溶血磷脂对脓毒症治疗作用的研究进展

赵丽琪 杨敬平 徐喜媛 王秀香 常欣欣 赵晓静

溶血磷脂对脓毒症治疗作用的研究进展

赵丽琪1杨敬平2徐喜媛2王秀香2常欣欣1赵晓静1

脓毒症(Sepsis)是宿主对严重感染或创伤免疫应答失调而导致的多脏器功能障碍的临床症候群，其关键是全身性过度的炎症反应及广泛的免疫抑制[1]。Sepsis的根本发病机制尚不明，网络炎症效应、基因的多态性表型、失控的免疫反应、及宿主对不同病原及毒素不同的反应等参与发病[2]。尽管美国胸科医师协会(ACCP)和美国危重症医学会(SCCM)对Sepsis制定了随时更新的指南[3]，指南指导的治疗包括早期液体复苏、活化 C蛋白、加强胰岛素和肾上腺功能替代治疗以及一些新的治疗靶点，但发病率和死亡率仍处于较高水平[1-3]。因此，加强对Sepsis发病机制的探索，研究具有拮抗Sepsis的药物或治疗措施，对救治脓毒患者具有重要的意义。溶血磷脂(Lysophospholipids，LPs)是磷脂类信号小分子家族成员，具有调节细胞生长及存活等的生物活性作用，包括溶血磷脂酸(Lysophosphatidic acid，LPA)、鞘氨醇-1-磷酸(Sphingosine-1-phosphate，S1P)和溶血磷脂酰胆碱(Lysophosphatidylcholine，LPC)等，它们来源于激活的血小板及包括红细胞在内的多种类型细胞。溶血磷脂可能参与Sepsis的发病过程，可成为潜在的Sepsis治疗靶点[4-5]。

一、溶血磷脂酸(Lysophosphatidicacid，LPA)在Sepsis中的作用

溶血磷脂酸(LPA)是一种自然产生的内源性炎症磷脂，它参与了多种肺部疾病的发生包括哮喘、急性肺损伤和肺纤维化[6]。从生化角度来讲，LPA可以通过与它的G蛋白偶联受体LPA1-6相结合，从而激活下游的转录因子(包括核因子-κB)和第二信使(如p38 MAPK)的活性[7]。相对于外源性LPA来讲，内源性LPA含有不同的脂肪酸链，如18:0，18:2，20:4，从而发挥不同的作用。LPA还可以通过一些系统的γPPAR受体来传导信号通路。在这些受体中，LPA1被认为是在整个LPA信号通路中最活跃的，它在肺部系统的促炎反应和促纤维化反应中具有重要的作用[8]。有研究表明[9]，在博莱霉素诱导的肺纤维化小鼠模型中，肺泡上皮细胞凋亡增加，而成纤维细胞存活率则逐渐升高，并且驱动纤维化表型因子的活化，相似的研究也表明，暴露于博来霉素的小鼠模型中，阻塞LPA信号通路可以减少炎症后的纤维化，而在LPA1基因敲除的动物模型中，肺血管的损伤以及肺泡表面细胞凋亡蛋白酶-3的活性均下降，说明LPA1基因敲除动物模型的生存优势[10]。近几年有学者发现一种新型LPA1-3受体阻断剂：Ki16425。它可以减弱p38丝裂原活化蛋白激酶(p38 MAPK)的磷酸化以及LPS的暴露，这可能反过来减少下游细胞的死亡，并激活转录信号[11]，这些研究提示LPA受体拮抗剂很可能成为上述疾病治疗的潜在方法。有研究证实[12]细菌松动导致的手术失败通常与Sepsis相关，在有LPA参与的条件下，能够促进钛表面成骨细胞的成熟，并有效阻止金黄色葡萄球菌的生长和在钛层表面的附着，有效预防了钛置入相关Sepsis 的发生，大大的扩展了LPA在不同原因引起的Sepsis的应用。

