微粒在脂代謝紊亂介導的靶器官損害中作用的研究進展

蘆琛琛，馬坤嶺

(東南大學附屬中大醫院 腎內科，江蘇 南京 210009)

·綜 述·

微粒在脂代謝紊亂介導的靶器官損害中作用的研究進展

蘆琛琛，馬坤嶺

(東南大學附屬中大醫院 腎內科，江蘇 南京 210009)

脂代謝紊亂對動脈粥樣硬化、冠心病、脂肪肝、糖尿病及其并發癥等常見疾病的發生、發展有重要的影響。微粒是在細胞活化、凋亡過程中以出芽方式從細胞膜上脫落的微小囊泡，與脂代謝紊亂有著密切聯系。作者就微粒在脂代謝紊亂介導的靶器官損害中作用的研究進展進行綜述。

微粒； 脂代謝紊亂； 靶器官損害； 文獻綜述

脂代謝紊亂是許多重大疾病的關鍵性致病因素之一，嚴重威脅公眾健康。有調查顯示，存在脂代謝紊亂的患者發生靶器官損害的風險更大。因此，積極探索針對脂代謝紊亂的更加有效的治療方法和預防措施，已成為目前代謝性疾病研究領域的重大課題。

近年來，對微粒(microparticle，MP)的研究逐漸成為熱點。MP是在細胞活化、凋亡過程中形成的直徑0.1～1 μm的微小囊泡，其內包含多種活性成分，在多方面發揮著重要的生物學功能。針對MP和脂代謝紊亂的研究有助于闡明二者之間的聯系，加深人們對脂代謝紊亂性疾病的理解。MP的研究為脂代謝紊亂及其所介導的靶器官損害開辟了新的研究靶點，也為該類疾病的發生、發展提供了新的視角。

1 MP

MP(也稱微顆粒或微泡)的概念在1967年被Wolf以“platelet dust”的形式首次提出[1]。經過數十年的深入研究，MP不再被認為是無功能的細胞代謝產物，而是被定義為自細胞膜脫落的、包含多種生物活性成分的無核微小囊泡。幾乎所有的真核細胞都能夠釋放MP，而血循環中的MP絕大部分來源于血小板。即使形狀和大小相似，由不同細胞釋放的MP也具備不同的生物活性和功能。MP可存在于健康人的外周血中，但在許多疾病情況下，MP的水平明顯升高，反映出它潛在的研究價值。

1.1 MP的產生

多種因素(如細胞因子、凝血酶、內毒素、低氧和切應力等)能夠刺激MP的產生，但具體的機制尚不清楚。MP的產生主要有細胞的活化和凋亡兩條途徑。即使來源于同種類型的細胞，經這兩條途徑分別生成的MP在表型和數量上都存在差異。

在正常靜息的真核細胞中，細胞膜的雙分子層有其特定的脂質結構，即磷脂酰絲氨酸(phosphatidylserine，PS)主要存在于膜內層。細胞對活化刺激作出反應而生成MP的過程，最開始表現為細胞質內的鈣離子濃度經刺激因素調節而升高，隨即移位酶和混雜酶被激活、翻轉酶的活性被抑制，這3種蛋白酶可控制PS的移動和轉運，使得PS由細胞膜內層移動到外層；同時，鈣調蛋白酶被激活，細胞骨架蛋白降解，細胞膜囊泡化、脫落而產生MP[2]。

當前研究多著重于探索由血循環中的血小板、內皮細胞、淋巴細胞等產生的MP，實際上非循環細胞如腫瘤細胞、間充質干細胞等也可產生MP。除此以外，在特定的病理條件下，脂肪細胞、成纖維細胞等也可成為MP的來源。

1.2 MP的組成

1.3 MP的攝取與清除

MP的釋放可看作是一種清除應激信號的細胞保護性機制，這種機制在機體存在血管性疾病時被觀測到有明顯的減弱。Jansen等[6]指出，內皮細胞凋亡過程中的MP釋放，可作為避免鄰近內皮細胞受到更多損傷的一種反饋性保護機制。被釋放的MP一般停留在其母本細胞附近的胞外間隙，或進入體液循環而被不同細胞攝取來發揮其生物學作用。內皮細胞就可通過膜聯蛋白I/PS受體依賴途徑攝取MP，抑制p38的激活來減弱靶細胞的凋亡。每種來源的MP都會在其表面表達黏附分子，這些黏附分子也可能會影響到靶細胞對MP的攝取[7]。

