内皮细胞蛋白C受体与脓毒症关系的研究进展*

梁燕冰 综述，廖品琥 审校

(右江民族医学院附属医院呼吸科，广西百色 533000)



·综述·doi:10.3969/j.issn.1671-8348.2016.27.044

内皮细胞蛋白C受体与脓毒症关系的研究进展*

梁燕冰 综述，廖品琥△审校

(右江民族医学院附属医院呼吸科，广西百色 533000)

脓毒症;内皮细胞蛋白C受体；活化蛋白C

脓毒症是临床常见、由感染引起的全身性炎症反应综合征(SIRS)，易发展成为严重脓毒症和脓毒症休克，甚至多器官功能障碍(MODS)。其病情发展迅速、治疗费用高，医疗资源消耗大，病死率高[1-2]。在脓毒症病情发展过程中，凝血系统的紊乱、尤其蛋白C系统功能的异常尤为突出。蛋白C系统主要包括蛋白C(PC)、内皮细胞蛋白C受体(EPCR)、蛋白S(PS)血栓调节蛋白(TM)及凝血酶，其终产物均为活化蛋白C(APC)。EPCR参与了PC的活化和脓毒症的发生发展过程，下文简述EPCR的一般性质及其在脓毒症中的作用。

1　EPCR的一般性质

EPCR是PC/APC的高亲和力内皮细胞表面受体，主要表达于大血管以及大部分小动、静脉的内皮细胞表面[3]。虽然EPCR最初仅被界定为内皮细胞受体，但在血管平滑肌细胞、嗜酸性粒细胞、中性粒细胞、单核细胞、角化细胞、海马神经元、心肌细胞、胎盘滋养层细胞也可检测到它的表达[4]。

1.1EPCR的基因结构人EPCR基因(PROCR)位于20号染色体q11.2，全长约8 kb，含4个外显子和3个内含子，可编码由238个氨基酸组成的蛋白。第一个外显子(1～24氨基酸残基)可编码信号肽及5′非翻译区，第二(24～108氨基酸残基) 和第三个外显子(108～201氨基酸残基)则编码绝大多数胞外区域，而第四外显子(201～238氨基酸残基)编码3′非翻译区和剩余的蛋白[5]。EPCR基因5′ 侧翼序列有两个主要的转录起始位点，分别位于TATA盒元件下游的79 bp和82 bp处[6]。该区域还存在多个转录因子结合位点Sp1，对EPCR的表达具有重要作用[7]。EPCR基因的变异主要在内含子1的位点 C2532T、内含子 2多态性的C6333T、外显子3多态性的C6622T、3′UTR多态性的C4078G和外显子4多态性的A6936G[8-11]。

1.2EPCR蛋白结构人EPCR蛋白是一种多功能的Ⅰ型跨膜糖蛋白，在序列及三维空间结构上和CD1/MHC Ⅰ蛋白家族受体具有同源性。但与CD1/MHC Ⅰ受体不同的是，EPCR缺乏a3域，不能与β2微球蛋白相结合。EPCR有结合型EPCR(mEPCR)和血浆可溶性EPCR(sEPCR)两种形式，其中mEPCR主要在血管内皮细胞表面表达。EPCR在金属蛋白酶的作用下从内皮细胞表面脱落，形成sEPCR。

2　EPCR与脓毒症的关系

EPCR作为APC生成的辅助因子，促进PC转化为APC；EPCR还是APC的受体，通过与APC结合间接发挥抗凝、抗炎及保护血管内皮、促进血管新生的作用。而脱落入血的sEPCR仍保留与PC/APC结合的能力，且其亲和力与mEPCR不相上下，与mEPCR相反，sEPCR起到抑制APC的作用。

2.1抗凝作用脓毒症患者常合并凝血系统不同程度的紊乱[12-13]，早期为凝血系统的激活及血液呈高凝状态，重症时表现为弥散性血管内凝血(DIC)等。其可能的发病机制有：在脓毒症早期，血液中的炎症介质、菌体及其释放的毒素，以及发热、缺氧、休克等因素损伤机体微血管，激活FⅫ激肽释放酶及缓激肽，促进凝血；血管内皮细胞以及单核细胞可在内毒素和细胞炎症因子的影响下释放组织因子，加上微血管的损伤均可使得组织因子直接暴露于血液中，激活凝血过程，促进凝血酶的生成[14]。凝血系统的激活刺激白细胞和内皮细胞释放炎症介质，进一步刺激凝血反应和内源性凝血途径，最终导致DIC，导致严重脓毒症、脓毒症休克和多器官功能障碍的发生。脓毒症时，EPCR通过促进APC的生成，抑制凝血系统的活化，间接发挥抗凝作用。APC的生成增加：(1)可与血浆中辅因子PS结合，并通过对FⅤa或FⅧa 的灭活以及阻断FⅩa与血小板结合，对凝血级联反应进行负反馈调节，抑制凝血酶酶原激活转化为凝血酶[15]。(2)APC与纤溶酶原激活剂抑制物-I (PAI-I)结合，可避免纤维蛋白溶酶原激活剂的失活，促进纤溶酶原的激活，增加机体的纤溶活性；通过降低凝血酶原活化纤维蛋白溶解抑制剂(TAFI)的表达水平，促使纤溶酶原活性和纤溶酶的纤维蛋白降解活性增强[15]。同时，通过EPCR提呈的PC与凝血酶-TM复合物的亲和力明显升高，使EPCR-PC结合物加强了与凝血酶-TM复合物的结合[16]，促使凝血酶合成减少，引起TAFI水平降低，使机体纤溶活性增高，发挥了抗凝作用。

