血小板与中性粒细胞的配-受体结合及信号传导①

赵雪颖 张立媛 王育文

（哈尔滨医科大学第二附属医院检验科，哈尔滨150081）

1 血小板及中性粒细胞配/ 受体

血小板在止血、血栓形成过程中具有重要作用。正常情况下，由于机体抗凝作用，血小板不会黏附于血管壁或白细胞；受刺激活化后，血小板内可溶性蛋白及颗粒内容物重新分布至膜上，使配/受体活性或表达增加，为细胞间结合奠定物质结构基础。

中性粒细胞在宿主抵抗细菌和真菌感染中起关键作用，其异常活化可导致组织损伤。中性粒细胞表达大量细胞表面受体及配体以识别病原体入侵和应对炎症环境。

1.1 P-选择素（CD62P） 血小板活化依赖性溶酶体膜蛋白（cluster of differentiation 62P，CD62P）又称P-选择素，通常储存于血小板α 颗粒和内皮细胞Weibel-Palade 体中，受刺激被激活则迅速表达于细胞膜表面［1］。活化血小板的P-选择素可与中性粒细胞表达的P-选择素糖蛋白配体-1（P-selectin glycoprotein ligand-1，PSGL-1）结合形成血小板-中性粒细胞聚集体，并促进中性粒细胞周围活化血小板大量聚集。

1.2 PSGL-1 PSGL-1 主要表达于中性粒细胞、单核细胞表面，可与整个选择素家族（P-选择素、L-选择素和E-选择素）结合，是P-选择素典型配体。PSGL-1不仅是支持细胞识别的黏附分子，还可将炎症信号直接传递至细胞，促进炎症反应发生发展。

1.3 整合素αⅡbβ3（PAC-1） 整合素αⅡbβ3 又称GPⅡb/Ⅲa 复合体或血小板激活复合物-1（platelet activated complex-1，PAC-1），可介导血小板间及血小板与其他细胞间相互作用。血小板激活时，膜表面GPⅡb/Ⅲa 受体从封闭构象变为开放构象，并与纤维蛋白原结合，是连接血小板与细胞的桥梁［2］。

1.4 受体整合素CD11b/CD18（Mac-1） 受体整合素CD11b/CD18 又称巨噬细胞抗原-1（macrophage antigen-1，Mac-1）或αMβ2 整合素，主要表达于嗜中性粒细胞及单核/巨噬细胞［3］。Mac-1可通过调节中性粒细胞弹性蛋白酶释放和活性促进中性粒细胞聚集、内皮损伤、纤维蛋白沉积和血栓形成［4］。

1.5 CD40L（sCD40L） CD40L也称CD154，属于肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor，TNF）家族，在激活的血小板膜表面高度表达，但其在膜表面不能长时间存在，将以可溶性形式（sCD40L）被裂解和释放［3］。sCD40L 通过增强血小板P-选择素、中性粒细胞表面Mac-1表达及活性促进血小板与白细胞进一步活化和聚集［5-6］。

1.6 CD40 CD40 是TNF 受体家族成员，是经典的CD40L 受体。单核细胞、粒细胞、内皮细胞和活化的血小板均可表达CD40［7］。CD40 与其配体结合后可介导机体细胞和体液免疫反应。炎症及损伤条件下，可观察到体内CD40和CD40L表达升高。

1.7 高迁移率族蛋白1（high mobility group box 1，HMGB1） HMGB1 是组织损伤及炎症反应的重要标志，血小板是其主要来源［8］。静息状态下HMGB1存在于胞质，激活则转运至血小板表面和细胞外，通过晚期糖基化终末产物受体（advanced glycation end products receptor，RAGE）和Toll 样受体4（toll like receptor，TLR4）介导作用激活中性粒细胞并促进中性粒细胞胞外捕网（neutrophil extracellular traps，NETs）形成［8-9］。NETs 是中性粒细胞释放黏性细胞外染色质网，可捕杀病原微生物以限制细菌传播并参与血栓形成［10-11］。

1.8 TLRs TLRs 家族可识别病原体相关分子模式。中性粒细胞中以TLR4 与血小板HMGB1 联系最为密切。TLR4途径激活除导致慢性炎症，还可增加活性氧和氮物质（ROS/RNS）产生及氧化和亚硝化应激，导致TLR相关疾病［9］。

2 血小板与中性粒细胞配-受体结合及相关胞内信号转导通路

生理条件下，活化的血小板可与中性粒细胞结合并介导中性粒细胞募集至损伤和感染部位，参与机体炎症反应。血小板与中性粒细胞通过配-受体结合相互作用也涉及复杂的细胞内信号转导通路。

