膿毒癥相關血小板減少發病機制的研究進展

王 靜，王 濤

（濱州醫學院附屬醫院重癥醫學科，山東 濱州 256603）

研究指出，重癥監護病房患者血小板減少的發病率為20% ～40%，而膿毒癥患者血小板減少的發病率可達到43%～55%[1]。血小板不僅具有止血的作用，也是機體免疫反應的關鍵，因此，膿毒癥/ 膿毒性休克期間的血小板減少是公認的導致患者死亡的危險因素和疾病嚴重程度的標志。目前，關于膿毒癥相關血小板減少的研究多集中在感染方面，治療方法也主要以抗感染、血小板輸注、促血小板生成等一些對癥治療為主，但效果并不理想。因此，我們要進一步挖掘膿毒癥患者血小板減少的發病機制，并找到針對性的治療方法。本文將對膿毒癥相關血小板減少的發病機制進行概述。

1 膿毒癥相關血小板減少的發病機制

1.1 血小板生成減少

血小板由巨核細胞在骨髓中裂解產生。在膿毒癥患者中，病原體可直接損傷巨核細胞的功能，造成血小板減少，也可通過破壞肝組織干擾血小板生成素（TPO）的產生，影響骨髓中巨核細胞的生長，使巨核細胞停止分裂，進一步導致血小板的生成減少。

1.2 血小板破壞增加

1.2.1 血小板凋亡 血小板具有內在的凋亡程序，對血小板的存活至關重要。從膿毒癥患者血液中分離的細菌通過產生α- 溶血素和α- 毒素可降解促生存蛋白Bcl-xL，導致血小板凋亡，其對Bcl-xL 蛋白的抑制作用可觸發血小板凋亡，導致血小板減少。有研究發現，膿毒癥時血小板凋亡與腎素- 血管緊張素（RAS）系統有一定關系。Xu 等[2]研究表明，膿毒癥患者和脂多糖（LPS）誘導的膿毒癥小鼠血漿中Ang Ⅱ的升高與血小板減少有關，Ang Ⅱ通過促進氧化應激，直接刺激血小板凋亡。

1.2.2 血小板去唾液酸化 唾液酸存在于血小板膜糖蛋白的糖鏈末端，有保護血小板不被破壞的功能。唾液酸酶，又名神經氨酸酶（NA），是催化唾液酸鍵水解和去除唾液酸中糖苷酶的關鍵。NA 將血小板膜糖蛋白上的唾液酸基團水解的過程就是血小板去唾液酸化。肝細胞Ashwell-Morell 受體（AMR）可識別血小板去唾液酸化后暴露出的β 半乳糖，并與之結合，促進血小板在肝臟中被清除。在膿毒癥患者中，NA分泌增多，最終引起血小板減少。相關實驗（在體外利用NA 處理血小板，以及將NA 直接注入動物體內等實驗）證明了NA 可導致血小板去唾液酸化，使血小板清除速率較前明顯增快，導致血小板數量下降[3]。血小板去唾液酸化水平、NA 的濃度、活性和肝臟內血小板的清除速率與膿毒癥相關血小板減少的發病有密切的關系，為今后膿毒癥相關血小板減少的治療開辟了新的方向。

1.2.3 噬血細胞作用 在膿毒癥發生發展的過程中，大多數患者體內的單核巨噬細胞過度活化，吞噬造血微環境中的其他成分，導致血小板減少。膿毒癥患者體內巨噬細胞- 集落刺激因子（M-CSF）的表達量增高多伴隨著噬血細胞作用，主要是因為抗血小板自身抗體和M-CSF 的升高加劇了血小板損害。在一項研究中，54% 的膿毒癥患者血小板減少原因不明，而在這些患者中，觀察到巨噬細胞增多，血清M-CSF 水平高于健康獻血者[4]。膿毒癥患者中不明原因的血小板減少常常與噬血細胞作用和血清M-CSF 水平升高有關。

