新型冠狀病毒肺炎患者血小板參數特征及其生理病理意義*

閆瑞振，張靜會，田瑞麗，魏志斌，毛索南措，岳福仁，宗曉龍（.天津市寶坻區人民醫院檢驗科，天津30800；2.天津醫科大學臨床醫學院，天津300270；3.天津醫科大學第二醫院檢驗科，天津30020；4.天津市心血管病離子與分子機能重點實驗室，天津30020）

新型冠狀病毒肺炎（coronavirus disease 2019，COVID-19）疫情暴發以來，相關研究進展迅速，但其致病機理尚未完全闡明。當前普遍認為，炎癥與血栓交互作用是驅動COVID-19進展加重的關鍵病理機制［1-3］，尸檢發現免疫細胞浸潤和微血栓形成是受損肺組織的典型病理特征［4］。血小板是源自巨核細胞的無核細胞碎片，其在生理止血、血管新生、組織修復和免疫調節等方面發揮重要作用［5］。越來越多的證據顯示，血小板能夠通過多種機制參與COVID-19的發生發展，實驗室血小板參數對COVID-19分級診斷和預后評估表現出潛在價值。本文對COVID-19患者血小板參數特征進行綜述，并探討其可能的病理生理意義和潛在的治療價值。

1 血小板與SARS-COV-2感染

血小板來源于巨核細胞，其體積微小（2～5μm），無細胞核，循環血小板游走于血管內皮表面，主要發揮生理止血功能。諸多研究表明，血小板同時具有免疫調節功能，其直接或間接地參與機體對病原微生物的免疫應答過程［6］。病毒感染常伴隨血小板減少和出血傾向，在血小板內已經檢測到流感病毒、登革熱病毒、HIV、肝炎病毒，可見血小板與多種病毒存在相互作用［7］。

COVID-19的致病病原體為嚴重急性呼吸綜合征冠狀病毒 2（severe acute respiratory syndrome coronavirus 2，SARS-COV-2），SARS-COV-2屬β冠狀病毒屬，是蛋白質包裹的單鏈RNA病毒。截止目前，有兩項研究報道在部分患者的血小板胞漿內檢測到SARS-COV-2病毒［8-9］。Manne等［9］在2例新冠肺炎患者的血小板中檢測到SARS-COV-2病毒N1基因的轉錄表達，Zaid等［8］在11例COVID-19患者（包括9例輕癥、2例重癥）離體血小板中檢測到SARS-COV-2病毒RNA（檢測靶點為E基因）。但Bury等［10］提取24例COVID-19患者的血小板，并未檢測到SARS-COV-2病毒RNA。可見，SARS-COV-2感染血液系統并不是COVID-19的普遍事件。

血管緊張素轉化酶2（angiotensin-converting enzyme 2，ACE2）是SARS-COV-2進入宿主細胞的功能受體，Zhang等［11］通過RT-PCR和Western blot實驗在血小板和巨核細胞中檢測到ACE2及跨膜絲氨酸蛋白酶2（transmembrane serine protease 2，TMPRSS2）表達，進一步功能實驗表明血小板能感受SARS-COV-2刺激，經ACE2下游MAPK通路發生活化。但同類研究［9-10］未檢測到血小板有ACE2 mRNA和相應蛋白質表達，一項多組學研究［12］結果顯示，所有血細胞群中ACE2 mRNA含量均低于檢測下限?？傊?，SARS-COV-2能否直接感染血小板，以及其進入血小板的機制和可能的病理生理作用仍有待進一步研究。

2 血小板參數與COVID-19的關聯

2.1 血小板計數 血小板計數減少（thrombocytopenia，TCP）是病毒感染的常見現象，一項納入24項研究包括5 637例患者的薈萃分析顯示，住院COVID-19患者TCP發生率為12.4%（95%CI：7.9%～17.7%），且TCP與COVID-19嚴重程度和預后相關（OR＝3.49；95%CI：1.57～7.78）［13］。多因素研究提示，TCP是COVID-19進展加重的獨立危險因素［14］。國內學者［15］提出，病毒性膿毒癥可能是嚴重COVID-19的主要病理機制。TCP與膿毒癥不良結局密切相關，進行性血小板減少與膿毒癥28天預后密切相關［16］。與之類似，Chen等［17］對271例COVID-19患者回顧研究發現，遲發性血小板減少（出現癥狀14 d后PLT＜125×109／L）與較長的住院時間和較高的死亡率相關。

