褚雅歆，郭晗，楊碩，喬蕊(北京大學(xué)第三醫(yī)院檢驗(yàn)科，北京100191)

巨核細(xì)胞雖然在骨髓造血細(xì)胞中數(shù)量最少，但其產(chǎn)生的血小板的作用卻極為重要。血小板是骨髓巨核細(xì)胞成熟后脫落的小塊細(xì)胞質(zhì)，呈圓盤形，直徑為2～4 μm，厚約0.5～1.5 μm。1882年，意大利醫(yī)師比佐澤羅發(fā)現(xiàn)它們?cè)谘軗p傷后的止血過程中起著重要作用，首次提出血小板的命名。

血小板有著與發(fā)揮止血功能相適應(yīng)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)：(1)血小板有線粒體DNA和RNA，轉(zhuǎn)錄翻譯與血小板功能相適應(yīng)的蛋白質(zhì)；(2)血小板內(nèi)含多種顆粒成分(α顆粒、致密顆粒、溶酶體顆粒等)，儲(chǔ)存與血小板止血功能有關(guān)物質(zhì)；(3)血小板膜表面分布大量糖蛋白(GP)，如GPⅡb、GPⅢa、GPⅨ等；(4)血小板內(nèi)2種管道系統(tǒng)介導(dǎo)血小板變形和離子通道激活[1]。以上血小板參與止血、維持血管完整性和促進(jìn)血栓形成作用已有大量研究，但現(xiàn)在越來越多研究證據(jù)顯示，血小板還有介導(dǎo)炎癥和免疫反應(yīng)功能，與動(dòng)脈粥樣硬化、腫瘤、膿毒血癥、自身免疫病等許多疾病密切相關(guān)。本文將主要闡述目前血小板介導(dǎo)炎癥和免疫反應(yīng)功能的研究進(jìn)展。

1 血小板介導(dǎo)炎癥和免疫反應(yīng)的結(jié)構(gòu)和分子基礎(chǔ)

1.1Toll樣受體 Toll樣受體(Toll-like receptors，TLRs)屬于Ⅰ型跨膜糖蛋白，Toll樣受體能識(shí)別病原相關(guān)分子模式(pathogen-associated molecule pattern，PAMP)和損傷相關(guān)分子模式(damage-associated molecule pattern，DAMP)，該受體被認(rèn)為在固有免疫中起重要作用[2]。研究人員通過流式細(xì)胞、蛋白質(zhì)印跡分析方法已證實(shí)人和小鼠血小板表面有不同種類及程度TLRs表達(dá)[3-4]。TLR1-10是人體正常具有的TLRs，其中TLR1、TLR2、TLR4、TLR5、TLR6參與了脂多糖(lipopolysaccharide，LPS)、脂蛋白、肽聚糖等細(xì)菌PAMP的識(shí)別，TLR3、TLR7、TLR8、TLR9參與核苷酸衍生物的識(shí)別，TLR10參與脂肽的識(shí)別。其中，對(duì)TLR4的研究較為廣泛[3]。

TLR4識(shí)別并結(jié)合革蘭陰性細(xì)菌表面的LPS，但目前針對(duì)TLR4在無核細(xì)胞中下游信號(hào)路徑傳導(dǎo)尚有爭(zhēng)議[4]。中性粒細(xì)胞是參與機(jī)體抵抗病原體的重要細(xì)胞，除了吞噬和脫顆粒作用外，還能夠通過形成中性粒細(xì)胞外陷阱(neutrophil extracellular traps，NETs)發(fā)揮作用。NETs有許多中性粒細(xì)胞釋放活性物質(zhì)，包括溶菌酶、彈性蛋白酶等，有助于微生物殺滅。血小板能夠通過與細(xì)菌表面的LPS作用，釋放PF4，血栓烷A2(thromboxane A2，TXA2)和血管性血友病因子(von Willebrand Factor，vWF)，這3種物質(zhì)是NETs的誘導(dǎo)物，研究證明除去這3種物質(zhì)后，NETs的產(chǎn)生受到抑制[3]。在LPS與血小板作用后，血小板能夠釋放高遷移速率族蛋白(high-mobility group box1 protein，HMGB1)，并將其呈遞給中性粒細(xì)胞，增強(qiáng)中性粒細(xì)胞吞噬作用以及NETs的形成[3]。而一旦NETs形成，它將組蛋白呈遞給血小板，通過TLR4激活血小板，參與血小板-白細(xì)胞聚集體的形成[5]。因此，大量血小板像循環(huán)系統(tǒng)“哨兵”，在宿主受到病原體侵害時(shí)及時(shí)向免疫系統(tǒng)細(xì)胞發(fā)出“警報(bào)”對(duì)病原體做出反應(yīng)[6]。

