赵琳 陈婷 黄安斌
静脉血栓栓塞症(VTE)包括深静脉血栓形成(DVT)和肺栓塞(PE)。VTE可引起复发性静脉血栓栓塞症、慢性血栓栓塞性肺动脉高压等多种并发症。在心血管死因中,VTE仅次于冠心病和缺血性卒中[1]。尽管在VTE的早期诊断、治疗和预防方面取得了新的进展,VTE的患病率和死亡率在过去30年里并未大幅下降,且只有不到一半的临床高危人群接受了适当的预防措施[2-6]。尽管Virchow三联症促进了我们对VTE的理解,但与机制已被深入研究的动脉血栓形成不同,VTE在很大程度上仍处于未知状态。研究发现,全身或局部炎症反应可使血栓发生风险增加2~20倍,是VTE的独立危险因素[7]。血栓的形成和消退都被证明伴随着一系列炎症级联反应,炎症会导致血栓形成,而血栓又会放大炎症反应,二者之间错综复杂的关系是由免疫细胞、细胞因子等介导的。本文总结目前有关参与VTE形成和消退的炎症细胞的知识及有望成为预防和治疗VTE的靶点,旨在进一步探讨炎症与VTE二者间的复杂关系。
多项研究证实中性粒细胞通过释放中性粒细胞胞外陷阱(NETs)导致病理性VTE形成[8]。静脉血栓性疾病中循环的NETs成分与VTE严重程度有关。NETs能捕获血小板,促进血小板活化、聚集和血栓形成,进而促进VTE形成[9]。NETs通过促进凝血酶形成[10]和启动凝血级联内源性及外源性途径,导致血栓形成[11]。除激活凝血级联外,NETs还含有丝氨酸蛋白酶(中性粒细胞弹性蛋白酶和组织蛋白酶G),可导致组织因子途径抑制物蛋白水解失活,并促进凝血酶和纤维蛋白凝块产生[12]。
VTE形成中NETs释放的机制已被证实,但触发的机制仍未被充分研究。通常,细菌、病毒、血小板和细胞因子可以诱导NETs形成,体外实验表明干扰素-γ也可诱导NETs形成[13]。中性粒细胞协同P-选择素糖蛋白配体-1和趋化因子受体CXCR2信号转导促进VTE中性粒细胞募集和NETs形成[14]。溶血磷脂酸是活化血小板释放的一种生物活性磷脂,被证实可以诱导中性粒细胞迅速释放NETs,通过靶向溶血磷脂酸-NETs信号通路可能为VTE的防治提供新视角[15]。有研究结果提示,CD39单倍体功能不全增加NETs形成从而促进VTE形成,CD39是一种存在于白细胞和内皮细胞表面的血管外蛋白水解酶,可以水解ATP/ADP[16]。新型冠状病毒肺炎(简称新冠肺炎)患者发生弥散性血管内凝血和VTE的风险增加,中性粒细胞过度活跃的标志物如钙保护素、游离DNA与D-二聚体关系密切,新冠肺炎患者中性粒细胞激活和NET形成与血栓并发症风险相关[17]。此外,中性粒细胞和NETs与多种系统性免疫疾病有关,其中许多伴随血栓形成高风险,如抗磷脂综合征、自身免疫性小血管炎等[18-19]。VTE患者血栓组织中存在NETs,这与人类血栓成熟有关[20],NETs已被用于反映DVT的生物标志物[21]。
