血小板與中性粒細(xì)胞的配-受體結(jié)合及信號(hào)傳導(dǎo)①

趙雪穎 張立媛 王育文

（哈爾濱醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院檢驗(yàn)科，哈爾濱150081）

1 血小板及中性粒細(xì)胞配/ 受體

血小板在止血、血栓形成過程中具有重要作用。正常情況下，由于機(jī)體抗凝作用，血小板不會(huì)黏附于血管壁或白細(xì)胞；受刺激活化后，血小板內(nèi)可溶性蛋白及顆粒內(nèi)容物重新分布至膜上，使配/受體活性或表達(dá)增加，為細(xì)胞間結(jié)合奠定物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。

中性粒細(xì)胞在宿主抵抗細(xì)菌和真菌感染中起關(guān)鍵作用，其異常活化可導(dǎo)致組織損傷。中性粒細(xì)胞表達(dá)大量細(xì)胞表面受體及配體以識(shí)別病原體入侵和應(yīng)對(duì)炎癥環(huán)境。

1.1 P-選擇素（CD62P） 血小板活化依賴性溶酶體膜蛋白（cluster of differentiation 62P，CD62P）又稱P-選擇素，通常儲(chǔ)存于血小板α 顆粒和內(nèi)皮細(xì)胞Weibel-Palade 體中，受刺激被激活則迅速表達(dá)于細(xì)胞膜表面［1］。活化血小板的P-選擇素可與中性粒細(xì)胞表達(dá)的P-選擇素糖蛋白配體-1（P-selectin glycoprotein ligand-1，PSGL-1）結(jié)合形成血小板-中性粒細(xì)胞聚集體，并促進(jìn)中性粒細(xì)胞周圍活化血小板大量聚集。

1.2 PSGL-1 PSGL-1 主要表達(dá)于中性粒細(xì)胞、單核細(xì)胞表面，可與整個(gè)選擇素家族（P-選擇素、L-選擇素和E-選擇素）結(jié)合，是P-選擇素典型配體。PSGL-1不僅是支持細(xì)胞識(shí)別的黏附分子，還可將炎癥信號(hào)直接傳遞至細(xì)胞，促進(jìn)炎癥反應(yīng)發(fā)生發(fā)展。

1.3 整合素αⅡbβ3（PAC-1） 整合素αⅡbβ3 又稱GPⅡb/Ⅲa 復(fù)合體或血小板激活復(fù)合物-1（platelet activated complex-1，PAC-1），可介導(dǎo)血小板間及血小板與其他細(xì)胞間相互作用。血小板激活時(shí)，膜表面GPⅡb/Ⅲa 受體從封閉構(gòu)象變?yōu)殚_放構(gòu)象，并與纖維蛋白原結(jié)合，是連接血小板與細(xì)胞的橋梁［2］。

1.4 受體整合素CD11b/CD18（Mac-1） 受體整合素CD11b/CD18 又稱巨噬細(xì)胞抗原-1（macrophage antigen-1，Mac-1）或αMβ2 整合素，主要表達(dá)于嗜中性粒細(xì)胞及單核/巨噬細(xì)胞［3］。Mac-1可通過調(diào)節(jié)中性粒細(xì)胞彈性蛋白酶釋放和活性促進(jìn)中性粒細(xì)胞聚集、內(nèi)皮損傷、纖維蛋白沉積和血栓形成［4］。

1.5 CD40L（sCD40L） CD40L也稱CD154，屬于腫瘤壞死因子（tumor necrosis factor，TNF）家族，在激活的血小板膜表面高度表達(dá)，但其在膜表面不能長(zhǎng)時(shí)間存在，將以可溶性形式（sCD40L）被裂解和釋放［3］。sCD40L 通過增強(qiáng)血小板P-選擇素、中性粒細(xì)胞表面Mac-1表達(dá)及活性促進(jìn)血小板與白細(xì)胞進(jìn)一步活化和聚集［5-6］。

1.6 CD40 CD40 是TNF 受體家族成員，是經(jīng)典的CD40L 受體。單核細(xì)胞、粒細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和活化的血小板均可表達(dá)CD40［7］。CD40 與其配體結(jié)合后可介導(dǎo)機(jī)體細(xì)胞和體液免疫反應(yīng)。炎癥及損傷條件下，可觀察到體內(nèi)CD40和CD40L表達(dá)升高。

