內皮細胞蛋白C受體與膿毒癥關系的研究進展*

梁燕冰 綜述，廖品琥 審校

(右江民族醫學院附屬醫院呼吸科，廣西百色 533000)

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·綜述·doi:10.3969/j.issn.1671-8348.2016.27.044

內皮細胞蛋白C受體與膿毒癥關系的研究進展*

梁燕冰 綜述，廖品琥△審校

(右江民族醫學院附屬醫院呼吸科，廣西百色 533000)

膿毒癥;內皮細胞蛋白C受體；活化蛋白C

膿毒癥是臨床常見、由感染引起的全身性炎癥反應綜合征(SIRS)，易發展成為嚴重膿毒癥和膿毒癥休克，甚至多器官功能障礙(MODS)。其病情發展迅速、治療費用高，醫療資源消耗大，病死率高[1-2]。在膿毒癥病情發展過程中，凝血系統的紊亂、尤其蛋白C系統功能的異常尤為突出。蛋白C系統主要包括蛋白C(PC)、內皮細胞蛋白C受體(EPCR)、蛋白S(PS)血栓調節蛋白(TM)及凝血酶，其終產物均為活化蛋白C(APC)。EPCR參與了PC的活化和膿毒癥的發生發展過程，下文簡述EPCR的一般性質及其在膿毒癥中的作用。

1　EPCR的一般性質

EPCR是PC/APC的高親和力內皮細胞表面受體，主要表達于大血管以及大部分小動、靜脈的內皮細胞表面[3]。雖然EPCR最初僅被界定為內皮細胞受體，但在血管平滑肌細胞、嗜酸性粒細胞、中性粒細胞、單核細胞、角化細胞、海馬神經元、心肌細胞、胎盤滋養層細胞也可檢測到它的表達[4]。

1.1EPCR的基因結構人EPCR基因(PROCR)位于20號染色體q11.2，全長約8 kb，含4個外顯子和3個內含子，可編碼由238個氨基酸組成的蛋白。第一個外顯子(1～24氨基酸殘基)可編碼信號肽及5′非翻譯區，第二(24～108氨基酸殘基) 和第三個外顯子(108～201氨基酸殘基)則編碼絕大多數胞外區域，而第四外顯子(201～238氨基酸殘基)編碼3′非翻譯區和剩余的蛋白[5]。EPCR基因5′ 側翼序列有兩個主要的轉錄起始位點，分別位于TATA盒元件下游的79 bp和82 bp處[6]。該區域還存在多個轉錄因子結合位點Sp1，對EPCR的表達具有重要作用[7]。EPCR基因的變異主要在內含子1的位點 C2532T、內含子 2多態性的C6333T、外顯子3多態性的C6622T、3′UTR多態性的C4078G和外顯子4多態性的A6936G[8-11]。

1.2EPCR蛋白結構人EPCR蛋白是一種多功能的Ⅰ型跨膜糖蛋白，在序列及三維空間結構上和CD1/MHC Ⅰ蛋白家族受體具有同源性。但與CD1/MHC Ⅰ受體不同的是，EPCR缺乏a3域，不能與β2微球蛋白相結合。EPCR有結合型EPCR(mEPCR)和血漿可溶性EPCR(sEPCR)兩種形式，其中mEPCR主要在血管內皮細胞表面表達。EPCR在金屬蛋白酶的作用下從內皮細胞表面脫落，形成sEPCR。

2　EPCR與膿毒癥的關系

EPCR作為APC生成的輔助因子，促進PC轉化為APC；EPCR還是APC的受體，通過與APC結合間接發揮抗凝、抗炎及保護血管內皮、促進血管新生的作用。而脫落入血的sEPCR仍保留與PC/APC結合的能力，且其親和力與mEPCR不相上下，與mEPCR相反，sEPCR起到抑制APC的作用。

2.1抗凝作用膿毒癥患者常合并凝血系統不同程度的紊亂[12-13]，早期為凝血系統的激活及血液呈高凝狀態，重癥時表現為彌散性血管內凝血(DIC)等。其可能的發病機制有：在膿毒癥早期，血液中的炎癥介質、菌體及其釋放的毒素，以及發熱、缺氧、休克等因素損傷機體微血管，激活FⅫ激肽釋放酶及緩激肽，促進凝血；血管內皮細胞以及單核細胞可在內毒素和細胞炎癥因子的影響下釋放組織因子，加上微血管的損傷均可使得組織因子直接暴露于血液中，激活凝血過程，促進凝血酶的生成[14]。凝血系統的激活刺激白細胞和內皮細胞釋放炎癥介質，進一步刺激凝血反應和內源性凝血途徑，最終導致DIC，導致嚴重膿毒癥、膿毒癥休克和多器官功能障礙的發生。膿毒癥時，EPCR通過促進APC的生成，抑制凝血系統的活化，間接發揮抗凝作用。APC的生成增加：(1)可與血漿中輔因子PS結合，并通過對FⅤa或FⅧa 的滅活以及阻斷FⅩa與血小板結合，對凝血級聯反應進行負反饋調節，抑制凝血酶酶原激活轉化為凝血酶[15]。(2)APC與纖溶酶原激活劑抑制物-I (PAI-I)結合，可避免纖維蛋白溶酶原激活劑的失活，促進纖溶酶原的激活，增加機體的纖溶活性；通過降低凝血酶原活化纖維蛋白溶解抑制劑(TAFI)的表達水平，促使纖溶酶原活性和纖溶酶的纖維蛋白降解活性增強[15]。同時，通過EPCR提呈的PC與凝血酶-TM復合物的親和力明顯升高，使EPCR-PC結合物加強了與凝血酶-TM復合物的結合[16]，促使凝血酶合成減少，引起TAFI水平降低，使機體纖溶活性增高，發揮了抗凝作用。

