧伤是其最常见的诱因。数据显示，MODS影响着ICU患者中11%-40%的人群，死亡率随受累器官数量急剧攀升——单器官衰竭死亡率约为10%，而多器官衰竭则可达100%。

值得注意的是，不同地区的流行病学模式存在显著差异：在北美，MODS是创伤患者的首要死因；而在亚洲、欧洲和南美，脑损伤导致的死亡更为常见。

概念演进：从“器官衰竭”到“可逆性功能障碍”

MODS中的炎症紊乱

文章详细回顾了MODS概念的演变历程。1969年，Skillman首次提出胃肠道出血引发的器官衰竭构成一种综合征；1973年，Tilney引入“序贯性系统衰竭”概念；1977年，Eiseman正式提出“多器官衰竭”（MOF）一词。1991年，美国危重病医学会年会上，“多器官功能障碍综合征”（MODS）被正式确立为专业术语——与MOF强调不可逆损伤不同，MODS更注重功能障碍的可逆性，这一转变为后续开发SOFA评分（1994年）和MODS评分（1995年）奠定了基础。

分子机制：多层级交织的“致病网络”

模式识别受体介导的信号转导

文章指出，MODS的发病机制极其复杂，涉及炎症反应失控、微循环障碍、凝血异常、细胞死亡、DNA损伤和活性氧产生等多个层面，各机制之间通过复杂的分子网络相互协同。

在细胞死亡领域，研究已从传统的坏死扩展到多种程序性死亡方式，包括坏死性凋亡、焦亡、铁死亡、铜死亡和自噬等。特别值得关注的是，PANoptosis（泛凋亡）已被确认为热射病和脓毒症诱导MODS的核心病理过程，同时影响呼吸、心血管和肾脏等多个系统。

此外，线粒体功能障碍被认为是器官损伤的关键驱动因素。危重症患者尸检显示，多个器官中存在广泛的线粒体异常而凋亡现象较少，这凸显了线粒体损伤在器官损伤中的重要地位。

MODS中凝血功能障碍的机制

MODS中调节性细胞死亡的分子机制

技术创新：单细胞技术与类器官开辟新路径

近年来，单细胞测序、空间组学和类器官模型的突破性进展为MODS研究提供了全新视角。研究团队利用单细胞RNA测序分析了小鼠肺、肝、肾组织在不同时间点的变化，揭示了氧化应激微环境在多器官损伤中的作用。空间转录组学则揭示了巨噬细胞在急性肾损伤向慢性肾病转变过程中的关键作用。

“多器官芯片”技术更是实现了肠道、肝脏、肺、肾和心脏模块的动态互联，模拟全身血液循环，为研究炎症因子、代谢物和损伤相关分子模式在器官间的级联传递提供了革命性平台。

临床治疗：困境与新希望

器官损伤的新型干预治疗策略

尽管经过数十年临床研究，针对IL-1、IL-6等分子的随机对照试验未能取得预期效果。研究者分析，这可能源于这些分子在不同组织中功能的多样性。

然而，新的治疗曙光正在浮现：纳米材料靶向递送系统成为突破瓶颈的重要方向，老药新用策略也展现出潜力，在免疫治疗方面，间充质干细胞经工程化改造后表达广谱抗菌融合肽，在小鼠模型中显著改善了肝、肾、肺的病理损伤并提高生存率。

研究意义与未来展望

文章特别强调了人工智能在MODS管理中的整合价值。MODS的发病机制并非源自单一假说，而是多种机制通过复杂分子网络的协同作用。尽管目前有效的治疗策略仍然有限，但随着单细胞技术、空间组学、纳米医学和人工智能的深度融合，MODS研究正站在从“症状导向的支持治疗”向“机制驱动的精准治疗”转型的关键节点。（转化医学网360zhyx.com）

原文链接：

https://www.nature.com/articles/s41392-026-02782-6

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