血小板膜糖蛋白与心肌缺血再灌注损伤

吴 娟 张根葆

皖南医学院病理生理学教研室，安徽省芜湖市 241002

血小板膜糖蛋白与心肌缺血再灌注损伤

吴 娟 张根葆

皖南医学院病理生理学教研室，安徽省芜湖市 241002

血小板膜糖蛋白参与介导血小板的黏附、聚集和活化反应。在心肌缺血再灌注损伤的发生发展过程中，血小板活化与血小板膜糖蛋白表达的改变有着非常重要的影响，某些特定血小板膜糖蛋白受体拮抗剂或单克隆抗体可有效预防缺血再灌注引起的心肌损伤和降低心肌梗死发生率。

血小板膜糖蛋白 再灌注损伤 心肌缺血

心肌缺血再灌注损伤（Myocardial ischemia reperfusion injury，MIRI）是指缺血心肌组织恢复血流灌注时可发生心律失常、心肌顿抑及微血管功能障碍等现象的病理过程。再灌注损伤是临床治疗缺血性疾病所面临的一个普遍问题，其基本病理生理学机制并未完全被阐明。研究表明，血小板活化所发生的黏附、聚集以及释放等反应参与心肌缺血再灌注损伤的病理过程。有证据显示，在急性心肌梗死再灌注治疗后出现的心肌无复流现象的发生与血小板膜糖蛋白的大量表达明显相关，成为活化血小板的分子标志物[1］。目前，有关血小板膜糖蛋白在心肌缺血再灌注损伤中作用的研究已经取得重要进展，并给临床防治再灌注损伤带来积极的影响，本文就这一问题综述如下。

1 血小板膜糖蛋白与血小板活化

正常血液循环中血小板90%以上是静息状态，当受到一些激活剂如二磷酸腺苷（ADP）、凝血酶、花生四烯酸等刺激，或与受损的血管内皮和胶原接触时，其形态结构即发生改变并引起黏附、聚集和释放反应，称为血小板活化。上世纪六十年代后期，有学者通过电子显微镜观察到一类“多糖－蛋白质复合物”的带负电荷富碳水化合物的蛋白外壳表面组分，随后电泳技术证实该表面组分为血小板膜糖蛋白（Platelet membrane glycoprotein，GP）。目前发现的血小板膜糖蛋白种类较多，依据分子量大小可分成GPⅠ、GPⅡ、GPⅢ、GPⅣ等组；每组又以a、b、c来标明不同的糖蛋白组分[2］；按照GP在血小板的分布部位不同可分为质膜糖蛋白和颗粒膜糖蛋白。质膜糖蛋白主要分布在静止血小板细胞膜表面，包括GPⅠb、GPⅠa－Ⅱa、GPⅡb－Ⅲa等；颗粒膜糖蛋白主要分布在血小板胞质内的α颗粒、δ颗粒和溶酶体颗粒，包括CD62P（P－选择素，GMPl40）和CD63等。实验研究表明[3］，GP是介导血小板黏附和聚集的主要组分，在最初的止血、血小板黏附到细胞外基质及随后的血小板聚集过程中发挥重要作用。研究发现，活化血小板膜糖蛋白分子的种类、结构、功能、含量和分布等较静止血小板出现显著变化，而GPⅡbⅢa、CD62P、CD63等被认为是特异性血小板活化分子标志物，可作为缺血性事件的预测及抗再灌注损伤治疗的疗效观察指标[4］。

2 血小板膜糖蛋白在心肌缺血再灌注损伤过程中的作用

2.1 GPⅡb－Ⅲa与MIRI GPⅡb－Ⅲa存在于血小板质膜，由GPⅡb和GPⅢa两种糖蛋白在膜上以1∶1构成的复合物，该复合物可作为纤维蛋白原、纤维连接蛋白和vWF等黏附蛋白的受体。血小板活化后，GPⅡb－Ⅲa空间构象发生改变而激活，与多种黏附蛋白结合实现血小板黏附、聚集和释放过程，各种不同的诱导剂引起血小板聚集的通路并不相同，但不同的信息传导通路所致的血小板聚集均依赖GPⅡb－Ⅲa的构象变化。因此，GPⅡb－Ⅲa已成为目前抗栓治疗和抗血小板治疗的主要作用靶标[5］。心肌缺血可能通过应激反应机制和损伤微血管内皮激活血小板并表达GPⅡb－Ⅲa受体复合物，与配体纤维蛋白原的结合加强，导致血小板聚集的加速，这可能是心肌再灌注无复流现象发生的重要机制之一[6］。GPⅡb－Ⅲa可直接反映血小板活化的状态，其分子数量增高与血小板黏附性增高直接相关。研究发现，GPⅡb－Ⅲa与血栓性疾病尤其是心血管疾病的发生发展有密切关系，成为某些疾病诊断的有效临床指标。因此，抑制GPⅡb－Ⅲa受体功能对于缺血性疾病，尤其是急性冠脉综合征的再灌注治疗极为重要。目前已得到一种有效的拮抗GPⅡb－Ⅲa受体的人源性单克隆抗体7E3，在动物冠状动脉闭塞模型中已显示出明显效果。在应用tPA溶栓后配合7E3，可明显抑制血小板活化、降低心肌再灌注损伤的发生率。GPⅡb－Ⅲa受体抑制剂应用于冠心病、PTCA术后、急性心肌梗死等取得良好的疗效[7，8］。随着血小板膜糖蛋白分子生物学研究的深入及血栓形成分子机制的阐明，新型血小板膜受体拮抗剂的合成将会取代或补充阿司匹林和溶栓剂的作用，对于推动心脑血管血栓性疾病的预防和诊治具有重要意义。

