血小板在炎癥反應中作用的研究進展

陳珵，徐侃

(上海交通大學附屬第一人民醫(yī)院急診與危重病科，上海 20080)

血小板在炎癥反應中作用的研究進展

陳珵，徐侃

(上海交通大學附屬第一人民醫(yī)院急診與危重病科，上海 20080)

血小板以往被認為在維持血管壁完整性和出凝血過程中有著重要作用。而近年來，越來越多的研究證明，血小板在炎癥中也起重要作用。受到炎癥因子刺激后，血小板被激活后會釋放大量的細胞因子，參與宿主抗感染防御過程。本文就近年來血小板在炎癥過程中所起作用進行簡要綜述。

血小板；炎癥；血小板；活化

血小板(platelet，PLT)是血液有形成分之一。其來源于巨核細胞系，是最小的血細胞，也是直徑2～4 μm雙面微凸的無核圓盤狀細胞，由血小板膜(糖蛋白、磷脂)、血小板顆粒(致密顆粒、α-顆粒、溶酶體、過氧化物酶和線粒體)、血小板管道系統(tǒng)(開放管道、致密管道)和血小板骨架蛋白(肌動蛋白、微管蛋白)等構成[1]。血小板在外周血中可以存在5～10 d。

以往的研究認為血小板在維持血管壁的完整性和止血、血栓形成和傷口愈合等過程起重要作用，其能調節(jié)止血和凝血的生成，在出凝血過程中發(fā)揮不可或缺的作用，但除此之外，越來越多的研究認為血小板同炎癥反應相關，甚至參與全身炎癥反應綜合征。血小板及其產物直接或間接地參與炎癥反應的發(fā)生、發(fā)展過程。這可能與機體在炎癥過程中，血小板能識別與炎癥相關的病原微生物及其產生的各種信號有關，血小板被活化后可以產生大量的細胞因子和趨化因子，從而產生多種免疫效應及調節(jié)功能[2]。本文就血小板在炎癥反應中所扮演的角色出發(fā)，進行綜述。

1 血小板活化因子及其受體

血小板活化因子(platelet-activating factor，PAF)，主要由中性粒細胞、血小板、嗜酸性粒細胞、嗜堿性粒細胞、肥大細胞、內皮細胞和巨噬細胞等多種細胞產生。當這些細胞受到炎癥刺激便釋放血小板活化因子。其作為一種強活性的磷脂介質，最初是被認為其與血小板的聚集與分泌相關，發(fā)現其與血栓性疾病如缺血性心臟病、腦梗死等疾病相關，但后來越來越多研究發(fā)現其在多種炎癥性疾病如急性胰腺炎，哮喘，關節(jié)炎等疾病中起著至關重要的作用。

在正常情況下，體內合成少量的血小板活化因子能維持機體平衡。在受到內毒素、細胞因子、凝血酶、鈣離子載體等多種因素刺激時，體內可產生大量的血小板活化因子進而介導多種炎癥性疾病。因為首先血小板活化因子能有效促進血小板活化，引起血管通透性增加，增加水腫和滲出，同時能進一步激活炎癥細胞釋放各種炎癥介質加重炎癥反應。其次，血小板活化因子能增加中性粒細胞CD11b的表達和增加血小板-白細胞的聚集，血小板活化因子能使中性粒細胞形成中性粒細胞胞外陷阱，進而捕殺傷細菌，若胞外網狀結構功能受損甚至可導致或加重膿毒癥的發(fā)生發(fā)展。而血小板活化因子介導血小板-中性粒細胞產生炎癥效應的同時，繼而趨化炎癥細胞聚集、浸潤，進一步放大炎癥反應，釋放多種炎癥介質，引起內皮細胞損傷，甚至引起組織或臟器損傷，因此血小板活化因子在膿毒癥、休克、創(chuàng)傷中的調節(jié)及調節(jié)失衡均有重要影響[3]。