COVID-19并發TCP的機制可能是多元的。首先，重癥COVID-19患者表現為高炎癥、高凝狀態，因此TCP可能首先歸因于血小板消耗過多。其次，病毒感染會導致巨核細胞凋亡，盡管目前沒有確鑿證據證實SARS-COV-2會感染造血系統，但小樣本量研究發現COVID-19患者骨髓巨核細胞成熟障礙，產板型巨核細胞減少，類似于特發性血小板減少（idiopathic thrombocytopenic purpura，ITP）的骨髓象［17］。有意思的是，一系列病例報道提出COVID-19與ITP發病或復發存在關聯［13］，提示TCP也可能歸因于抗病毒抗體與造血細胞或血小板的交叉反應。以上研究提示，COVID-19繼發TCP時，臨床應給予重視并考慮血小板減少程度和動態變化，同時應進行必要的鑒別診斷，以啟動針對性治療。

2.2 血小板反應性 血小板減少、凝血酶原時間延長、D－二聚體升高是嚴重COVID-19的實驗室參數特征，提示重癥患者處于高凝狀態［18］。研究發現，COVID-19患者血小板活性水平上調，血小板活化標志物CD62P、CD63表達上調，血漿血栓素B2（thromboxane B2，TxB2）、可溶性CD40L（soluble CD40 ligand，sCD40L）水平升高，重癥病例氣管抽吸物血小板4因子（platelet factor 4，PF4）含量升高［19-22］。與上述研究結果一致，蛋白質組學和RNA測序結果也支持COVID-19時血小板高反應性［12，23］。平均血小板體積（mean platelet volume，MPV）是血液常規參數，可作為血小板活化的替代標志物，大血小板含有更多的致密顆粒、能夠釋放更多的血栓素A2，具有更強的促凝活性［24］。研究顯示，MPV與COVID-19合并血栓事件和死亡率相關［22］。需要指出，當前實驗室間MPV檢測結果可比性仍不明確，一定程度限制了該指標在臨床的推廣應用。

血小板－白細胞聚集物（platelet-leukocyte aggregates，PLAs）是血小板活化的標志物，換言之，血小板活化后一個重要結果是在粘附分子介導下與中性粒細胞或單核細胞接觸聚集。研究顯示，活化血小板能夠誘導中性粒細胞形成中性粒細胞胞外誘捕網（netrophil extracellular nets，NETs），后者被發現是COVID-19患者血栓的主要組成成份［2］。組織因子（tissue factor，TF）是外源凝血途徑的啟動因子，TF大量釋放是彌散性血管內凝血（disseminated intravascular coagulation，DIC）的關鍵病理機制［25］。Hottz等［26］研究發現，重癥COVID-19患者血小板－單核細胞聚集物水平上調，且與單核細胞TF表達量呈正相關，離體實驗證實COVID-19患者血小板能夠經P選擇素和αⅡb／β3信號通路誘導單核細胞TF表達上調。隨著越來越多的證據支持血小板高反應性與COVID-19的關聯，抗血小板治療有望成為COVID-19的輔助治療手段。

2.3 血小板微粒 除細胞間直接接觸外，血小板與免疫細胞通訊的另一種重要方式是釋放血小板微粒（platelet microparticles，PMPs）。PMPs含有大量源自親代血小板的炎癥介質，包括IL-1β以及熱休克蛋白（heat shock proteins，HSP）、高遷移速率族蛋白（high mobility group box 1，HMGB-1）等損傷相關分子模式（damage-associated molecular patterns，DAMPs）分子［6］。Zaid等［8］研究發現，COVID-19患者血漿PMPs數量顯著高于健康對照，提示病毒感染伴隨血小板活化和PMPs釋放。然而，該研究同時發現重癥患者PMPs水平顯著低于輕癥人群。這一方面可能歸因于重癥組血小板計數較低，另一方面作者發現PMPs水平與炎癥指標CRP呈負相關，提示炎癥環境下組織器官對PMPs“截獲”增多。與之類似，來自膿毒癥的研究發現，死亡病例PMPs水平顯著低于生存組［27］，膿毒癥休克患者通常伴隨血小板計數和功能的雙重耗竭［28］。

