膿毒癥相關性血小板減少

高其慶，李卓虹，周 浩，彭 劼

(南方醫科大學南方醫院 a.感染內科；b.醫院感染管理科，廣東 廣州 510515)

膿毒癥在當今醫療問題中仍然是一種常見且病死率極高的危急重癥[1-2]，可引起全身炎癥反應綜合征，甚至嚴重的膿毒癥性休克或多器官功能障礙，其病死率仍在15%以上[3-4]。近年來，重癥感染的臨床治療方式和器官功能支持技術不斷發展完善，不少相關的治療指南也相應更新，而人們也越來越認識到血小板功能在重癥感染特別是膿毒癥中的重要性。有相關數據表明[5-6]，膿毒癥患者中出現血小板減少的概率可高達50%以上。膿毒癥出現的血小板減少與其病死率高及預后差密切相關。目前有不少關于感染疾病相關性血小板減少的研究，然而膿毒癥相關性血小板減少的病因及分子機制仍尚未完全明確。本文將從膿毒癥相關性血小板減少的病因及分子機制這兩方面的研究進展進行綜述。

1 膿毒癥及血小板概述

膿毒癥是指因細菌、真菌等致病微生物感染引起的宿主反應失調導致的危及生命的器官功能障礙。膿毒癥的臨床癥狀無特異性，病情復雜，可迅速進展為膿毒癥休克、多器官功能障礙，甚至導致死亡。研究表明，膿毒癥患者常出現血小板減少，且血小板減少程度與患者的預后密切相關。血小板無核，直徑約2～3 μm，由骨髓中的巨核細胞分化發育而成，主要含有α顆粒、致密顆粒(δ顆粒)與溶酶體(λ顆粒)等3種顆粒。這些顆粒儲存著大量黏附蛋白、生長因子、趨化因子和細胞因子等介質，在機體的炎癥與免疫反應中發揮著重要作用。血小板表面存在多種與血小板黏附、聚集和功能活化相關的受體，包括跨膜蛋白Toll樣受體(Toll-like receptors，TLRs)、補體受體、FcγⅡa受體(Fcγ receptor Ⅱa，FcγRⅡa)、膜糖蛋白、P選擇素等。

2 膿毒癥相關性血小板減少的病因

2.1骨髓功能損傷導致血小板生成減少 重癥感染特別是膿毒癥往往引起多器官損傷甚至衰竭，骨髓是常見的受累器官之一。病菌或其代謝產物可直接或間接抑制骨髓造血組織中巨核細胞的活性，影響巨核細胞成熟分裂為血小板的功能；感染導致的機體免疫反應失調也會產生一些免疫調節因子，從而抑制巨核細胞生成血小板[7-8]。利奈唑胺等抗生素的使用也可引起骨髓抑制導致血小板減少[9]。但膿毒癥相關的血小板減少似乎并不僅是由于骨髓功能損傷導致的血小板生成減少，還可能與循環中血小板消耗和生成速率兩者之間的比值高低有關[10]。有研究發現膿毒癥患者中血小板生成數量卻是增加的[10-11]，這可能與膿毒血癥中增加的IL-6具有促血小板生成的特性相關[12]。

2.2炎癥及免疫反應引起的血小板破壞、消耗增加 機體受到感染時，血小板被刺激活化后通過誘導膜蛋白的表達和介質的產生參與機體的炎癥反應，起到抗感染、清除病原體等作用?；罨难“瀹a生并釋放促炎因子、抗炎因子、趨化因子、抗微生物因子等介質調節機體的先天性免疫或適應性免疫應答[13]。血小板與病原體或其產物、內皮細胞及免疫細胞之間相互作用，促使內皮細胞損傷和白細胞激活，從而血小板與之黏附作用增強，且循環中血小板被不斷活化，機體不斷產生抗血小板抗體及巨噬細胞-集落刺激因子，加速破壞、消耗血小板[7, 14]。另一方面，活化的血小板表達功能性TLRs等蛋白，大量釋放含P選擇素的顆粒、外泌體、白細胞介素-1等細胞調節因子，導致循環中的血小板-內皮細胞-白細胞黏附作用增強，形成的中性粒細胞外網狀陷阱(neutrophil extracellular traps，NETs)則會不斷捕獲細菌，從而發生瀑布反應形成更多的NETs[15-17]。有研究表明[18]，基質金屬蛋白酶(matrix metalloproteinases, MMP)-2和MMP-9等的釋放可促進血小板-白細胞聚集體的形成；同時機體釋放纖溶酶原激活物抑制物I并抑制纖溶系統，進一步激活血小板、促進血小板聚集與釋放，這些過程都會消耗血小板及凝血因子，從而形成彌散性血管內凝血(disseminated intravascular coagulation, DIC)，最終導致血小板的減少。