1.7 高遷移率族蛋白1（high mobility group box 1，HMGB1） HMGB1 是組織損傷及炎癥反應(yīng)的重要標(biāo)志，血小板是其主要來源［8］。靜息狀態(tài)下HMGB1存在于胞質(zhì)，激活則轉(zhuǎn)運(yùn)至血小板表面和細(xì)胞外，通過晚期糖基化終末產(chǎn)物受體（advanced glycation end products receptor，RAGE）和Toll 樣受體4（toll like receptor，TLR4）介導(dǎo)作用激活中性粒細(xì)胞并促進(jìn)中性粒細(xì)胞胞外捕網(wǎng)（neutrophil extracellular traps，NETs）形成［8-9］。NETs 是中性粒細(xì)胞釋放黏性細(xì)胞外染色質(zhì)網(wǎng)，可捕殺病原微生物以限制細(xì)菌傳播并參與血栓形成［10-11］。

1.8 TLRs TLRs 家族可識(shí)別病原體相關(guān)分子模式。中性粒細(xì)胞中以TLR4 與血小板HMGB1 聯(lián)系最為密切。TLR4途徑激活除導(dǎo)致慢性炎癥，還可增加活性氧和氮物質(zhì)（ROS/RNS）產(chǎn)生及氧化和亞硝化應(yīng)激，導(dǎo)致TLR相關(guān)疾病［9］。

2 血小板與中性粒細(xì)胞配-受體結(jié)合及相關(guān)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路

生理?xiàng)l件下，活化的血小板可與中性粒細(xì)胞結(jié)合并介導(dǎo)中性粒細(xì)胞募集至損傷和感染部位，參與機(jī)體炎癥反應(yīng)。血小板與中性粒細(xì)胞通過配-受體結(jié)合相互作用也涉及復(fù)雜的細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路。

2.1 P-選擇素與PSGL-1 血小板活化后，P-選擇素從α-顆粒中釋放，通過與PSGL-1交聯(lián)誘發(fā)粒細(xì)胞在內(nèi)皮細(xì)胞上滾動(dòng)及活化血小板在中性粒細(xì)胞周圍聚集，引發(fā)中性粒細(xì)胞內(nèi)Mac-1磷酸化，促使中性粒細(xì)胞牢固黏附及遷移。P-選擇素與PSGL-1 結(jié)合可觸發(fā)中性粒細(xì)胞內(nèi)炎癥信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng)，促進(jìn)中性粒細(xì)胞內(nèi)ROS產(chǎn)生及NETs形成［1］。研究表明，中性粒細(xì)胞PSGL-1與P-選擇素交聯(lián)可誘導(dǎo)Src酪氨酸激酶家族介導(dǎo)的白細(xì)胞激活、MAPK 相關(guān)信號(hào)傳導(dǎo)、NF-κB 核易位和細(xì)胞因子分泌［12］。炎癥反應(yīng)中，MAPK 磷酸化與NF-κB 激活相關(guān)，P-選擇素可通過MAPK 途徑誘導(dǎo)粒細(xì)胞中NF-κB 活化［13］。即P-選擇素與PSGL-1 結(jié)合后，可激活中性粒細(xì)胞MAPK/ERK1/2 產(chǎn)生ROS，導(dǎo)致NF-κB 活化及NETs 釋放，促進(jìn)炎癥反應(yīng)及血栓形成。PSGL-1 與P-選擇素結(jié)合可增加黏附的中性粒細(xì)胞內(nèi)鈣濃度，P-選擇素濃度升高也會(huì)增強(qiáng)細(xì)胞內(nèi)鈣濃度，細(xì)胞內(nèi)鈣濃度升高可誘導(dǎo)PI3K 及ERK1/2 磷酸化，PI3K 下游的肌醇-1，4，5-三磷酸（inositol triphosphate，IP3）作為第二信使參與胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)，觸發(fā)細(xì)胞活化，導(dǎo)致超氧化物生成和脫顆粒，有助于細(xì)胞運(yùn)動(dòng)［12，14］。

