微粒与血液系统疾病关系的研究进展

黄 毅，梁海媚

（广西医科大学第八附属医院，贵港市人民医院血液内科，广西 贵港 537100）

微粒（microparticle）是在细胞活化或凋亡期间脱落后形成的超微膜囊泡，其直径通常在0.1 ～1.0 μm范围内。1949 年，外国科学家首次提出了微粒的概念，通过对血浆成分进行检测，发现在血小板中含有可沉积的因子成分，这种因子的存在能够提升机体凝血酶的增殖速率[1]。借助电镜观察和鉴定，发现这种独特的亚细胞因子会导致血栓形成，并将该因子称作“血小板尘埃”[2]。血栓多属于其他病症的相关并发症，在病情严重的情况下，会直接威胁患者的生命安全，影响其生存质量。因此，探究微粒与血液系统疾病的关系具有极其重要的意义。微粒作为外周血液中处于游离状态的膜性小囊泡，当细胞受到应激刺激时，会从细胞膜中完成脱落，且微粒表面有细胞标志物存在，其含有的受体可影响细胞间的信息传输，与相关疾病的发生、发展关系密切。本文就微粒与血液系统疾病关系的研究进展进行综述。

1 微粒的形成过程及分类

细胞在受到相应的刺激后，会发生活化或凋亡，刺激源可以是细胞因子、内毒素、凝血酶等。细胞受到刺激后，细胞膜内的磷脂酰丝氨酸（phosphatidylserine，PS）就会发生翻转效应，正常状态下细胞膜附着的蛋白质分布相对均匀，而在翻转后就会出现显著改变[3]。在这种状态下，钙蛋白酶继续发挥作用，使内质网上携带的钙离子成分被快速释放出来，进而导致相关蛋白发生水解反应，使肌动蛋白的结构受到影响，导致细胞整体骨架开始发生变化，表现为细胞膜出芽，然后发生脱落，微粒随之开始出现。根据微粒的形成过程和具体来源，可知其主要由淋巴细胞、血小板、红细胞、血管平滑肌细胞、中性粒细胞等多种细胞脱落形成。上世纪60 年代，Chargaff研究发现，如果对微粒执行高速离心处理，将微粒成分彻底清除，则机体血浆凝固的时间会明显延长。之后，有学者经过一系列研究，发现血小板的存在能够影响到血小板中微粒的释放过程，这些来源于血小板衍生的微粒（platelet microparticle，PMP）和血栓形成之间存在着一定的联系。近年来随着医学界对微粒研究的逐步深入，发现除PMP 以外，其他细胞来源的微粒也与血液系统疾病的发生、发展有关。微粒表面存在着组织因子（tissue factor，TF），通常情况下，TF 与微粒表面的PS 成分都有较强的促凝活性。

2 微粒的构成和作用特征

微粒膜上有生物活性较强的磷脂成分和相关蛋白质，此外，多数微粒膜还具有细胞质的相关成分，如DNA、RNA 等。微粒的生物学特性通常与其自身的循环状态、构成成分等存在关联。通过分析微粒的构成，可知其具有较强的促凝活性，原因在于微粒膜中存在PS 以及促凝活性蛋白。李娜[4]研究发现，微粒表面存在的PS 能有效提升TF 的活化能力，致使血小板膜释放凝血酶的速度增加，加快凝血反应速率，受到这种正反馈机制的影响，会导致机体出现血液高凝的状态，同时血小板数量呈现出明显的下降趋势。正常状态下，TF 属于微粒膜促凝蛋白结构中的相关物质，被称作跨膜糖蛋白。当TF 与血液成分中的人凝血因子Ⅶa（F Ⅶa）结合后，就会变成独特的复合物，该复合物的存在能够进一步激活凝血因子9（F Ⅸ）、凝血因子10（F Ⅹ），进而可促进凝血级联反应的发生。郭菲等[5]研究发现，TF 的重要来源是单核细胞微粒（monocyte microparticle，MMP），并具有循环机制。此外，当机体血管内皮细胞和血小板受到相应的刺激后，也能释放TF，并且表现出独特的促凝活性特征。微粒还可携带其他种类的特异性蛋白成分，这些蛋白成分可能属于病症因子或细胞间信息传输必备的识别工具，在这些特异性蛋白成分作用于靶细胞后，能释放凝血信号。通过分析微粒的构成和作用机制，发现其生物学特征和影响过程与机体的生理及病理性凝血变化密切相关。