炎癥會導致血小板數量和功能波動，而新生血小板代償性加速釋放能夠維持機體血小板數量和功能穩態，這也能夠解釋一些早期橫斷面研究觀察到重癥COVID-19患者炎癥指標和血小板數量同步升高［29-30］，而一些表現為炎癥持續放大、宿主反應失調的COVID-19死亡病例通常伴隨進行性血小板減低［31］。炎癥誘導血小板新生的經典通路為IL-6／MPO信號軸［32］，新近研究［33］發現，在炎癥環境下，PMPs能夠滲入骨髓，誘導巨核細胞發育和血小板生成。因此，重度感染繼發血小板減少，可能既是PMPs減少的原因也是PMPs減少的結果。此外，PMPs對損傷組織具有天然歸巢能力，因此成為靶向給藥的候選載體。Li等［34］用裝配有抗IL-1β中和抗體的PMPs治療急性心肌梗死，發現PMPs能夠靶向小鼠心臟損傷部位，保護心肌細胞，該策略對肺損傷是否有效值得進一步研究。

2.4 巨核細胞 巨核細胞是由造血干細胞分化而來的產血小板細胞，其胞體巨大，每個巨核細胞可產生約2 000個血小板。2017年Lefran?ais等［35］應用活體熒光成像技術在小鼠肺臟微血管中觀測到大量巨核細胞，這些細胞在肺血管中游走并釋放血小板，肺部產生的血小板約占全身血小板的50%。既往研究顯示，肺部疾病，包括肺癌［36］和彌漫性肺損傷［37］與肺組織巨核細胞增多存在關聯。進行性肺損傷導致呼吸衰竭是COVID-19的主要死因，尸檢發現COVID-19病例肺組織巨核細胞數量可增多至10倍以上［38］。

巨核細胞胞漿釋放血小板后，僅殘留一細胞核，稱為裸核型巨核細胞。Roncati等［39］發現，COVID-19患者肺部和骨髓裸核型巨核細胞增多，提示巨核細胞發育和血小板生成加速。單細胞轉錄組學研究［12］對此提供了進一步的證據，該研究發現在COVID-19病程中，循環巨核細胞比例顯著升高且與炎癥水平正相關。此外，巨核細胞干擾素受體基因IFITM3、IFI27和IFITM2在炎癥期表達上調，提示巨核細胞能夠響應干擾素介導的抗病毒反應，具有IFITM3純合子突變個體的巨核細胞更容易受登革熱病毒感染［40］。

綜合上述證據，COVID-19患者肺組織及循環巨核細胞增多可能是炎癥刺激下的一種免疫反應，而這種反應失調導致大量新生血小板釋放至內皮損傷部位，進而導致血栓形成。巨核細胞可能在COVID-19發病機制中扮演重要角色，但當前尚缺乏便捷的方法用于巨核細胞的常規檢測，實驗技術的開發對該領域進步至關重要。

3 小結與展望

巨核細胞和血小板的免疫細胞屬性日趨明確，二者在COVID-19病理進程中反應失調會表征為血小板參數的異常變化。本文梳理了血小板相關參數與COVID-19疾病的關聯，探討其生物學原理和潛在的臨床應用方向（見表1）。需要指出，文中所列舉參數除PLT、MPV和PLR外，多數在醫學實驗室尚未常規開展，因此，引證證據多來源于小樣本探索性研究。這些參數在臨床應用之前，仍需獲得高質量證據的進一步支持。從檢測技術角度來看，盡管流式細胞術、測序技術和蛋白質組學技術已相當成熟，但其檢測成本較高不適合用于常規檢測，而基于ELISA或免疫磁珠技術檢測血小板分泌蛋白可能具有更大的開發應用前景。

表1 血小板參數與COVID-19的關聯及潛在應用方向