2.2 CD40L 與CD40 及Mac-1 CD40L 可 通 過2 種潛在機(jī)制促進(jìn)中性粒細(xì)胞與活化血小板間牢固黏附和遷移，一種涉及配體-受體直接作用，即血小板CD40L 與中性粒細(xì)胞表面CD40 相互作用［5-6］。激活的CD40L-CD40 具有自分泌、旁分泌和內(nèi)分泌活性，可誘發(fā)血小板和中性粒細(xì)胞活化并刺激中性粒細(xì)胞-血小板結(jié)合物形成［7］。另一種間接機(jī)制，即可溶性CD40L 刺激中性粒細(xì)胞Mac-1 活化［5］。血小板與中性粒細(xì)胞的作用是雙向的，即活化的血小板將CD40L 釋放至血液循環(huán)，與中性粒細(xì)胞上的CD40結(jié)合，通過PI3K/NF-κB 途徑刺激中性粒細(xì)胞氧化爆發(fā)，而活化中性粒細(xì)胞的存在也增強(qiáng)了血小板CD40L 釋放并可刺激其他血小板活化［6］。活化的中性粒細(xì)胞以PI3K/Akt依賴方式促進(jìn)ROS 釋放，并在氧化還原正反饋路徑中進(jìn)一步釋放CD40，促進(jìn)血小板活化［7］。

CD40L 與CD40 結(jié)合可激活中性粒細(xì)胞并觸發(fā)細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)途徑。研究顯示，CD40介導(dǎo)的信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng)涉及TNF 受體相關(guān)因子（TNF receptor associated factors，TRAFs）家族，TRAFs 是連接CD40和下游信號(hào)通路的轉(zhuǎn)接分子。CD40 通過TRAFs 激活下游PI3K/Akt、JNK、ERK 和p38MAPK，參與ROS產(chǎn)生及NF-κB 激活［5］。CD40-TRAFs 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)級(jí)聯(lián)復(fù)雜，不同的TRAF 受體蛋白對(duì)應(yīng)多種信號(hào)途徑，具體差異取決于細(xì)胞類型和功能。如在單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞中，TRAF-6 可觸發(fā)Src/ERK1/2 和IKK/NF-κB 促炎途徑介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)［5，15］。CD40L 結(jié)合中性粒細(xì)胞CD40 后也可通過替代激活途徑增強(qiáng)NF-κB 活性及其靶基因表達(dá)［16］。由此可見，活化的血小板表面CD40L 與CD40 結(jié)合可能通過PI3K/Akt/ROS/NF-κB 途徑，或激活p38 MAPK、JNK 及ERK 途徑促進(jìn)ROS 生成，激活中性粒細(xì)胞進(jìn)而捕獲病原體，參與損傷及炎癥反應(yīng)。此外，PI3K/Akt 信號(hào)通路還可參與血小板活化和促進(jìn)CD40L 表達(dá)［17］。TGX221（PI3K 抑制劑）作用研究發(fā)現(xiàn)，PI3K 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的抑制可降低血小板P-選擇素表達(dá)及PAC-1 活化，表明PI3K/Akt 可介導(dǎo)血小板的激活及脫顆粒過程，甚至調(diào)控下游CD40L-CD40系統(tǒng)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)［18］。

2.3 PAC-1 與Mac-1 血管損傷及炎癥部位，血小板可通過多種機(jī)制黏附于中性粒細(xì)胞，其中之一是通過血小板PAC-1 與中性粒細(xì)胞上Mac-1 形成纖維蛋白原橋。活化的血小板與中性粒細(xì)胞黏附增強(qiáng)很大程度上是通過PAC-1-纖維蛋白原-Mac-1 實(shí)現(xiàn)的。PAC-1 及Mac-1 作為纖維蛋白原主要受體，直接促進(jìn)中性粒細(xì)胞與血小板黏附和ROS 生成，并進(jìn)一步誘導(dǎo)血小板和中性粒細(xì)胞活化［19］。而阻斷PAC-1則可在不影響P-選擇素表達(dá)的情況下顯著抑制血小板聚集，進(jìn)一步證實(shí)PAC-1 與Mac-1 對(duì)血小板及中性粒細(xì)胞活化聚集的重要性［20］。