3 微粒在血液系统疾病中的研究进展

3.1 溶血性疾病

临床上常见的溶血性疾病包括镰状细胞病、地中海贫血、睡眠性血红蛋白尿等。不同溶血性疾病的发病机制也存在明显的差异，但总体来说均表现出血栓高发的特征。溶血为特殊的凝血状态，研究发现，红细胞增多、一氧化氮生物利用度降低、血浆中微粒含量增加等因素均可导致血栓形成。红细胞在裂解过程中会产生微粒，激活机体的内源性凝血机制，显著提升凝血酶的含量，进而可引发凝血，导致血栓形成。除红细胞外，其他同源性微粒的增加也可导致溶血性疾病的发生，并引起血栓形成。有学者在研究地中海贫血时，发现其发病机制可能与PMP 有关。镰状细胞病是一种遗传性血红蛋白分子功能紊乱性疾病。当血红蛋白分子暴露在各种环境中，红细胞、血红蛋白会发生聚合扭曲，变形成镰状，从而允许红细胞从细胞间通过，导致下游组织营养受损。镰状细胞病在发展到急性阶段时，血管内皮细胞衍生的微粒（endothelial microparticle，EMP）和MMP 含量均会呈现出上升趋势，并且导致凝血活性增强[6]。李甲楠等[7]研究指出，镰状细胞病急性阶段若微粒表面的PS 含量增加，则Annexin V 含量会表现出下降的趋势，通过对比发现，当微粒表面PS 含量增加时，与之对应的Annexin V 含量可能有所不足，进而易引起血栓。血管内皮细胞在受到不同的刺激后所产生的微粒也存在一定的差异性，只有充分判断其表型特征，才可以精确地反映脉管受到刺激的程度。赵佳强等[8]研究发现，当患者出现阵发性睡眠性血红蛋白尿症状时，其体内的EMP 含量上升，而通过对EMP 进行分析，发现部分EMP 能促进CD45 的表达，随着CD45 在正常血管内皮细胞中表达的升高，会对相应的细胞因子产生刺激，进而引发炎症反应。另外，有学者在探究EMP 产生的过程中还发现了一种CD144 特殊标记物，该标记物的出现会导致炎症反应持续加重，且血管内皮损伤和刺激也会明显增强，这能反映机体内部损伤的促炎性反应过程[9]。

3.2 紫癜性疾病

紫癜性疾病是由于毛细血管、血小板、凝血因子等功能障碍所引起的一组以广泛皮肤黏膜出血为特征的临床综合征。以免疫性血小板减少性紫癜为例，该病是一种由免疫介导的血小板过度破坏性出血性疾病。患者罹患紫癜性疾病后，其体内PMP 的含量会呈现出显著上升的趋势。研究发现，免疫性血小板减少性紫癜伴出血症状患者体内的PMP 含量显著低于无出血症状者，这表明PMP 可能具备一定的止血作用。PMP 能有效减少因血小板含量降低而导致的出血事件的发生。甘茂林[10]研究发现，在出现紫癜性疾病相关症状时，患者血液中的血小板会受到明显破坏，这一过程可能与细胞吞噬以及补体介导的血小板溶解存在关联。血小板溶解后会产生大量的PMP，其具备较强的凝血活性，并充盈在磷脂表面，最终激活大量的促凝因子，起到止血、凝血的作用，进而可降低严重出血事件的发生率，发挥PMP 的保护机制。此外，脾切除患者体内的微粒含量也会升高，这种情况的出现可能导致心血管疾病、血液系统疾病、动脉硬化等疾病的发病率升高，同时也从侧面反映了脾脏功能的强大作用——有效清除体内的微粒。EMP 中含有着诸多的内皮细胞表面蛋白，这些蛋白能够传递相关的生物学信息，反映血管内皮细胞的功能状态。弥漫性微血管病变是一种凝血功能障碍性疾病，其发病机制可能与血管内皮细胞活化引发血小板聚集、血栓有关。EMP 能促使周围细胞黏附，并使血小板聚集在一起，进而引起弥漫性微血管病变。因此，通过检测EMP在循环系统中的水平，可在一定程度上判断患者有无弥漫性微血管病变。研究发现，过敏性紫癜活动期患者体内微粒的含量会明显升高，当病情处于缓解期时，微粒的含量会随之降低；而微粒含量的升高通常提示机体存在炎症反应，因此可将EMP 作为监测过敏性紫癜的敏感标志物[11]。

