膿毒癥相關(guān)性血小板減少癥的研究進(jìn)展

程 蓮,何 鑫,劉志武,金鳳玲

(1.蘭州大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院，甘肅 蘭州 730000；2.蘭州大學(xué)第一醫(yī)院檢驗(yàn)科，甘肅 蘭州 730000；3.蘭州大學(xué)第一醫(yī)院醫(yī)院感染管理科，甘肅 蘭州 730000)

膿毒癥被定義為“感染調(diào)節(jié)宿主反應(yīng)引起危及生命的器官功能障礙”[1]。膿毒癥患者的死亡與多器官功能衰竭(MOF)的發(fā)生有關(guān)。MOF發(fā)生的部分原因是微血管血栓形成和內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙，包括血小板減少。血小板減少是公認(rèn)的膿毒癥預(yù)后不良表現(xiàn)，與病死率和重癥監(jiān)護(hù)病房(ICU)住院時(shí)間成正比[2]。目前為止，人們已經(jīng)證實(shí)血小板具有多種生物學(xué)功能，不僅在止血和血栓形成方面，而且在宿主防御、炎癥、免疫反應(yīng)、組織修復(fù)和再生方面也有重要作用[3-4]。血小板是止血和炎癥的主要效應(yīng)細(xì)胞，在膿毒癥及其并發(fā)癥中扮演重要角色。血小板可促進(jìn)炎癥、彌散性血管內(nèi)凝血(DIC)和微血栓形成的發(fā)展，進(jìn)而導(dǎo)致MOF。血小板的不適當(dāng)聚集和活化是膿毒癥相關(guān)性并發(fā)癥(如急性肺損傷和急性腎損傷)發(fā)生的關(guān)鍵事件。臨床上，血小板減少與膿毒癥導(dǎo)致多器官功能障礙密切相關(guān)[3]。本文就膿毒癥相關(guān)性血小板減少的機(jī)制及治療進(jìn)行綜述。

1 發(fā)病機(jī)制

1.1 血小板生成減少 血小板是骨髓中成熟的巨核細(xì)胞胞漿脫落的小塊胞質(zhì)。當(dāng)膿毒癥患者發(fā)生血小板生成減少時(shí)，主要是因?yàn)楣撬柚芯藓思?xì)胞的生長受到抑制。膿毒癥發(fā)生時(shí)，細(xì)菌、病毒及真菌等病原體及其產(chǎn)生的毒素均可抑制骨髓巨核細(xì)胞的成熟及分裂。感染時(shí)機(jī)體產(chǎn)生的炎癥介質(zhì)以及免疫反應(yīng)失調(diào)過程中產(chǎn)生的一些免疫調(diào)節(jié)因子也可抑制骨髓巨核細(xì)胞的功能。機(jī)體的狀態(tài)如營養(yǎng)不良以及治療過程中使用的某些藥物亦對骨髓巨核細(xì)胞產(chǎn)生抑制作用。巨核細(xì)胞的生長、增殖、分化、成熟和血小板的生成主要是靠血小板生成素調(diào)節(jié)[5]。故當(dāng)血小板生成素受到干擾而減少時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致血小板生成降低，最終導(dǎo)致其數(shù)量減少[6]。

1.2 血小板消耗 膿毒癥可導(dǎo)致機(jī)體凝血系統(tǒng)激活和免疫反應(yīng)失調(diào)，最終發(fā)生DIC，其特征是微血栓形成和出血。據(jù)統(tǒng)計(jì)，超過1/3的嚴(yán)重膿毒癥與DIC有關(guān)[7]。膿毒癥的促炎反應(yīng)可導(dǎo)致凝血系統(tǒng)激活，后者會(huì)導(dǎo)致凝血酶的生成和血小板活化。血小板被活化后可與內(nèi)皮細(xì)胞黏附，也可黏附在循環(huán)白細(xì)胞上形成血小板-白細(xì)胞聚集(PLA)，然后PLA通過正反饋的形式使失調(diào)的宿主反應(yīng)不斷放大[8-10]。在上述過程中，血小板不斷被消耗，不能回到血液循環(huán)中，最終使血小板數(shù)量下降[11]。因此，在膿毒癥合并DIC的病例中，發(fā)生血小板減少癥的部分原因可解釋為消耗性凝血病。

