脓毒症免疫反应的相关进展*

谭丽媚 邵义明 张媛莉

广东医科大学附属医院重症医学科,广东省湛江市 524001

血小板是由骨髓造血组织中成熟巨核细胞的胞浆中脱落下来的具有生物活性的物质。最新研究[1]发现，巨核细胞除了在骨髓、脾脏等组织产生血小板，还可通过血液循环至肺部，由肺循环中巨核细胞产生的血小板高达1 000万/h，预计约占全身产生血小板总数的50%，肺是血小板产生和释放的主要器官。血小板[2-4]的主要生理作用是维持止血，血小板在血管系统中循环的数量约100万/μl，远远超过维持血管止血所需的血小板数量，因此血小板计数维持在如此高的水平，除了参与正常止血作用，对组织损伤或感染的宿主炎症和免疫反应也有重要贡献[5]。人类血小板表达IgG抗体受体，而小鼠血小板完全没有IgG受体，因此血小板在抗体介导的适应性免疫反应中所起的作用未被重视。血小板通过与不同类型的白细胞相互作用，并释放大量免疫调节分子，从而发挥不同的免疫相关功能。血小板还通过改变形状、分泌颗粒含量和聚集来对血管损伤作出反应，通过与免疫系统相互作用并启动宿主防御反应，在血管损伤部位执行哨兵任务[2，3，5]。

1 血小板通过TLR4调节先天性免疫反应

血小板作为免疫细胞最相关的特征之一是toll样受体(TLRs)的表达。TLRs[6]是一种模式识别受体，负责启动炎症和免疫反应。它将病原体入侵的危险信号传递给先天性免疫系统，介导炎症事件，最终激活适应性免疫系统的免疫细胞，对入侵的病原体作出反应。TLRs广泛表达于免疫细胞和非免疫细胞中，包括树突状细胞、巨噬细胞、淋巴细胞和内皮细胞。在人类身上，已经鉴定出10种TLRs。研究表明[7]，血小板通过TLRs的表达参与了对病原体的先天性免疫反应，而且血小板通过表达免疫相关因子如TLR4和CD40L等，把适应性免疫与先天性免疫相连接。Andonegui等人[8]首次发现并证实了血小板中TLR4的功能意义，表明革兰阴性菌外表面的脂多糖(LPS)诱导的血小板减少是血小板-TLR4依赖性的。将野生型或TLR4缺陷型血小板转移到LPS处理的小鼠体内，发现血小板的TLR4是LPS诱导血小板减少和血小板聚集入肺的重要受体。高浓度的LPS会导致血小板与中性粒细胞之间的相互作用，从而刺激网状网的形成，通过测定脓毒症患者血中网状网的产生，发现血小板的TLR4与脓毒症的发生相关联。研究报道称，脓毒症血小板减少症患者的血小板活化，伴随TLR4的表达而上调，表明TLR4信号通路可能介导血小板活化并释放炎症因子，且是脓毒症血小板减少症发生的关键机制。当遭到病原体入侵时，LPS可通过TLR4刺激血小板产生细胞因子，提高功能性TLR4的表达，参与抗原识别，也可刺激血小板释放血小板杀菌蛋白，从而杀灭细菌。研究还发现功能性TLRs可在巨核细胞上表达，内毒素血症时通过提高促血小板生成素(TPO)水平而增加新产生的血小板，增加血小板—中性粒细胞聚集物，从而参与炎症反应。相关研究报道[6-8]表明，细菌、病毒和无菌危险分子等与人血小板TLR4的相互作用在心血管疾病、失血性休克、感染性心内膜炎、DIC、免疫和病毒介导的血小板减少等疾病的发病中起着重要作用，因此，TLR4可能成为脓毒症预防和/或治疗的靶点。

