炎性反應在靜脈血栓栓塞癥過程的相關研究

閆丹丹 史家欣 李家樹

靜脈血栓栓塞癥(venous thromboembolism, VTE)由深靜脈血栓(deep venous thrombosis, DVT)和肺栓塞(pulmonary embolism, PE)組成，是一個多因素的過程。靜脈血流異常后激活內皮細胞，并與血小板、中性粒細胞和單核細胞協同作用，在完整的靜脈內傳播血栓[1]。對血栓的快速處理是改善VTE治療和預后的關鍵。雖然在臨床上應用抗凝療法能夠預防靜脈栓塞的傳播，但是迄今為止尚無針對炎癥而設計的相關治療。許多VTE的臨床和基礎研究提供關于VTE發生、發展中涉及的分子和細胞機制。本文將著重回顧白細胞及其各種亞型、血小板、細胞因子和趨化因子等在VTE形成和溶解過程中的作用機制，以期為探尋更多VTE的治療方法做出一定的參考。

一、炎性反應在VTE形成中的作用

1.血流停滯與缺氧：血液是靜脈氧氣唯一來源，血流停滯和缺氧被認為是導致血栓形成的主要機制[2]。缺氧一方面引發靜脈壁內皮細胞激活，促進黏附受體的表達和桿棒狀小體成分釋放，促進血友病因子(von willebrand factor, vWF)分泌及P-選擇素表達，從而介導炎性細胞募集[3,4]。另一方面引起活性氧合成，間接通過補體系統激活內皮細胞，促使內皮細胞凋亡被核因子NF-κB通路激活，加快局部炎癥的發生[5]。增加的活性氧能夠活化巨噬細胞，加速老化有關DVT的形成[6]。

2.白細胞：白細胞與活化靜脈內皮細胞間的作用構成血栓形成的主要部分。靜脈血流受限會引起白細胞的快速募集。下腔靜脈狹窄1h后，白細胞開始滾動并黏附于內皮細胞，5～6h后覆蓋整個細胞表面。檢查已形成48h后的靜脈血栓時，發現白細胞是主要細胞成分[7]。靜脈血栓內表達Ly6hi髓過氧化物酶的中性粒細胞占累積白細胞的70%，而Ly6G-F4/80+單核細胞占剩下的30%，淋巴細胞幾乎不存在，表明髓系白細胞在DVT中活躍聚集。

P-選擇素對VTE有預測作用。白細胞募集依賴于靜脈內皮細胞管腔一側的P-選擇素的暴露，當P-選擇素缺乏時，募集的白細胞降低了幾個數量級。盡管活化的血小板表達P-選擇素，助力白細胞浸潤到血栓，但血小板本身衍生的P-選擇素在白細胞募集中的作用并不突出[7]。

3.中性粒細胞:中性粒細胞為最早被吸引到血栓中的白細胞亞型之一。在PE實驗模型，浸潤肺動脈壁的中性粒細胞水平在2天達到峰值，8天后恢復至基線水平[8]。中性粒細胞募集到靜脈壁后會被激活形成一種由DNA、組蛋白和分泌顆粒成分等組成的網狀細胞外結構，叫作中性粒細胞胞外陷阱(neutropuil extracellular traps, NETs)[9]。中性粒細胞-血小板間的相互作用促進NETs的產生，進一步支持異常血栓形成。

NETs與靜脈血栓的形成密切相關[10]。NETs可以通過Toll樣受體激活炎癥，觸發靜脈血栓形成。Toll樣受體-9是一種信號模式，這種模式識別受體的缺乏與大面積靜脈血栓的增加有關，與狹窄無關[11]。NETs是獨立于纖維蛋白網絡中黏附血小板和紅細胞的支架，它促進血栓形成的另一機制是增強凝血級聯反應并降低抗凝活性。中性粒細胞通過結合FXⅡ因子和釋放NETs來支持凝血級聯的激活，同時中性粒細胞彈性蛋白酶和其他同NETs相關的蛋白酶會降解抗凝劑，證明血栓中的中性粒細胞對DVT隨后的增殖必不可少[12]。

4.單核細胞-吞噬細胞:被募集到靜脈壁的單核細胞和中性粒細胞是組織因子(tissue factor, TF)的主要來源。在一項基礎研究中，中性粒細胞表達TF信號很弱，而單核細胞顯示出強烈的TF信號[13]。與中性粒細胞比較，單核細胞更可能是TF的來源。