1.3 血小板滯留 注射脂多糖(LPS)后，大鼠脾的邊緣區(qū)中有大量血小板聚集，血小板聚集在脾邊緣區(qū)的位置似乎與巨噬細(xì)胞的存在有關(guān)[12]。CD169+巨噬細(xì)胞作為脾邊緣區(qū)巨噬細(xì)胞的一個(gè)子集，是宿主在循環(huán)中遇到病原體的第一道防線，并積極參與對細(xì)菌和病毒感染的防御[13-14]。靜脈注射的LPS主要被脾邊緣區(qū)的巨噬細(xì)胞吞噬，皮下注射的LPS在引流淋巴結(jié)的CD169+巨噬細(xì)胞膜內(nèi)或膜上被發(fā)現(xiàn)[12]。因此，可推斷注射的LPS能被脾CD169+巨噬細(xì)胞攝取，進(jìn)而誘導(dǎo)其活化和釋放細(xì)胞因子，從而激活血小板，形成大量血小板聚集[12]。此外，在LPS誘導(dǎo)的炎癥條件下，輸注的人血小板不僅可以與大鼠體內(nèi)激活的內(nèi)源性血小板相互作用，也能與大鼠的其他細(xì)胞(如中性粒細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞)相互作用[12]。這些相互作用可能導(dǎo)致更多的血小板被滯留、消耗在脾中。

當(dāng)病原體進(jìn)入肝微血管時(shí)，其會(huì)激活組織內(nèi)的巨噬細(xì)胞(竇狀內(nèi)皮細(xì)胞和庫普弗細(xì)胞)。據(jù)報(bào)道，血小板與肝的庫普弗細(xì)胞協(xié)同作用，可消除蠟樣芽孢桿菌和耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)引起的血流感染[15]。在未感染的情況下，血小板通過GPIb與庫普弗細(xì)胞上表達(dá)的血管性血友病因子(vWF)結(jié)合而相互作用。然而，當(dāng)機(jī)體受到感染時(shí)，庫普弗細(xì)胞先迅速捕獲細(xì)菌，隨后血小板在庫普弗細(xì)胞表面聚集，再通過GPIb與固定在庫普弗細(xì)胞表面的vWF結(jié)合，包裹細(xì)菌。此過程血小板和庫普弗細(xì)胞需要通過αIIbβ3進(jìn)行相互作用才能形成穩(wěn)定的聚集體[16]。因此，膿毒癥期間血小板與肝中的庫普弗細(xì)胞形成聚集體，滯留在肝中，也是造成外周血小板減少的原因之一。

研究[17]表明，在LPS進(jìn)入后，血小板通過與肺、肝中黏附的中性粒細(xì)胞結(jié)合而在肺和肝中被隔離，使外周血小板減少。在膿毒癥期間，細(xì)菌中脂多糖的脫落不適當(dāng)?shù)丶せ钪行粤＜?xì)胞，并導(dǎo)致中性粒細(xì)胞卡在肺毛細(xì)血管和肝血竇中[17]，此也是外周血小板減少的原因之一。

1.4 血液稀釋 Bedet等[18]研究發(fā)現(xiàn)膿毒癥伴血小板減少組患者血漿蛋白濃度、凝血酶原比值和纖維蛋白原濃度明顯低于對照組，而乳酸水平和累積體液平衡(至血小板計(jì)數(shù)最低時(shí))相比對照組顯著升高。表明血小板減少與低蛋白濃度、低凝血酶原比值和高體液平衡之間存在著某種關(guān)系，這種關(guān)系可能是血液稀釋作用所引起。膿毒癥初期，機(jī)體大量靜脈輸液，尤其是那些組織灌注不足(乳酸水平升高)的患者，大量靜脈輸液可導(dǎo)致血漿蛋白濃度降低、外周血小板計(jì)數(shù)減少。

1.5 血小板破壞增多 血液中有大量的血小板及其免疫受體，全身性免疫觸發(fā)劑也可在循環(huán)中(即在無內(nèi)皮或組織損傷的情況下)激活血小板。當(dāng)免疫宿主中的抗體識(shí)別出血液中的微生物抗原或其毒素時(shí)，在膿毒癥期間也會(huì)形成免疫復(fù)合物(IC)[19]。IC與細(xì)胞反應(yīng)之間的病理聯(lián)系是由Fcγ受體(FcγR)家族成員介導(dǎo)的。FcγRIIA是低親和力受體，也是人類血小板中唯一表達(dá)的FcγR，因此是血液中表達(dá)最豐富的受體[20]。研究[19-21]表明，使用內(nèi)毒素、病毒或其他常用抗原感染轉(zhuǎn)基因小鼠(血小板和某些白細(xì)胞上可表達(dá)FcγRIIA的小鼠)時(shí)，小鼠體內(nèi)均可發(fā)生免疫反應(yīng)，產(chǎn)生ICs，出現(xiàn)典型的膿毒血癥或過敏性休克的癥狀。當(dāng)對轉(zhuǎn)基因小鼠注射熱聚集的IgG(作為ICs的替代物)時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)上述癥狀。研究人員評估ICs對幾乎去除了所有血小板(>98%)的小鼠或缺乏FcγRIIA的野生型小鼠的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，小鼠未發(fā)生敗血癥休克或過敏性休克反應(yīng)，表明血小板在循環(huán)IC誘發(fā)的休克過程中起關(guān)鍵作用[21]。