血小板活化因子要發(fā)揮生理作用，必須先與細胞膜上的血小板活化因子受體結合。故目前也有研發(fā)多種血小板活化因子受體拮抗劑，阻止血小板的聚集活化，控制炎癥反應。也有研究表示血小板活化因子受體在吸煙和慢性阻塞性肺疾病患者的小氣道和肺泡內高表達，血小板活化因子受體可能了參與其中炎癥反應，因此血小板活化因子受體也極可能成為慢性阻塞性肺疾病患者慢性氣道感染的潛在治療靶向[4-5]。

2 血小板微粒

血小板微粒(pathogen-associated molecular patterns，PMPs)，可由多種細胞細胞產生，如血小板、白細胞、淋巴細胞等。未受到刺激時，其在血小板內以原生的狀態(tài)存活。在血小板活化，如炎癥的背景下，血小板可釋放一種超微性囊泡，即血小板微粒。

血小板微粒已被證實可參與人體血栓形成與止血，其可協(xié)同血小板，促進血小板的聚集、血栓形成，參與內皮細胞的修復和血管形成。而其作為經典的細胞因子，血小板微粒也被證明其與炎癥反應相關。其機制首先是血小板微粒可活化內皮細胞和單核細胞，促進跨細胞間傳遞的趨化因子及調節(jié)激活正常T細胞表達和分泌的細胞因子兩者間的相互作用。另外，活化的單核細胞可進一步分泌釋放炎癥因子如TNF、白介素、粘附分子等，從而使內皮細胞受到損傷，使炎性細胞聚集，參與和促進炎癥反應等。其次，血小板微粒能刺激多種粘附分子在血管內皮細胞上的表達，如細胞間粘附分子-1。使單核細胞和中性粒細胞遷移粘附到內皮細胞，到達炎癥部位，從而參與炎癥反應[6]。

3 CD40/CD40配體

CD40屬于腫瘤壞死因子的超家族成員,其主要表達于B淋巴細胞、血管內皮細胞、成纖維細胞、單核巨噬細胞等細胞上。CD40L為CD40的配體，主要表達于如活化的CD4+T細胞、B淋巴細胞、內皮細胞、平滑肌細胞、單核巨噬細胞，包括在血小板均有表達。已有研究證實CD40/CD40L相互作用可以促進炎癥反應中多種趨化因子和細胞因子的產生。

正常情況下，靜息血小板表面不表達或僅有低水平的CD40L表達，當受到病原體入侵時，血小板被活化，能誘導CD40L的表達，并使其作用于內皮細胞、淋巴細胞上，觸發(fā)多種炎癥反應，即CD 40與CD40L結合誘導各種炎癥細胞產生各種促炎因子如白介素-1及白介素-2等，同時導致局部粘附分子的釋放，包括(細胞間黏附分子-1、血管細胞粘附分子-1、P-選擇素)，調節(jié)白細胞向炎癥部位的趨化和滲出，從而進一步參與炎癥過程。

其次，血小板在依賴CD40L的情況下可結合樹突狀細胞，促進樹突狀細胞的成熟和分化，同時通過樹突狀細胞抑制前炎癥因子IL-12p70和TNF，促進白介素-10的產生，影響炎癥反應；另外，血小板被激活后，產生的可溶性CD40L能通過激活如粒細胞、內皮細胞、淋巴細胞等誘導產生促炎因子，參與肺損傷的形成及血管相關炎性損傷及免疫反應。另外，血小板還能增強中性粒細胞產生活性氧的能力，從而參與炎癥反應[7-9]。故目前越來越多研究認為CD40/CD40L在血小板激活與炎癥瀑布之間起著至關重要的作用。

4 P-選擇素

P-選擇素(P-selectin)是一種高糖基化的單鏈跨膜糖蛋白，屬于粘附分子選擇素家族成員，又被稱為顆粒膜糖蛋白(GMP-140)、溶酶體膜蛋白(CD62P)、血小板活化依賴性顆粒表面膜蛋白(PADGEM)。

