膿毒癥相關(guān)性血小板減少

高其慶，李卓虹，周 浩，彭 劼

(南方醫(yī)科大學(xué)南方醫(yī)院 a.感染內(nèi)科；b.醫(yī)院感染管理科，廣東 廣州 510515)

膿毒癥在當(dāng)今醫(yī)療問(wèn)題中仍然是一種常見(jiàn)且病死率極高的危急重癥[1-2]，可引起全身炎癥反應(yīng)綜合征，甚至嚴(yán)重的膿毒癥性休克或多器官功能障礙，其病死率仍在15%以上[3-4]。近年來(lái)，重癥感染的臨床治療方式和器官功能支持技術(shù)不斷發(fā)展完善，不少相關(guān)的治療指南也相應(yīng)更新，而人們也越來(lái)越認(rèn)識(shí)到血小板功能在重癥感染特別是膿毒癥中的重要性。有相關(guān)數(shù)據(jù)表明[5-6]，膿毒癥患者中出現(xiàn)血小板減少的概率可高達(dá)50%以上。膿毒癥出現(xiàn)的血小板減少與其病死率高及預(yù)后差密切相關(guān)。目前有不少關(guān)于感染疾病相關(guān)性血小板減少的研究，然而膿毒癥相關(guān)性血小板減少的病因及分子機(jī)制仍尚未完全明確。本文將從膿毒癥相關(guān)性血小板減少的病因及分子機(jī)制這兩方面的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 膿毒癥及血小板概述

膿毒癥是指因細(xì)菌、真菌等致病微生物感染引起的宿主反應(yīng)失調(diào)導(dǎo)致的危及生命的器官功能障礙。膿毒癥的臨床癥狀無(wú)特異性，病情復(fù)雜，可迅速進(jìn)展為膿毒癥休克、多器官功能障礙，甚至導(dǎo)致死亡。研究表明，膿毒癥患者常出現(xiàn)血小板減少，且血小板減少程度與患者的預(yù)后密切相關(guān)。血小板無(wú)核，直徑約2～3 μm，由骨髓中的巨核細(xì)胞分化發(fā)育而成，主要含有α顆粒、致密顆粒(δ顆粒)與溶酶體(λ顆粒)等3種顆粒。這些顆粒儲(chǔ)存著大量黏附蛋白、生長(zhǎng)因子、趨化因子和細(xì)胞因子等介質(zhì)，在機(jī)體的炎癥與免疫反應(yīng)中發(fā)揮著重要作用。血小板表面存在多種與血小板黏附、聚集和功能活化相關(guān)的受體，包括跨膜蛋白Toll樣受體(Toll-like receptors，TLRs)、補(bǔ)體受體、FcγⅡa受體(Fcγ receptor Ⅱa，F(xiàn)cγRⅡa)、膜糖蛋白、P選擇素等。

2 膿毒癥相關(guān)性血小板減少的病因

2.1骨髓功能損傷導(dǎo)致血小板生成減少 重癥感染特別是膿毒癥往往引起多器官損傷甚至衰竭，骨髓是常見(jiàn)的受累器官之一。病菌或其代謝產(chǎn)物可直接或間接抑制骨髓造血組織中巨核細(xì)胞的活性，影響巨核細(xì)胞成熟分裂為血小板的功能；感染導(dǎo)致的機(jī)體免疫反應(yīng)失調(diào)也會(huì)產(chǎn)生一些免疫調(diào)節(jié)因子，從而抑制巨核細(xì)胞生成血小板[7-8]。利奈唑胺等抗生素的使用也可引起骨髓抑制導(dǎo)致血小板減少[9]。但膿毒癥相關(guān)的血小板減少似乎并不僅是由于骨髓功能損傷導(dǎo)致的血小板生成減少，還可能與循環(huán)中血小板消耗和生成速率兩者之間的比值高低有關(guān)[10]。有研究發(fā)現(xiàn)膿毒癥患者中血小板生成數(shù)量卻是增加的[10-11]，這可能與膿毒血癥中增加的IL-6具有促血小板生成的特性相關(guān)[12]。

