微粒與血液系統疾病關系的研究進展

黃 毅，梁海媚

（廣西醫科大學第八附屬醫院，貴港市人民醫院血液內科，廣西 貴港 537100）

微粒（microparticle）是在細胞活化或凋亡期間脫落后形成的超微膜囊泡，其直徑通常在0.1 ～1.0 μm范圍內。1949 年，外國科學家首次提出了微粒的概念，通過對血漿成分進行檢測，發現在血小板中含有可沉積的因子成分，這種因子的存在能夠提升機體凝血酶的增殖速率[1]。借助電鏡觀察和鑒定，發現這種獨特的亞細胞因子會導致血栓形成，并將該因子稱作“血小板塵埃”[2]。血栓多屬于其他病癥的相關并發癥，在病情嚴重的情況下，會直接威脅患者的生命安全，影響其生存質量。因此，探究微粒與血液系統疾病的關系具有極其重要的意義。微粒作為外周血液中處于游離狀態的膜性小囊泡，當細胞受到應激刺激時，會從細胞膜中完成脫落，且微粒表面有細胞標志物存在，其含有的受體可影響細胞間的信息傳輸，與相關疾病的發生、發展關系密切。本文就微粒與血液系統疾病關系的研究進展進行綜述。

1 微粒的形成過程及分類

細胞在受到相應的刺激后，會發生活化或凋亡，刺激源可以是細胞因子、內毒素、凝血酶等。細胞受到刺激后，細胞膜內的磷脂酰絲氨酸（phosphatidylserine，PS）就會發生翻轉效應，正常狀態下細胞膜附著的蛋白質分布相對均勻，而在翻轉后就會出現顯著改變[3]。在這種狀態下，鈣蛋白酶繼續發揮作用，使內質網上攜帶的鈣離子成分被快速釋放出來，進而導致相關蛋白發生水解反應，使肌動蛋白的結構受到影響，導致細胞整體骨架開始發生變化，表現為細胞膜出芽，然后發生脫落，微粒隨之開始出現。根據微粒的形成過程和具體來源，可知其主要由淋巴細胞、血小板、紅細胞、血管平滑肌細胞、中性粒細胞等多種細胞脫落形成。上世紀60 年代，Chargaff研究發現，如果對微粒執行高速離心處理，將微粒成分徹底清除，則機體血漿凝固的時間會明顯延長。之后，有學者經過一系列研究，發現血小板的存在能夠影響到血小板中微粒的釋放過程，這些來源于血小板衍生的微粒（platelet microparticle，PMP）和血栓形成之間存在著一定的聯系。近年來隨著醫學界對微粒研究的逐步深入，發現除PMP 以外，其他細胞來源的微粒也與血液系統疾病的發生、發展有關。微粒表面存在著組織因子（tissue factor，TF），通常情況下，TF 與微粒表面的PS 成分都有較強的促凝活性。

2 微粒的構成和作用特征

微粒膜上有生物活性較強的磷脂成分和相關蛋白質，此外，多數微粒膜還具有細胞質的相關成分，如DNA、RNA 等。微粒的生物學特性通常與其自身的循環狀態、構成成分等存在關聯。通過分析微粒的構成，可知其具有較強的促凝活性，原因在于微粒膜中存在PS 以及促凝活性蛋白。李娜[4]研究發現，微粒表面存在的PS 能有效提升TF 的活化能力，致使血小板膜釋放凝血酶的速度增加，加快凝血反應速率，受到這種正反饋機制的影響，會導致機體出現血液高凝的狀態，同時血小板數量呈現出明顯的下降趨勢。正常狀態下，TF 屬于微粒膜促凝蛋白結構中的相關物質，被稱作跨膜糖蛋白。當TF 與血液成分中的人凝血因子Ⅶa（F Ⅶa）結合后，就會變成獨特的復合物，該復合物的存在能夠進一步激活凝血因子9（F Ⅸ）、凝血因子10（F Ⅹ），進而可促進凝血級聯反應的發生。郭菲等[5]研究發現，TF 的重要來源是單核細胞微粒（monocyte microparticle，MMP），并具有循環機制。此外，當機體血管內皮細胞和血小板受到相應的刺激后，也能釋放TF，并且表現出獨特的促凝活性特征。微粒還可攜帶其他種類的特異性蛋白成分，這些蛋白成分可能屬于病癥因子或細胞間信息傳輸必備的識別工具，在這些特異性蛋白成分作用于靶細胞后，能釋放凝血信號。通過分析微粒的構成和作用機制，發現其生物學特征和影響過程與機體的生理及病理性凝血變化密切相關。