唾液酸是一種廣泛存在于生物體內(nèi)的天然糖酸化合物。血小板膜上糖蛋白鏈的末端被唾液酸覆蓋，以保護(hù)血小板不被破壞。唾液酸酶，也稱為神經(jīng)氨酸酶，是唾液酸釋放的糖苷外切酶，其在自然界中可催化唾液酸和唾液酸共結(jié)合物末端唾液酸[22]。唾液酸酶廣泛存在于病毒、細(xì)菌和哺乳動(dòng)物細(xì)胞中。此外，靜息血小板也含有唾液酸酶的內(nèi)池[22]。無論是內(nèi)源性還是外源性唾液酸酶都可以水解血小板糖蛋白末端的唾液酸部分。多項(xiàng)鼠模型研究[23]表明，在感染期間釋放或上調(diào)唾液酸酶會(huì)加速水解血小板糖蛋白中的唾液酸，導(dǎo)致血小板被破壞。去唾液酸化會(huì)導(dǎo)致血小板上β-半乳糖殘基暴露，肝細(xì)胞上的微粒體可識(shí)別該殘基，并最終導(dǎo)致血小板被肝吞，說明去唾液酸化是疾病導(dǎo)致血小板減少及輸注血小板后血小板減少的部分原因[22]。

1.6 血小板被激活 在膿毒癥中，炎癥和凝血級聯(lián)反應(yīng)的觸發(fā)，以及內(nèi)皮細(xì)胞的損傷，都會(huì)導(dǎo)致血小板激活，再通過與病原體的直接相互作用而得到進(jìn)一步激活。在完整的循環(huán)系統(tǒng)中，血小板以高剪切速率循環(huán)，并通過內(nèi)皮細(xì)胞分泌的前列環(huán)素和一氧化氮維持在非活性狀態(tài)。在膿毒癥期間，炎癥誘導(dǎo)的凝血反應(yīng)會(huì)生成大量凝血酶。凝血酶在血小板激活過程中起重要作用，可激活血小板膜上的蛋白酶激活受體(PAR)1、PAR3和PAR4，最終使血小板活化、聚集[24]。膿毒癥的發(fā)病機(jī)制還表現(xiàn)為內(nèi)皮細(xì)胞損傷、凋亡，內(nèi)皮下膠原暴露，同時(shí)大量的vWF從內(nèi)皮細(xì)胞中釋放，分別與血小板上的GPVI及GPIbα-GPIX-GPV結(jié)合，介導(dǎo)血小板活化、聚集[25]。此外，內(nèi)皮細(xì)胞也可表達(dá)組織因子(TF)，分別與血小板上的GPVI和GPIbα-GPIX-GPV結(jié)合，介導(dǎo)血小板活化、聚集[25]。TF可通過啟動(dòng)外源性凝血途徑，產(chǎn)生大量的凝血酶，從而啟動(dòng)大量的血小板活化以及血小板和免疫細(xì)胞的聚集。在細(xì)菌感染所致的膿毒癥中補(bǔ)體系統(tǒng)也會(huì)被激活[24]。血小板在先天性免疫反應(yīng)過程中被激活可產(chǎn)生幾種蛋白質(zhì)，這些蛋白質(zhì)有助于微生物的溶解和炎癥反應(yīng)的調(diào)節(jié)，并將先天免疫與適應(yīng)性免疫反應(yīng)聯(lián)系起來。補(bǔ)體成分C1q還可以通過C1q受體(C1qR)激活血小板。Kerrigan等[24]通過加熱血清或用酵母多糖去除補(bǔ)體蛋白而使補(bǔ)體失活可抑制金黃色葡萄球菌ClfA或ClfB(Q235A)引起的血小板活化和聚集，表明補(bǔ)體在誘導(dǎo)血小板活化和聚集中意義重大。

