血小板在脓毒症及其所致器官功能障碍发病中作用的研究进展

王怡宁，汪松，陆元兰，喻安永，谢智慧

(遵义医学院附属医院，贵州遵义563000)

脓毒症是一种以免疫、内分泌系统紊乱和代谢反应失调为特征的复杂综合征，可导致多器官功能衰竭、休克，其预后不佳，病死率高。器官功能障碍和免疫反应失调是脓毒症发病的关键因素。研究表明，20%～50%的脓毒症患者会出现血小板减少情况，血小板减少或功能缺陷是严重感染的危险因素。美国胸科医师学会/美国重症医学会(ACCP/SCCM)在2016年更新的脓毒症Sepsis3.0指南[1]中，已将血小板计数下降作为脓毒症的诊断标准之一。研究发现，脓毒症患者活化的血小板能够释放细胞因子，募集白细胞，与细菌和内皮细胞相互作用，并导致保护性血栓形成；但当血小板过度激活时，上述作用亢进，将导致器官损伤的出现。本文综述了目前对血小板在脓毒症及其所致器官功能障碍中致病作用的研究进展。

1 血小板在脓毒症发病中的作用

1.1 过度活化导致凝血功能障碍 脓毒症早期机体受到病原体入侵时，血小板可以定位于微生物侵入部位，是该处血管中产生防御作用最早、数量最

多的细胞。同时，活化的血小板可释放有助于消除细菌继发性炎症反应的血小板抗菌蛋白，包括激肽原和血栓抑制素。此外，还有一些血小板抗菌蛋白是由凝血酶催化加工产生、与一种或多种血浆蛋白形成的局部杀菌复合物。活化的血小板激活凝血途径，与凝血酶及纤维蛋白共同控制和消灭细菌并防止其向远处播散。Wang等[2]通过盲肠结扎穿刺法制造脓毒症小鼠模型，证实了脓毒症动物的血小板衍生微粒和凝血酶含量显著升高，可进一步导致凝血功能障碍。但是如果血小板的抗菌活性亢进，细菌或细菌产物引发血小板大量聚集，则可能导致血栓形成事件。

1.2 促进血小板-中性粒细胞复合物形成 Clark等[3]发现，血小板在体外实验和脓毒症小鼠模型中可导致中性粒细胞外网状陷阱(NETs)形成。脓毒症时，内毒素脂多糖刺激血小板活化，产生血小板Toll样受体4(TLR4)，并诱导血小板与中性粒细胞黏附结合，形成血小板-中性粒细胞复合物，从而导致中性粒细胞激活并释放非浓缩染色质骨架，其上覆盖有组蛋白和抗微生物颗粒蛋白，形成骨架外纤维网以捕获细菌，即NETs。血小板-中性粒细胞复合物形成的过程中，会消耗大量血小板及凝血因子，易导致凝血功能紊乱，促进弥散性血管内凝血(DIC)。因此，血小板-中性粒细胞复合物的形成及由此产生的免疫性血栓与NETs的联合作用，会在一定程度上阻断脓毒症患者体内的细菌播散，并提供血管内免疫，防止细菌在脓毒感染期间传播到远隔器官。

1.3 损伤内皮细胞 脓毒症时内皮细胞功能障碍是脓毒症进一步发展为器官衰竭的关键因素。内皮细胞损伤主要由凝血功能失调及白细胞滚动两方面导致。脓毒症不仅是全身炎症的一种状态，也是一种凝血功能失调状态。凝血功能是由内皮、可溶性血浆分子、血小板和白细胞介导的复杂系统。内皮合成并表达调节凝血功能至关重要的因子，如血管性血友病因子(vWF)、组织因子和1型纤溶酶原激活物抑制剂。 vWF是人血浆中最大的多聚体糖蛋白，通过将血小板受体与血小板糖蛋白GPIB-IX复合物桥接至暴露的内皮下胶原，来中和受损血管壁，以进行初始血小板黏附，进而导致血小板和纤维蛋白凝固，形成局灶性血管内皮损伤。

脓毒症时，组胺、氧自由基等炎症因子刺激血小板活化后，存在于血小板α颗粒和Weibel-Palade小体内皮细胞膜中的P-选择素将迅速向血浆释放，并与中性粒细胞、单核细胞和效应淋巴细胞上的P-选择素糖蛋白配体-1相互作用，以启动白细胞滚动。因此，P-选择素是血小板介导的急性炎症的最早介质之一。在已完成的小鼠实验中，TNF-α、IL-1β及脂多糖均具有增加P-选择素表达的作用，表明P-选择素在慢性以及急性炎症中具有损伤内皮的作用。

2 血小板在脓毒症所致器官功能障碍发病中的作用

2.1 血小板与肺损伤 急性呼吸窘迫综合征(ARDS)是脓毒症最严重的并发症之一，其特征是肺泡毛细血管屏障通透性增加、肺水肿和严重低氧血症。脓毒症合并ARDS的发病机制包括血管内凝血、内皮损伤、肺泡表面活性物质损失、氧化应激等。Katz等[4]在脓毒症合并ARDS死亡患者的尸检中发现，肺血管中有血小板和中性粒细胞沉积，这使脓毒症研究中的关注点转移到血小板上。

