血小板在機體病毒防御中的作用機制研究進展*

戈立秀，常艷敏，王麗娜，高巧營，郭曉倩 綜述，張愛民△ 審校

1.天津市南開醫(yī)院檢驗科，天津 300100；2.天津醫(yī)科大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院，天津 300276

血小板為人體血液有形成分中最小的細胞，直徑為2～4 μm，厚0.2～1.5 μm，形狀不規(guī)則，一般呈圓形，有質(zhì)膜，沒有細胞核。在止血、凝血、血管內(nèi)皮修復(fù)、炎癥、血栓形成及器官移植排斥等生理和病理過程中起重要作用。當(dāng)機體感染時，血小板能立刻識別血液循環(huán)中的病原體并結(jié)合被激活的血小板，釋放致密顆粒、a顆粒和溶酶體等胞漿顆粒發(fā)揮抗病原作用。同時，聚集的血小板能將病原體包裹，防止病原體在血液循環(huán)中擴散，并能吞噬、殺傷病原，通過不同的機制破壞或抑制病原菌。血小板具有與不同病毒結(jié)合的能力，通過免疫受體感知病毒存在，激活并啟動宿主防御。活化的血小板能分泌一些趨化因子，吸引其他免疫細胞，但它們在病毒感染反應(yīng)中的作用尚不完全清楚，與病毒的相互作用可能對宿主有益或者有風(fēng)險[1]。因此，本綜述旨在總結(jié)目前關(guān)于血小板抗病毒的機制。

1 血小板受體識別病毒

1.1血小板表達的Toll樣受體(TLR) TLR能增強對病毒的識別能力。血小板和巨核細胞表達TLR1、TLR2、TLR3、TLR4、TLR6、TLR7、TLR8和TLR9[2-3]，這些TLR在血小板與病毒、細菌、寄生蟲和原生動物的結(jié)合與清除中起重要作用，其中TLR3能特異識別病毒復(fù)制的中間產(chǎn)物(雙鏈RNA)，從而激活核轉(zhuǎn)錄因子-кB(NF-кB)信號通路和干擾素β前體。血小板還能表達多種補體受體(CR)，包括CR2、CR3、CR4、C3aR、C5aR、gC1qR和cC1qR[4]，這些補體作為病原體的受體，可直接或間接參與病毒防御，包括細胞溶解、調(diào)理菌素作用和趨化性。此外，血小板還能表達趨化因子受體，血小板受體包括四類：CCR1、CCR3、CCR4及CXC4，其相應(yīng)趨化因子為C、CC、CXC及CX3C，活化的血小板通過受體-趨化信號快速到達感染部位，可直接或間接參與抗感染免疫應(yīng)答[5-6]。

1.2血小板顆粒表達的樹突狀細胞特異性細胞間黏附分子-3捕獲非整合素(DC-SIGN)和C型凝集素受體2(CLEC-2) DC-SIGN和CLEC-2參與人類免疫缺陷病毒(HIV)-1表面蛋白的識別和結(jié)合[7-8]，幫助病毒逃避機體免疫。DC-SIGN及其信號通路促進血小板與登革熱病毒結(jié)合，同時登革熱病毒感染通過磷脂酰絲氨酸識別途徑增強巨噬細胞的吞噬作用而導(dǎo)致血小板減少[9]。血小板通過觸發(fā)P-選擇素和磷脂酰絲氨酸表達柯薩奇病毒受體，柯薩奇病毒不在血小板中復(fù)制，但該受體的表達可以使柯薩奇病毒與血小板互相作用。同時，P-選擇素的表達和磷脂酰絲氨酸作為血小板的主要介質(zhì)可以導(dǎo)致白細胞聚集，促進巨噬細胞吞噬功能。血小板表達與丙型肝炎病毒相關(guān)的糖蛋白Ⅵ受體及人類血小板抗原(HPA)是分布在血小板膜糖蛋白上的一類具有型特異性的抗原。有研究表明，具有HPA-1a/1b、 HPA-2b和HPA-5b等位基因的人群比含有HPA-2a和HPA-5b等位基因的人群患丙型肝炎的風(fēng)險率更高[10]。