2.1 P-选择素与PSGL-1 血小板活化后，P-选择素从α-颗粒中释放，通过与PSGL-1交联诱发粒细胞在内皮细胞上滚动及活化血小板在中性粒细胞周围聚集，引发中性粒细胞内Mac-1磷酸化，促使中性粒细胞牢固黏附及迁移。P-选择素与PSGL-1 结合可触发中性粒细胞内炎症信号级联反应，促进中性粒细胞内ROS产生及NETs形成［1］。研究表明，中性粒细胞PSGL-1与P-选择素交联可诱导Src酪氨酸激酶家族介导的白细胞激活、MAPK 相关信号传导、NF-κB 核易位和细胞因子分泌［12］。炎症反应中，MAPK 磷酸化与NF-κB 激活相关，P-选择素可通过MAPK 途径诱导粒细胞中NF-κB 活化［13］。即P-选择素与PSGL-1 结合后，可激活中性粒细胞MAPK/ERK1/2 产生ROS，导致NF-κB 活化及NETs 释放，促进炎症反应及血栓形成。PSGL-1 与P-选择素结合可增加黏附的中性粒细胞内钙浓度，P-选择素浓度升高也会增强细胞内钙浓度，细胞内钙浓度升高可诱导PI3K 及ERK1/2 磷酸化，PI3K 下游的肌醇-1，4，5-三磷酸（inositol triphosphate，IP3）作为第二信使参与胞内信号传导，触发细胞活化，导致超氧化物生成和脱颗粒，有助于细胞运动［12，14］。

2.2 CD40L 与CD40 及Mac-1 CD40L 可 通 过2 种潜在机制促进中性粒细胞与活化血小板间牢固黏附和迁移，一种涉及配体-受体直接作用，即血小板CD40L 与中性粒细胞表面CD40 相互作用［5-6］。激活的CD40L-CD40 具有自分泌、旁分泌和内分泌活性，可诱发血小板和中性粒细胞活化并刺激中性粒细胞-血小板结合物形成［7］。另一种间接机制，即可溶性CD40L 刺激中性粒细胞Mac-1 活化［5］。血小板与中性粒细胞的作用是双向的，即活化的血小板将CD40L 释放至血液循环，与中性粒细胞上的CD40结合，通过PI3K/NF-κB 途径刺激中性粒细胞氧化爆发，而活化中性粒细胞的存在也增强了血小板CD40L 释放并可刺激其他血小板活化［6］。活化的中性粒细胞以PI3K/Akt依赖方式促进ROS 释放，并在氧化还原正反馈路径中进一步释放CD40，促进血小板活化［7］。

CD40L 与CD40 结合可激活中性粒细胞并触发细胞内信号传导途径。研究显示，CD40介导的信号级联反应涉及TNF 受体相关因子（TNF receptor associated factors，TRAFs）家族，TRAFs 是连接CD40和下游信号通路的转接分子。CD40 通过TRAFs 激活下游PI3K/Akt、JNK、ERK 和p38MAPK，参与ROS产生及NF-κB 激活［5］。CD40-TRAFs 信号转导级联复杂，不同的TRAF 受体蛋白对应多种信号途径，具体差异取决于细胞类型和功能。如在单核细胞和巨噬细胞中，TRAF-6 可触发Src/ERK1/2 和IKK/NF-κB 促炎途径介导的炎症反应［5，15］。CD40L 结合中性粒细胞CD40 后也可通过替代激活途径增强NF-κB 活性及其靶基因表达［16］。由此可见，活化的血小板表面CD40L 与CD40 结合可能通过PI3K/Akt/ROS/NF-κB 途径，或激活p38 MAPK、JNK 及ERK 途径促进ROS 生成，激活中性粒细胞进而捕获病原体，参与损伤及炎症反应。此外，PI3K/Akt 信号通路还可参与血小板活化和促进CD40L 表达［17］。TGX221（PI3K 抑制剂）作用研究发现，PI3K 信号转导的抑制可降低血小板P-选择素表达及PAC-1 活化，表明PI3K/Akt 可介导血小板的激活及脱颗粒过程，甚至调控下游CD40L-CD40系统信号转导［18］。

