膿毒癥免疫反應的相關進展*

譚麗媚 邵義明 張媛莉

廣東醫(yī)科大學附屬醫(yī)院重癥醫(yī)學科,廣東省湛江市 524001

血小板是由骨髓造血組織中成熟巨核細胞的胞漿中脫落下來的具有生物活性的物質。最新研究[1]發(fā)現(xiàn)，巨核細胞除了在骨髓、脾臟等組織產生血小板，還可通過血液循環(huán)至肺部，由肺循環(huán)中巨核細胞產生的血小板高達1 000萬/h，預計約占全身產生血小板總數(shù)的50%，肺是血小板產生和釋放的主要器官。血小板[2-4]的主要生理作用是維持止血，血小板在血管系統(tǒng)中循環(huán)的數(shù)量約100萬/μl，遠遠超過維持血管止血所需的血小板數(shù)量，因此血小板計數(shù)維持在如此高的水平，除了參與正常止血作用，對組織損傷或感染的宿主炎癥和免疫反應也有重要貢獻[5]。人類血小板表達IgG抗體受體，而小鼠血小板完全沒有IgG受體，因此血小板在抗體介導的適應性免疫反應中所起的作用未被重視。血小板通過與不同類型的白細胞相互作用，并釋放大量免疫調節(jié)分子，從而發(fā)揮不同的免疫相關功能。血小板還通過改變形狀、分泌顆粒含量和聚集來對血管損傷作出反應，通過與免疫系統(tǒng)相互作用并啟動宿主防御反應，在血管損傷部位執(zhí)行哨兵任務[2，3，5]。

1 血小板通過TLR4調節(jié)先天性免疫反應

血小板作為免疫細胞最相關的特征之一是toll樣受體(TLRs)的表達。TLRs[6]是一種模式識別受體，負責啟動炎癥和免疫反應。它將病原體入侵的危險信號傳遞給先天性免疫系統(tǒng)，介導炎癥事件，最終激活適應性免疫系統(tǒng)的免疫細胞，對入侵的病原體作出反應。TLRs廣泛表達于免疫細胞和非免疫細胞中，包括樹突狀細胞、巨噬細胞、淋巴細胞和內皮細胞。在人類身上，已經鑒定出10種TLRs。研究表明[7]，血小板通過TLRs的表達參與了對病原體的先天性免疫反應，而且血小板通過表達免疫相關因子如TLR4和CD40L等，把適應性免疫與先天性免疫相連接。Andonegui等人[8]首次發(fā)現(xiàn)并證實了血小板中TLR4的功能意義，表明革蘭陰性菌外表面的脂多糖(LPS)誘導的血小板減少是血小板-TLR4依賴性的。將野生型或TLR4缺陷型血小板轉移到LPS處理的小鼠體內，發(fā)現(xiàn)血小板的TLR4是LPS誘導血小板減少和血小板聚集入肺的重要受體。高濃度的LPS會導致血小板與中性粒細胞之間的相互作用，從而刺激網狀網的形成，通過測定膿毒癥患者血中網狀網的產生，發(fā)現(xiàn)血小板的TLR4與膿毒癥的發(fā)生相關聯(lián)。研究報道稱，膿毒癥血小板減少癥患者的血小板活化，伴隨TLR4的表達而上調，表明TLR4信號通路可能介導血小板活化并釋放炎癥因子，且是膿毒癥血小板減少癥發(fā)生的關鍵機制。當遭到病原體入侵時，LPS可通過TLR4刺激血小板產生細胞因子，提高功能性TLR4的表達，參與抗原識別，也可刺激血小板釋放血小板殺菌蛋白，從而殺滅細菌。研究還發(fā)現(xiàn)功能性TLRs可在巨核細胞上表達，內毒素血癥時通過提高促血小板生成素(TPO)水平而增加新產生的血小板，增加血小板—中性粒細胞聚集物，從而參與炎癥反應。相關研究報道[6-8]表明，細菌、病毒和無菌危險分子等與人血小板TLR4的相互作用在心血管疾病、失血性休克、感染性心內膜炎、DIC、免疫和病毒介導的血小板減少等疾病的發(fā)病中起著重要作用，因此，TLR4可能成為膿毒癥預防和/或治療的靶點。