3 微粒在血液系統疾病中的研究進展

3.1 溶血性疾病

臨床上常見的溶血性疾病包括鐮狀細胞病、地中海貧血、睡眠性血紅蛋白尿等。不同溶血性疾病的發病機制也存在明顯的差異，但總體來說均表現出血栓高發的特征。溶血為特殊的凝血狀態，研究發現，紅細胞增多、一氧化氮生物利用度降低、血漿中微粒含量增加等因素均可導致血栓形成。紅細胞在裂解過程中會產生微粒，激活機體的內源性凝血機制，顯著提升凝血酶的含量，進而可引發凝血，導致血栓形成。除紅細胞外，其他同源性微粒的增加也可導致溶血性疾病的發生，并引起血栓形成。有學者在研究地中海貧血時，發現其發病機制可能與PMP 有關。鐮狀細胞病是一種遺傳性血紅蛋白分子功能紊亂性疾病。當血紅蛋白分子暴露在各種環境中，紅細胞、血紅蛋白會發生聚合扭曲，變形成鐮狀，從而允許紅細胞從細胞間通過，導致下游組織營養受損。鐮狀細胞病在發展到急性階段時，血管內皮細胞衍生的微粒（endothelial microparticle，EMP）和MMP 含量均會呈現出上升趨勢，并且導致凝血活性增強[6]。李甲楠等[7]研究指出，鐮狀細胞病急性階段若微粒表面的PS 含量增加，則Annexin V 含量會表現出下降的趨勢，通過對比發現，當微粒表面PS 含量增加時，與之對應的Annexin V 含量可能有所不足，進而易引起血栓。血管內皮細胞在受到不同的刺激后所產生的微粒也存在一定的差異性，只有充分判斷其表型特征，才可以精確地反映脈管受到刺激的程度。趙佳強等[8]研究發現，當患者出現陣發性睡眠性血紅蛋白尿癥狀時，其體內的EMP 含量上升，而通過對EMP 進行分析，發現部分EMP 能促進CD45 的表達，隨著CD45 在正常血管內皮細胞中表達的升高，會對相應的細胞因子產生刺激，進而引發炎癥反應。另外，有學者在探究EMP 產生的過程中還發現了一種CD144 特殊標記物，該標記物的出現會導致炎癥反應持續加重，且血管內皮損傷和刺激也會明顯增強，這能反映機體內部損傷的促炎性反應過程[9]。