2.3 PAC-1 与Mac-1 血管损伤及炎症部位，血小板可通过多种机制黏附于中性粒细胞，其中之一是通过血小板PAC-1 与中性粒细胞上Mac-1 形成纤维蛋白原桥。活化的血小板与中性粒细胞黏附增强很大程度上是通过PAC-1-纤维蛋白原-Mac-1 实现的。PAC-1 及Mac-1 作为纤维蛋白原主要受体，直接促进中性粒细胞与血小板黏附和ROS 生成，并进一步诱导血小板和中性粒细胞活化［19］。而阻断PAC-1则可在不影响P-选择素表达的情况下显著抑制血小板聚集，进一步证实PAC-1 与Mac-1 对血小板及中性粒细胞活化聚集的重要性［20］。

目前有2种Mac-1信号传导通路支持血小板-中性粒细胞相互作用，分别是PI3K-Akt 通路和p38 MAPK-ERK1/2 通路。Mac-1 激活可导致酪氨酸磷酸化增加、p38 MAPK 磷酸化、ERK1/2 和PI3K 及NF-κB 激活。PI3K 激活下游激酶Akt，继而激活转录因子NF-κB［21］。ERK1/2、p38 MAPK 激活可诱导NADPH 氧化酶胞质调节亚基p47phox磷酸化，导致超氧化物形成，并调节NF-κB 相关基因转录［22］。NFκB 存在于血小板、中性粒细胞、血管平滑肌细胞等多种细胞，参与炎症及血栓形成，并促中性粒细胞释放DNA，形成NETs［16］。即血小板PAC-1及CD40L均可激活中性粒细胞表面Mac-1，通过多条信号通路介导中性粒细胞活化聚集及黏附迁移。

2.4 HMGB1 与TLR2/4 或RAGE 血小板活化后在其表面上暴露HMGB1，与其受体TLRs/RAGE 相互作用，诱导核转录因子NF-κB 向下游转移，导致炎症细胞因子分泌，介导中性粒细胞募集和激活，进而引发炎症免疫反应［23］。活化的中性粒细胞反过来增强HMGB1 表达，诱导血小板聚集［8］。TLR2或TLR4 受抑制明显减弱NETs-微粒复合物间黏附和中性粒细胞数，表明TLR2 和TLR4 可调控NETs触发的中性粒细胞聚集［24］。RAGE 被认为是重要的HMGB1 表面受体，且与介导HMGB1 的细胞因子活性有关［25］。HMGB1通过与TLR2/4和RAGE 相互作用影响NETs 产生，这一过程依赖NADPH 氧化酶，产生大量ROS 并参与HMGB1 诱导的中性粒细胞活化［26］。

HMGB1 通过与至少3 种受体相互作用转导细胞信号：TLR2、TLR4 和RAGE。TLR4 的NADPH 氧化酶依赖性激活通过p38 MAPK/Akt 信号通路实现，激活的TLR2/4 募集MyD88，引起TRAF6 泛素化和NF-κB 激活，增加ROS/RNS 和促炎细胞因子产生［9］。而HMGB1 与RAGE 结合导致下游Src 家族激酶、MAPKs、PI3K/Akt 和NF-κB 激活，促使中性粒细胞活化并释放NETs［27］。研究显示，HMGB1 可通过PI3K/Akt/mTOR 信号通路在氧化应激过程中调节细胞存活并拮抗氧化和炎症：HMGB1 与受体结合后，以PI3K/Akt/mTOR 途径激活NADPH 氧化酶，产生ROS，促进NF-κB 活化及核蛋白易位来完成中性粒细胞内信号传导，或通过p38 MAPK/Akt/NF-κB途径调节中性粒细胞活化、运动及NETs释放［28］。

3 小结

血小板与中性粒细胞不仅在正常生理条件下抵御病原微生物及外源性异物入侵，参与机体止、凝血过程，并在多种疾病病理机制中发挥重要作用。血小板和中性粒细胞活化后释放大量细胞因子入血参与相关反应，并完成膜表面分子重新分布及结构重排，识别细胞的同时通过配体-受体结合直接作用，增强彼此的刺激活化，并导致中性粒细胞胞外捕网形成和释放，对机体多种生理病理进程产生重大影响。阐明血小板与中性粒细胞配-受体结合及信号传导可为临床预防及治疗免疫性疾病、血管及血栓性疾病提供新的靶点与方向。