近年來，多種細(xì)菌均被證明可通過一種在血小板上表達(dá)，并結(jié)合IgG的I型跨膜受體FcγRIIa(Mr35-40 kda)激活血小板[24]。抑制FcγRIIa受體可防止多種細(xì)菌感染引起的血小板聚集[24]。事實(shí)上，F(xiàn)cγRIIa需要GPIIb/IIIa或GPIba受體的聚集才能觸發(fā)血小板活化。Boylan等[26]也證明FcγRIIa在GPIIb/IIIa介導(dǎo)的外向內(nèi)信號放大過程有重要作用。纖維蛋白原是連接血小板的橋梁，活化的GPIIb/IIIa可通過與其結(jié)合，從而介導(dǎo)血小板活化，活化的血小板通過促進(jìn)凝血級聯(lián)、TXA2和ADP的釋放，進(jìn)一步促進(jìn)血小板活化。血小板活化可導(dǎo)致形態(tài)改變、聚集形成、顆粒物釋放和血小板微粒脫落。

此外，介導(dǎo)血小板-細(xì)菌相互作用的還有其他血小板受體GPIBα、PAR1、補(bǔ)體受體C1QR和Toll樣受體(Toll-like receptors，TLR)。膿毒癥與細(xì)胞大量死亡有關(guān)，細(xì)胞死亡后會(huì)釋放出組蛋白，組蛋白通過與血小板TLR2和TLR4結(jié)合，促進(jìn)凝血酶生成。Blair等[27]研究發(fā)現(xiàn)，肺炎鏈球菌以依賴TLR2的方式誘導(dǎo)血小板聚集和致密顆粒的分泌，用抑制性TLR2抗體預(yù)孵育血小板可抑制肺炎鏈球菌誘導(dǎo)的血小板聚集和致密顆粒的分泌，此外還發(fā)現(xiàn)，牙齦卟啉單胞菌也以依賴TLR2的方式誘導(dǎo)血小板與中性粒細(xì)胞聚集，TLR2缺陷小鼠這種反應(yīng)顯著降低，顯著突出了TLR2受體在牙齦桿菌血小板識(shí)別中的重要性。注射LPS可導(dǎo)致野生型(WT)小鼠發(fā)生血小板大量減少，但TLR4缺陷小鼠不會(huì)發(fā)生血小板聚集[28]。血小板TLR4活化還誘導(dǎo)血小板與中性粒細(xì)胞黏附結(jié)合，從而導(dǎo)致中性粒細(xì)胞的強(qiáng)烈活化和中性粒細(xì)胞細(xì)胞外陷阱(NETs)的形成[29-30]。NETs是一種復(fù)雜的DNA網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，具有中性粒細(xì)胞蛋白水解酶活性，在感染初期可以捕獲、中和并殺死細(xì)菌、真菌、病毒和寄生蟲，被認(rèn)為可以防止病原體傳播[17]。然而，如果調(diào)節(jié)不當(dāng)，NETs也會(huì)損傷機(jī)體自身細(xì)胞和組織。

2 關(guān)于膿毒癥相關(guān)性血小板減少癥的治療

2.1 輸注血小板 增加血小板減少癥患者血小板最常見的臨床治療方法是血小板輸注。2016年膿毒癥生存指南[31]中指出：對于嚴(yán)重膿毒癥患者，建議在無明顯出血的情況下，當(dāng)血小板計(jì)數(shù)≤10×109/L時(shí)，應(yīng)預(yù)防性輸注血小板；當(dāng)血小板計(jì)數(shù)≤20×109/L時(shí)，但患者有顯著的出血風(fēng)險(xiǎn)，也應(yīng)預(yù)防性輸注血小板。對于活動(dòng)性出血、手術(shù)或侵入性手術(shù)，建議增加血小板計(jì)數(shù)(≥50×109/L)。理論上，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單位劑量的血小板輸注可使血小板計(jì)數(shù)增加20×109/L，但實(shí)際由于資源匱乏、輸血相關(guān)免疫和感染并發(fā)癥、輸血無效和血小板抗體產(chǎn)生等原因，臨床上輸注血小板需嚴(yán)格掌握其輸注指征，并結(jié)合患者病情進(jìn)行合理、有效地輸注。