3.2 紫癜性疾病

紫癜性疾病是由于毛細血管、血小板、凝血因子等功能障礙所引起的一組以廣泛皮膚黏膜出血為特征的臨床綜合征。以免疫性血小板減少性紫癜為例，該病是一種由免疫介導的血小板過度破壞性出血性疾病。患者罹患紫癜性疾病后，其體內PMP 的含量會呈現出顯著上升的趨勢。研究發現，免疫性血小板減少性紫癜伴出血癥狀患者體內的PMP 含量顯著低于無出血癥狀者，這表明PMP 可能具備一定的止血作用。PMP 能有效減少因血小板含量降低而導致的出血事件的發生。甘茂林[10]研究發現，在出現紫癜性疾病相關癥狀時，患者血液中的血小板會受到明顯破壞，這一過程可能與細胞吞噬以及補體介導的血小板溶解存在關聯。血小板溶解后會產生大量的PMP，其具備較強的凝血活性，并充盈在磷脂表面，最終激活大量的促凝因子，起到止血、凝血的作用，進而可降低嚴重出血事件的發生率，發揮PMP 的保護機制。此外，脾切除患者體內的微粒含量也會升高，這種情況的出現可能導致心血管疾病、血液系統疾病、動脈硬化等疾病的發病率升高，同時也從側面反映了脾臟功能的強大作用——有效清除體內的微粒。EMP 中含有著諸多的內皮細胞表面蛋白，這些蛋白能夠傳遞相關的生物學信息，反映血管內皮細胞的功能狀態。彌漫性微血管病變是一種凝血功能障礙性疾病，其發病機制可能與血管內皮細胞活化引發血小板聚集、血栓有關。EMP 能促使周圍細胞黏附，并使血小板聚集在一起，進而引起彌漫性微血管病變。因此，通過檢測EMP在循環系統中的水平，可在一定程度上判斷患者有無彌漫性微血管病變。研究發現，過敏性紫癜活動期患者體內微粒的含量會明顯升高，當病情處于緩解期時，微粒的含量會隨之降低；而微粒含量的升高通常提示機體存在炎癥反應，因此可將EMP 作為監測過敏性紫癜的敏感標志物[11]。

3.3 急性白血病

急性白血病是一種造血干細胞惡性克隆性疾病，發病時骨髓中異常的原始細胞及幼稚細胞會大量增殖，蓄積于骨髓中并抑制正常造血，同時還可廣泛浸潤肝、脾、淋巴結等髓外臟器。急性白血病患者也會出現血栓這一并發癥，該并發癥的出現與患者凝血功能異常存在關聯。研究發現，血小板減少、纖溶系統異常等均可導致凝血功能異常，急性早幼粒細胞白血病患者體內的TF+ 微粒含量顯著高于健康人。在急性白血病的發病初期，TF+ 微粒主要來自白血病細胞，隨著病情的發展，TF+ 微粒含量會有所降低，但總體水平仍高于健康人。應用急性單核細胞對白血病細胞系進行誘導處理，發現急性單核細胞能與蒽環類藥物相互作用，最終促使TF+ 微粒的釋放。另外，研究人員還發現Annexin V 與乳黏素可有效抑制TF+ 微粒的活性[12]。在使用化療藥物治療急性白血病期間，會對血管內皮細胞造成一定程度的損害，使機體的促凝活性得到顯著提升，同時微粒的大量釋放也可導致凝血功能異常。相關的研究發現，在有效使用柔紅霉素的情況下，隨著藥物濃度的提升，機體釋放的具有促凝活性的EMP 也會顯著增多。

3.4 造血干細胞移植

目前造血干細胞移植仍是血液腫瘤的唯一治愈方式。排斥反應是造血干細胞移植最常見的并發癥，嚴重時甚至會威脅患者的生命安全。從微粒角度來看，通過分析造血干細胞移植后微粒的含量及特征，能夠為后續治療提供參考，保證患者治療的有效性及安全性。造血干細胞移植也可引起移植物抗宿主病（graft versus host disease，GVHD），而本病可反映血管內皮細胞的損傷程度。研究指出，造血干細胞移植后若發現EMP 水平顯著提升，則預示著GVHD 趨向嚴重。這表明EMP 可作為判斷GVHD 嚴重程度的標志物，為臨床診療提供參考依據。楊靜[13]研究發現，通過檢測紅細胞微粒，可為分析急性GVHD 帶來幫助。此外，通過觀察微粒表面的特異性識別信息，能夠為后續監測患者的病情創造條件。有研究采用細胞儀在不同時間對造血干細胞移植患者體內的TF+ 微粒含量進行測定，發現總體上TF+ 微粒的生存期較短，利用這一特征，可將TF+ 微粒作為判斷造血干細胞移植危險分層的主要生物學標志物。Wang 等[14]研究指出，在造血干細胞移植前預處理階段，糖蛋白配體上的陽性微粒含量會呈現下降的趨勢，對患者實施造血干細胞移植后，糖蛋白配體上的陽性微粒含量會有所增加，這能在一定程度上反映患者機體的狀況；此外在對患者實施造血干細胞移植階段，其體內的巨核細胞內環境也會發生明顯的變化。