1.4 MP的檢測手段

現階段用于檢測MP的技術有很多種，但MP的大小差異、低折射率、動態測量范圍的限定以及樣品處理方法等諸多因素都限制了檢測結果的準確性。

目前最常用的檢測方法是流式細胞術。流式細胞術可利用動態光散射(dynamic light scattering, DLS)對MP進行按直徑分布的定量分析，也可通過針對細胞表面抗原的熒光標記抗體來確定MP的母本細胞種類并進行計數[11]。

另外，電阻脈沖法(resistive pulse sensing, RPS)、電子顯微鏡(electron microscope, EM)、納米粒子跟蹤分析(nanoparticle tracking analysis, NTA)以及免疫印跡法和蛋白質組學分析等技術在MP的研究中亦有廣泛應用。篇幅有限，在此不作贅述。

2 MP的生物學作用

2.1 MP與炎癥

2.2 MP與凝血過程

2.3 MP與血管生成

另一方面，早期即有體外實驗證實，病理狀態下的高濃度EMP可誘導內皮細胞的凋亡，影響毛細血管網的形成，這一作用可能與增強的氧化應激相關。研究表明，EMP不僅可通過抑制心臟內皮NO合酶(endothelial NO synthase，eNOS)來抑制血管生成，且可加強高膽固醇血癥抑制血管生成的作用[20]。

2.4 MP在靶細胞間的交流作用

目前對MP的研究大多得出的是觀察性結論，對其具體的作用機制尚無確切的說法。然而，近年來越來越多的關注集中于MP在細胞間的crosstalk中所發揮的作用，這很可能成為我們闡明MP作用機制的一個切入點。

2.4.2 MP通過受體與靶細胞表面結合 存在于MP與靶細胞之間的緊密相互作用會引起一種近分泌形式的信號傳導，而MP能夠將這種信號傳送至較遠的靶細胞，或是去激活對這種信號傳導起到調節作用的生物活性物質。MP對膜受體的轉運可改變靶細胞的表型，提高靶細胞對不同活化刺激的敏感性[2]。

3 MP在脂代謝紊亂介導的靶器官損害中的作用

3.1 MP在脂代謝紊亂介導的心血管疾病發生中的作用

血脂異常是心血管疾病(cardiovascular diseases，CVD)的主要危險因素之一。動脈粥樣硬化及其不穩定斑塊破裂以及在此基礎上血栓的形成，是發生心血管事件的重要原因。

3.2 MP在脂代謝紊亂介導的肝損傷中的作用

3.3 MP在脂代謝紊亂介導的腎損傷中的作用

慢性腎臟疾病(chronic kidney disease, CKD)如糖尿病腎病(diabetic nephropathy, DN)、腎病綜合征等都伴有脂代謝紊亂的表現，而血脂異常亦可加速腎臟疾病的發生與發展。研究表明，處于CKD 3～4期的DN患者在接受降脂治療后，其體內促凝性MP的數量明顯減少，有利于降低其動脈粥樣硬化并發癥的發生率。

有研究指出，DN患者所存在的脂代謝紊亂與腎臟病變和糖代謝紊亂均相關，相比于單純的腎病患者有更強的危害性。有研究觀測到，腎臟足細胞在機械牽拉和高糖應激的情況下可產生MP，這些MP可早于蛋白尿作為糖尿病腎臟損害的早期標志物。此外，氧化應激在糖尿病及其并發癥的發展過程中有重要地位，高糖狀態下機體可由多種通路產生ROS，引起細胞和組織的損傷。近來也有文獻報道，內皮細胞MP含有NADPH氧化酶的多個亞單位，能夠產生ROS來引發內皮細胞損傷和血管炎癥[30]。

4 結 語

作為機體內細胞活化和凋亡過程的產物，MP所具備的多種重要生物學功能毋庸置疑，在未來的臨床工作中有著廣闊的應用前景。然而目前我們對MP的認識和了解有限，因此，對其作用機制的深入研究，有助于我們進一步理解MP與疾病間的密切聯系，從而探索更加有效的病情監測方法和治療措施。

[8] LITVACK M L,POST M,PALANIYAR N.IgM promotes the clearance of small particles and apoptotic microparticles by macrophages[J].PLoS One,2011,6(3):e17223.

國家自然科學基金資助項目(81470957)；江蘇省自然科學基金資助項目(BK20141343)

R589.2

A