TLR2能與TLR1、TLR6協(xié)同識(shí)別革蘭陽性細(xì)菌表面脂蛋白，引起白細(xì)胞-血小板聚集體形成，中性粒細(xì)胞釋放超氧化物以及血小板釋放IL-1β[7]。循環(huán)中的氧化磷脂可結(jié)合TLR2，促進(jìn)血小板表面P-選擇素暴露，吸引中性粒細(xì)胞(表面有P-選擇素配體)聚集浸潤(rùn)[8]。

1.2FcγRⅡA FcγR是IgG Fc段受體，F(xiàn)cγRⅡA是其中的一個(gè)亞類，是人類血小板表面唯一表達(dá)的FcR。FcγRⅡA與單體IgG親和力低，與多聚、復(fù)合IgG結(jié)合時(shí)親和性較高[9]。目前對(duì)血小板FcγRⅡA功能機(jī)制研究尚未完全闡明，但已明確證實(shí)的是其參與宿主抵抗病原體的過程。在細(xì)菌感染性疾病(如膿毒血癥、感染性心內(nèi)膜炎)中，病原體與GPⅡb/Ⅲa、GPⅠb結(jié)合參與病原體清除的過程，除此之外還有針對(duì)細(xì)菌表面蛋白的循環(huán)抗體與FcγRⅡA結(jié)合調(diào)節(jié)血小板結(jié)合，激活血小板，ADP、TXA2、PF4等炎癥物質(zhì)釋放，這些炎癥物質(zhì)作為正反饋循環(huán)的機(jī)制促進(jìn)FcγRⅡA調(diào)節(jié)的血小板激活，在宿主抵御病原體侵襲方面發(fā)揮作用[10]。

1.3白細(xì)胞分化抗原-40及其配體 白細(xì)胞分化抗原-40(cluster of differentiation-40，CD40)屬于腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor，TNF)受體家族的細(xì)胞因子，主要表達(dá)于B細(xì)胞發(fā)育和分化的各個(gè)階段；此外，在T淋巴細(xì)胞、單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、上皮細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、血小板等亦有CD40的表達(dá)。白細(xì)胞分化抗原-40配體(cluster of differentiation-40 ligand，CD40L)，也稱為CD154，是腫瘤壞死因子家族的三聚體跨膜蛋白。CD40L在體內(nèi)主要有2種存在的形式，與細(xì)胞膜結(jié)合的結(jié)合型CD40L(membrane-bound CD40L，mCD40L)和游離狀態(tài)可溶性CD40L(soluble CD40L，sCD40L)。sCD40L主要來自于血小板(血液循環(huán)中95% sCD40L來自于血小板)。靜息狀態(tài)下，血小板內(nèi)膜低表達(dá)CD40L，血小板激活時(shí)，血小板α-顆粒中的CD40L可以被迅速激活，轉(zhuǎn)移并暴露于血小板膜表面，并且在數(shù)分鐘或者數(shù)小時(shí)內(nèi)被剪切成可溶性的三聚體sCD40L，以游離形式釋放進(jìn)入血液循環(huán)，循環(huán)中sCD40L的水平可以反映宿主體內(nèi)血小板被激活的程度[11]。sCD40L與CD40結(jié)合，促進(jìn)血小板脫顆粒，產(chǎn)生釋放炎癥介質(zhì)(如趨化因子、細(xì)胞因子)、活性氧以及微粒，吸引炎癥細(xì)胞聚集，并且促進(jìn)血小板產(chǎn)生更多sCD40L。sCD40L還能夠激活CD40+的細(xì)胞，如B淋巴細(xì)胞、樹突細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、T細(xì)胞：sCD40L與B淋巴細(xì)胞作用影響其活化、增殖、抗體的產(chǎn)生以及免疫球蛋白類型的轉(zhuǎn)換，并且能夠在機(jī)體再次受到同種病毒攻擊時(shí)起到保護(hù)作用[12]。