目前有2種Mac-1信號(hào)傳導(dǎo)通路支持血小板-中性粒細(xì)胞相互作用，分別是PI3K-Akt 通路和p38 MAPK-ERK1/2 通路。Mac-1 激活可導(dǎo)致酪氨酸磷酸化增加、p38 MAPK 磷酸化、ERK1/2 和PI3K 及NF-κB 激活。PI3K 激活下游激酶Akt，繼而激活轉(zhuǎn)錄因子NF-κB［21］。ERK1/2、p38 MAPK 激活可誘導(dǎo)NADPH 氧化酶胞質(zhì)調(diào)節(jié)亞基p47phox磷酸化，導(dǎo)致超氧化物形成，并調(diào)節(jié)NF-κB 相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄［22］。NFκB 存在于血小板、中性粒細(xì)胞、血管平滑肌細(xì)胞等多種細(xì)胞，參與炎癥及血栓形成，并促中性粒細(xì)胞釋放DNA，形成NETs［16］。即血小板PAC-1及CD40L均可激活中性粒細(xì)胞表面Mac-1，通過多條信號(hào)通路介導(dǎo)中性粒細(xì)胞活化聚集及黏附遷移。

2.4 HMGB1 與TLR2/4 或RAGE 血小板活化后在其表面上暴露HMGB1，與其受體TLRs/RAGE 相互作用，誘導(dǎo)核轉(zhuǎn)錄因子NF-κB 向下游轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致炎癥細(xì)胞因子分泌，介導(dǎo)中性粒細(xì)胞募集和激活，進(jìn)而引發(fā)炎癥免疫反應(yīng)［23］。活化的中性粒細(xì)胞反過來增強(qiáng)HMGB1 表達(dá)，誘導(dǎo)血小板聚集［8］。TLR2或TLR4 受抑制明顯減弱NETs-微粒復(fù)合物間黏附和中性粒細(xì)胞數(shù)，表明TLR2 和TLR4 可調(diào)控NETs觸發(fā)的中性粒細(xì)胞聚集［24］。RAGE 被認(rèn)為是重要的HMGB1 表面受體，且與介導(dǎo)HMGB1 的細(xì)胞因子活性有關(guān)［25］。HMGB1通過與TLR2/4和RAGE 相互作用影響NETs 產(chǎn)生，這一過程依賴NADPH 氧化酶，產(chǎn)生大量ROS 并參與HMGB1 誘導(dǎo)的中性粒細(xì)胞活化［26］。

HMGB1 通過與至少3 種受體相互作用轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞信號(hào)：TLR2、TLR4 和RAGE。TLR4 的NADPH 氧化酶依賴性激活通過p38 MAPK/Akt 信號(hào)通路實(shí)現(xiàn)，激活的TLR2/4 募集MyD88，引起TRAF6 泛素化和NF-κB 激活，增加ROS/RNS 和促炎細(xì)胞因子產(chǎn)生［9］。而HMGB1 與RAGE 結(jié)合導(dǎo)致下游Src 家族激酶、MAPKs、PI3K/Akt 和NF-κB 激活，促使中性粒細(xì)胞活化并釋放NETs［27］。研究顯示，HMGB1 可通過PI3K/Akt/mTOR 信號(hào)通路在氧化應(yīng)激過程中調(diào)節(jié)細(xì)胞存活并拮抗氧化和炎癥：HMGB1 與受體結(jié)合后，以PI3K/Akt/mTOR 途徑激活NADPH 氧化酶，產(chǎn)生ROS，促進(jìn)NF-κB 活化及核蛋白易位來完成中性粒細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)，或通過p38 MAPK/Akt/NF-κB途徑調(diào)節(jié)中性粒細(xì)胞活化、運(yùn)動(dòng)及NETs釋放［28］。

3 小結(jié)

血小板與中性粒細(xì)胞不僅在正常生理?xiàng)l件下抵御病原微生物及外源性異物入侵，參與機(jī)體止、凝血過程，并在多種疾病病理機(jī)制中發(fā)揮重要作用。血小板和中性粒細(xì)胞活化后釋放大量細(xì)胞因子入血參與相關(guān)反應(yīng)，并完成膜表面分子重新分布及結(jié)構(gòu)重排，識(shí)別細(xì)胞的同時(shí)通過配體-受體結(jié)合直接作用，增強(qiáng)彼此的刺激活化，并導(dǎo)致中性粒細(xì)胞胞外捕網(wǎng)形成和釋放，對(duì)機(jī)體多種生理病理進(jìn)程產(chǎn)生重大影響。闡明血小板與中性粒細(xì)胞配-受體結(jié)合及信號(hào)傳導(dǎo)可為臨床預(yù)防及治療免疫性疾病、血管及血栓性疾病提供新的靶點(diǎn)與方向。