2 人血小板表达FcγRⅡA参与适应性免疫

人血小板表达一种名为Fcγ受体ⅡA(FcγRⅡA)的抗体受体，它能与抗体和抗原相遇时形成的免疫复合物(抗体—抗原，ICs)相结合。FcγRⅡA[9-11]是人类血小板唯一表达的FcγR，也是血液中表达最多的受体，可以识别ICs和高亲和力的IgG。FcγRⅡA是一种单链受体，能自主地传递信号通路，其胞外部分由两个IgG样结构域组成，第二个结构域介导与IgG结合，它的胞质区含有一个免疫受体酪氨酸基激活基序ITAM，含有两个容易磷酸化的酪氨酸，是免疫受体的特征。IgG通过f(ab)片段与病原体(包括细菌和病毒)表面的特定抗原结合，从而能引起FcγRⅡA介导的血小板活化，如血小板聚集、致密颗粒和a颗粒释放、微囊形成等，这些物质可活化先天性免疫细胞并激活适应性免疫系统[12-14]，说明血小板具有非典型免疫细胞的特点，在适应性免疫和先天性免疫中起桥梁作用。而且血小板FcγRⅡA还能结合并内化聚集人IgG，提示血小板可能具有清除循环中可溶性IgG复合物的功能[15]。FcγRⅡA蛋白表达仅限于高等灵长类动物，并且没有找到与FcγRⅡA相对应的小鼠基因组，因此小鼠不表达FcγRⅡA，小鼠血小板完全没有任何FcγRⅡA[13，16]。因此，ICS介导的小鼠免疫反应强烈倾向于白细胞，而白细胞表达其他Fcγs，因此血小板在小鼠免疫复合物模型中起极小或者辅助作用。研究[16]发现，在血小板上表达FcγRⅡA的转基因小鼠通过内毒素、病毒或诱发过敏反应的常用抗原进行主动免疫，小鼠的血液中产生ICs时均表现出典型的脓毒性或过敏性休克症状。当转基因小鼠被注射热聚焦IgG作为ICs的替代物时，也会发生这种反应。研究还评估了ICs对血小板几乎全部摘除或野生型(WT)小鼠无FcγRⅡA的影响，未观察到脓毒症或过敏性休克反应，显示血小板在此过程中的关键作用。在脓毒症患者中，病原体入侵可以在血液中形成ICs，若在免疫个体中注射治疗性抗体，可中和入侵的病原体，可能会改善预后。脓毒症患者常伴血小板减少[2，5]，相关研究推荐血小板输注治疗，但是输血小板可能加重脓毒症或者过敏性休克。因为消除血小板FcγRⅡA不太可能导致出血的副作用，因此在脓毒症患者输血小板前使用拮抗剂阻止FcγRⅡA可能更安全[16]。

3 血小板通过分泌5-HT参与先天性和适应性免疫

5-HT[15]主要作用于中枢神经系统的情绪、焦虑、精神病或记忆中的作用，95%以上5-HT存在于外周，其中大部分储存在血小板中。活化的血小板中的致密颗粒能分泌5-HT，其为神经递质，可以调节免疫细胞，其中包括肥大细胞、巨噬细胞、树突状细胞和单核细胞均能摄取5-HT。5-HT对嗜酸性粒细胞有趋化作用，表明5-HT对先天性免疫细胞的活性有显著的影响。5-HT不仅仅在先天性免疫中有重要作用，也参与了适应性免疫。研究[16]发现，选择性5-HT再摄取抑制剂阻断了血小板对5-HT的储存，几乎消除了转基因小鼠对ICs注射引起的全身性休克反应，而在缺乏Fcγ的野生型小鼠体内注射5-HT则产生了休克反应。Cloutier等[15]研究中所有的小鼠模型的血小板FcγRⅡA和5-HT均参与休克，而且FcγRⅡA与血小板减少有关。因此，在ICs介导的适应性免疫反应模型中，以革兰氏阴性病原体相关分子模式(Pamp)、病毒或蛋白抗原为主的适应性免疫主要涉及血小板、FcγRⅡA和5-HT，并表现为短暂的血小板隔离。休克时，血小板在肺和脑中被隔离，脱颗粒后又恢复循环，这表明在涉及抗体反应的适应性免疫过程中，活化血小板的寿命比预期的要长，这可能解释了涉及免疫复合物的疾病中血小板的波动[16]。炎症期间血小板的循环寿命延长，颠覆了以往对“血小板在激活后立即被清除”的认识，未来可将血小板与免疫介质之间的相互作用作为靶点，帮助我们设计更好地治疗慢性和急性疾病的方法。Yicong Li等人[17]研究发现，脓毒症期间内皮细胞激活，从而引起血小板的活化，活化的血小板释放5-HT并启动其信号通路而引起微血管渗漏，进一步加剧脓毒症的发展。在盲肠结扎穿孔致脓毒症小鼠(CLP)诱导脓毒症后4h，血小板发生高反应性，血浆中5-HT水平也显著升高，表明血小板分泌5-HT在脓毒症中的影响。内皮细胞摄取5-HT的增加，加上5-HT信号传导，破坏了脓毒症的内皮屏障功能。因此，调节内皮细胞内5-HT水平是改善脓毒症相关微血管功能障碍和渗漏的新途径。

4 展望

血小板是参与炎症反应的重要中介物，与脓毒症、病毒血症和过敏反应高度相关。血小板的活化可以通过调节先天性及适应性免疫反应，从而参与急慢性疾病的发生发展过程。血小板和血小板衍生介质与许多免疫细胞和血管相互作用，既能维持人类健康的稳态状态，又能调节疾病状态中的炎症反应。因此，我们可以积极探索血小板在脓毒症免疫反应中的作用，选择相应的靶点，研究设计新药物以达到治疗脓毒症的目的。