2.2 白細(xì)胞介素(IL)11 IL-11是一種血小板生長因子，重組人白介素-11(rhIL-11)可誘導(dǎo)巨核細(xì)胞成熟、脫落產(chǎn)生血小板。此外rhIL-11還參與調(diào)節(jié)其他非造血細(xì)胞的活性，包括調(diào)控腸上皮細(xì)胞生長、破骨細(xì)胞增殖、宿主反應(yīng)和釋放炎癥因子[32]。Schwertz等[33]報(bào)道rhIL-11可促進(jìn)血小板數(shù)量增加，降低TNF-α和IL-6的表達(dá)，減輕機(jī)體炎癥反應(yīng)，最終降低血小板減少癥患者病死率。然而，rhIL-11不能增加巨核細(xì)胞數(shù)量，且其臨床療效相對較慢。此外，rhIL-11本身是一種炎癥因子，有許多不良反應(yīng)(包括水鈉潴留、組織水腫、胸腔積液、急性肺水腫、心律失常)，限制了rhIL-11在膿毒癥中的臨床應(yīng)用[3]。

2.3 唾液酸酶抑制劑 奧司他韋(oseltamivir)是一種臨床上使用廣泛且效果明顯的抗流感藥物。其是一種病毒唾液酸酶抑制劑，可通過阻止子代病毒粒子的釋放，從而達(dá)到限制感染擴(kuò)散的效果。多項(xiàng)研究[34]表明，奧司他韋可用于治療感染相關(guān)性血小板減少癥，可提高血小板減少癥患兒和成人流感患者的血小板計(jì)數(shù)。Grewal等[35]研究發(fā)現(xiàn)，將血小板計(jì)數(shù)<50×109/L的嚴(yán)重膿毒癥患者隨機(jī)分為單獨(dú)使用抗菌藥物或聯(lián)合使用奧司他韋組，結(jié)果表明，在抗菌藥物治療中加用奧司他韋可顯著提高血小板應(yīng)答率，縮短血小板恢復(fù)時(shí)間，減少血小板輸注。表明血小板去唾液酸化是敗血癥期間血小板減少癥的一種新機(jī)制，為化膿性血小板減少癥的臨床治療提供有價(jià)值的理論基礎(chǔ)和治療靶點(diǎn)。

2.4 促血小板生成素(TPO) TPO可刺激巨核細(xì)胞形成的各個(gè)階段，尤其增加血小板數(shù)量。此外，TPO也可通過改善T淋巴細(xì)胞功能，調(diào)節(jié)炎癥介質(zhì)釋放，減輕內(nèi)皮細(xì)胞損傷，最終減少血小板聚集和消耗[36]。Wu等[37]研究發(fā)現(xiàn)，與對照組相比，重組人血小板生成素(rhTPO)組血小板明顯更快地恢復(fù)至正常水平，并在研究結(jié)束時(shí)顯著升高。此外該研究還發(fā)現(xiàn)，接受rhTPO治療(ITPO)組接受血小板輸注的可能性顯著降低，顯示rhTPO在減少血小板或輸血方面的潛在作用。組間病死率比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，顯示rhTPO治療的潛在作用[37]。Kong等[38]也報(bào)道rhTPO能有效增加妊娠期免疫性血小板減少癥患者的血小板數(shù)量，且無不良反應(yīng)，說明rhTPO是一種安全的藥物。

3 展望

血小板在機(jī)體止血過程中起至關(guān)重要的作用，可在內(nèi)皮細(xì)胞水平上穩(wěn)定血栓。在炎癥狀態(tài)下，血小板具有促進(jìn)凝血因子激活和細(xì)胞聚集的作用，可導(dǎo)致機(jī)體反應(yīng)失調(diào)。膿毒癥時(shí)細(xì)菌與血小板的直接相互作用、內(nèi)毒素介導(dǎo)的血小板活化及循環(huán)免疫復(fù)合物的影響等都會(huì)導(dǎo)致血小板減少。血小板減少是膿毒癥患者最常見的并發(fā)癥之一，與膿毒癥的嚴(yán)重程度呈正相關(guān)，與病死率成正相關(guān)。因此，明確膿毒癥相關(guān)性血小板減少癥的發(fā)病機(jī)制，針對該機(jī)制進(jìn)行合理、有效地治療，對改善膿毒癥患者預(yù)后至關(guān)重要。但目前國內(nèi)外對膿毒癥發(fā)生時(shí)血小板減少的動(dòng)態(tài)變化研究較少，若能明確其變化規(guī)律，盡早采取相應(yīng)措施，對改善患者的預(yù)后具有積極作用。此外，若能將血小板與其他實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)聯(lián)合分析，盡早診斷膿毒癥相關(guān)性血小板減少，從而采取有效地治療，也是未來的一個(gè)研究方向。