2.2炎癥及免疫反應(yīng)引起的血小板破壞、消耗增加 機(jī)體受到感染時(shí)，血小板被刺激活化后通過(guò)誘導(dǎo)膜蛋白的表達(dá)和介質(zhì)的產(chǎn)生參與機(jī)體的炎癥反應(yīng)，起到抗感染、清除病原體等作用?；罨难“瀹a(chǎn)生并釋放促炎因子、抗炎因子、趨化因子、抗微生物因子等介質(zhì)調(diào)節(jié)機(jī)體的先天性免疫或適應(yīng)性免疫應(yīng)答[13]。血小板與病原體或其產(chǎn)物、內(nèi)皮細(xì)胞及免疫細(xì)胞之間相互作用，促使內(nèi)皮細(xì)胞損傷和白細(xì)胞激活，從而血小板與之黏附作用增強(qiáng)，且循環(huán)中血小板被不斷活化，機(jī)體不斷產(chǎn)生抗血小板抗體及巨噬細(xì)胞-集落刺激因子，加速破壞、消耗血小板[7, 14]。另一方面，活化的血小板表達(dá)功能性TLRs等蛋白，大量釋放含P選擇素的顆粒、外泌體、白細(xì)胞介素-1等細(xì)胞調(diào)節(jié)因子，導(dǎo)致循環(huán)中的血小板-內(nèi)皮細(xì)胞-白細(xì)胞黏附作用增強(qiáng)，形成的中性粒細(xì)胞外網(wǎng)狀陷阱(neutrophil extracellular traps，NETs)則會(huì)不斷捕獲細(xì)菌，從而發(fā)生瀑布反應(yīng)形成更多的NETs[15-17]。有研究表明[18]，基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinases, MMP)-2和MMP-9等的釋放可促進(jìn)血小板-白細(xì)胞聚集體的形成；同時(shí)機(jī)體釋放纖溶酶原激活物抑制物I并抑制纖溶系統(tǒng)，進(jìn)一步激活血小板、促進(jìn)血小板聚集與釋放，這些過(guò)程都會(huì)消耗血小板及凝血因子，從而形成彌散性血管內(nèi)凝血(disseminated intravascular coagulation, DIC)，最終導(dǎo)致血小板的減少。

2.3藥物、特殊治療等因素引起的血小板減少 臨床上常用的一些抗生素(如利奈唑胺、頭孢菌素、磺胺類(lèi)、萬(wàn)古霉素等)、肝素、奎寧、替羅非班、卡馬西平、利福平等藥物可導(dǎo)致巨核細(xì)胞功能受損外，還可直接刺激機(jī)體產(chǎn)生藥物依賴(lài)性相關(guān)性抗體，發(fā)生抗原-抗體反應(yīng)進(jìn)而破壞血小板[19-20]。肝素誘導(dǎo)血小板減少癥的免疫介導(dǎo)機(jī)制主要是形成的肝素-血小板因子4復(fù)合物與血小板上的Fcγ受體結(jié)合，從而增加血小板的消耗[21]。此外，臨床上的一些治療方法(如連續(xù)性腎替代治療、主動(dòng)脈內(nèi)球囊反搏等)也可導(dǎo)致血小板的損耗，這可能與機(jī)械性破壞或升高的P選擇素水平相關(guān)[22]。

2.4循環(huán)內(nèi)血小板遷移、聚集引起的血小板分布異常 研究表明[16, 23]，感染早期即有大量中性粒細(xì)胞在肺部或肝臟中聚集，繼而血小板向肝血竇遷移、聚集，隨后在這些靶器官上瀑布式形成NETs。白細(xì)胞-血小板聚集體的形成、血管內(nèi)皮細(xì)胞的損傷會(huì)導(dǎo)致靶器官的局部免疫反應(yīng)不斷增強(qiáng)，免疫失調(diào)時(shí)可導(dǎo)致急性肺損傷和急性腎損傷[24]。在一定程度上，血小板在局部的聚集也導(dǎo)致了循環(huán)中血小板的減少。

3 膿毒癥相關(guān)性血小板減少的分子機(jī)制

血小板正常功能的一個(gè)必不可少的機(jī)制是通過(guò)可溶性N-乙基馬來(lái)酰亞胺敏感因子結(jié)合蛋白受體(soluble NSF attachment protein receptor, SNARE)依賴(lài)性發(fā)生血小板顆粒的分泌和胞吐作用。血小板被活化后，顆粒與伴侶蛋白R(shí)ab27a和Munc13-4融合到質(zhì)膜上，機(jī)體通過(guò)SNARE蛋白(包括VAMP-8，SNAP-23和STX-11等)調(diào)節(jié)囊泡和質(zhì)膜融合，從而釋放其內(nèi)部的分泌因子進(jìn)入細(xì)胞外環(huán)境，使血小板參與機(jī)體的止血、凝血及炎癥反應(yīng)[25-28]，這個(gè)過(guò)程被Sec1/Munc18和Rab蛋白、鈣離子和磷酸激酶C等分子調(diào)節(jié)[26, 29]。機(jī)體受到感染時(shí)，病原體或其代謝產(chǎn)物與血小板受體或作為血小板受體配體的血漿蛋白相互作用，產(chǎn)生并傳導(dǎo)調(diào)節(jié)蛋白和第二信使的信號(hào)，從而促使血小板活化并釋放介質(zhì)參與機(jī)體免疫反應(yīng)[30]。現(xiàn)較受關(guān)注的血小板受體有跨膜蛋白Toll樣受體(TLRs)、補(bǔ)體受體、FcγⅡa受體(FcγRⅡa)、糖蛋白Ⅱb-Ⅲa(glycoprotein Ⅱb-Ⅲa，GPⅡb-Ⅲa)及糖蛋白Ⅰbα(glycoprotein Ⅰbα，GPⅠbα)[31-32]。

