膿毒癥相關性血小板減少發病機制的研究現狀

許華，王兵，王勇強

膿毒癥是指宿主對感染產生的免疫失控反應，進而發生器官功能障礙，是目前急危重癥患者死亡的主要原因，亦是全球醫療健康體系最主要的問題之一［1-3］。血小板減少是重癥監護病房（ICU）危重患者常見的并發癥［4-5］。約50%的綜合ICU患者在住院期間至少有一次血小板計數＜150×109/L，5%～20%的ICU 患者至少有一次血小板計數＜50×109/L［5-6］；50%以上膿毒癥患者會發生不同程度的血小板減少，在膿毒性休克患者中血小板減少的發生率更高［7-8］。血小板減少不僅是膿毒癥患者的常見并發癥，還與患者的預后相關［9-10］。膿毒癥伴血小板減少患者的病死率要高于非血小板減少患者，且血小板減少持續2周以上者的病死率高達66%［6］。本課題組前期臨床調查結果顯示，膿毒癥是ICU危重患者發生血小板減少的高風險獨立致病因素，而血小板減少則是ICU患者死亡的危險因素［11］。然而，目前膿毒癥相關性血小板減少的發病機制尚未明確。本文僅就膿毒癥相關性血小板減少發生機制的研究現狀作一綜述。

1 膿毒癥相關性血小板減少的病因

膿毒癥患者出現血小板減少的常見原因多是感染、噬血、彌散性血管內凝血（disseminated intravascular coagulation，DIC）、骨髓抑制、免疫功能損傷及脾臟功能亢進等［1，4］。然而，這些因素多因沒有具體的量化指標和檢測方法而難以評測。有研究者采用ISTH（the International Society for Thrombosis and Hemostasis）評分法作為DIC的診斷方法以及用骨髓穿刺（bone marrow aspiration，BMA）法診斷噬血來評估兩者在引起膿毒癥患者出現血小板減少中的作用，該研究認為膿毒癥患者發生血小板減少通常是由多因素引起，DIC和噬血是其中兩個較常見的能夠明確引起膿毒癥相關性血小板減少的因素［12］。

2 膿毒癥相關性血小板減少的病理生理機制

目前膿毒癥相關性血小板減少的病理生理機制尚不明確。血小板在機體受到感染、創傷、組織損傷時活化并產生血小板調節因子、血小板微粒等參與機體的炎癥反應和凝血反應，進而發揮抗感染/清除病原體、止血、血管/組織修復和重建等功能［1］。當機體對感染的免疫反應失控時，產生并釋放大量炎癥因子，導致內皮細胞損傷加重以及包含粒細胞的白細胞激活等改變，加大與血小板的黏附作用，并隨著血液系統的循環激活更多的血小板，進而增加血小板耗損量，致使血小板減少［13］。此外，膿毒癥時常可致器官功能障礙。骨髓是常見的受累器官之一，其造血功能障礙常可致血小板新生減少，臨床表現為外周血血小板計數降低。臨床研究顯示，血小板新生的減少與膿毒癥患者發生嚴重血小板減少相關，且絕對未成熟血小板計數（absolute immature platelet counts，AIPC）與膿毒癥伴嚴重血小板減少患者的預后相關［14］。血小板新生減少以及耗損量大是目前公認的原因，其病理生理機制通常由多因素組成，大體可分為以下3種。

2.1 骨髓抑制導致血小板新生減少 血小板來源于骨髓中成熟的巨核細胞，一些膿毒癥患者出現血小板新生減少往往是骨髓造血系統受到了抑制。機體在感染情況下，一方面，病毒或細菌產生的毒素病原體可抑制骨髓巨核細胞成熟分裂為血小板；另一方面，機體免疫反應失調產生的一些免疫調節因子也可抑制骨髓的造血功能，抑制血小板新生［1，13］。此外，在膿毒癥患者治療過程中，一些藥物亦可對骨髓巨核細胞產生抑制作用［1］。

2.2 免疫介導的血小板破壞和DIC引起的血小板破壞、消耗 血小板膜表面受體糖蛋白Ⅰbα（glycoprotein Ⅰbα，GPⅠbα）、糖蛋白ⅡbⅢa（glycoprotein ⅡbⅢa，GPⅡbⅢa）、FcγRⅡA、Toll樣受體（Toll-like receptor，TLR）等蛋白可通過直接或間接方式與細菌表面富含絲氨酸的重復序列蛋白接觸識別細菌，激活血小板，進而引發血小板損傷［15］。且膿毒癥患者體內巨噬細胞-集落刺激因子（macrophage colony-stimulating factor，M-CSF）的表達量增高多伴隨噬血現象，并與患者發生血小板減少有關［3］，提示抗血小板自身抗體及M-CSF的增加能夠加重血小板破壞。

機體受到感染時，血小板被激活，其細胞膜表面表達 CD40、CD154、TLRs、髓樣細胞誘發受體 1（triggering receptor expressed on myeloid cells-1，TREM-1）配體等多種蛋白，同時釋放大量包含P選擇素、E選擇素等免疫調節蛋白的顆粒、外泌體及白細胞介素-1β（interleukin1β，IL-1β）等細胞調節因子［16］。激活的血小板可與內皮細胞發生黏附作用，與白細胞聚集增加，參與形成中性粒細胞胞外陷阱（neutrophil extracellular traps，NETs）等［17-18］。機體在嚴重感染情況下，血小板活化加劇，TREM-1配體表達量增加，血小板與白細胞間聚集率及P選擇素表達、釋放增加，血小板-內皮細胞-白細胞黏附作用加重，導致出現DIC，這一現象隨血液系統循環而加劇，形成多個微血栓進而導致器官損傷，而血小板則在此過程中不斷地被消耗破壞［16，19-20］。