1.4血小板微粒 血小板微粒直徑0.1～1.0 μm，其表面有許多膜蛋白，如GPⅠa、GPⅠb、GPⅡa、GPⅡb、GPⅢa、P-選擇素等，其內(nèi)部含氧化酶、細(xì)胞因子、趨化因子等物質(zhì)。血小板微粒參與內(nèi)皮損傷修復(fù)、血管重塑、炎癥反應(yīng)、免疫功能調(diào)節(jié)等多種生理過程[13]。血管內(nèi)皮損傷能募集微粒聚集到損傷部位，在纖維蛋白存在條件下，微粒通過表面GPⅡb/Ⅲa錨定在內(nèi)皮上，同時(shí)微粒通過其表面表達(dá)P-選擇素召集中性粒細(xì)胞和T細(xì)胞匯集于損傷部位，且微?？梢陨险{(diào)內(nèi)皮細(xì)胞細(xì)胞間黏附分子-1(intercellular adhesion molecule-1，ICAM-1)的表達(dá)，ICAM-1吸引中性粒細(xì)胞聚集于損傷部位。微粒能降低一氧化氮生成，增加血管炎癥程度和加重功能受損程度。

2 血小板介導(dǎo)炎癥免疫反應(yīng)參與疾病發(fā)生的機(jī)制

2.1動(dòng)脈粥樣硬化 動(dòng)脈粥樣硬化是以脂質(zhì)代謝紊亂為基礎(chǔ)的涉及多種病因、分子、細(xì)胞相互作用機(jī)制的炎癥性疾病。血小板除了參與動(dòng)脈粥樣硬化血栓栓子的形成，其促炎功能也參與了疾病的進(jìn)程。血液循環(huán)中過多氧化脂質(zhì)提高了血小板反應(yīng)性，表面暴露更多功能受體、釋放多種炎癥因子：(1)通過CD40-CD40L軸的介導(dǎo)，導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞炎癥標(biāo)志物ICAM-1和血管細(xì)胞黏附分子-1(vascular cell adhesin molecule-1，VCAM-1)表達(dá)上調(diào)；(2)細(xì)胞因子、趨化因子釋放增多，如通過IL-6、IL-8、組織因子的釋放，誘導(dǎo)白細(xì)胞聚集于炎癥部位；血小板釋放CXCL4，與CCR1受體結(jié)合募集單核細(xì)胞，誘導(dǎo)其變?yōu)榫奘杉?xì)胞[14]；CXCL4和CCL5結(jié)合形成異二聚體，協(xié)同募集單核細(xì)胞[14]；CXCL4抑制低密度脂蛋白進(jìn)入細(xì)胞，促進(jìn)脂蛋白氧化，CXCL4與氧化的脂蛋白結(jié)合，促進(jìn)脂質(zhì)結(jié)合到血管細(xì)胞[8]；CXCL4誘導(dǎo)促炎型巨噬細(xì)胞(M1型巨噬細(xì)胞)表面的血紅蛋白清道夫受體即CD163缺失(CD163具有抗氧化、抗炎的作用)，缺乏CD163降低機(jī)體對(duì)炎癥的抵御能力[15]；CXCL7是幾乎唯一只存在于血小板中具有中性粒細(xì)胞活化作用的趨化因子，其活性形式嗜中性粒細(xì)胞活性肽-2(NAP-2)，在血栓形成后，粘附在血栓邊緣上的血小板釋放NAP-2，通過結(jié)合CXCR2促進(jìn)中性粒細(xì)胞遷移，隨中性粒細(xì)胞向血栓體遷移以及NAP-2產(chǎn)生增多，就以依賴于CXCR1形式刺激中性粒細(xì)胞的遷移[16]；血小板表面P-選擇素暴露增多，通過與中性粒細(xì)胞表面的P-選擇素糖蛋白配體-1(P-selectin glycoprotein ligand-1，PSGL-1)結(jié)合，吸引中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)[16]。通過以上多種途徑提高了內(nèi)皮細(xì)胞應(yīng)激反應(yīng)性并且吸引大量的炎癥反應(yīng)細(xì)胞趨化、黏附浸潤(rùn)于受損部位。