严重脓毒症患者，由于细胞因子应答导致mEPCR表达下降，PC活化降低，且PC消耗导致血浆PC水平下降，均会引起血液中APC浓度的大幅下降，使得蛋白C系统抵抗脓毒症相关有害作用减弱，促使微血栓形成和DIC发生[17]。

2.2抗炎作用EPCR在机体抵御脓毒症时发挥重要作用。在脓毒症动物模型中降低EPCR或阻断APC与EPCR的结合，可以增强宿主对LPS的炎症反应，导致死亡率升高[18]，提示EPCR在宿主防御和对抗脓毒症过程中起关键作用。目前认为脓毒症时EPCR抗炎的机制可能有：EPCR介导APC抑制TNF-α、IL-6表达[19]；EPCR可以直接抑制病原体介导的内皮细胞炎症反应而发挥内皮保护作用[20]；EPCR与APC结合后，可促进凝血酶-TM复合物形成，凝血酶-TM复合物进一步促进TAFI活化，TAFI则通过抑制补体系统减轻全身炎症反应[21]。

也有持不同观点的学者提出，使用rhAPC治疗脓毒症休克患者，可以显著降低IL-6、IL-8等炎症介质以及纤维蛋白原和D-二聚体水平[22]，能明显改善脓毒症患者的预后；但利用EPCR单克隆抗体阻断EPCR与APC的相互作用时，对患者的预后无影响[23]，表明EPCR与APC之间的关系还有待于进一步研究。在EPCR基因敲除的肺炎链球菌性肺炎大鼠，其细菌的增殖、炎症介质的释放明显少于EPCR基因过表达的大鼠，表明EPCR参与了促炎症反应[24]。不同学者的研究结果大相径庭，甚至相反，造成这种结果差异的原因仍有待研究。

2.3保护血管内皮、促进血管新生EPCR与APC结合后可激活蛋白酶活化受体-1(PAR-1) ，活化有丝分裂原活化蛋白激酶(MAPK)，激活诱导血管内皮细胞增殖、DNA 合成增加并促进血管新生。当阻断EPCR与APC的相互作用时，以上作用则被抑制，提示APC作用的发挥需要EPCR的存在[25]。对乳腺癌和胃癌细胞的研究也表明，EPCR 通过 EPCR/APC/PAR-1 信号通路，在血管形成、细胞增殖中起重要作用[26-29]。在凋亡十字孢碱引起的内皮细胞凋亡过程中，增加APC的浓度可以明显抑制凋亡的发生，APC的抗凋亡作用在阻断PAR-1或EPCR后被抑制[30]。在血管内皮细胞培养基中加入活化C蛋白也可以减少内皮细胞的凋亡[31]。APC的抗凋亡机制可能是通过抑制p53合成、上调内皮细胞抗凋亡基因如Bcl2的表达、下调促凋亡基因Bax表达而实现的，具有EPCR-PAR-1依赖性[32]。此外，APC通过下调NF-κB的表达，抑制肿瘤坏死因子的合成并下调血管细胞黏附分子、细胞间黏附分子和E选择素的表达[33]。另外，基质金属蛋白酶-2在促进血管新生的过程中，也需APC的激活，两者并呈时间和剂量相关性[34]。也有新的研究表明，蛋白酶活化受体-3在APC的细胞保护作用发挥过程中起重要作用[35-36]。

2.4sEPCR的作用sEPCR抑制APC可能的机制有：与mEPCR竞争结合PC，从而抑制APC的产生；sEPCR阻断APC与细胞表面磷脂的相互作用，防止底物活化凝血因子V与蛋白辅助因子膜复合物的形成。

促炎细胞因子如IL-1β、TNF-α通过激活MAPKs信号通路，加速EPCR从内皮细胞表面脱落，从而使得血浆sEPCR水平升高[37]。临床研究表明，sEPCR和IL-6以及CRP之间存在正相关关系[38]，sEPCR水平升高的患者较易发展成为脓毒症等[39]，均提示sEPCR既反映了内皮细胞损伤和凝血反应的情况，还参与了脓毒症的炎性反应。

然而也有一些研究表明，在脓毒症时sEPCR水平不变，甚至减少，这种差异可能是由用于测量sEPCR方法不同和(或)由研究人群EPCR H单倍型的频率不同引起[40-41]。H3单倍型携带者与非携带者相比，sEPCR水平更高，研究人群中H3单倍型的携带者百分数的变化也可能影响最终结果[42]。

3　结　语

EPCR通过APC相互作用而间接发挥脓毒症时的抗凝、抗炎及保护血管内皮、促进血管新生的作用，但仍有许多问题亟待解决。比如，脓毒症时EPCR本身有无直接的抗凝及抗炎作用？如果有，其具体的作用机制是怎么样的？这些问题的解决，将有助于脓毒症的治疗。

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国家自然科学基金资助项目(81560321)；2014年广西医学高层次骨干人才培养“139”计划培养人选项目；广西高校急重症分子免疫研究重点实验室项目(yy2015ky002)；广西研究生教育创新计划项目(YCSZ2015222)。作者简介：梁燕冰(1993-)，在读硕士，主要从事脓毒症基因学机制的研究。△

，E-mail:1067532076@qq.com。

R631

A

1671-8348(2016)27-3867-04

2016-03-13

2016-05-25)