2.3藥物、特殊治療等因素引起的血小板減少 臨床上常用的一些抗生素(如利奈唑胺、頭孢菌素、磺胺類、萬古霉素等)、肝素、奎寧、替羅非班、卡馬西平、利福平等藥物可導致巨核細胞功能受損外，還可直接刺激機體產生藥物依賴性相關性抗體，發生抗原-抗體反應進而破壞血小板[19-20]。肝素誘導血小板減少癥的免疫介導機制主要是形成的肝素-血小板因子4復合物與血小板上的Fcγ受體結合，從而增加血小板的消耗[21]。此外，臨床上的一些治療方法(如連續性腎替代治療、主動脈內球囊反搏等)也可導致血小板的損耗，這可能與機械性破壞或升高的P選擇素水平相關[22]。

2.4循環內血小板遷移、聚集引起的血小板分布異常 研究表明[16, 23]，感染早期即有大量中性粒細胞在肺部或肝臟中聚集，繼而血小板向肝血竇遷移、聚集，隨后在這些靶器官上瀑布式形成NETs。白細胞-血小板聚集體的形成、血管內皮細胞的損傷會導致靶器官的局部免疫反應不斷增強，免疫失調時可導致急性肺損傷和急性腎損傷[24]。在一定程度上，血小板在局部的聚集也導致了循環中血小板的減少。

3 膿毒癥相關性血小板減少的分子機制

血小板正常功能的一個必不可少的機制是通過可溶性N-乙基馬來酰亞胺敏感因子結合蛋白受體(soluble NSF attachment protein receptor, SNARE)依賴性發生血小板顆粒的分泌和胞吐作用。血小板被活化后，顆粒與伴侶蛋白Rab27a和Munc13-4融合到質膜上，機體通過SNARE蛋白(包括VAMP-8，SNAP-23和STX-11等)調節囊泡和質膜融合，從而釋放其內部的分泌因子進入細胞外環境，使血小板參與機體的止血、凝血及炎癥反應[25-28]，這個過程被Sec1/Munc18和Rab蛋白、鈣離子和磷酸激酶C等分子調節[26, 29]。機體受到感染時，病原體或其代謝產物與血小板受體或作為血小板受體配體的血漿蛋白相互作用，產生并傳導調節蛋白和第二信使的信號，從而促使血小板活化并釋放介質參與機體免疫反應[30]。現較受關注的血小板受體有跨膜蛋白Toll樣受體(TLRs)、補體受體、FcγⅡa受體(FcγRⅡa)、糖蛋白Ⅱb-Ⅲa(glycoprotein Ⅱb-Ⅲa，GPⅡb-Ⅲa)及糖蛋白Ⅰbα(glycoprotein Ⅰbα，GPⅠbα)[31-32]。

3.1跨膜蛋白TLRs TLRs是一類高度保守的模式識別受體家族，存在于單核細胞、中性粒細胞、巨噬細胞、內皮細胞等細胞中，主要結合脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)、脂蛋白、雙鏈RNA等病原體相關模式分子。目前人類TLRs家族成員有10個，人血小板可表達的功能性TLRs包括TLR1，TLR2，TLR4，TLR5，TLR6，TLR8，TLR9和TLR10。目前研究較多的是TLR2及TLR4。

TLR4是血小板表達最豐富的TLRs，其配體包括LPS、高遷移率族蛋白1(high mobility group box 1，HMGB1)、組蛋白H3和H4、熱休克蛋白等。Aslam及Andonegui等在小鼠模型中發現TLR4在LPS誘導的血小板減少中發揮重要作用[33-34]。有研究表明LPS刺激TLR4的信號通路可能涉及髓樣分化因子88(myeloid differentiation factor 88，MyD88)、Toll/白細胞介素-1受體相關蛋白(Toll/interleukin-1 receptor domain-containing proteins，TIRAP)介導的JNK、PI3K/AKT及cGMP/PKG途徑[35-36]。Sebastian等證明血小板來源的HMGB1識別血小板上的TLR4/MyD88，促使MyD88/GC復合物形成并激活血小板cGMP依賴蛋白激酶I，最終導致血小板聚集[37]。此外，有研究發現組蛋白H3和H4激活血小板TLR4可能與PI3K/AKT、ERK1/2和p38MAPK信號通路以及核因子-κB的活化相關，但仍需要進一步探索[38]。

TLR2是一種高度炎癥受體，可識別多種病原體相關模式分子。TLR2需與TLR1或TLR6形成異源二聚體后才能識別細菌脂肽進而誘導血小板活化和聚集，參與血小板的血栓形成和炎癥反應。TLR2/TLR1復合物主要與革蘭陰性菌或支原體的三?；慕Y合，TLR2/TLR6復合物則優先結合革蘭陽性菌或支原體的二?；?。這可能與TIRAP-MyD88-白細胞介素1受體相關激酶1/4(interleukin-1 receptor-associated kinase 1，IRAK1)-腫瘤壞死因子受體相關因子6(tumor necrosis factor receptor associated factor 6，TRAF6)信號通路相關[35]。Biswas等研究發現循環中的氧化磷脂與CD36的結合可能是誘導CD36/TLR2/TLR6復合物和激活TLR2/TLR6下游信號必不可少的一部分[39]。