2.2腫瘤 腫瘤轉(zhuǎn)移發(fā)展與癌癥患者死亡有關(guān)，因此，預(yù)防高?；颊叱跏嫁D(zhuǎn)移和患有局限性疾病患者新轉(zhuǎn)移是中心治療目標(biāo)。研究表明，血小板參與腫瘤轉(zhuǎn)移。腫瘤細(xì)胞釋放的細(xì)胞因子和生長(zhǎng)因子使得血管內(nèi)皮細(xì)胞P-選擇素、vWF因子上調(diào)，吸引血小板在腫瘤組織附近的血管聚集，血小板釋放儲(chǔ)存的血管生成因子和通透性因子到周圍微環(huán)境中，導(dǎo)致微環(huán)境的炎癥反應(yīng)以及血管重塑，新生的血管受到炎癥刺激并難以發(fā)育成熟，并有滲漏的發(fā)生，這些反應(yīng)的發(fā)生都促進(jìn)了腫瘤細(xì)胞的遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移[11]；血小板通過與腫瘤細(xì)胞接觸，釋放許多生物活性物質(zhì)(PDGF、TGF-β、PGF2等)，引起腫瘤細(xì)胞上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial mesenchymal transition，EMT)，細(xì)胞失去粘附連接、運(yùn)動(dòng)能力增強(qiáng)、抗凋亡能力增強(qiáng)、基質(zhì)降解酶表達(dá)增強(qiáng)，提高了腫瘤細(xì)胞的自我更新和增殖能力，研究發(fā)現(xiàn)血小板釋放TGF-β1以及TGF-b/Smad信號(hào)傳導(dǎo)途徑引起小鼠結(jié)腸癌和乳腺癌細(xì)胞的EMT[11]；腫瘤細(xì)胞通過作用于血小板免疫受體FcγRⅡA引起血小板聚集、內(nèi)部活性物質(zhì)釋放，血小板聚集像“斗篷”樣地將腫瘤細(xì)胞包圍，幫助其抵御血液中剪切力以及NK細(xì)胞的殺傷作用[11]；血小板通過將MHCⅠ類分子轉(zhuǎn)移至腫瘤細(xì)胞表面，避免了NK細(xì)胞對(duì)腫瘤細(xì)胞殺傷，并通過TGF-β2介導(dǎo)NK細(xì)胞表面NKG2D下調(diào)抵御NK細(xì)胞攻擊[11]；Michael等[17]實(shí)驗(yàn)檢測(cè)了血小板抑制腫瘤功能，證實(shí)血小板衍生微粒滲入實(shí)體瘤細(xì)胞內(nèi)，引起miR-24進(jìn)入腫瘤細(xì)胞，導(dǎo)致線粒體功能障礙且抑制腫瘤生長(zhǎng)[17]；血小板表面TLR4與腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生的HMGB1結(jié)合，導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移能力大大增強(qiáng)[18]。

