膿毒癥免疫反應(yīng)的相關(guān)進(jìn)展*

譚麗媚 邵義明 張媛莉

廣東醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科,廣東省湛江市 524001

血小板是由骨髓造血組織中成熟巨核細(xì)胞的胞漿中脫落下來的具有生物活性的物質(zhì)。最新研究[1]發(fā)現(xiàn)，巨核細(xì)胞除了在骨髓、脾臟等組織產(chǎn)生血小板，還可通過血液循環(huán)至肺部，由肺循環(huán)中巨核細(xì)胞產(chǎn)生的血小板高達(dá)1 000萬/h，預(yù)計約占全身產(chǎn)生血小板總數(shù)的50%，肺是血小板產(chǎn)生和釋放的主要器官。血小板[2-4]的主要生理作用是維持止血，血小板在血管系統(tǒng)中循環(huán)的數(shù)量約100萬/μl，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過維持血管止血所需的血小板數(shù)量，因此血小板計數(shù)維持在如此高的水平，除了參與正常止血作用，對組織損傷或感染的宿主炎癥和免疫反應(yīng)也有重要貢獻(xiàn)[5]。人類血小板表達(dá)IgG抗體受體，而小鼠血小板完全沒有IgG受體，因此血小板在抗體介導(dǎo)的適應(yīng)性免疫反應(yīng)中所起的作用未被重視。血小板通過與不同類型的白細(xì)胞相互作用，并釋放大量免疫調(diào)節(jié)分子，從而發(fā)揮不同的免疫相關(guān)功能。血小板還通過改變形狀、分泌顆粒含量和聚集來對血管損傷作出反應(yīng)，通過與免疫系統(tǒng)相互作用并啟動宿主防御反應(yīng)，在血管損傷部位執(zhí)行哨兵任務(wù)[2，3，5]。

1 血小板通過TLR4調(diào)節(jié)先天性免疫反應(yīng)

血小板作為免疫細(xì)胞最相關(guān)的特征之一是toll樣受體(TLRs)的表達(dá)。TLRs[6]是一種模式識別受體，負(fù)責(zé)啟動炎癥和免疫反應(yīng)。它將病原體入侵的危險信號傳遞給先天性免疫系統(tǒng)，介導(dǎo)炎癥事件，最終激活適應(yīng)性免疫系統(tǒng)的免疫細(xì)胞，對入侵的病原體作出反應(yīng)。TLRs廣泛表達(dá)于免疫細(xì)胞和非免疫細(xì)胞中，包括樹突狀細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、淋巴細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞。在人類身上，已經(jīng)鑒定出10種TLRs。研究表明[7]，血小板通過TLRs的表達(dá)參與了對病原體的先天性免疫反應(yīng)，而且血小板通過表達(dá)免疫相關(guān)因子如TLR4和CD40L等，把適應(yīng)性免疫與先天性免疫相連接。Andonegui等人[8]首次發(fā)現(xiàn)并證實了血小板中TLR4的功能意義，表明革蘭陰性菌外表面的脂多糖(LPS)誘導(dǎo)的血小板減少是血小板-TLR4依賴性的。將野生型或TLR4缺陷型血小板轉(zhuǎn)移到LPS處理的小鼠體內(nèi)，發(fā)現(xiàn)血小板的TLR4是LPS誘導(dǎo)血小板減少和血小板聚集入肺的重要受體。高濃度的LPS會導(dǎo)致血小板與中性粒細(xì)胞之間的相互作用，從而刺激網(wǎng)狀網(wǎng)的形成，通過測定膿毒癥患者血中網(wǎng)狀網(wǎng)的產(chǎn)生，發(fā)現(xiàn)血小板的TLR4與膿毒癥的發(fā)生相關(guān)聯(lián)。研究報道稱，膿毒癥血小板減少癥患者的血小板活化，伴隨TLR4的表達(dá)而上調(diào)，表明TLR4信號通路可能介導(dǎo)血小板活化并釋放炎癥因子，且是膿毒癥血小板減少癥發(fā)生的關(guān)鍵機制。當(dāng)遭到病原體入侵時，LPS可通過TLR4刺激血小板產(chǎn)生細(xì)胞因子，提高功能性TLR4的表達(dá)，參與抗原識別，也可刺激血小板釋放血小板殺菌蛋白，從而殺滅細(xì)菌。研究還發(fā)現(xiàn)功能性TLRs可在巨核細(xì)胞上表達(dá)，內(nèi)毒素血癥時通過提高促血小板生成素(TPO)水平而增加新產(chǎn)生的血小板，增加血小板—中性粒細(xì)胞聚集物，從而參與炎癥反應(yīng)。相關(guān)研究報道[6-8]表明，細(xì)菌、病毒和無菌危險分子等與人血小板TLR4的相互作用在心血管疾病、失血性休克、感染性心內(nèi)膜炎、DIC、免疫和病毒介導(dǎo)的血小板減少等疾病的發(fā)病中起著重要作用，因此，TLR4可能成為膿毒癥預(yù)防和/或治療的靶點。