嚴重膿毒癥患者，由于細胞因子應答導致mEPCR表達下降，PC活化降低，且PC消耗導致血漿PC水平下降，均會引起血液中APC濃度的大幅下降，使得蛋白C系統抵抗膿毒癥相關有害作用減弱，促使微血栓形成和DIC發生[17]。

2.2抗炎作用EPCR在機體抵御膿毒癥時發揮重要作用。在膿毒癥動物模型中降低EPCR或阻斷APC與EPCR的結合，可以增強宿主對LPS的炎癥反應，導致死亡率升高[18]，提示EPCR在宿主防御和對抗膿毒癥過程中起關鍵作用。目前認為膿毒癥時EPCR抗炎的機制可能有：EPCR介導APC抑制TNF-α、IL-6表達[19]；EPCR可以直接抑制病原體介導的內皮細胞炎癥反應而發揮內皮保護作用[20]；EPCR與APC結合后，可促進凝血酶-TM復合物形成，凝血酶-TM復合物進一步促進TAFI活化，TAFI則通過抑制補體系統減輕全身炎癥反應[21]。

也有持不同觀點的學者提出，使用rhAPC治療膿毒癥休克患者，可以顯著降低IL-6、IL-8等炎癥介質以及纖維蛋白原和D-二聚體水平[22]，能明顯改善膿毒癥患者的預后；但利用EPCR單克隆抗體阻斷EPCR與APC的相互作用時，對患者的預后無影響[23]，表明EPCR與APC之間的關系還有待于進一步研究。在EPCR基因敲除的肺炎鏈球菌性肺炎大鼠，其細菌的增殖、炎癥介質的釋放明顯少于EPCR基因過表達的大鼠，表明EPCR參與了促炎癥反應[24]。不同學者的研究結果大相徑庭，甚至相反，造成這種結果差異的原因仍有待研究。

2.3保護血管內皮、促進血管新生EPCR與APC結合后可激活蛋白酶活化受體-1(PAR-1) ，活化有絲分裂原活化蛋白激酶(MAPK)，激活誘導血管內皮細胞增殖、DNA 合成增加并促進血管新生。當阻斷EPCR與APC的相互作用時，以上作用則被抑制，提示APC作用的發揮需要EPCR的存在[25]。對乳腺癌和胃癌細胞的研究也表明，EPCR 通過 EPCR/APC/PAR-1 信號通路，在血管形成、細胞增殖中起重要作用[26-29]。在凋亡十字孢堿引起的內皮細胞凋亡過程中，增加APC的濃度可以明顯抑制凋亡的發生，APC的抗凋亡作用在阻斷PAR-1或EPCR后被抑制[30]。在血管內皮細胞培養基中加入活化C蛋白也可以減少內皮細胞的凋亡[31]。APC的抗凋亡機制可能是通過抑制p53合成、上調內皮細胞抗凋亡基因如Bcl2的表達、下調促凋亡基因Bax表達而實現的，具有EPCR-PAR-1依賴性[32]。此外，APC通過下調NF-κB的表達，抑制腫瘤壞死因子的合成并下調血管細胞黏附分子、細胞間黏附分子和E選擇素的表達[33]。另外，基質金屬蛋白酶-2在促進血管新生的過程中，也需APC的激活，兩者并呈時間和劑量相關性[34]。也有新的研究表明，蛋白酶活化受體-3在APC的細胞保護作用發揮過程中起重要作用[35-36]。

2.4sEPCR的作用sEPCR抑制APC可能的機制有：與mEPCR競爭結合PC，從而抑制APC的產生；sEPCR阻斷APC與細胞表面磷脂的相互作用，防止底物活化凝血因子V與蛋白輔助因子膜復合物的形成。

促炎細胞因子如IL-1β、TNF-α通過激活MAPKs信號通路，加速EPCR從內皮細胞表面脫落，從而使得血漿sEPCR水平升高[37]。臨床研究表明，sEPCR和IL-6以及CRP之間存在正相關關系[38]，sEPCR水平升高的患者較易發展成為膿毒癥等[39]，均提示sEPCR既反映了內皮細胞損傷和凝血反應的情況，還參與了膿毒癥的炎性反應。

然而也有一些研究表明，在膿毒癥時sEPCR水平不變，甚至減少，這種差異可能是由用于測量sEPCR方法不同和(或)由研究人群EPCR H單倍型的頻率不同引起[40-41]。H3單倍型攜帶者與非攜帶者相比，sEPCR水平更高，研究人群中H3單倍型的攜帶者百分數的變化也可能影響最終結果[42]。

3　結　語

EPCR通過APC相互作用而間接發揮膿毒癥時的抗凝、抗炎及保護血管內皮、促進血管新生的作用，但仍有許多問題亟待解決。比如，膿毒癥時EPCR本身有無直接的抗凝及抗炎作用？如果有，其具體的作用機制是怎么樣的？這些問題的解決，將有助于膿毒癥的治療。

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國家自然科學基金資助項目(81560321)；2014年廣西醫學高層次骨干人才培養“139”計劃培養人選項目；廣西高校急重癥分子免疫研究重點實驗室項目(yy2015ky002)；廣西研究生教育創新計劃項目(YCSZ2015222)。作者簡介：梁燕冰(1993-)，在讀碩士，主要從事膿毒癥基因學機制的研究。△

，E-mail:1067532076@qq.com。

R631

A

1671-8348(2016)27-3867-04

2016-03-13

2016-05-25)