2 人血小板表達FcγRⅡA參與適應性免疫

人血小板表達一種名為Fcγ受體ⅡA(FcγRⅡA)的抗體受體，它能與抗體和抗原相遇時形成的免疫復合物(抗體—抗原，ICs)相結合。FcγRⅡA[9-11]是人類血小板唯一表達的FcγR，也是血液中表達最多的受體，可以識別ICs和高親和力的IgG。FcγRⅡA是一種單鏈受體，能自主地傳遞信號通路，其胞外部分由兩個IgG樣結構域組成，第二個結構域介導與IgG結合，它的胞質區(qū)含有一個免疫受體酪氨酸基激活基序ITAM，含有兩個容易磷酸化的酪氨酸，是免疫受體的特征。IgG通過f(ab)片段與病原體(包括細菌和病毒)表面的特定抗原結合，從而能引起FcγRⅡA介導的血小板活化，如血小板聚集、致密顆粒和a顆粒釋放、微囊形成等，這些物質可活化先天性免疫細胞并激活適應性免疫系統(tǒng)[12-14]，說明血小板具有非典型免疫細胞的特點，在適應性免疫和先天性免疫中起橋梁作用。而且血小板FcγRⅡA還能結合并內化聚集人IgG，提示血小板可能具有清除循環(huán)中可溶性IgG復合物的功能[15]。FcγRⅡA蛋白表達僅限于高等靈長類動物，并且沒有找到與FcγRⅡA相對應的小鼠基因組，因此小鼠不表達FcγRⅡA，小鼠血小板完全沒有任何FcγRⅡA[13，16]。因此，ICS介導的小鼠免疫反應強烈傾向于白細胞，而白細胞表達其他Fcγs，因此血小板在小鼠免疫復合物模型中起極小或者輔助作用。研究[16]發(fā)現(xiàn)，在血小板上表達FcγRⅡA的轉基因小鼠通過內毒素、病毒或誘發(fā)過敏反應的常用抗原進行主動免疫，小鼠的血液中產生ICs時均表現(xiàn)出典型的膿毒性或過敏性休克癥狀。當轉基因小鼠被注射熱聚焦IgG作為ICs的替代物時，也會發(fā)生這種反應。研究還評估了ICs對血小板幾乎全部摘除或野生型(WT)小鼠無FcγRⅡA的影響，未觀察到膿毒癥或過敏性休克反應，顯示血小板在此過程中的關鍵作用。在膿毒癥患者中，病原體入侵可以在血液中形成ICs，若在免疫個體中注射治療性抗體，可中和入侵的病原體，可能會改善預后。膿毒癥患者常伴血小板減少[2，5]，相關研究推薦血小板輸注治療，但是輸血小板可能加重膿毒癥或者過敏性休克。因為消除血小板FcγRⅡA不太可能導致出血的副作用，因此在膿毒癥患者輸血小板前使用拮抗劑阻止FcγRⅡA可能更安全[16]。

3 血小板通過分泌5-HT參與先天性和適應性免疫

5-HT[15]主要作用于中樞神經系統(tǒng)的情緒、焦慮、精神病或記憶中的作用，95%以上5-HT存在于外周，其中大部分儲存在血小板中。活化的血小板中的致密顆粒能分泌5-HT，其為神經遞質，可以調節(jié)免疫細胞，其中包括肥大細胞、巨噬細胞、樹突狀細胞和單核細胞均能攝取5-HT。5-HT對嗜酸性粒細胞有趨化作用，表明5-HT對先天性免疫細胞的活性有顯著的影響。5-HT不僅僅在先天性免疫中有重要作用，也參與了適應性免疫。研究[16]發(fā)現(xiàn)，選擇性5-HT再攝取抑制劑阻斷了血小板對5-HT的儲存，幾乎消除了轉基因小鼠對ICs注射引起的全身性休克反應，而在缺乏Fcγ的野生型小鼠體內注射5-HT則產生了休克反應。Cloutier等[15]研究中所有的小鼠模型的血小板FcγRⅡA和5-HT均參與休克，而且FcγRⅡA與血小板減少有關。因此，在ICs介導的適應性免疫反應模型中，以革蘭氏陰性病原體相關分子模式(Pamp)、病毒或蛋白抗原為主的適應性免疫主要涉及血小板、FcγRⅡA和5-HT，并表現(xiàn)為短暫的血小板隔離。休克時，血小板在肺和腦中被隔離，脫顆粒后又恢復循環(huán)，這表明在涉及抗體反應的適應性免疫過程中，活化血小板的壽命比預期的要長，這可能解釋了涉及免疫復合物的疾病中血小板的波動[16]。炎癥期間血小板的循環(huán)壽命延長，顛覆了以往對“血小板在激活后立即被清除”的認識，未來可將血小板與免疫介質之間的相互作用作為靶點，幫助我們設計更好地治療慢性和急性疾病的方法。Yicong Li等人[17]研究發(fā)現(xiàn)，膿毒癥期間內皮細胞激活，從而引起血小板的活化，活化的血小板釋放5-HT并啟動其信號通路而引起微血管滲漏，進一步加劇膿毒癥的發(fā)展。在盲腸結扎穿孔致膿毒癥小鼠(CLP)誘導膿毒癥后4h，血小板發(fā)生高反應性，血漿中5-HT水平也顯著升高，表明血小板分泌5-HT在膿毒癥中的影響。內皮細胞攝取5-HT的增加，加上5-HT信號傳導，破壞了膿毒癥的內皮屏障功能。因此，調節(jié)內皮細胞內5-HT水平是改善膿毒癥相關微血管功能障礙和滲漏的新途徑。

4 展望

血小板是參與炎癥反應的重要中介物，與膿毒癥、病毒血癥和過敏反應高度相關。血小板的活化可以通過調節(jié)先天性及適應性免疫反應，從而參與急慢性疾病的發(fā)生發(fā)展過程。血小板和血小板衍生介質與許多免疫細胞和血管相互作用，既能維持人類健康的穩(wěn)態(tài)狀態(tài)，又能調節(jié)疾病狀態(tài)中的炎癥反應。因此，我們可以積極探索血小板在膿毒癥免疫反應中的作用，選擇相應的靶點，研究設計新藥物以達到治療膿毒癥的目的。