1.3 血小板活化增加

1.3.1 血小板與受體和復合物的相互作用 Toll 樣受體（TLRs）是先天免疫系統的重要組成部分，可誘導產生防御蛋白的基因表達。在體內，如用LPS 或其他TLR 配體刺激血小板，會導致血小板減少以及腫瘤壞死因子-α（TNF-α）和其他炎癥介質的產生。TLR4是血小板中表達最多的TLR，可調節LPS 誘導的血小板減少和TNF-α 的產生。研究顯示，TLR4- 型小鼠與野生型小鼠相比，循環血小板計數明顯減少，這表明TLR4 在血小板產生中起作用。與未治療的小鼠相比，由非致死劑量的TLR4 配體刺激的小鼠血小板數目更多。研究指出，大多數TLRs 成員也在巨核細胞上表達，因此感染可以通過TLR2 增強GP Ⅰb（血小板黏附的主要受體）和環氧化酶-2（COX-2）的表達來影響血小板的產生和功能，進而調節血小板的形成[5]。GP Ⅰb 是GP Ⅰb- Ⅸ- Ⅴ復合物的一部分，存在于血小板表面，它可以與血管性血友病因子（vWF）相結合，使血小板黏附到損傷的血管內皮上。Yin 等[6]基于是否存在GP Ⅰb- Ⅸ復合物，研究了LPS 誘導小鼠的血小板消耗，他們研發了一種肽抑制劑MPαC，可以特異性地抑制GP Ⅰb- Ⅸ與vWF 結合，從而影響血小板黏附；另外，他們發現MPαC 可減弱膿毒癥時的血小板減少，同時也發現表達GP Ⅰb- Ⅸ功能缺陷突變體的小鼠死亡率顯著降低。GP Ⅱb/ Ⅲa 參與了血小板黏附和聚集過程，它可直接或間接識別細菌病原體。Pu 等[7]發現了一種針對GP Ⅱb/ Ⅲa 抑制血小板聚集的復合物的單克隆抗體AZ-1，抑制血小板聚集可以抑制凝血功能的激活，保護血管內皮功能，減輕組織損傷，從而改善膿毒癥患者的不良預后。目前認為，血小板免疫球蛋白G（IgG）受體FcγR ⅡA 可以間接識別細菌，并且與GP Ⅱb/ Ⅲa/ Ⅰb 受體之間存在一定的協同效應。研究表明，血小板GP Ⅱb/ Ⅲa 和FcγR ⅡA 受體可識別IgG，介導血小板活化，這導致了血小板表面C1q的獲得和補體激活，并增加了這些血小板的免疫介導破壞。另有研究顯示，FcγR ⅡA 可通過識別幾種鏈球菌而直接引起血小板的聚集反應[8]，因此，過度刺激血小板FcγR ⅡA受體會導致炎癥失調、血小板減少、血栓形成和血管功能障礙。

1.3.2 致密血小板顆粒介導血小板活化 機體感染時，血小板在宿主的防御體系中扮演著重要角色，致密血小板顆粒（δ 顆粒）對血小板功能至關重要。δ 顆粒是溶酶體相關顆粒，包括鈣、鎂、聚磷酸鹽等離子，CD63、三磷酸腺苷、二磷酸腺苷等膜蛋白，以及具有生物活性的5- 羥色胺、組胺和轉運蛋白等。二磷酸腺苷等成分通過介導血小板活化后的正反饋循環，在血小板活化中扮演著關鍵角色[9]。此外，二磷酸腺苷、5- 羥色胺可以直接影響炎癥反應。在Claushuis等[10]的一項研究中，通過Hps3coa 小鼠來確定血小板δ 顆粒在膿毒癥宿主反應中的作用，發現血小板δ 顆粒抑制了血小板腺苷二磷酸腺苷受體P2Y12，而腺苷二磷酸可誘導血小板激活正反饋環，并在感染和炎癥過程中影響血小板- 白細胞復合物的形成和細胞因子水平，從而增加了血小板的活化，導致血小板減少。