2 人血小板表達(dá)FcγRⅡA參與適應(yīng)性免疫

人血小板表達(dá)一種名為Fcγ受體ⅡA(FcγRⅡA)的抗體受體，它能與抗體和抗原相遇時形成的免疫復(fù)合物(抗體—抗原，ICs)相結(jié)合。FcγRⅡA[9-11]是人類血小板唯一表達(dá)的FcγR，也是血液中表達(dá)最多的受體，可以識別ICs和高親和力的IgG。FcγRⅡA是一種單鏈?zhǔn)荏w，能自主地傳遞信號通路，其胞外部分由兩個IgG樣結(jié)構(gòu)域組成，第二個結(jié)構(gòu)域介導(dǎo)與IgG結(jié)合，它的胞質(zhì)區(qū)含有一個免疫受體酪氨酸基激活基序ITAM，含有兩個容易磷酸化的酪氨酸，是免疫受體的特征。IgG通過f(ab)片段與病原體(包括細(xì)菌和病毒)表面的特定抗原結(jié)合，從而能引起FcγRⅡA介導(dǎo)的血小板活化，如血小板聚集、致密顆粒和a顆粒釋放、微囊形成等，這些物質(zhì)可活化先天性免疫細(xì)胞并激活適應(yīng)性免疫系統(tǒng)[12-14]，說明血小板具有非典型免疫細(xì)胞的特點，在適應(yīng)性免疫和先天性免疫中起橋梁作用。而且血小板FcγRⅡA還能結(jié)合并內(nèi)化聚集人IgG，提示血小板可能具有清除循環(huán)中可溶性IgG復(fù)合物的功能[15]。FcγRⅡA蛋白表達(dá)僅限于高等靈長類動物，并且沒有找到與FcγRⅡA相對應(yīng)的小鼠基因組，因此小鼠不表達(dá)FcγRⅡA，小鼠血小板完全沒有任何FcγRⅡA[13，16]。因此，ICS介導(dǎo)的小鼠免疫反應(yīng)強烈傾向于白細(xì)胞，而白細(xì)胞表達(dá)其他Fcγs，因此血小板在小鼠免疫復(fù)合物模型中起極小或者輔助作用。研究[16]發(fā)現(xiàn)，在血小板上表達(dá)FcγRⅡA的轉(zhuǎn)基因小鼠通過內(nèi)毒素、病毒或誘發(fā)過敏反應(yīng)的常用抗原進(jìn)行主動免疫，小鼠的血液中產(chǎn)生ICs時均表現(xiàn)出典型的膿毒性或過敏性休克癥狀。當(dāng)轉(zhuǎn)基因小鼠被注射熱聚焦IgG作為ICs的替代物時，也會發(fā)生這種反應(yīng)。研究還評估了ICs對血小板幾乎全部摘除或野生型(WT)小鼠無FcγRⅡA的影響，未觀察到膿毒癥或過敏性休克反應(yīng)，顯示血小板在此過程中的關(guān)鍵作用。在膿毒癥患者中，病原體入侵可以在血液中形成ICs，若在免疫個體中注射治療性抗體，可中和入侵的病原體，可能會改善預(yù)后。膿毒癥患者常伴血小板減少[2，5]，相關(guān)研究推薦血小板輸注治療，但是輸血小板可能加重膿毒癥或者過敏性休克。因為消除血小板FcγRⅡA不太可能導(dǎo)致出血的副作用，因此在膿毒癥患者輸血小板前使用拮抗劑阻止FcγRⅡA可能更安全[16]。