既往研究证实静脉血栓中淋巴细胞的存在,下肢DVT患者CD4+T细胞和CD8+T细胞数量显著增加,静脉血栓形成会抑制外周T细胞功能[22-23]。T细胞在体内可调节炎症反应和血管重塑,但其在静脉血栓消退中的作用仍不确定。静脉血栓形成导致大量趋化因子表达增加,从而导致效应记忆T细胞重新聚集到血管壁,效应记忆T细胞募集导致静脉血栓溶解,进一步研究记忆T细胞激活机制及其下游效应可能为VTE溶解提供靶点[24]。关于中性粒细胞/淋巴细胞比率(NLR)在VTE中的临床价值已有较多研究,NLR对VTE有较好的诊断价值和预测能力[25-26]。研究发现NLR与VTE患者的死亡率增加有关,在急性DVT中,NLR是患者死亡的独立危险因素,NLR升高已被证实与DVT及PE的不良预后相关[27]。NLR升高可能会增加新冠肺炎患者发生VTE的风险,接受大剂量糖皮质激素冲击治疗新冠肺炎患者NLR水平增加了2.5倍,且这种增加与D-二聚体显著相关,大剂量糖皮质激素治疗发挥了迅速的抗炎作用,但也升高了NLR和D-二聚体水平,增加了VTE的风险[28]。
临床数据表明,单核细胞增多与DVT有关,避免单核细胞粘附和激活可能会预防血栓形成[29]。动物模型证实单核细胞在血栓形成中起主要作用,中性粒细胞和单核细胞的耗竭可阻止DVT的发生[30-31]。在DVT形成期间,单核细胞被单核细胞趋化蛋白(MCP)-1招募到血栓中,MCP-1/CC类趋化因子受体-2轴在血栓溶解中发挥重要作用[32]。目前为止,只有间接的证据表明单核细胞对DVT的溶解至关重要,CC类趋化因子受体-2/趋化因子-2信号受损会阻碍血栓的分解,因为它会损害单核细胞的募集,而干扰素γ缺乏会加速血栓的分解,因为它会让单核细胞分泌更多的基质金属蛋白酶[33]。
血栓溶解过程高度依赖于另一种免疫细胞——单核巨噬细胞。对人和动物静脉血栓组织检测发现,血栓活化和再通主要发生在巨噬细胞趋化和明显聚集的区域[34]。研究发现炎症反应发生在血栓溶解的早期,由中性粒细胞和巨噬细胞共同控制,是VTE溶解的关键[35]。巨噬细胞参与胶原翻转,而后者与VTE消退相关炎性血管重塑密切相关[36]。根据组织环境的不同,巨噬细胞可以处于动态的促炎(M1)或抗炎(M2)极化状态。M1型巨噬细胞释放促炎细胞因子与组织损伤有关,M2型释放抗炎细胞因子与组织修复伴随。髓细胞内内源性p53调节VTE巨噬细胞极化和纤维化,其丢失导致巨噬细胞远离M2样表型,增强向M1样表型的极化,加速VTE形成[37]。DVT患者巨噬细胞活化和炎症产生IL-6和肿瘤坏死因子(TNF)-α,上调粘附分子的表达,这是DVT形成的前驱物[38]。
血小板通过其促炎功能将其置于深静脉血栓形成发病的中心。在DVT形成过程中,血小板受体GPⅠb介导与血管性血友病因子(vWF)的相互作用,而缺乏外部血小板GPⅠb结构域的小鼠表现出明显的血小板募集减少和DVT形成减少[39]。最近的研究表明,血小板的募集还依赖于其表达的血小板C型凝集素样受体2,其在调节DVT的发展中起重要作用[40]。对下腔静脉狭窄小鼠DVT模型的研究证实,血小板C型凝集素样受体-2完全性缺失或缺乏可抑制血小板向炎症内皮的募集,并消除DVT的形成[40]。白细胞在VTE的发病机制中起关键作用,在DVT的背景下,血小板是介导白细胞募集和促进白细胞激活的基础。血小板受体GPⅠb似乎在介导血小板-白细胞相互作用中起主要作用,缺乏GPⅠb结构域的小鼠不仅表现出血小板募集的显著减少,而且在DVT的早期阶段也表现出白细胞募集的显著减少。血小板耗竭或取消GPⅠb-vWF相互作用可显著抑制白细胞募集和DVT形成[39]。