3 膿毒癥相關性血小板減少的分子機制研究

膿毒癥相關性血小板減少的分子機制目前尚不明確。血小板活化是血小板消耗破損的前提，故目前關于血小板減少的機制研究多集中于血小板活化機制的研究。血小板雖為無核細胞，但其膜表面表達的多種受體及細胞內產生的上百種可分泌的因子，使其在參與機體的止血、凝血及炎癥反應中發揮重要作用。目前認為，血小板膜表面受體和胞內因子的異常表達可引起相關信號傳導異常，導致血小板活化異常，進而造成血小板消耗、破壞增多。

3.1 TLRs在膿毒癥相關性血小板減少中的作用 TLRs作為一類病原體識別受體家族能夠識別革蘭陰性菌的胞壁成分——內毒素（lipopolysaccharide，LPS），在膿毒癥時自身免疫系統的調節中扮演著重要角色，亦是目前關注較多的血小板膜表面受體。在哺乳動物中已發現TLRs家族成員共有12個，其中TLR1和TLR6自2004年被首次發現表達于人血小板以來，人們先后在小鼠和人的血小板上發現了TLR4、TLR2和TLR9等更多具有功能性的TLRs，這些發現為研究膿毒癥相關性血小板減少的機制奠定了基礎［21-22］。血小板雖可表達功能性的TLRs，但其在膿毒癥中的作用尚存爭議。以往研究表明，血小板的活化可引起血小板膜表面TLR4等受體表達量的增加，LPS刺激可通過TLR4/MyD88信號通路來激活血小板，影響血小板炎癥因子的釋放及血小板與白細胞等的聚集黏附作用［22］。然而最新研究顯示，膿毒癥時血小板的活化與血小板膜表面TLRs表達量的改變無關，且LPS體外刺激時并不能引起血小板膜上TLRs表達量的改變［23］。同時，LPS刺激并不能通過血小板內TLR4/MyD88通路激活血小板，而可能是通過影響血小板的代謝水平來實現的［23-24］。LPS刺激可通過誘導血小板與中性粒細胞間的黏附作用，激活中性粒細胞，促進NETs的形成，同時增加血小板的消耗量［25］。此外，LPS可通過上調血小板內凋亡相關蛋白的表達來誘導血小板凋亡，也可通過誘導血小板磷酯酰絲氨酸（phosphatidyl serine，PS）外翻、線粒體內膜電位（△ψm）去極化及增強半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3（Caspase-3）的活性而引發血小板凋亡，促進血小板減少［26-27］。提示LPS刺激可通過多途徑增加血小板的消耗量、引發血小板減少，但TLRs是否在此過程中起作用尚需進一步研究。

3.2 血小板膜表面其他受體在膿毒癥相關性血小板減少中的作用 除TLRs之外，目前已報道的血小板膜表面受體還有很多，蛋白酶活化受體（protease activated receptor，PAR）、GPⅠbα、GPⅡbⅢa、糖蛋白Ⅵ（glycoproteinⅥ，GPⅥ）、FcγRⅡA、C1qR等均為血小板膜表面受體，并且均可參與血小板的活化，其中PAR1、PAR3和PAR4是血小板膜上識別血小板激動劑凝血酶的識別受體［13，15］。GPⅥ和GPⅠbα-GPⅨ-GPⅤ除識別鏈球菌等細菌外，還可識別膠原和血管性血友病因子（von Willebrand factor，vWF）。GPⅡbⅢa可直接識別細菌，或間接通過與細菌纖維蛋白原接觸識別細菌病原體［15］；C1qR雖然在血小板膜表面表達量很少，但可在血小板活化時急劇增加，可直接識別部分細菌和補體蛋白［15，28］。目前認為，FcγRⅡA在鏈球菌、葡萄球菌等幾種細菌引起的血小板活化中扮演著重要角色，FcγRⅡA不能直接識別細菌，但可通過免疫球蛋白G（immunoglobulin G，IgG）間接識別，并且與GPⅡbⅢa、GPⅠbα受體間具有協同作用。血小板膜表面的細菌識別受體均不能僅通過識別細菌來激活血小板，細菌引發的血小板激活還需要細菌與血小板之間進一步的共刺激反應，但研究顯示FcγRⅡA可通過識別幾種鏈球菌而直接引起血小板的聚集反應［29-32］。由此看來，血小板膜表面受體與血小板的活化密切相關，可視為激活血小板的靶點。此外，還有些關于血小板激活因子（platelet activating factor，PAF）的研究，然而目前關于PAF的研究多集中在動物模型中，且尚未取得明顯進展。

4 結語

血小板計數的降低不僅是膿毒癥相關性血小板減少患者的一種臨床表現，還與患者的預后有關。血小板作為機體止血的重要成員，一旦減少將大大增加機體的出血風險。同時，血小板作為機體炎癥反應的參與成員，在膿毒癥炎癥反應時通常可導致彌散性血管內血小板的激活，激活的血小板又可隨血液循環黏附于血管內損傷的內皮細胞，形成血小板聚集體，進而導致微血管衰竭，加重器官功能障礙。因此，明確膿毒癥相關性血小板減少的發病機制，適時地糾正血小板減少狀態，對患者預后的改善具有重要意義。

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