血小板在膿毒癥及其所致器官功能障礙發病中作用的研究進展

王怡寧，汪松，陸元蘭，喻安永，謝智慧

(遵義醫學院附屬醫院，貴州遵義563000)

膿毒癥是一種以免疫、內分泌系統紊亂和代謝反應失調為特征的復雜綜合征，可導致多器官功能衰竭、休克，其預后不佳，病死率高。器官功能障礙和免疫反應失調是膿毒癥發病的關鍵因素。研究表明，20%～50%的膿毒癥患者會出現血小板減少情況，血小板減少或功能缺陷是嚴重感染的危險因素。美國胸科醫師學會/美國重癥醫學會(ACCP/SCCM)在2016年更新的膿毒癥Sepsis3.0指南[1]中，已將血小板計數下降作為膿毒癥的診斷標準之一。研究發現，膿毒癥患者活化的血小板能夠釋放細胞因子，募集白細胞，與細菌和內皮細胞相互作用，并導致保護性血栓形成；但當血小板過度激活時，上述作用亢進，將導致器官損傷的出現。本文綜述了目前對血小板在膿毒癥及其所致器官功能障礙中致病作用的研究進展。

1 血小板在膿毒癥發病中的作用

1.1 過度活化導致凝血功能障礙 膿毒癥早期機體受到病原體入侵時，血小板可以定位于微生物侵入部位，是該處血管中產生防御作用最早、數量最

多的細胞。同時，活化的血小板可釋放有助于消除細菌繼發性炎癥反應的血小板抗菌蛋白，包括激肽原和血栓抑制素。此外，還有一些血小板抗菌蛋白是由凝血酶催化加工產生、與一種或多種血漿蛋白形成的局部殺菌復合物。活化的血小板激活凝血途徑，與凝血酶及纖維蛋白共同控制和消滅細菌并防止其向遠處播散。Wang等[2]通過盲腸結扎穿刺法制造膿毒癥小鼠模型，證實了膿毒癥動物的血小板衍生微粒和凝血酶含量顯著升高，可進一步導致凝血功能障礙。但是如果血小板的抗菌活性亢進，細菌或細菌產物引發血小板大量聚集，則可能導致血栓形成事件。

1.2 促進血小板-中性粒細胞復合物形成 Clark等[3]發現，血小板在體外實驗和膿毒癥小鼠模型中可導致中性粒細胞外網狀陷阱(NETs)形成。膿毒癥時，內毒素脂多糖刺激血小板活化，產生血小板Toll樣受體4(TLR4)，并誘導血小板與中性粒細胞黏附結合，形成血小板-中性粒細胞復合物，從而導致中性粒細胞激活并釋放非濃縮染色質骨架，其上覆蓋有組蛋白和抗微生物顆粒蛋白，形成骨架外纖維網以捕獲細菌，即NETs。血小板-中性粒細胞復合物形成的過程中，會消耗大量血小板及凝血因子，易導致凝血功能紊亂，促進彌散性血管內凝血(DIC)。因此，血小板-中性粒細胞復合物的形成及由此產生的免疫性血栓與NETs的聯合作用，會在一定程度上阻斷膿毒癥患者體內的細菌播散，并提供血管內免疫，防止細菌在膿毒感染期間傳播到遠隔器官。

1.3 損傷內皮細胞 膿毒癥時內皮細胞功能障礙是膿毒癥進一步發展為器官衰竭的關鍵因素。內皮細胞損傷主要由凝血功能失調及白細胞滾動兩方面導致。膿毒癥不僅是全身炎癥的一種狀態，也是一種凝血功能失調狀態。凝血功能是由內皮、可溶性血漿分子、血小板和白細胞介導的復雜系統。內皮合成并表達調節凝血功能至關重要的因子，如血管性血友病因子(vWF)、組織因子和1型纖溶酶原激活物抑制劑。 vWF是人血漿中最大的多聚體糖蛋白，通過將血小板受體與血小板糖蛋白GPIB-IX復合物橋接至暴露的內皮下膠原，來中和受損血管壁，以進行初始血小板黏附，進而導致血小板和纖維蛋白凝固，形成局灶性血管內皮損傷。

膿毒癥時，組胺、氧自由基等炎癥因子刺激血小板活化后，存在于血小板α顆粒和Weibel-Palade小體內皮細胞膜中的P-選擇素將迅速向血漿釋放，并與中性粒細胞、單核細胞和效應淋巴細胞上的P-選擇素糖蛋白配體-1相互作用，以啟動白細胞滾動。因此，P-選擇素是血小板介導的急性炎癥的最早介質之一。在已完成的小鼠實驗中，TNF-α、IL-1β及脂多糖均具有增加P-選擇素表達的作用，表明P-選擇素在慢性以及急性炎癥中具有損傷內皮的作用。

2 血小板在膿毒癥所致器官功能障礙發病中的作用

2.1 血小板與肺損傷 急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)是膿毒癥最嚴重的并發癥之一，其特征是肺泡毛細血管屏障通透性增加、肺水腫和嚴重低氧血癥。膿毒癥合并ARDS的發病機制包括血管內凝血、內皮損傷、肺泡表面活性物質損失、氧化應激等。Katz等[4]在膿毒癥合并ARDS死亡患者的尸檢中發現，肺血管中有血小板和中性粒細胞沉積，這使膿毒癥研究中的關注點轉移到血小板上。