3.2補體受體 補體系統是天然免疫系統的重要構成之一，主要通過在靶細胞膜上形成有孔的膜攻擊復合物進而溶解細胞或病原體。血小板活化后可表達多種補體受體直接或間接識別病原體，不同程度地發揮調節免疫趨化性、溶解病原體等作用。血小板的補體受體可以通過經典補體途徑和替代補體途徑與病原體相互作用[40]。細菌與C1q因子黏附后可被血小板膜上過度表達的gC1q受體識別、結合，而與C3b因子黏附后則被活化血小板表達的CD62P標志物識別[32]。此外，血小板α顆粒中含有的C1q抑制劑(一種105 000的α2-球蛋白)及C3、C4前體參與補體系統的調節。

3.3糖蛋白Ⅱb-Ⅲa(GPⅡb-Ⅲa)和糖蛋白Ⅰbα(GPⅠbα) GPⅡb-Ⅲa和GPⅠbα是特異性表達于巨核細胞系表面的膜糖蛋白，分別為纖維蛋白原受體和血管性血友病因子(von Willebrand factor，vWF)受體，均可與病原體直接或分別通過纖維蛋白原/vWF間接結合，參與血小板黏附和聚集[32, 41]。葡萄球菌的表面受體具有富含絲氨酸-天冬氨酸重復序列的區域，如金黃色葡萄球菌的凝集因子A(clumping factor A, ClfA)和ClfB、表皮葡萄球菌的纖維蛋白原結合蛋白SdrG等，它們通過結合纖維蛋白原與GPⅡb-Ⅲa相互作用而活化血小板[31-32]。也有研究發現表皮葡萄球菌的SdrG[42]、戈登鏈球菌的細胞表面蛋白PadA等[43]可直接與GPⅡb-Ⅲa結合而使血小板活化。GPⅠbα屬于富含亮氨酸重復序列蛋白家族成員，可通過高度糖基化、富含絲氨酸重復序列的細菌蛋白與細菌直接結合激活血小板，比如血鏈球菌的富含絲氨酸蛋白A(serine-rich protein A，SrpA)[44]、戈登鏈球菌的表面蛋白GspB及Hsa[45]。

3.4FcγⅡa受體(FcγRⅡa) FcγⅡa受體(Fcγ receptor Ⅱa，FcγRⅡa)作為識別IgG的Fc段受體，主要在免疫細胞膜上表達，也是迄今為止在血小板上發現的唯一一種Fcγ受體類型。FcγRⅡa在感染疾病中血小板的激活發揮重要作用。金黃色葡萄球菌感染機體時，ClfA通過兩種途徑與血小板結合。在纖維蛋白原依賴的途徑中，細菌ClfA通過纖維蛋白原與血小板GPⅡb-Ⅲa結合，和ClfA結合后的IgG與血小板膜上的FcγRⅡa相互作用促使血小板聚集。而在非纖維蛋白原依賴的途徑中，識別ClfA的IgG和補體分別與血小板膜上的FcγRⅡa和補體受體結合，從而促進血小板聚集[31, 46]。另外，Tomo等[47]發現在登革熱病毒感染中，血小板的活化也與FcγRⅡa和IgG復合物的結合相關。

4 展望

膿毒癥仍然是目前重要的醫療問題之一，其常見的血小板減少也越來越受到臨床醫生和科研工作者的關注，預防或控制血小板的減少在臨床治療中顯得日趨重要。感染引起的血小板減少涉及骨髓造血功能受損、機體炎癥及免疫反應、循環內異常遷移或聚集等多方面。膿毒癥相關性血小板減少的作用機制主要是病原體或其代謝產物通過直接或間接與血小板表面受體結合而促使血小板活化后參與機體炎癥反應。目前已初步表明與血小板受體相關的分子機制主要涉及MyD88和TRIF兩種銜接蛋白依賴性途徑的TLRs通路及補體受體參與的涉及FcγRⅡa、GPⅡb-Ⅲa和GPⅠbα的多重信號交互作用的通路。但關于上述通路的具體分子機制仍未完全清楚或存在一定爭議，這些通路的下游信號途徑涉及廣泛，不同通路信號分子間又可能存在復雜的相互作用。若能進一步明確膿毒癥相關性血小板減少的通路信號分子機制，找到膿毒癥相關性血小板減少的可能治療靶點，必將讓廣大臨床工作者和患者獲益深遠。