1.3血小板表達的NOD樣受體(NLRs) NLRs是新發(fā)現(xiàn)的一類模式識別受體，可識別病毒的病原相關(guān)分子模式，在炎癥與免疫中發(fā)揮重要作用。NLRs可調(diào)控炎性小體的形成，誘導(dǎo)產(chǎn)生白細胞介素(IL)-1β和IL-18，從而參與炎癥。NLRs也可調(diào)控抗病毒天然免疫信號通路，如TLR、RLR、cGAS-STING信號通路，從而調(diào)節(jié)抗病毒天然免疫應(yīng)答[11]。NOD1和NOD2受體是NLRs 家族中最早發(fā)現(xiàn)的細胞內(nèi)模式識別受體，它們的結(jié)構(gòu)基本相同，通過與相關(guān)信號蛋白結(jié)合，激活MAOK、JNK、NF-κB等信號通路，促進多種細胞因子分泌，從而參與免疫反應(yīng)。同時，血小板內(nèi)NOD樣受體激活后可增強血小板的反應(yīng)性，并促進血小板炎癥因子的釋放[12]。

2 血小板的促炎活性

血小板吞噬傳染性微生物后導(dǎo)致被激活并使內(nèi)部顆粒脫出，其內(nèi)部顆粒釋放出多種炎癥介質(zhì)、趨化因子和細胞因子等[13-14]，如二磷酸腺苷(ADP)、血栓素A2、血清素、細胞因子(IL-1β、腫瘤壞死因子α、CD40L)和趨化因子(CXCL1、CXCL4/PF4、CXCL5、CXCL7、CXCL12、CXCL14、CCL5、CCL3)，這些血小板衍生趨化因子和細胞因子刺激單核細胞遷移，增強吞噬功能。血小板致密(δ)顆粒含有核苷酸(ADP和三磷酸鳥苷)、生物活性胺(組胺和5-羥色胺)、生物活性離子(Ca2+和PO3-)，而血小板α顆粒含有黏附分子、血小板抗微生物蛋白和激肽。α顆粒釋放抗微生物蛋白和激肽，提供了血小板介導(dǎo)的宿主防御機制，當(dāng)有感染時，血小板通過釋放趨化因子向免疫細胞發(fā)送信號，吸引和招募免疫細胞到感染部位進行免疫。血小板除了具有抗病原體活性外，還能吸引和激活吞噬細胞和淋巴細胞，通過激活免疫細胞在防御病原體中起主要作用。血小板的抗感染作用還通過凝血酶、抗菌肽來實現(xiàn)，這賦予了血小板廣泛而強大的功能。血小板因子4屬于CXC家族的小細胞因子，是HIV-1的抑制劑，可抑制T淋巴細胞被HIV-1感染。

血小板與中性粒細胞相似，具有直接抗菌功能，這些功能是由血小板抗微生物肽(PMPs)等抗菌分子分泌介導(dǎo)的。血小板活化和脫顆粒過程中，PMPs被儲存在血小板顆粒中，能有效殺死血小板吞噬的病毒。血小板通過結(jié)合、吞噬和內(nèi)化等不同機制與HIV-1直接相互作用，在HIV-1感染期間，限制病毒傳播，并滅活病毒顆粒。有研究發(fā)現(xiàn)，抗菌肽具有抗病毒作用，精氨酸-色氨酸重復(fù)序列對痘苗病毒產(chǎn)生防御功能[15]，活化血小板釋放的防御素(α和β)同樣具有抗病毒作用，如人體α-防御素1-3和人體α-防御素5是乳頭瘤病毒類型的強拮抗劑[16]。

3 血小板活性氧(ROS)生產(chǎn)

ROS是機體有氧呼吸的正常代謝產(chǎn)物，是一種可擴散的短壽命分子，包括超氧陰離子、過氧化氫和羥基自由基，ROS不僅可以直接損傷DNA、RNA、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等體內(nèi)重要物質(zhì)，還參與血小板的活化和聚集。健康人血小板細胞中含有一定水平的ROS，過氧化氫酶誘導(dǎo)細胞中過氧化氫減少會抑制血小板聚集，而過氧化物酶缺乏會促進血小板活化。有研究表明，活化的血小板具有合成活性氧的能力，如過氧化氫、羥基自由基和過氧亞硝酸鹽等，這些活性氧同樣也能夠改變血小板的功能[17]。血小板釋放的ROS具有抗菌作用，并且有助于殺死病原體來保護血小板。有研究表明，ROS可抑制人巨細胞病毒(HCMV)感染[18]。