3.1跨膜蛋白TLRs TLRs是一類(lèi)高度保守的模式識(shí)別受體家族，存在于單核細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞等細(xì)胞中，主要結(jié)合脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)、脂蛋白、雙鏈RNA等病原體相關(guān)模式分子。目前人類(lèi)TLRs家族成員有10個(gè)，人血小板可表達(dá)的功能性TLRs包括TLR1，TLR2，TLR4，TLR5，TLR6，TLR8，TLR9和TLR10。目前研究較多的是TLR2及TLR4。

TLR4是血小板表達(dá)最豐富的TLRs，其配體包括LPS、高遷移率族蛋白1(high mobility group box 1，HMGB1)、組蛋白H3和H4、熱休克蛋白等。Aslam及Andonegui等在小鼠模型中發(fā)現(xiàn)TLR4在LPS誘導(dǎo)的血小板減少中發(fā)揮重要作用[33-34]。有研究表明LPS刺激TLR4的信號(hào)通路可能涉及髓樣分化因子88(myeloid differentiation factor 88，MyD88)、Toll/白細(xì)胞介素-1受體相關(guān)蛋白(Toll/interleukin-1 receptor domain-containing proteins，TIRAP)介導(dǎo)的JNK、PI3K/AKT及cGMP/PKG途徑[35-36]。Sebastian等證明血小板來(lái)源的HMGB1識(shí)別血小板上的TLR4/MyD88，促使MyD88/GC復(fù)合物形成并激活血小板cGMP依賴(lài)蛋白激酶I，最終導(dǎo)致血小板聚集[37]。此外，有研究發(fā)現(xiàn)組蛋白H3和H4激活血小板TLR4可能與PI3K/AKT、ERK1/2和p38MAPK信號(hào)通路以及核因子-κB的活化相關(guān)，但仍需要進(jìn)一步探索[38]。

TLR2是一種高度炎癥受體，可識(shí)別多種病原體相關(guān)模式分子。TLR2需與TLR1或TLR6形成異源二聚體后才能識(shí)別細(xì)菌脂肽進(jìn)而誘導(dǎo)血小板活化和聚集，參與血小板的血栓形成和炎癥反應(yīng)。TLR2/TLR1復(fù)合物主要與革蘭陰性菌或支原體的三酰化脂肽結(jié)合，TLR2/TLR6復(fù)合物則優(yōu)先結(jié)合革蘭陽(yáng)性菌或支原體的二?；?。這可能與TIRAP-MyD88-白細(xì)胞介素1受體相關(guān)激酶1/4(interleukin-1 receptor-associated kinase 1，IRAK1)-腫瘤壞死因子受體相關(guān)因子6(tumor necrosis factor receptor associated factor 6，TRAF6)信號(hào)通路相關(guān)[35]。Biswas等研究發(fā)現(xiàn)循環(huán)中的氧化磷脂與CD36的結(jié)合可能是誘導(dǎo)CD36/TLR2/TLR6復(fù)合物和激活TLR2/TLR6下游信號(hào)必不可少的一部分[39]。

3.2補(bǔ)體受體 補(bǔ)體系統(tǒng)是天然免疫系統(tǒng)的重要構(gòu)成之一，主要通過(guò)在靶細(xì)胞膜上形成有孔的膜攻擊復(fù)合物進(jìn)而溶解細(xì)胞或病原體。血小板活化后可表達(dá)多種補(bǔ)體受體直接或間接識(shí)別病原體，不同程度地發(fā)揮調(diào)節(jié)免疫趨化性、溶解病原體等作用。血小板的補(bǔ)體受體可以通過(guò)經(jīng)典補(bǔ)體途徑和替代補(bǔ)體途徑與病原體相互作用[40]。細(xì)菌與C1q因子黏附后可被血小板膜上過(guò)度表達(dá)的gC1q受體識(shí)別、結(jié)合，而與C3b因子黏附后則被活化血小板表達(dá)的CD62P標(biāo)志物識(shí)別[32]。此外，血小板α顆粒中含有的C1q抑制劑(一種105 000的α2-球蛋白)及C3、C4前體參與補(bǔ)體系統(tǒng)的調(diào)節(jié)。