1.4 血小板消耗增加

1.4.1 全身炎癥反應 當機體遭受創傷、內毒素等因素的刺激時，會造成廣泛的細胞損傷，引發全身炎癥反應。當血管壁的完整性受損時，內皮下結構通過vWF暴露并與血小板表面的GP Ⅰb- Ⅸ- Ⅴ復合物結合，使血小板黏附于內皮下基質，并過度聚集在內皮細胞受損處，導致更多的血小板消耗。超大型vWF 多聚體包含多個位點，介導血管內皮細胞、內皮下基質和血小板之間的相互作用，在血小板消耗中發揮著重要作用。在膿毒癥患者中可以檢測到高水平的vWF 抗原，而循環中超大型vWF 多聚體的濃度與疾病的嚴重程度有關[11]。

1.4.2 ADAMTS-13 缺 乏 ADAMTS-13 也 被 稱 為血管性血友病因子切割蛋白酶，能切割vWF 多聚體，從而降低vWF 的止血功能。膿毒癥患者體內的ADAMTS-13 減少，導致降解VWF 多聚體的功能降低，使血小板- 血管壁相互作用增加，并導致血栓性微血管病（TMAS），持續消耗血小板，導致血小板減少。膿毒癥常并發TMAS，這通常與ADAMTS-13 水平降低有關[12]。

1.4.3 補體系統激活與彌散性血管內凝血（DIC） 補體系統是先天免疫的主要組成部分之一。當機體感染時，補體系統可通過多個途徑被激活，從而產生幾種促炎因子，如補體成分3a 和5a。中性粒細胞胞外陷阱（NET）是免疫性血栓形成的關鍵因素。LPS 刺激使得中性粒細胞與血小板黏附，激活中性粒細胞形成NET，增加血小板的消耗。致病菌及其代謝產物可激活中性粒細胞釋放補體P、補體B、C3等補體成分，其中補體P 沉積在NET 和細菌上，誘導攻膜復合物C5b-9 的生成，通過裂解受感染的細胞來攻擊病原體，但它也攻擊和破壞宿主細胞。補體激活異常可引起TMAS，而TMAS 以血小板減少、微血管病理性溶血性貧血和器官損害為主要特征，可與凝血功能障礙同時發生，補體激活程度越高、膿毒癥嚴重程度越高，則DIC 的發生率越高，血小板減少的時間越長[13]。膿毒癥時DIC 的發生，很大程度上是由單核細胞以及其他細胞為應對內毒素等炎性介質而導致組織因子的表達上調所致。凝血酶介導的血小板活化是血小板消耗的最常見機制之一，其中蛋白酶激活受體-1 的作用占主導地位[14]。膿毒癥發生時，機體釋放內毒素導致炎性反應失控，大量炎性因子刺激血管內皮細胞，可能導致嚴重的血管內皮損傷。由于血管完整性受損，導致血管通透性增加，組織因子暴露和vWF 釋放增多，增強了與血小板的黏附作用，激活凝血系統、抑制纖溶系統，促進血小板激活、聚集與釋放，形成DIC，最終導致血小板的減少。

1.5 血小板分布異常

機體發生炎癥反應后，大量炎癥介質釋放導致血小板趨化，血小板遷移至肺毛細血管、肝血竇，上述部位內血小板聚集及對血小板的扣押導致外周血液中血小板的水平降低[15]。

1.6 其他原因

在膿毒癥治療的早期，往往會給予患者大量補液，以補充血容量及促進毒素代謝，這會導致血液稀釋，血小板計數減少。此外，臨床上一些治療膿毒癥的方法，如腎臟替代療法、肝素和抗生素的應用等，均可引起血小板減少。膿毒癥時，血小板減少患者體內的血小板體積略大于血小板正常患者，這說明血小板體積與血小板減少之間有一定的關系[16]。

2 小結

膿毒癥患者出現血小板減少是預后不良的標志，增加了出血和ICU 住院時間延長的風險。本文提出了幾種膿毒癥相關血小板減少的機制，并且這可能是一種多因素現象，還需要進一步的研究，為治療提供新思路，從而改善膿毒癥血小板減少患者的不良結局。