2.2 GPⅠb与MIRI 在血小板膜上，GPⅠb与GPⅤ和GPⅨ形成复合物GPⅠb－Ⅴ－Ⅸ[9］作为血管性假性血友病因子（vWF）和凝血酶的受体，参与血小板的黏附作用。GPⅠb与vWF结合需要完整的骨架蛋白存在，无骨架蛋白网的血小板缺乏与vWF结合的能力[10］。GPⅠb－Ⅴ－Ⅸ通过vWF与内皮下胶原结合[11］，这种依赖vWF与胶原结合的作用可以被快速终止，使血小板仅在vWF表面滚动但不能形成稳定的血栓。GPⅠb的活化与细胞信息传递、蛋白磷酸化有着密切联系。

2.3 GPⅥ与MIRI GPⅥ为Ⅰ型跨膜糖蛋白，属免疫球蛋白超家族成员。在血小板膜表面，GPⅥ与免疫球蛋白受体γ链以盐健相连，两个GPⅥ分子和一个FcR组成了γ链二聚体。Jung等研究发现[12］，GPⅥ必须形成此二聚物而发挥更强的亲和性。GPⅥ引起的激活机制是由FcR－γ链的ITAM酪氨酸磷酸化引发的[13］。GPⅥ与胶原相互作用介导的血小板激活和黏附在血栓形成中扮演着重要的角色。近来很多研究证明在急性心血管疾病如心肌梗死和中风等疾病中检测到GPⅥ的表达明显增加[14］。GPⅥ直接结合到内皮下胶原并调节不同黏附受体的活性，包括形成稳定血小板血栓所需要的整合素αⅡbβ3和α2β1。通过荧光显微镜和电子显微镜对大鼠血管损伤的模型进行评估，随着内皮的暴露，GPⅥ的抑制或缺失几乎完全阻止了血小板的聚集。这些研究结果确立了GPⅥ对血管损伤后启动血小板黏附的关键地位并确凿无误得说明，即使GPⅠb－Ⅴ－Ⅸ等重要的表面受体存在的情况下，如果缺失GPⅥ，仍然不能有效地启动血小板的黏附和聚集，因此，GPⅥ在血小板和内皮下的连接提供了启动信号转导并对接下来稳定的血小板黏附和聚集起重要的作用[15］。近些年，随着对GPⅥ在血小板活化中心位置的认识，GPⅥ已经成为抗血栓治疗的重要靶向目标。针对GPⅥ为靶点的抗体对抑制血小板活化具有特异性的阻断作用，积极寻找有效的GPⅥ拮抗剂，联合不同作用机制的抗血小板药物可能是对抗心肌再灌注损伤的一个方向[16］。

2.4 CD62P与MIRI 静息状态血小板CD62P仅表达于α颗粒膜上。当受到凝血酶、组织胺等刺激使血小板活化时，颗粒膜蛋白与血小板膜蛋白融合，CD62P暴露于血小板膜表面，成为缺血再灌注损伤中中性粒细胞与血管内皮细胞黏附的重要分子，介导血小板或内皮细胞与中性粒细胞的黏附[17］。血小板和中性粒细胞相互作用调节损伤动脉的血管紧张度并且协同地引起再灌注后的心脏功能障碍。有研究结果表明，心肌缺血再灌注损伤后血小板膜表面P－选择素检测的阳性率高于正常对照组[18，19］，Ji LJ[20］等研究发现通过心肌靶向超生造影观察P－选择素的分子成像可以有效判断心肌再灌注损伤。因此，心肌缺血再灌注期间CD62P的表达量增加，与血栓形成明显相关，可能是再灌注损伤及微血管“无复流”现象发生的重要因素，使用抗黏附分子抗体抑制血小板活化，有助于减轻缺血再灌注损伤。研究发现一种重组的可溶性P－选择素糖蛋白配体－1（PSGL－1）可抑制血小板、白细胞在损伤血管的黏附，对GMP－140有拮抗作用，这些血小板受体拮抗剂有希望作为溶栓的辅助治疗。

综上所述，血小板膜糖蛋白在MIRI过程中扮演着重要的角色，某些特定的血小板膜黏附受体拮抗剂被应用于预防心肌缺血与再灌注引起的损伤，并获得很好的效果，如抗血小板GPⅡbⅢa单克隆、抗体P－选择素抗体，GPⅥ已经成为抗血栓治疗的重要靶向目标等。这些研究成果将会进一步应用于缺血再灌注损伤的临床防治。

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（本文通讯作者：张根葆）

（编辑落落）

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2015－03－24