此外,血小板受体GPⅠb已被证实可与白细胞整合素Mac-1相互作用,这种关系似乎与白细胞募集到血栓形成部位有关[41]。最近有学者研发了一种专门抑制Mac-1与GPⅠb的结合小分子抗体,这种抗体已被证明在小鼠动脉血栓形成模型中提供保护作用,而不妨碍止血[42]。因此,这种抗体可能有望预防DVT。CD39位于内皮细胞和白细胞表面,通过耗竭ADP进而抑制血小板聚集。CD39也能抑制VTE形成中血小板和白细胞的相互作用[43]。血小板中含有高迁移率族蛋白B1,被输出到血小板膜上,并在血小板活化后释放,Stark等[44]的研究证实血小板通过释放高迁移率族蛋白B1进而增强单核细胞的招募,促进DVT形成,表明血小板衍生的高迁移率族蛋白B1是DVT形成的关键介质。溶血磷脂酸是活化血小板释放的一种生物活性磷脂。急性肺栓塞患者溶血磷脂酸升高,溶血磷脂酸诱导的NETs激活血小板释放溶血磷脂酸,从而维持启动溶血磷脂酸/NETs/血小板正反馈机制,提示通过靶向溶血磷脂酸-Nets信号通路对于VTE的防治可能是一种新的方法[14]。血小板-vWF的相互作用已被认为是启动和促进VTE的关键。在以人群为基础的病例对照研究中亦发现,高vWF水平和高血小板计数或平均血小板体积(MPV)升高是导致VTE风险增加的原因[45]。因此,有必要进一步研究vWF与血小板数量的相互作用机制,探索VTE防治的潜在靶点。MPV是VTE中研究最广泛的血小板相关生物标志物之一。与MPV升高与心血管疾病的发生呈正相关相反,急性VTE与MPV降低有关[46]。在活动性恶性肿瘤患者中,MPV降低和血小板反应性降低尤其与VTE的高风险及较差的预后有关[47]。此外,有研究发现血小板在自身免疫性疾病如类风湿关节炎、银屑病及新冠病毒感染等感染性疾病中过度活化并诱导血管壁炎症,从而引起VTE[48-49]。总之,随着血小板的止血功能和免疫功能之间的相互作用被揭示,关于血小板参与VTE形成的机制将会有越来越多的见解。
肥大细胞是髓系免疫细胞,广泛分布于呼吸道和胃肠道血管壁表面。多项研究发现肥大细胞在VTE形成部位聚集,这隐含地支持肥大细胞参与DVT[50-51]。Modena等[52]采用小鼠DVT模型证明了肥大细胞缺陷小鼠对DVT具有完全保护作用,而将体外分化的肥大细胞过继转移至肥大细胞缺陷小鼠体内可以恢复血栓形成。肥大细胞激活和脱颗粒是导致VTE局部炎症反应的关键,其可能通过释放包括组胺、细胞因子和蛋白酶等颗粒成分,引起内皮细胞活化、血小板粘附和白细胞募集,从而在VTE形成中发挥作用[53]。因此,通过抑制肥大细胞活化和脱颗粒,以及进一步鉴定和靶向肥大细胞颗粒成分,可减少血栓形成,这可能代表着一种对抗DVT的新方法,但这种方法在患者中的确切益处和优势仍有待验证。
与其他心血管疾病类似,炎症可能是导致慢性VTE形成的重要机制。本研究综述了血细胞在VTE形成和(或)消退中作用的证据,提示炎症在VTE中起双刃剑的作用,VTE引起的炎症导致血栓恢复受损,增加了VTE相关并发症的风险,而VTE正确消退又必须依赖某些炎症因素。目前的抗凝治疗不具备选择性抑制炎症细胞和途径的能力,因此以参与炎症与凝血的共同信号通路为治疗靶点,从而采取更有效的治疗或预防血栓性炎症的策略,是今后研究的重点。