二、溶血磷脂酰胆碱(Lysophosphatidylcholine，LPC)在Sepsis 中的作用

LPC是由细胞膜上的卵磷脂被磷脂酶A2(PLA2)水解而产生的的衍生物，酰基链的饱和度及长度决定分子种类的区别[13]。PLA2的激活是产生多种促炎脂质时的限速过程，并与细胞对多种刺激的反应有关，包括应激和炎症反应。磷脂的氧化修饰与炎症相关，其代谢产物越来越多地被认为是慢性炎症性疾病和自身免疫性疾病发生和发展的关键因素[13]。不同形式的PLA2中，分泌形式的PLA2(sPLA2)是由巨噬细胞以及炎症和损伤组织部位的细胞释放，促进胞外生成的PLC炎症作用，包括上调内皮细胞黏附分子和生长因子，增强T淋巴细胞和单核细胞的趋化性，以及巨噬细胞的活性[14]。安元均等[15]发现，使用LPC治疗性给药能够有效降低采用盲肠结扎穿孔术(CLP)Sepsis模型小鼠的死亡率。LPC可以产生至少两种不同的抗炎机制：促进细菌的清除和抑制脂多糖(LPS)的作用，这种双重作用机制使LPC非常适合用于治疗Sepsis。中性粒细胞功能障碍导致入侵体内的微生物不能被吞噬和杀灭，导致Sepsis发生,并与Sepsis的死亡率有关。中性粒细胞是介导LPC促进体内消炎过程的靶细胞，LPC可以有效地促进体内细菌的清除，也可以直接增强体外中性粒细胞的杀菌活性,而且可以阻断CLP引起的中性粒细胞失活[16]。

Autotaxin ( ATX)酶最初发现为人类黑色素瘤A2058细胞释放的一种自分泌运动刺激因子，是一种大小为125×103的泌型糖蛋白，它具有溶血磷脂酶 D (Lysophospholipase D,Lyso PLD)的活性，可以将LPC水 解 成LPA。ATX水解LPC产生的LPA是LPA的主要来源，ATX与LPA 组成 ATX-LPA生物轴发挥生物学功能[17]。在CLP小鼠模型中，增加LPC相关物质(即磷脂酰胆碱(PC)和LPA)的血浆浓度，增强参与血浆调节LPC浓度限速酶的活性， 均可降低ATX、LPC及SPLA2浓度，减少清蛋白的活性，而PC、LPA及LPCAT浓度均增加，LPC浓度高的小鼠可有效防止脓毒血症的发生[18]。表明LPC对Sepsis具有防御作用，提高LPC水平可能成为Sepsis治疗新靶点。

三、鞘氨醇-1-磷酸(Sphingosine-1-phosphate，S1P)在Sepsis 中的作用

S1P是原生质膜上鞘脂类的代谢物，主要存在于红细胞、血小板、淋巴液、血液等细胞和体液中，参与调解与Sepsis发病机制相关的多种生理过程,包括调解抗原呈递、淋巴细胞的迁移及维持血管的完整性[19]。Sepsis发病时内皮细胞的改变，包括血管通透性增加、炎症血栓的增多以及炎症通路的形成与器官衰竭的病理生理过程有关，而这些内皮细胞改变均可被S1P调节。有研究报道，在脓毒血症患者中血清S1P的浓度显著下降，且下降的程度与脓毒血症病情的严重程度呈正相关。因此，测定血清中S1P的浓度来检测脓毒血症的严重程度和费时费力的SOFA评分的作用相当[20]。血管内皮细胞的完整性、细胞之间的联系程度与Sepsis的严重程度紧密相关。在微血管中的屏障功能调节器是小G蛋白Rac和Rho,他们都受到SIP的调控。Rac的活性是由S1P的G蛋白偶联受体(S1PR1)通过促进皮层肌动蛋白的装配来调节，表明S1PR1 在维持内皮屏障功能也发挥了作用[21]。近期学者们发现了磷酸化FTY720(FTY720-p)[22]，也是一种S1PR1的激动剂。在S1PR1的介导下，它对肺屏障的保护作用比S1P和FTY720更强。研究发现S1P屏障稳定剂可以提高脂多糖诱导的肺损伤等Sepsis动物模型的生存率。上述研究表明SIP可作为治疗Sepsis的一个潜在方法[23]。但目前对控制S1P在血清中浓度平衡的控制技术并不成熟，最有前途的方法可能是针对S1P受体调节来进一步调控脓毒血症的治疗方向。

综上所述，溶血磷脂既可以作为第二信使发挥作用，又可以作为第一信使与其特异性受体结合参与多种生物学过程。它们作为胞外信号分子通过G蛋白偶联受体而发挥广泛的生物学功能，包括参与调节细胞的增殖、存活与凋亡等。目前LPA及 LPC、S1P在Sepsis发病中的作用研究较少，其治疗作用的研究还在探索阶段。现有的研究表明溶血磷脂酸及其受体在sepsis治疗方面展现出良好的效果，可能为探讨Sepsis预防和治疗提供新的方向。

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10.3969/j.issn.1009-6663.2017.010.040

国家自然科学基金地区基金(No 8166010065)；国家自然科学基金地区基金(No 81460021)

1. 010110 内蒙古 呼和浩特，内蒙古医科大学 2. 014010 内蒙古 包头，内蒙古包钢医院呼吸与危重症医学科

杨敬平，E-mail:yangron@sina.com.cn

2017-06-06]