從動物實驗到臨床研究中均有證據表明，血小板在ARDS發病中具有重要作用。Grommes 等[5]通過使用P-選擇素拮抗劑干擾血小板-中性粒細胞相互作用，發現血小板減少與肺間質中性粒細胞募集減少相關。de Stoppelaar等[6]在研究血小板與肺源性膿毒癥關系時，應用血小板減少癥模型小鼠，發現實驗組死亡率較對照組增加，通過反證法證明了血小板在膿毒癥中的免疫作用。孫鴻鵬等[7]通過前瞻性研究觀察了61例膿毒癥并AROS患者的血小板-單核細胞聚集體變化，發現其能作為判斷膿毒癥病情程度及預測ARDS的輔助指標。

2.2 血小板與急性腎損傷(AKI) AKI是膿毒癥的常見并發癥，其發病機制仍有爭議。在膿毒癥患者及動物模型中，已經發現腎臟中存在廣泛的白細胞浸潤，白細胞浸潤程度與腎臟損傷程度相關。儲存在血小板內的α-顆粒和內皮細胞中的P-選擇素參與膿毒癥腎臟中的白細胞募集。Singbartl等[8]研究發現，通過阻斷P-選擇素來減弱中性粒細胞在腎臟中聚集，可以保護小鼠免于AKI。

2.3 血小板與膿毒癥心肌病 膿毒癥患者中約64%會出現可逆性心功能不全，即膿毒癥心肌病，發病機制尚無統一定論。目前病因研究主要集中在體液因素、線粒體功能異常和白細胞募集等方面。Azevedo等[9]用離體心臟和乳頭肌制備物分別孵育來自膿毒癥患者及健康志愿者血漿中分離的血小板外泌體，發現膿毒癥休克患者的血小板外泌體能誘導心肌功能障礙。

2.4 血小板與DIC DIC是凝血功能障礙并發癥中最嚴重的一種，死亡率極高。膿毒癥患者中近80%有不同程度的凝血功能障礙。DIC是不受凝血級聯反應控制的、涉及全身凝血因子消耗和微血管血栓形成的疾病，并發癥包括血栓形成和出血，對于治療方法迄今尚無統一意見。研究發現，血小板在正常止血中起穩定血管內皮的關鍵作用。在炎癥狀態下，血小板還可以作為凝血因子激活和細胞募集的放大器。血小板-中性粒細胞復合物是血栓形成的平臺，也是引起NETs釋放的原因。抑制NETs形成似乎是阻斷膿毒癥患者進展為DIC的有效辦法，特別是抑制NET相關蛋白H4。Semeraro等[10]已通過實驗證明，抑制NETs形成可以保護膿毒癥動物模型免受DIC。Czaikoski等[11]通過給盲腸結扎穿刺法誘導的小鼠膿毒癥模型靜脈注射DNA酶分解NET后，可降低器官損傷的發生率。

3 抗血小板藥物在膿毒癥及其所致器官功能障礙中的應用

抗血小板藥物具有重要的抗炎作用，可以降低C-反應蛋白、P-選擇素和白細胞-血小板聚集，因此被認為是可能的膿毒癥預防和治療靶點。目前，抗血小板藥物根據藥理作用的不同主要分為4類：①血栓素A2(TXA2)抑制劑，代表藥物如阿司匹林，通過阻斷環氧酶-1直接抑制TXA2合成，抑制血小板黏附聚集活性；②二磷酸腺苷P2Y12受體拮抗劑，常見藥物為氯吡格雷，屬噻吩吡啶類藥物，通過抑制血小板膜P2Y12受體，從而阻止ADP介導的血小板活化；③血小板糖蛋白Ⅱb/Ⅲa受體拮抗劑，如阿昔單抗，為作用最強的抗血小板藥物；④其他類型，如蛋白酶激活受體-1受體拮抗劑等。其中TXA2抑制劑和P2Y12抑制劑是全球公認的心血管疾病的二級預防抗血小板用藥。

動物研究發現，抗血小板藥物可以減少血小板活化，并進一步抑制內毒素引起的缺血性器官損傷和白細胞活化[12]。Eisen等[13]報道，服用阿司匹林的膿毒癥患者死亡率較低。 Sossdorf等[14]也報道了類似的阿司匹林對膿毒癥患者生存的益處。相反，Valerio-Rojas等[15]研究了重癥膿毒癥或感染性休克的ICU患者，但發現使用抗血小板藥物和生存獲益之間沒有關聯。因此，抗血小板藥物在膿毒癥或膿毒性休克患者中作用的結果尚不一致，可能與這些研究中樣本量小或數據解釋困難有關。Tsai等[16]利用臺灣公民健康保險研究數據庫進行了一項多中心、大規模的隊列和巢式病例對照研究，結果表明，使用抗血小板藥物和膿毒癥患者的生存獲益之間存在相關性。

膿毒性多器官功能障礙作為膿毒癥并發癥中死亡率最高、預后最差的并發癥而受到廣泛關注。Sepsis3.0指南[1]在治療方面提出抗炎、血管活性藥物、液體復蘇等高推薦級別、低證據水平的方案，但綜合評定病死率并無明顯差別。先前的研究已經發現血小板與膿毒性多器官功能障礙之間存在密不可分的關系，學者們通過干預血小板功能、抑制血小板活性等方式預防膿毒癥患者發生多器官功能障礙，并發現抗血小板藥物與該病存在相關性[13, 14, 17, 18]。

綜上所述，血小板在膿毒癥及多器官功能障礙各自的發病機制中均起介導免疫細胞、內皮細胞和凝血因子激活，進而引起病情惡化的作用，抑制血小板是膿毒癥的治療靶標。因而有必要進行更多的深入研究，為抑制血小板在預防和治療膿毒癥方面尋找更多依據。