P-选择素在急性胰腺炎发病机制和诊疗中作用的研究进展

许 琪 史 明 张昌林 邓宇斌

急性胰腺炎（AP）的病因复杂多样，以胆道疾病和过量饮酒较为常见。AP发病时胰酶被异常激活，引起胰腺组织自身消化、水肿、出血及坏死。有研究报道全球范围内的AP发病率为33.74/10万，死亡率为1.6/10万[1]。根据AP病情的严重程度，分为轻症急性胰腺炎（MAP）、中重症急性胰腺炎（MSAP）和重症急性胰腺炎（SAP）[2]。AP的诊断基于上腹痛、血清淀粉酶和（或）脂肪酶水平高于正常值上限的3倍以上，以及典型影像学改变（增强CT、MRI或腹部超声），如符合上述3项标准中的2项即可确诊[3]。近年来，一些AP诊断的分子标志物逐渐受到重视，如循环miRNA、血小板生成素（TPO）、C反应蛋白（CRP）和P-选择素等[4-7]。由于AP的早期诊断及治疗可有效降低病死率，因此亟需探寻可用于判断疾病严重程度及预测预后的有效指标。对于MAP患者以内科保守治疗为主，而对于MSAP和SAP患者通常给予综合治疗，以保护重要脏器功能及防治并发症，从而降低病死率，改善预后。目前尚缺乏AP的特异性诊断标志物和特效治疗方法。本文就P-选择素在AP的发病机制和诊治中的作用作一综述，以期为AP的诊治提供新的思路。

1 P-选择素在AP发病中可能的作用机制

1.1 P-选择素概述

P-选择素又称CD62P，是一种相对分子量为140 000的高糖基化单链跨膜蛋白，通常储存在血小板的α-颗粒[8]和内皮细胞的Weible-Palade小体[9]中，其在机体受到凝血酶、细菌内毒素、组胺、氧自由基及缺血再灌注损伤等刺激后迅速动员到细胞表面，可促进血小板的活化、聚集和血栓形成，并介导活化的血小板和白细胞与血管壁内皮细胞黏附[10]。在炎性反应中，P-选择素与配体结合介导了血小板与各种循环免疫细胞的相互作用（如血小板-中性粒细胞、血小板-单核细胞及血小板-Th1细胞黏附），参与各种免疫和炎性反应过程；在发生出血时，血小板和内皮细胞上的P-选择素与P-选择素糖蛋白配体-1（PSGL-1）相互作用激活体液级联反应，在凝血过程中发挥重要作用。P-选择素在损伤及动脉血栓形成相关疾病（如冠状动脉疾病、急性心肌梗死、脑卒中和外周动脉疾病等）中起着关键作用，可观察到P-选择素表达上调[11-12]。近年来的研究表明，循环P-选择素水平升高不仅是心血管事件的主要预测因素，也是COVID-19患者发生静脉血栓栓塞的早期诊断标志物[13-14]。此外，多种恶性肿瘤患者中存在P-选择素过表达。P-选择素通过增强肿瘤细胞与内皮细胞及远处器官活化血小板的黏附，在肿瘤转移中发挥了重要作用，且P-选择素介导的内皮细胞功能障碍、白细胞黏附滚动，以及血小板活性增强和数量增多与恶性肿瘤患者血栓形成的机制密切相关，因此P-选择素可能成为许多恶性肿瘤的诊断标志物及治疗靶点，如肺癌、乳腺癌等[15-16]。

1.2 P-选择素介导炎性反应和微循环障碍

无论病因如何，胰腺腺泡损伤均与胰腺内早期炎性反应有关。P-选择素在AP的免疫炎性反应中起着重要作用。在胰腺中，当血小板或内皮细胞受凝血酶、氧自由基等刺激而活化后，P-选择素在细胞表面快速表达，介导活化的内皮细胞和血小板与白细胞相互作用，白细胞在活化的内皮细胞上滚动，随后牢固黏附在内皮细胞上，并经内皮细胞迁移到血管外，向胰腺组织浸润。白细胞向胰腺组织浸润导致髓过氧化物酶（MPO）的释放，从而导致炎性反应、出血和胰腺实质损伤[17]。AP机体的炎性介质释放会引起微血管病变和微血栓形成，从而导致血液转变为高凝状态；而自由基的释放会造成血管内皮细胞损伤，进而导致毛细血管通透性增高，引起低血容量、低灌注量、器官衰竭甚至死亡[18]。P-选择素参与的凝血机制包括止血和血栓形成两方面。血小板的P-选择素与白细胞上的PSGL-1相互作用，形成血小板-白细胞聚集体。此外，P-选择素与PSGL-1的相互作用可诱导组织因子和白细胞中某些细胞因子的表达上调及促凝因子的产生，从而形成血栓前状态。研究表明，输注P-选择素与免疫球蛋白的嵌合体可有效促进A型血友病小鼠体内的促凝微粒形成，改善纤维蛋白形成动力学，使小鼠剪尾出血时间趋于正常[19]。P-选择素也可通过与血小板表面的硫苷脂类物质相互作用，以及正反馈性促进血小板表面P-选择素的表达来增强血小板聚集，稳定由膜糖蛋白Ⅱb（GPⅡb）、GPⅢa与纤维蛋白原形成的初始血小板聚集体[20]，这也是胰腺微血栓形成的重要机制。因此，P-选择素作为将AP的炎性反应和微循环障碍这两种病理、生理过程关联的枢纽，在AP发病中发挥着独特而重要的作用。