3 血小板通過分泌5-HT參與先天性和適應(yīng)性免疫

5-HT[15]主要作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的情緒、焦慮、精神病或記憶中的作用，95%以上5-HT存在于外周，其中大部分儲存在血小板中。活化的血小板中的致密顆粒能分泌5-HT，其為神經(jīng)遞質(zhì)，可以調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞，其中包括肥大細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞和單核細(xì)胞均能攝取5-HT。5-HT對嗜酸性粒細(xì)胞有趨化作用，表明5-HT對先天性免疫細(xì)胞的活性有顯著的影響。5-HT不僅僅在先天性免疫中有重要作用，也參與了適應(yīng)性免疫。研究[16]發(fā)現(xiàn)，選擇性5-HT再攝取抑制劑阻斷了血小板對5-HT的儲存，幾乎消除了轉(zhuǎn)基因小鼠對ICs注射引起的全身性休克反應(yīng)，而在缺乏Fcγ的野生型小鼠體內(nèi)注射5-HT則產(chǎn)生了休克反應(yīng)。Cloutier等[15]研究中所有的小鼠模型的血小板FcγRⅡA和5-HT均參與休克，而且FcγRⅡA與血小板減少有關(guān)。因此，在ICs介導(dǎo)的適應(yīng)性免疫反應(yīng)模型中，以革蘭氏陰性病原體相關(guān)分子模式(Pamp)、病毒或蛋白抗原為主的適應(yīng)性免疫主要涉及血小板、FcγRⅡA和5-HT，并表現(xiàn)為短暫的血小板隔離。休克時，血小板在肺和腦中被隔離，脫顆粒后又恢復(fù)循環(huán)，這表明在涉及抗體反應(yīng)的適應(yīng)性免疫過程中，活化血小板的壽命比預(yù)期的要長，這可能解釋了涉及免疫復(fù)合物的疾病中血小板的波動[16]。炎癥期間血小板的循環(huán)壽命延長，顛覆了以往對“血小板在激活后立即被清除”的認(rèn)識，未來可將血小板與免疫介質(zhì)之間的相互作用作為靶點，幫助我們設(shè)計更好地治療慢性和急性疾病的方法。Yicong Li等人[17]研究發(fā)現(xiàn)，膿毒癥期間內(nèi)皮細(xì)胞激活，從而引起血小板的活化，活化的血小板釋放5-HT并啟動其信號通路而引起微血管滲漏，進(jìn)一步加劇膿毒癥的發(fā)展。在盲腸結(jié)扎穿孔致膿毒癥小鼠(CLP)誘導(dǎo)膿毒癥后4h，血小板發(fā)生高反應(yīng)性，血漿中5-HT水平也顯著升高，表明血小板分泌5-HT在膿毒癥中的影響。內(nèi)皮細(xì)胞攝取5-HT的增加，加上5-HT信號傳導(dǎo)，破壞了膿毒癥的內(nèi)皮屏障功能。因此，調(diào)節(jié)內(nèi)皮細(xì)胞內(nèi)5-HT水平是改善膿毒癥相關(guān)微血管功能障礙和滲漏的新途徑。

4 展望

血小板是參與炎癥反應(yīng)的重要中介物，與膿毒癥、病毒血癥和過敏反應(yīng)高度相關(guān)。血小板的活化可以通過調(diào)節(jié)先天性及適應(yīng)性免疫反應(yīng)，從而參與急慢性疾病的發(fā)生發(fā)展過程。血小板和血小板衍生介質(zhì)與許多免疫細(xì)胞和血管相互作用，既能維持人類健康的穩(wěn)態(tài)狀態(tài)，又能調(diào)節(jié)疾病狀態(tài)中的炎癥反應(yīng)。因此，我們可以積極探索血小板在膿毒癥免疫反應(yīng)中的作用，選擇相應(yīng)的靶點，研究設(shè)計新藥物以達(dá)到治療膿毒癥的目的。