从动物实验到临床研究中均有证据表明，血小板在ARDS发病中具有重要作用。Grommes 等[5]通过使用P-选择素拮抗剂干扰血小板-中性粒细胞相互作用，发现血小板减少与肺间质中性粒细胞募集减少相关。de Stoppelaar等[6]在研究血小板与肺源性脓毒症关系时，应用血小板减少症模型小鼠，发现实验组死亡率较对照组增加，通过反证法证明了血小板在脓毒症中的免疫作用。孙鸿鹏等[7]通过前瞻性研究观察了61例脓毒症并AROS患者的血小板-单核细胞聚集体变化，发现其能作为判断脓毒症病情程度及预测ARDS的辅助指标。

2.2 血小板与急性肾损伤(AKI) AKI是脓毒症的常见并发症，其发病机制仍有争议。在脓毒症患者及动物模型中，已经发现肾脏中存在广泛的白细胞浸润，白细胞浸润程度与肾脏损伤程度相关。储存在血小板内的α-颗粒和内皮细胞中的P-选择素参与脓毒症肾脏中的白细胞募集。Singbartl等[8]研究发现，通过阻断P-选择素来减弱中性粒细胞在肾脏中聚集，可以保护小鼠免于AKI。

2.3 血小板与脓毒症心肌病 脓毒症患者中约64%会出现可逆性心功能不全，即脓毒症心肌病，发病机制尚无统一定论。目前病因研究主要集中在体液因素、线粒体功能异常和白细胞募集等方面。Azevedo等[9]用离体心脏和乳头肌制备物分别孵育来自脓毒症患者及健康志愿者血浆中分离的血小板外泌体，发现脓毒症休克患者的血小板外泌体能诱导心肌功能障碍。

2.4 血小板与DIC DIC是凝血功能障碍并发症中最严重的一种，死亡率极高。脓毒症患者中近80%有不同程度的凝血功能障碍。DIC是不受凝血级联反应控制的、涉及全身凝血因子消耗和微血管血栓形成的疾病，并发症包括血栓形成和出血，对于治疗方法迄今尚无统一意见。研究发现，血小板在正常止血中起稳定血管内皮的关键作用。在炎症状态下，血小板还可以作为凝血因子激活和细胞募集的放大器。血小板-中性粒细胞复合物是血栓形成的平台，也是引起NETs释放的原因。抑制NETs形成似乎是阻断脓毒症患者进展为DIC的有效办法，特别是抑制NET相关蛋白H4。Semeraro等[10]已通过实验证明，抑制NETs形成可以保护脓毒症动物模型免受DIC。Czaikoski等[11]通过给盲肠结扎穿刺法诱导的小鼠脓毒症模型静脉注射DNA酶分解NET后，可降低器官损伤的发生率。

3 抗血小板药物在脓毒症及其所致器官功能障碍中的应用

抗血小板药物具有重要的抗炎作用，可以降低C-反应蛋白、P-选择素和白细胞-血小板聚集，因此被认为是可能的脓毒症预防和治疗靶点。目前，抗血小板药物根据药理作用的不同主要分为4类：①血栓素A2(TXA2)抑制剂，代表药物如阿司匹林，通过阻断环氧酶-1直接抑制TXA2合成，抑制血小板黏附聚集活性；②二磷酸腺苷P2Y12受体拮抗剂，常见药物为氯吡格雷，属噻吩吡啶类药物，通过抑制血小板膜P2Y12受体，从而阻止ADP介导的血小板活化；③血小板糖蛋白Ⅱb/Ⅲa受体拮抗剂，如阿昔单抗，为作用最强的抗血小板药物；④其他类型，如蛋白酶激活受体-1受体拮抗剂等。其中TXA2抑制剂和P2Y12抑制剂是全球公认的心血管疾病的二级预防抗血小板用药。

动物研究发现，抗血小板药物可以减少血小板活化，并进一步抑制内毒素引起的缺血性器官损伤和白细胞活化[12]。Eisen等[13]报道，服用阿司匹林的脓毒症患者死亡率较低。 Sossdorf等[14]也报道了类似的阿司匹林对脓毒症患者生存的益处。相反，Valerio-Rojas等[15]研究了重症脓毒症或感染性休克的ICU患者，但发现使用抗血小板药物和生存获益之间没有关联。因此，抗血小板药物在脓毒症或脓毒性休克患者中作用的结果尚不一致，可能与这些研究中样本量小或数据解释困难有关。Tsai等[16]利用台湾公民健康保险研究数据库进行了一项多中心、大规模的队列和巢式病例对照研究，结果表明，使用抗血小板药物和脓毒症患者的生存获益之间存在相关性。

脓毒性多器官功能障碍作为脓毒症并发症中死亡率最高、预后最差的并发症而受到广泛关注。Sepsis3.0指南[1]在治疗方面提出抗炎、血管活性药物、液体复苏等高推荐级别、低证据水平的方案，但综合评定病死率并无明显差别。先前的研究已经发现血小板与脓毒性多器官功能障碍之间存在密不可分的关系，学者们通过干预血小板功能、抑制血小板活性等方式预防脓毒症患者发生多器官功能障碍，并发现抗血小板药物与该病存在相关性[13, 14, 17, 18]。

综上所述，血小板在脓毒症及多器官功能障碍各自的发病机制中均起介导免疫细胞、内皮细胞和凝血因子激活，进而引起病情恶化的作用，抑制血小板是脓毒症的治疗靶标。因而有必要进行更多的深入研究，为抑制血小板在预防和治疗脓毒症方面寻找更多依据。