已有多项报道证实，细胞因子风暴（Cytokine storm）是重症新冠肺炎致死的重要环节。先前多认为细胞因子风暴是过强的免疫应答引起，近来有学者提出：“细胞因子风暴是在病患有了血栓之后才出现的，不是其前因。这说明，血栓这一新冠肺炎的并发症，不是因为肺部系统的发炎而引发的。”这一认识是正确的。

感染初期确实有过强的免疫应答引起的细胞因子风暴，此风暴在新冠肺炎一般不是致死的主要因素。重症新冠肺炎多数死亡是在病后一周左右后或稍后，此时有更大的细胞因子风暴，而且同时临床和病理都观察到包括血栓在内的一系列微循环障碍的改变。通过分析，更大的细胞因子风暴主要是源于微循环障碍，此风暴又加重微循环障碍和细胞损伤，细胞因子风暴和微循环障碍形成恶性循环。

我们根据临床、病理观察和实验研究活体微循环障碍的动态改变，把感染所致的微循环障碍分为四个阶段：微循环血管痉挛：以小动脉、微动脉、毛细血管前括约肌痉挛为主，组织缺血、缺氧；微循环瘀滞：以小静脉、微静脉及毛细血管后括约肌痉挛为主，微循环瘀血、毛细血管通透性增加、血管内高蛋白液开始漏出。逐伴有相关淋巴管痉挛，组织间液回流受阻加重，微循环瘀血加重并出现血小板聚集、粘附、释放，自由基大量增加，组织间液聚集增加；动-静脉短路开放：如发生在肺，大量未经二氧化碳-氧交换的血液回流至左心，加重全身缺氧；血栓形成、小血管破裂：微循环流出（静脉、淋巴）受阻加重，出现凝血、弥漫性微血栓、逐渐小血管破裂出血、留在血管内的血块加大形成较大血栓，如脱落可形成栓塞。较大的血栓一般都在微循环静脉侧，肺的较大血栓脱落可进入左心造成重要器官栓塞；其他部位脱落可进入右心造成肺栓塞。血栓形成、小血管破裂时组织坏死、功能障碍严重。

在微循环障碍的恶性循环中血小板活化常是凝血、血栓形成的始发因素。血小板活化是指血小板聚集成团、粘附于血管壁及释放多种因子等。血小板活化可释放与凝血有关的多种因子，促进凝血酶活化，数分钟内完成了一系列酶促生化连锁反应，最终导致血浆内可溶性的纤维蛋白原转变成不溶性的纤维蛋白。纤维蛋白相互交织成网，把血细胞网罗起来，形成冻胶状的血凝块、血栓。血小板活化还可释放肾上腺素、 5－羟色胺等，加重微循环障碍。

研究已证实，血小板有吞噬病毒、细菌和其他颗粒物的功能。血小板内没有核遗传物质，被血小板吞噬的病毒将失去增殖的可能。血小板吞噬病毒等也使其被活化。

感染时细胞因子风暴应包括三个方面：

1 儿茶酚胺风暴（交感风暴）

儿茶酚胺是一种含有儿茶酚和胺基的神经类物质，包括去甲肾上腺素、肾上腺素等。

我国学者在暴发型流脑的救治过程中观察到，儿茶酚胺升高是感染合并ARDS重要因素，如流脑患儿24小时尿中儿茶酚胺排出量均值，合并休克的为31.1微克，比正常15.8上升1倍，合并ARDS的是122.7微克，是休克的4倍（中国医学科学院，中华医学杂志1972,5:264）。

我们在实验研究中观察到，病毒或内毒素侵袭家兔肺24小时，静脉注射一定量的去甲肾上腺素/肾上腺素均能激发出ARDS，支持儿茶酚胺风暴是感染所致ARDS的重要因素。我们实验研究还观察到，家兔植物神经类型也影响对儿茶酚胺的反应。大剂量肾上腺素可使全部家兔发生肺水肿，较小剂量肾上腺素使部分家兔发生肺水肿。较小剂量发生肺水肿的家兔给肾上腺素后血压为骤升骤降型，不发生发生肺水肿的家兔是缓升缓降型，显示交感神经处于亢进状态易发生肺水肿。有学者报告，家兔切断颈部双侧迷走神经可复制出肺水肿，也支持交感－肾上腺髓质系统占优势易发生ARDS 。

基于介导小血管收缩的受体主要为α-肾上腺素能受体、M-胆碱能受体及H1受体;主要介导舒张的为β-肾上腺素能受体。微循环流出道主要为α-肾上腺素能受体，微循环流入道有α-肾上腺素能受体、M-胆碱能受体、H1受体、β-肾上腺素能受体。儿茶酚胺升高时主要是增强α-肾上腺素能效应，对微循环的影响主要是造成流出受阻、淤血、水肿，不及时纠正就发展成出血、坏死。微循环还包括淋巴系统，微循环部位血管外的高蛋白液体和非组织的有形成分要靠淋巴带走。研究证实，集合淋巴管有丰富的平滑肌、由肌性短筒与其两端的瓣膜组成淋巴泵。淋巴管平滑肌主要受体也是α-肾上腺素能受体，去甲肾上腺素可使其兴奋，引起平滑肌痉挛，淋巴回流受阻，促成微循环部位血管外的高蛋白液体和非组织的有形成分堆积，在肺部就会加重肺的间质水肿和肺泡水肿。研究观察到酚妥拉明可对抗去甲肾上腺素所致的淋巴管平滑肌的收缩效应。

美国约翰霍普金斯大学基梅尔癌症中心和约翰霍普金斯大学医学院的研究人员报告，儿茶酚胺产生有助于启动和维持细胞因子风暴。

2 自由基风暴

已有较多临床及实验研究证实，重症感染时伴有大量自由基，特别是氧自由基的释放，是造成细胞损伤、脏器功能障碍以致衰竭的重要因素。

有研究报告，病毒可诱导宿主细胞产生氧化应激，释放大量活性氧自由基，在活性氧自由基的作用下病毒复制増强。同时过多的自由基作用机体，会造成生物膜的脂质过氧化损伤，引起酶、氨基酸、蛋白质的氧化破坏等，从而引起机体的损伤。

1989 年日本学者Maeda 提出，流感病毒感染机体所产生的一系列症状及其后果并非此病毒直接引起，而是流感病毒激活机体免疫系统产生氧自由基作用的结果 。有研究报告, 流感病毒感染机体后，发生氧化应激有大量活性氧自由基( ROS) 产生，从而引起肺组织损伤。

先宏等研究证实，活性氮类自由基(reactive nitrogen species, RNS)参与SARS病毒感染猕猴肺损伤。

3 炎性因子风暴

临床观察到，重症新冠肺炎IL-2、IFN-y、IL-6、IL-10等显著升高。