1.3 P-选择素促进中性粒细胞胞外诱捕网形成

目前传统观点认为，中性粒细胞主要通过激活伴随炎性反应过程的细胞因子级联反应，以及激活胰蛋白酶原，参与AP的进展过程[21]。近年来研究发现，中性粒细胞的一种新型抗菌机制——中性粒细胞胞外诱捕网（NET）也参与了AP的发生和发展[22]。NET是中性粒细胞通过排出细胞核DNA和组蛋白形成的细胞外网状结构，可保护机体免受致病微生物的侵害，但其形成与破坏的失衡会导致NET过量形成，这可能会加重机体的损伤。有研究显示，向C57BL/6小鼠的胰胆管注射牛磺胆酸钠诱导AP模型24 h后，小鼠的血浆和胰腺中NET水平均明显升高，NET及其组分可介导胰酶激活、胰腺炎性反应及胰腺组织损伤[23]。此外，Leppkes等[24]的研究发现，AP发生时，胰液中特有的成分（如碳酸氢盐离子和碳酸钙晶体）可诱导NET过量形成，从而在胰管内形成肉眼可见的聚集体，其会阻塞胰管，进而加重胰腺的炎性反应。因此，中性粒细胞形成的NET可能是AP进展的重要机制之一。

NET形成过程涉及的信号通路繁多，其经典激活物佛波酯（PMA）通过激活中性粒细胞上的蛋白激酶C（PKC）受体，启动MAPK途径，激活还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADPH）氧化酶产生活性氧（ROS），使中性粒细胞的弹性蛋白酶（NE）与MPO分离。NE、MPO与肽酰基精氨酸脱亚胺酶4（PAD4）共同作用，使染色体解聚形成网状结构，从而形成NET[25]。然而，NET激活物的多样性使得其关键通路呈现异质性[26]。目前，活化的血小板被证明是一种有效的NET激活物[27]。有研究显示，血小板Toll样受体4（TLR4）可在血液中检测到TLR4配体，并诱导血小板与黏附的中性粒细胞结合，这会导致中性粒细胞的强烈激活和NET的形成[28]。Etulain等[29]的研究深入探讨了血小板介导NET形成的机制，结果显示表达于血小板的P-选择素可通过与PSGL-1结合促进NET形成。该研究提示P-选择素及其下游通路可能是AP等NET相关疾病的治疗靶点。然而，P-选择素诱导NET形成的具体机制，以及针对该靶点治疗AP的有效性尚未完全明确，还需进一步研究。

2 P-选择素在AP诊疗中的应用

2.1 作为AP诊断的标志物

目前可用于评估AP严重程度的评估系统包括Ranson评分标准、Glasgow评分标准、BISAP评分标准和APACHE评分标准等，但因其预测价值不高且不够简便，故临床上应用有限[30-31]。增强CT对于诊断AP有较高价值，可观察胰腺水肿区、坏死灶及判断胰腺周围血管受累情况，但因这些特征在AP早期阶段并不明显，故宜在AP发病后48～72 h行增强CT检查[32]。因此，还需继续探寻早期诊断AP的有效指标。

在小鼠AP模型中可以观察到，AP发生后胰腺组织中P-选择素表达迅速上调，在48 h内达到第1个峰值后下降，在后续24 h内出现第2个峰值[33]。2018年的一项横断面研究纳入了150例AP患者和70名健康志愿者，在入院时和第1、2、4、6天采集静脉血样本，采用ELISA法检测E-选择素和P-选择素水平，结果显示AP患者入院时的E-选择素和P-选择素水平较健康志愿者均显著升高，且两种选择素水平均与住院时间呈正相关，该结果提示AP早期机体的两种选择素水平与AP的发展和病程有关。该研究进一步分析发现，P-选择素的特异度较E-选择素更高，因此其可能成为判定AP病情严重程度和预测患者预后的重要指标[7]。Long等[34]的研究也显示，发生腹痛症状后24 h内，AP组的血清P-选择素水平较健康对照组升高，而伴发多器官衰竭的AP患者的血清P-选择素水平则显著高于健康对照组。