P-選擇素的分布主要在靜息血小板的α-顆粒和內皮細胞Weibel-Palade小體中。以往的研究顯示P-選擇素因可介導細胞粘附，其在血栓形成過程中起重要作用，故研究重點著重于P-選擇素與血栓性疾病之間的關系。而現有研究顯示，P-選擇素與炎癥反應，甚至膿毒癥有著密切關系。其主要作用機制是在受到炎癥刺激時，血小板活化，α-顆粒和Weibel-Palade小體迅速與細胞膜融合，而使P-選擇素呈現高表達狀態(tài)，P-選擇素暴露在活化的血小板膜上，與單核細胞、中性粒細胞表面的P-選擇素配體(PSGL-1)相互作用，促進血小板和內皮細胞與白細胞的粘附，促進白細胞趨化、粘附和移行，并使活化單核細胞分化為巨噬細胞，參與炎癥的形成與發(fā)展。已有大量文獻報道，血小板表面表達的P-選擇素升高與炎癥性腸病、急性肺損傷、膿毒癥相關[10]。

5 Toll樣受體

Toll樣受體(toll-like receptors，TLRs)是一類I型跨膜蛋白，由胞外區(qū)、跨膜區(qū)、胞質區(qū)組成。TLRs是一個受體家族，可識別病原相關分子模式，如細菌的脂多糖、脂肽等，其廣泛存在于機體白細胞、內皮細胞、單核細胞及各種組織，是機體抗炎癥免疫的主要蛋白。

大量研究報道在人類和小鼠的血小板上有TLRs 1～9的表達，其中有一部分是功能性Toll樣受體。當收到病原體攻擊時，血小板和中性粒細胞的相互作用可以使中性粒細胞胞外殺菌網絡的形成，隨后通過血小板上的TLRs和整聯蛋白，使血小板和中性粒細胞相互作用，導致NET的產物誘捕細菌并導致組織損傷，從而殺傷細菌。TLRs的作用不僅僅是作用于細菌產物，還有監(jiān)測細菌的功能，它可以和感染抗原相結合，然后將其遞呈給中性粒細胞和/或網狀內皮系統(tǒng)，參與炎癥反應[11-12]。

有大量研究表明TLRs與血小板活化密切相關。TLRs的表達顯著增加了血小板的活化。也有研究表明功能性TLRs可以在巨核細胞上表達，內毒素血癥時可以提高TPO的水平，提高新產生的血小板的水平，增加血小板-中性粒細胞聚集物，從而參與炎癥反應。

有實驗表明G-菌脂多糖(LPS)或者G+肽聚糖，與模式識別受體(pattern-recognition receptors，PRR)，如TLR4結合，或與核苷酸的寡聚化結構域相結合，通過模式識別受體出發(fā)的細胞內信號通路，識別PAMP，從而激活NF-κB，迅速并且產生大量的炎癥介質，同時誘導促凝血活性，如組織因子的表達[13]。脂多糖除了可刺激血小板通過TLR4釋放細胞因子，還可增加體內功能性TLR4的表達[14]，參與抗原識別，也可刺激血小板產生血小板殺菌蛋白。同時TLR4的表達還可以促進體內腫瘤壞死因子-α的表達，參與炎癥反應。

而TLR2可識別革蘭氏陽性菌、分枝桿菌及真菌的PAMP。血小板TLR2能促進血小板表面P-選擇素和整合蛋白Ⅱb/IIIa的表達，與此同時還能產生活性氧，參與炎癥過程[15-16]。

TLR5、TLR6分別能識別細菌的鞭毛及支原體的雙酰基脂肽；TLR9可識別細菌或病毒的未甲基化的CpG DNA等。病原體入侵后，TLR識別病原微生物，并和相應的配體節(jié)后產生信號轉導的級聯效應，相應的調控炎癥反應。

6 各種細胞因子/趨化因子

在受到炎癥刺激后，血小板活化，可產生和釋放多種具有調節(jié)炎癥作用的化學激動劑，如PF4、β-TG、MIP-1α等，這些細胞因子/趨化因子協(xié)助下血小板直接或間接的在炎癥反應過程中起著重要的作用。