巨噬細胞是吞噬細胞的一種，它有兩種表型，M1型與促炎性細胞因子和組織損傷有關，M2型與抗炎性細胞因子和組織修復有關，兩者分別參與靜脈血栓形成的早期和晚期[14]。巨噬細胞在PE后大鼠的右心室損傷和重構中起核心作用[15]。病程早期，髓過氧化物酶和基質金屬蛋白酶-9活性升高，肌鈣蛋白釋放，組織學顯示巨噬細胞的存在。隨后幾周內，右心室流出道收縮功能下降，并隨著心肌細胞的壞死、膠原沉積和新生血管的出現而變得透明。PE后，肺動脈壁內巨噬細胞的數量增加，并在1天內達到峰值，4天內恢復到基礎水平。

5.血小板：血小板是靜脈血栓的主要參與者，在限流后早期被招募，參與天然免疫細胞的穩定積累[7]。沒有血小板的存在，血栓形成不會產生。炎性反應中血小板的參與同細胞因子和趨化因子的釋放有關，上述因子吸引白細胞并促進損傷部位的內皮黏附。血小板可能通過形成血小板-白細胞聚集體和白細胞相互作用，這些結合是通過激活血栓形成中細胞表面表達的黏附蛋白實現的。

在DVT形成中，血小板直接黏附在活化的內皮細胞或白細胞上，形成小型異性聚集[7]。血小板通過vWF與暴露的膠原結合，之后是A3結構與膠原的粘連，導致其A1結構域的結構改變。隨后改變的vWF的A1結構域與血小板表面糖蛋白受體Ib-IX-V的GPIb較大的亞基結合，在該位點形成穩定的血小板單層。表面受體GPVI和血小板整合素α2β1的激活通過釋放腺苷二磷酸和血栓素A2等活性分子來增強血小板的活化。激動劑和血小板受體與纖維蛋白網結合的雙重鞏固效應導致血小板堵塞或血栓的產生。較大體積的血小板有更多的表面受體，加速血小板間的相互作用和血凝塊的增殖，促進栓塞的傳播[16]。

血小板在自發性靜脈血栓形成中起關鍵作用。在Heestermans等[17]的實驗中，無法檢測到任何與影響中性粒細胞耗竭相關的表型。此外，在血小板耗盡的小鼠中未檢測到血栓，所以該研究推測血小板對于纖維蛋白的大量生成和血栓的形成特別重要。

除促凝血活性，招募的血小板還提供重要的促炎刺激，這是各種損傷相關分子模式的重要來源[18]。高遷移率族蛋白B1是一種促炎核蛋白，被招募到血管壁后，血小板暴露出高遷移率族蛋白B1，釋放到細胞外空間時起到損傷相關分子模式的作用[19]。血小板釋放損傷相關分子模式，可促使TF解密，促進血栓形成[20]。

6.組織因子、細胞因子、趨化因子及補體系統等：TF在靜脈血栓形成中或許起關鍵性作用。TF的凝血觸發效應通過內源性TF途徑抑制物的裂解轉化為更持久的凝血激活。TF途徑抑制物通過與Ⅹa因子結合并抑制其活性，從而發揮抗凝功能[21]。

細胞因子可將內皮細胞的正常抗凝和纖維蛋白溶解(以下簡稱纖溶)特性改變為促進血栓形成和阻止纖溶的激活狀態。細胞因子一般分為抗炎和(或)促炎性細胞因子。促炎性細胞因子有IL-6、IL-1、IL-8、TNF-α和可溶性CD40配體等[22]。促炎性細胞因子通過IL-6誘導肝臟的急性期反應。IL-1β主要分布在巨噬細胞和單核細胞內，是早期炎性反應的標志物。作為腫瘤壞死因子跨膜超家族成員之一的可溶性CD40配體，可誘導血管細胞和單核細胞產生TF，激活天然免疫系統[23]。

趨化因子如CXCL4，被驗證與NETs形成有關[13]。在大鼠PE模型中，趨化因子mRNA表達水平升高也證明這一點[24]。補體系統是凝血和血小板活化的強烈觸發因素，血小板的產物是補體級聯反應的有效引發劑[25]。推測補體系統和血栓形成途徑相互激活，從而導致血栓形成。