3.3 急性白血病

急性白血病是一种造血干细胞恶性克隆性疾病，发病时骨髓中异常的原始细胞及幼稚细胞会大量增殖，蓄积于骨髓中并抑制正常造血，同时还可广泛浸润肝、脾、淋巴结等髓外脏器。急性白血病患者也会出现血栓这一并发症，该并发症的出现与患者凝血功能异常存在关联。研究发现，血小板减少、纤溶系统异常等均可导致凝血功能异常，急性早幼粒细胞白血病患者体内的TF+ 微粒含量显著高于健康人。在急性白血病的发病初期，TF+ 微粒主要来自白血病细胞，随着病情的发展，TF+ 微粒含量会有所降低，但总体水平仍高于健康人。应用急性单核细胞对白血病细胞系进行诱导处理，发现急性单核细胞能与蒽环类药物相互作用，最终促使TF+ 微粒的释放。另外，研究人员还发现Annexin V 与乳黏素可有效抑制TF+ 微粒的活性[12]。在使用化疗药物治疗急性白血病期间，会对血管内皮细胞造成一定程度的损害，使机体的促凝活性得到显著提升，同时微粒的大量释放也可导致凝血功能异常。相关的研究发现，在有效使用柔红霉素的情况下，随着药物浓度的提升，机体释放的具有促凝活性的EMP 也会显著增多。

3.4 造血干细胞移植

目前造血干细胞移植仍是血液肿瘤的唯一治愈方式。排斥反应是造血干细胞移植最常见的并发症，严重时甚至会威胁患者的生命安全。从微粒角度来看，通过分析造血干细胞移植后微粒的含量及特征，能够为后续治疗提供参考，保证患者治疗的有效性及安全性。造血干细胞移植也可引起移植物抗宿主病（graft versus host disease，GVHD），而本病可反映血管内皮细胞的损伤程度。研究指出，造血干细胞移植后若发现EMP 水平显著提升，则预示着GVHD 趋向严重。这表明EMP 可作为判断GVHD 严重程度的标志物，为临床诊疗提供参考依据。杨静[13]研究发现，通过检测红细胞微粒，可为分析急性GVHD 带来帮助。此外，通过观察微粒表面的特异性识别信息，能够为后续监测患者的病情创造条件。有研究采用细胞仪在不同时间对造血干细胞移植患者体内的TF+ 微粒含量进行测定，发现总体上TF+ 微粒的生存期较短，利用这一特征，可将TF+ 微粒作为判断造血干细胞移植危险分层的主要生物学标志物。Wang 等[14]研究指出，在造血干细胞移植前预处理阶段，糖蛋白配体上的阳性微粒含量会呈现下降的趋势，对患者实施造血干细胞移植后，糖蛋白配体上的阳性微粒含量会有所增加，这能在一定程度上反映患者机体的状况；此外在对患者实施造血干细胞移植阶段，其体内的巨核细胞内环境也会发生明显的变化。