根据2012年修订的Atlanta分类，影像学检查对于诊断AP十分重要[2]。P-选择素有潜力成为AP诊断的生物标志物，越来越多的临床前研究探讨了其在分子影像中的应用。基于既往研究报道的AP患者血清及AP动物模型的胰腺中P-选择素水平升高，Long等[34]构建了一种新型的以P-选择素为靶点的、近红外荧光（NIRF）染料（Cy 5.5）标记的基于二乙烯三胺五乙酸螯合物的双模态纳米探针（Gd-DTPA-Cy5.5-PsLmAb），可在MAP期和SAP期显示出清晰的小鼠胰腺NIRF图像，也可在MAP期大鼠胰腺中显示T1加权MR信号，弥补了单用Gd-DTPA探针在MAP期很少出现MR信号的缺陷。在SAP期大鼠胰腺MR成像中，Gd-DTPA-Cy5.5-PsLmAb的效果较常规的Gd-DTPA更佳。以P-选择素为靶点的研究为AP的早期诊断提供了新思路，P-选择素在AP分子影像中的应用有待进一步探讨。

2.2 作为AP的治疗靶点

大量研究发现，许多药物可通过影响P-选择素水平对AP发挥治疗作用。研究显示，中药活性成分黄岑苷和生长抑素衍生物奥曲肽均可通过抑制胰腺及多种器官的P-选择素水平治疗SAP模型大鼠[35-36]。地塞米松可通过调节血清炎性介质和胰、肺、肝、脾等多种器官中P-选择素蛋白水平，减轻SAP模型大鼠多器官衰竭的病理变化并改善肝、肾功能[37]。此外，直接靶向P-选择素治疗AP也获得了满意的效果。Hackert等[38]的研究发现，使用抗P-选择素单克隆抗体可有效减轻AP模型大鼠的组织损伤，减轻炎性反应和微循环障碍。Hartman等[17]的研究构建了3种AP小鼠模型，结果显示在AP诱导前和诱导后给予的抗P-选择素单克隆抗体可抑制胰腺炎性反应并降低血清胰蛋白酶原水平，从而有效减轻胰腺损伤。岩藻糖胶是一种硫酸多糖，具有抗凝、抗肿瘤和抗炎等作用，与P-选择素的亲和力较强，可主动靶向P-选择素。Carvalho等[39]探究了岩藻糖胶对AP的潜在保护效果，结果显示，在诱导AP小鼠模型前预防性应用岩藻糖胶可显著降低AP模型小鼠的血清淀粉酶、脂肪酶水平，以及胰腺、肺组织中MPO、TNF-α、IL-1β和亚硝酸盐水平，并可逆转胰腺组织的病理学改变，提示P-选择素可能是预防和治疗AP的潜在靶点。

P-选择素的重要配体PSGL-1也在AP的进展中起着重要作用。Zhang等[40]的研究发现AP患者的单核细胞和中性粒细胞中PSGL-1表达水平显著升高。该研究进一步构建PSGL-1敲除小鼠，发现与PSGL-1+/+AP模型小鼠相比，PSGL-1-/-AP模型小鼠的血清淀粉酶水平降低，IL-1β和IL-6表达水平降低，胰腺中性粒细胞和巨噬细胞浸润减少，外周血中性粒细胞和单核细胞数量减少，结果提示PSGL-1可通过IL-6调控白细胞与内皮细胞的黏附，加重AP的炎性反应。由于P-选择素与NET形成相关，许多研究表明，以NET及其相关通路为靶点的AP治疗具有重要的临床意义和转化价值。脱氧核糖核酸酶Ⅰ（DNaseⅠ）可通过水解DNA破坏NET结构并抑制NET聚集，给予AP模型小鼠注射DNaseⅠ可降低血清淀粉酶、巨噬细胞炎性蛋白 -2（MIP-2）、IL-6和高迁移率族蛋白 B1（HMGB1）的水平，减轻胰腺和肺组织的中性粒细胞浸润和损伤[23]。Madhi等[41]在诱导小鼠SAP模型前使用Cl-amidine（PAD抑制剂）预处理以抑制PAD4，发现胰腺组织中NET形成显著减少，血清淀粉酶水平、炎性因子水平及胰腺组织病理学评分也显著降低。总之，P-选择素及其配体，以及其在NET形成相关通路上的关键蛋白有望成为AP治疗的潜在靶点，具有一定的研究价值。

3 小结与展望

近年来，越来越多的研究表明，P-选择素在AP的发生和发展中起着重要作用，参与了AP的多种病理、生理过程，包括炎性反应、微循环障碍、NET形成等。P-选择素有潜力成为临床评估AP病情严重程度的生物标志物和AP分子影像的新靶点，P-选择素和其配体，以及NET形成通路上的关键蛋白也有潜力成为AP的治疗靶点。目前P-选择素在AP发病机制及其诊疗中作用的相关研究取得了进展，但P-选择素促进 NET 形成的具体机制尚未阐明，针对这一信号通路的深入研究将有助于为AP的靶向治疗提供新的思路。