2.3膿毒血癥 膿毒血癥中，血小板和中性粒細(xì)胞被激活，機(jī)體存在廣泛炎癥。在疾病早期機(jī)體的循環(huán)血小板有促炎作用，但當(dāng)炎癥反應(yīng)到達(dá)一定程度時(shí)抑制細(xì)胞因子產(chǎn)生和釋放，調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)程度，抑制炎癥反應(yīng)放大。細(xì)菌表面配體與血小板表面TLRs受體結(jié)合，促使血小板釋放多種炎癥介質(zhì)，如TNF-α、IL-1β、CD40L等，促進(jìn)中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)；血小板與中性粒細(xì)胞作用，促進(jìn)NETs形成[3]；活化的血小板以及在血小板活化后釋放的微粒通過各自表面表達(dá)P-選擇素、整合素αⅡbβ3粘附于多種細(xì)胞，引起內(nèi)皮細(xì)胞炎癥標(biāo)志物上調(diào)[19]；血小板誘導(dǎo)單核細(xì)胞向著能分泌促炎細(xì)胞因子M1型巨噬細(xì)胞轉(zhuǎn)化，若在疾病早期去除血小板會(huì)導(dǎo)致炎癥水平不足，病原體清除能力降低，這說明血小板通過在早期降低細(xì)菌負(fù)荷對(duì)機(jī)體有保護(hù)作用[20]，隨病程進(jìn)展，體內(nèi)過多的細(xì)菌引起血小板-巨噬細(xì)胞相互作用，其結(jié)果將是抑制TNF-α、IL-1β產(chǎn)生，抑制炎癥反應(yīng)程度。

2.4類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎 類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎是一種慢性自身免疫病，類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎關(guān)節(jié)滑液中檢測(cè)有血小板以及血小板產(chǎn)生的微粒[21]。血小板表面糖蛋白Ⅵ(glycoproteinⅥ，GPⅥ)與細(xì)胞外基質(zhì)中膠原接觸相互作用，導(dǎo)致血小板激活，引起血小板微粒釋放。微粒通過表面的GPⅡb/Ⅲa錨定在血管內(nèi)皮上，通過表面表達(dá)的P-選擇素能夠召集中性粒細(xì)胞和T細(xì)胞聚集；微粒上調(diào)內(nèi)皮細(xì)胞ICAM-1的表達(dá)；微粒降低一氧化氮的產(chǎn)生，加重炎癥程度；微粒刺激滑膜成纖維細(xì)胞釋放IL-1，IL-1進(jìn)一步刺激滑膜成纖維細(xì)胞產(chǎn)生IL-8、IL-6等炎癥因子；微粒表面的P-選擇素與Treg細(xì)胞結(jié)合，抑制Treg細(xì)胞轉(zhuǎn)化為能產(chǎn)生IL-17和IFN-γ的促炎表型，表明血小板來源的微粒也具有抗炎作用[22]。血小板產(chǎn)生PF4、TGFβ、sCD40L具有免疫抑制作用；血小板以依賴GPⅥ方式釋放5-羥色胺(5-hydroxy tryptamine，5-HT)，導(dǎo)致關(guān)節(jié)處血管通透性增高；血小板還能夠吸引單核細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、巨核細(xì)胞聚集浸潤(rùn)，但這些機(jī)制在類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎中重要程度有待深入探究[21]。因此，針對(duì)關(guān)節(jié)內(nèi)血小板進(jìn)行治療類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎可以作為新的研究方向。

3 總結(jié)

血小板不僅有止血功能，還能通過自身所具有的生物活性物質(zhì)與機(jī)體多種細(xì)胞相互作用、傳遞信息，作為一種炎癥免疫細(xì)胞發(fā)揮作用。其強(qiáng)大的炎癥免疫方面功能引起人們更加深入探索，有望通過更深研究在臨床工作上成為潛在有效治療靶位。