3.5 骨髓增殖性疾病

骨髓增殖性疾病是一组造血干细胞肿瘤增生性疾病，表现为在骨髓细胞普遍增生的基础上有一个系列细胞尤其突出，呈持续不断的过度增殖，以原发性血小板增多症、真性红细胞增多症为主要类型。骨髓增殖性疾病也可导致患者发生血栓。相关的统计数据显示，在原发性血小板增多症发病的初期阶段，有1/5的患者会出现血栓状况，还有一部分患者会在病情蔓延阶段出现血栓。王巍[15]研究发现，原发性血小板增多症患者体内的PMP 及EMP 含量会显著增加，而EMP 会导致血管内皮细胞出现活化状态。血小板增多症还会导致富微粒血浆凝血时间明显缩短，促进了血栓的生成。此外，在骨髓增殖性疾病患者表现为高度凝血状态时，EMP 还可能发挥抵抗血栓调节素的作用，导致机体呈现高凝血状态。通过滤膜过滤掉微粒成分后，机体对血栓调节素的敏感程度得到显著提升，这反映出血栓调节素会受到微粒的影响。因此，微粒的存在会对骨髓增殖性疾病产生一定影响，导致患者更易发生血栓，而通过合理检测微粒的水平，能为评估患者的病情提供依据。

3.6 多发性骨髓瘤（multiplemyeloma，MM）

MM 的肿瘤细胞起源于骨髓中的浆细胞，而浆细胞是B 淋巴细胞发育到最终功能阶段的细胞。MM 目前仍然是一种无法治愈的浆细胞恶性肿瘤，越来越多的研究发现微粒以及外泌体参与MM 发生发展的各个过程。研究发现，MM 患者尤其是经过化疗后未达完全缓解的患者，其PMP、CD138+微粒、程序性死亡受体1（PD1）、CD8+T 细胞水平显着升高，且PMP、CD138+微粒与骨破坏程度呈正相关，表明微粒在预测MM 患者治疗反应和复发风险方面具有显著的潜力[16]。血管生成在MM 的发病机制中起着重要的作用。最近的研究表明，MM 细胞与微环境中的邻近细胞之间有着密切的关系，且MM 中的血管生成受到血管生成细胞因子和炎症因子的紧密控制。微粒在MM 细胞和骨髓微环境之间的细胞间通讯中作用是公认的。有研究发现经硼替佐米或来那度胺处理后的MM 细胞衍生的微粒可降低血管内皮生长因子、白细胞介素-6和碱性成纤维细胞生长因子的表达水平，限制血管内皮细胞的增殖和迁移，通过与内皮细胞融合而阻断核因子κB（nuclear factor kappa-B，NF-κB）的活化[17]。此外，随着免疫调节药物在MM 的治疗中发挥越来越重要的作用，血栓栓塞的发生风险亦会相应增加，因而关注微粒特别是PMP、TF+ 微粒在MM 中的作用具有一定的临床意义。崔静等[18]研究发现，MM 患者血浆中的TF+ 微粒及促凝活性水平均显著高于正常人。而Auwerda 等[19]研究显示，治疗后MM 患者微粒-TF的活性水平显著下降，但合并静脉血栓的MM 患者血浆中微粒-TF 的活性水平下降不明显，提示TF+ 微粒可能在MM 血栓形成的机制中发挥作用。

4 结语

出血和血栓均属于血液系统疾病较为常见的并发症，可威胁患者的生命安全。近来随着医学界对微粒研究的愈加深入，发现微粒的含量及特征会从生理和病理层面对血液系统疾病产生影响。本研究正是从这一角度出发，对微粒与血液系统疾病关系的研究进展进行综述，从溶血性疾病、紫癜性疾病、急性白血病、造血干细胞移植、骨髓增殖性疾病、MM 六个方面为后续开展此类研究提供了理论依据，同时为血液系统疾病的识别、诊断和治疗创造了条件。