4 血小板吞噬細胞功能

機體感染病毒后，血小板可直接吞噬病毒導(dǎo)致血小板白細胞聚集體形成[19]，P-選擇素會加強血小板白細胞聚集體的功能，促進巨噬細胞對血小板與病毒的吞噬。血小板對HIV的吞噬作用明確表達了血小板的吞噬活性，在富含血小板的孵育器里培養(yǎng)HIV，吞噬泡液中發(fā)現(xiàn)了HIV抗原和開放微管系統(tǒng)，免疫球蛋白標(biāo)記的病毒核心蛋白p24的存在也證實了血小板中存在HIV[20]。血小板懸液中發(fā)現(xiàn)了流感病毒液，進一步說明了血小板的吞噬作用。通過電子顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)，血小板泡液內(nèi)含有病毒，表明血小板已迅速吞噬病毒，流感病毒感染期間血小板對流感病毒的吞噬作用可導(dǎo)致血小板減少，這也可能是感染期間血小板清除病毒的機制[21]。血小板能通過內(nèi)化病毒顆粒和增強外周血單個核細胞產(chǎn)生干擾素來清除呼吸道合胞病毒[22]。

5 血小板與其他免疫細胞相互作用

除促炎活性外，血小板還與其他免疫細胞相互作用，血小板被激活后分泌多種趨化因子，吸引中性粒細胞及細胞因子(CD40L和IL-1β)，使內(nèi)皮細胞炎性化，致炎內(nèi)皮細胞表達一系列黏附分子，如細胞間黏附分子-1、血管細胞黏附分子-1、P-選擇素和E-選擇素[23]，促進中性粒細胞募集。P-選擇素與P-選擇素糖蛋白配體1相互作用，并在白細胞表面表達，增強白細胞吞噬作用及促進中性粒細胞產(chǎn)生ROS來介導(dǎo)病毒感染過程中的免疫反應(yīng)。

T細胞表達的CD40L與B細胞表達的CD40相互作用對體液免疫起至關(guān)重要的作用。有研究表明，血小板被激活時表達CD40L，并與白細胞CD40相互作用，增加中性粒細胞產(chǎn)生ROS，從而增強其吞噬病原體的能力[6,23]。

HCMV與血小板受體TLR2結(jié)合，HCMV可激活血小板上的TLR2并導(dǎo)致血小板活化和脫顆粒，血小板與中性粒細胞結(jié)合并激活中性粒細胞，從而導(dǎo)致中性粒細胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng)[6]。在感染登革熱病毒的患者中，血小板和激活血小板的抗原之間也有直接相互作用，活化的血小板與單核細胞結(jié)合，有助于增強病原體的免疫反應(yīng)。

血小板具有抗原提呈作用。血小板在組織相容性復(fù)合體(MHC)Ⅰ類分子中表達T細胞共刺激分子并提呈抗原，并以血小板MHC Ⅰ類分子依賴的方式直接激活幼稚T細胞[24]。血小板還能表達病原體衍生抗原，促進T細胞在體內(nèi)反應(yīng)，進一步證明了血小板對新抗原的提呈作用。在淋巴細胞性脈絡(luò)膜炎病毒感染的小鼠模型中[25]，血小板通過促進細胞毒性T淋巴細胞的活性清除病毒來預(yù)防致死性出血性貧血。

6 結(jié) 語

血小板在止血中發(fā)揮關(guān)鍵作用，也具有與病毒相互作用和內(nèi)化的能力，其表面有病毒相關(guān)受體，病毒與血小板結(jié)合可導(dǎo)致血小板功能障礙，同時有效對抗病毒感染。血小板具有專職免疫細胞的結(jié)構(gòu)和功能特性，可增強白細胞募集和激活，在抗感染中發(fā)揮獨特作用，同時其合成ROS、增強固有免疫能力、抗原提呈作用正逐步被揭示。針對血小板上述抗病毒機制可開發(fā)新的抗病毒藥物，目前對血小板抗病毒機制的研究還有待進一步提高。血小板在抗感染中的獨特作用仍是一個新興概念，隨著研究的深入，血小板抗病毒的研究機制將會逐步完善。