二、炎性反應在VTE溶解中的作用

當前關于炎癥在靜脈血栓溶解的報道較少。炎癥是VTE形成和溶解的中心，并直接關系到組織完整性和功能的恢復。中性粒細胞在靜脈血栓溶解的早期起關鍵作用，它存在于靜脈壁和血栓中，是通過纖維蛋白溶解和膠原溶解開啟溶栓的必要條件，而且它能與單核細胞協同調節纖溶所需纖溶酶的產生及活性[1]。在嚙齒動物模型中，中性粒細胞的耗竭導致靜脈血栓溶解受限，溶栓過程中伴隨著血栓面積和纖維化數量的增加[26]。中性粒細胞積極參與溶栓過程:大鼠嗜中性粒細胞減少會損害PE后血栓溶解，且血栓溶解與中性粒細胞浸潤同時發生[10]。中性粒細胞數量在VTE的急性期反應性增加，進而通過VTE溶解而減少。VTE中的中性粒細胞引起雙相免疫反應：早期大量中性粒細胞的激活導致PE后肺或心臟損傷，而晚期其激活對血栓溶解有很大的幫助[27]。中性粒細胞也促進單核細胞在血栓中的募集，隨著血栓的成熟，巨噬細胞最終成為血栓中主要的炎性細胞[24]。

血栓溶解的后期，分化的巨噬細胞浸潤到血栓中，產生各式趨化因子、細胞因子和基質降解蛋白酶，促進纖維蛋白溶解和組織重塑，最終恢復血流。將巨噬細胞趨化蛋白1直接注入實驗性靜脈血栓中，可以刺激血栓溶解，從而導致血栓的再通，但這一過程與單核細胞募集無關[7]。源自單核-吞噬細胞釋放的纖溶酶和DNase，促使NETs和纖維蛋白降解，推動恢復血流[11]。抗炎性M2型巨噬細胞在DVT溶解模型中起主要作用，因為CD20陽性M2型巨噬細胞對膠原分子的內吞作用已經被證明是體內膠原轉化的主要途徑[14]。巨噬細胞作為強大的吞噬細胞，也有助于清除凋亡的中性粒細胞和血栓內的其他蛋白質。

血小板生成素是一種造血細胞因子，巨核細胞的激活和血小板釋放的增強主要是由其刺激引起的[25]。IL-6的作用與肝臟中的血小板生成素生成的增強相關，并通過膜受體IL-6受體直接作用于巨核細胞。靜脈血栓炎癥時，促炎性細胞因子濃度增加，主要是IL-6濃度增加，導致巨核細胞倍體增加和胞質體積增大，從而導致大量血小板的產生[28]。國外一項研究發現，通過在全身注射抗體來中和IL-6能夠加速靜脈血栓的溶解，同時減少單核細胞募集和減少靜脈壁纖維化[1]。

TNF-α/TNF-Rp55信號軸也可以調節靜脈血栓的溶解。TNF-Rp55基因的缺失能夠抑制其溶解[29]。Luther等[14]研究證實，靜脈血栓形成導致大量趨化因子表達增加，導致效應記憶型T細胞重新聚集到血管壁，這些效應記憶型T細胞以非抗原依賴的方式激活，導致干擾素-γ的局部釋放，干擾素-γ表達的增加導致單核細胞和中性粒細胞重新聚集到凝塊中。此外，單核細胞和中性粒細胞的募集顯著降低基質金屬蛋白酶-9的表達，導致血栓的新生血管和再通，最終導致血栓溶解延遲[1]。

三、展 望

本研究總結了炎性細胞及其因子在VTE形成與溶解中的作用機制，但是它們在VTE形成與溶解過程中的動態演變過程尚未闡明清楚。當前的靜脈血栓預防和治療還局限于抗凝、抗血小板聚集等方式，容易發生出血等不良事件，且大多數患者需定期至醫院復查血凝等指標，帶來巨大的經濟壓力。炎癥對靜脈血栓具有雙向作用，探索其復雜聯系機制可以確定新的干預靶點，也能為今后的抗炎靶向治療提供依據。未來需要系統性、大規模的基礎和臨床試驗，探索抗炎能否作為靜脈血栓治療的新方案，并進一步明確抗炎的適宜時機和最佳劑量，以期為VTE患者的治療帶來裨益。