血小板第4因子(platlet factor 4，PF4/CXCL4)是由血小板α顆粒合成的一種特異蛋白質，是一種多肽的四聚體，易結合并中和肝素。以往的研究著重在其易結合于血管內皮細胞表面的硫酸乙酰肝素上，以減慢凝血酶滅活過程，促進血栓形成。而現有研究表明，在肝素誘導的血小板減少綜合征，PF4與肝素結合，形成一種可被IgG識別的新生抗原。同樣的，可溶性PF4能結合細菌，并通過IgG在效應細胞形成新的識別部位，尤其是在革蘭氏陰性菌上，PF4與脂多糖的雙磷酸酯A有親和力。而新形成的復合物被吞噬細胞吞噬。因此，血小板在清除某種細菌上起了一定的作用[17]。也有研究表明，PF4能促進單核細胞存活，使單核細胞耐受凋亡，并誘導使其分化成巨噬細胞。另外PF4能提高中性粒細胞的粘附至未受刺激的內皮細胞及顆粒釋放，調控炎癥反應[18]。

血小板起源的β-血小板球蛋白(β-TG/CXCL7)，在誘導刺激的情況下，由α-顆粒釋放入血漿中，它能夠刺激并抑制中性粒細胞的活性[19]，調節(jié)炎癥反應。

血小板起源的巨噬細胞炎性蛋白1α(MIP-1α/ CCL3)對單核細胞、巨噬細胞及T細胞有強大的聚集作用，在炎癥反應中能趨化白細胞到病變部位聚集，并且能刺激嗜堿性粒細胞釋放組胺[20]，從而影響炎癥反應。

分泌的調節(jié)蛋白(RANTES/CCL5)可在P-選擇素的介導下沉積于微血管、內皮系統(tǒng)及單核細胞上，誘導如單核細胞整合素活化，使其趨向炎癥部位，同時誘導其產生促炎介質，調控炎癥反應[21]。

另外，有研究表明人類血小板還能表達多種功能性的細胞因子受體，如CCRl、CCR3、CCR4、CXCR4等，當其與配體結合后，通進一步激活血小板，從而引起血小板聚集和炎癥介質的釋放等反應[22]。其中這些受體中，研究最深入的當屬CCR3，它通過與其配體RANTES、MIP-1、MIP-2、MIP-4等的相互作用對嗜酸性粒細胞、嗜堿性粒細胞、肥大細胞和Th2細胞趨化和激活，調節(jié)炎癥反應。

7 白介素

活化的血小板可表達IL-1和IL-6，其中主要以IL-1β為主。其能誘導內皮細胞表達粘附分子，促進單核細胞、中性粒細胞等粘附到內皮細胞上，同時促進內皮細胞合成和分泌趨化因子，進一步提高血管通透性和白細胞募集趨化效應，參與炎癥反應[23-25]。

8 展 望

綜上所述，越來越多的研究表明，血小板在炎癥中發(fā)揮著重要的作用，血小板被激活后會釋放大量的細胞因子，血小板及其活化產物參與對細菌進行監(jiān)測及應答，在炎癥的發(fā)生發(fā)展中起了關鍵作用，直接或間接地參與宿主抗感染防御過程。這為抗血小板藥物在治療炎癥疾病中的應用提供了新的思路。

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Research progress of the role of platelets in the inflammatory response.

CHEN Cheng,XU Kan.Department of Emergency and Critical Medicine,Shanghai Jiao Tong University Affiliated First People's Hospital,Shanghai 200080, CHINA

All along,platelets were thought to play a very important role in maintaining the integrity of the vessel and the process of blood coagulation.In recent years,more and more studies have shown that platelets also play a significant role in inflammation.After stimulated by inflammatory factors,platelets were activated.Then,a large number of cytokines were released and involved in host defense against infection.In this paper,the progress of the role of platelets in the inflammatory process in recent years was briefly reviewed.

Platelets;Inflammation;Platelet;Activate

R331.1+43

A

1003-6350(2017）04-0623-04

10.3969/j.issn.1003-6350.2017.04.035

2016-05-21)

徐侃。E-mail：xukan2@medmail.com.cn