3.3糖蛋白Ⅱb-Ⅲa(GPⅡb-Ⅲa)和糖蛋白Ⅰbα(GPⅠbα) GPⅡb-Ⅲa和GPⅠbα是特異性表達(dá)于巨核細(xì)胞系表面的膜糖蛋白，分別為纖維蛋白原受體和血管性血友病因子(von Willebrand factor，vWF)受體，均可與病原體直接或分別通過(guò)纖維蛋白原/vWF間接結(jié)合，參與血小板黏附和聚集[32, 41]。葡萄球菌的表面受體具有富含絲氨酸-天冬氨酸重復(fù)序列的區(qū)域，如金黃色葡萄球菌的凝集因子A(clumping factor A, ClfA)和ClfB、表皮葡萄球菌的纖維蛋白原結(jié)合蛋白SdrG等，它們通過(guò)結(jié)合纖維蛋白原與GPⅡb-Ⅲa相互作用而活化血小板[31-32]。也有研究發(fā)現(xiàn)表皮葡萄球菌的SdrG[42]、戈登鏈球菌的細(xì)胞表面蛋白PadA等[43]可直接與GPⅡb-Ⅲa結(jié)合而使血小板活化。GPⅠbα屬于富含亮氨酸重復(fù)序列蛋白家族成員，可通過(guò)高度糖基化、富含絲氨酸重復(fù)序列的細(xì)菌蛋白與細(xì)菌直接結(jié)合激活血小板，比如血鏈球菌的富含絲氨酸蛋白A(serine-rich protein A，SrpA)[44]、戈登鏈球菌的表面蛋白GspB及Hsa[45]。

3.4FcγⅡa受體(FcγRⅡa) FcγⅡa受體(Fcγ receptor Ⅱa，F(xiàn)cγRⅡa)作為識(shí)別IgG的Fc段受體，主要在免疫細(xì)胞膜上表達(dá)，也是迄今為止在血小板上發(fā)現(xiàn)的唯一一種Fcγ受體類(lèi)型。FcγRⅡa在感染疾病中血小板的激活發(fā)揮重要作用。金黃色葡萄球菌感染機(jī)體時(shí)，ClfA通過(guò)兩種途徑與血小板結(jié)合。在纖維蛋白原依賴(lài)的途徑中，細(xì)菌ClfA通過(guò)纖維蛋白原與血小板GPⅡb-Ⅲa結(jié)合，和ClfA結(jié)合后的IgG與血小板膜上的FcγRⅡa相互作用促使血小板聚集。而在非纖維蛋白原依賴(lài)的途徑中，識(shí)別ClfA的IgG和補(bǔ)體分別與血小板膜上的FcγRⅡa和補(bǔ)體受體結(jié)合，從而促進(jìn)血小板聚集[31, 46]。另外，Tomo等[47]發(fā)現(xiàn)在登革熱病毒感染中，血小板的活化也與FcγRⅡa和IgG復(fù)合物的結(jié)合相關(guān)。

4 展望

膿毒癥仍然是目前重要的醫(yī)療問(wèn)題之一，其常見(jiàn)的血小板減少也越來(lái)越受到臨床醫(yī)生和科研工作者的關(guān)注，預(yù)防或控制血小板的減少在臨床治療中顯得日趨重要。感染引起的血小板減少涉及骨髓造血功能受損、機(jī)體炎癥及免疫反應(yīng)、循環(huán)內(nèi)異常遷移或聚集等多方面。膿毒癥相關(guān)性血小板減少的作用機(jī)制主要是病原體或其代謝產(chǎn)物通過(guò)直接或間接與血小板表面受體結(jié)合而促使血小板活化后參與機(jī)體炎癥反應(yīng)。目前已初步表明與血小板受體相關(guān)的分子機(jī)制主要涉及MyD88和TRIF兩種銜接蛋白依賴(lài)性途徑的TLRs通路及補(bǔ)體受體參與的涉及FcγRⅡa、GPⅡb-Ⅲa和GPⅠbα的多重信號(hào)交互作用的通路。但關(guān)于上述通路的具體分子機(jī)制仍未完全清楚或存在一定爭(zhēng)議，這些通路的下游信號(hào)途徑涉及廣泛，不同通路信號(hào)分子間又可能存在復(fù)雜的相互作用。若能進(jìn)一步明確膿毒癥相關(guān)性血小板減少的通路信號(hào)分子機(jī)制，找到膿毒癥相關(guān)性血小板減少的可能治療靶點(diǎn)，必將讓廣大臨床工作者和患者獲益深遠(yuǎn)。