3.5 骨髓增殖性疾病

骨髓增殖性疾病是一組造血干細胞腫瘤增生性疾病，表現為在骨髓細胞普遍增生的基礎上有一個系列細胞尤其突出，呈持續不斷的過度增殖，以原發性血小板增多癥、真性紅細胞增多癥為主要類型。骨髓增殖性疾病也可導致患者發生血栓。相關的統計數據顯示，在原發性血小板增多癥發病的初期階段，有1/5的患者會出現血栓狀況，還有一部分患者會在病情蔓延階段出現血栓。王巍[15]研究發現，原發性血小板增多癥患者體內的PMP 及EMP 含量會顯著增加，而EMP 會導致血管內皮細胞出現活化狀態。血小板增多癥還會導致富微粒血漿凝血時間明顯縮短，促進了血栓的生成。此外，在骨髓增殖性疾病患者表現為高度凝血狀態時，EMP 還可能發揮抵抗血栓調節素的作用，導致機體呈現高凝血狀態。通過濾膜過濾掉微粒成分后，機體對血栓調節素的敏感程度得到顯著提升，這反映出血栓調節素會受到微粒的影響。因此，微粒的存在會對骨髓增殖性疾病產生一定影響，導致患者更易發生血栓，而通過合理檢測微粒的水平，能為評估患者的病情提供依據。

3.6 多發性骨髓瘤（multiplemyeloma，MM）

MM 的腫瘤細胞起源于骨髓中的漿細胞，而漿細胞是B 淋巴細胞發育到最終功能階段的細胞。MM 目前仍然是一種無法治愈的漿細胞惡性腫瘤，越來越多的研究發現微粒以及外泌體參與MM 發生發展的各個過程。研究發現，MM 患者尤其是經過化療后未達完全緩解的患者，其PMP、CD138+微粒、程序性死亡受體1（PD1）、CD8+T 細胞水平顯著升高，且PMP、CD138+微粒與骨破壞程度呈正相關，表明微粒在預測MM 患者治療反應和復發風險方面具有顯著的潛力[16]。血管生成在MM 的發病機制中起著重要的作用。最近的研究表明，MM 細胞與微環境中的鄰近細胞之間有著密切的關系，且MM 中的血管生成受到血管生成細胞因子和炎癥因子的緊密控制。微粒在MM 細胞和骨髓微環境之間的細胞間通訊中作用是公認的。有研究發現經硼替佐米或來那度胺處理后的MM 細胞衍生的微粒可降低血管內皮生長因子、白細胞介素-6和堿性成纖維細胞生長因子的表達水平，限制血管內皮細胞的增殖和遷移，通過與內皮細胞融合而阻斷核因子κB（nuclear factor kappa-B，NF-κB）的活化[17]。此外，隨著免疫調節藥物在MM 的治療中發揮越來越重要的作用，血栓栓塞的發生風險亦會相應增加，因而關注微粒特別是PMP、TF+ 微粒在MM 中的作用具有一定的臨床意義。崔靜等[18]研究發現，MM 患者血漿中的TF+ 微粒及促凝活性水平均顯著高于正常人。而Auwerda 等[19]研究顯示，治療后MM 患者微粒-TF的活性水平顯著下降，但合并靜脈血栓的MM 患者血漿中微粒-TF 的活性水平下降不明顯，提示TF+ 微粒可能在MM 血栓形成的機制中發揮作用。

4 結語

出血和血栓均屬于血液系統疾病較為常見的并發癥，可威脅患者的生命安全。近來隨著醫學界對微粒研究的愈加深入，發現微粒的含量及特征會從生理和病理層面對血液系統疾病產生影響。本研究正是從這一角度出發，對微粒與血液系統疾病關系的研究進展進行綜述，從溶血性疾病、紫癜性疾病、急性白血病、造血干細胞移植、骨髓增殖性疾病、MM 六個方面為后續開展此類研究提供了理論依據，同時為血液系統疾病的識別、診斷和治療創造了條件。