血小板在炎症反应中作用的研究进展

陈珵，徐侃

(上海交通大学附属第一人民医院急诊与危重病科，上海 20080)

血小板在炎症反应中作用的研究进展

陈珵，徐侃

(上海交通大学附属第一人民医院急诊与危重病科，上海 20080)

血小板以往被认为在维持血管壁完整性和出凝血过程中有着重要作用。而近年来，越来越多的研究证明，血小板在炎症中也起重要作用。受到炎症因子刺激后，血小板被激活后会释放大量的细胞因子，参与宿主抗感染防御过程。本文就近年来血小板在炎症过程中所起作用进行简要综述。

血小板；炎症；血小板；活化

血小板(platelet，PLT)是血液有形成分之一。其来源于巨核细胞系，是最小的血细胞，也是直径2～4 μm双面微凸的无核圆盘状细胞，由血小板膜(糖蛋白、磷脂)、血小板颗粒(致密颗粒、α-颗粒、溶酶体、过氧化物酶和线粒体)、血小板管道系统(开放管道、致密管道)和血小板骨架蛋白(肌动蛋白、微管蛋白)等构成[1]。血小板在外周血中可以存在5～10 d。

以往的研究认为血小板在维持血管壁的完整性和止血、血栓形成和伤口愈合等过程起重要作用，其能调节止血和凝血的生成，在出凝血过程中发挥不可或缺的作用，但除此之外，越来越多的研究认为血小板同炎症反应相关，甚至参与全身炎症反应综合征。血小板及其产物直接或间接地参与炎症反应的发生、发展过程。这可能与机体在炎症过程中，血小板能识别与炎症相关的病原微生物及其产生的各种信号有关，血小板被活化后可以产生大量的细胞因子和趋化因子，从而产生多种免疫效应及调节功能[2]。本文就血小板在炎症反应中所扮演的角色出发，进行综述。

1 血小板活化因子及其受体

血小板活化因子(platelet-activating factor，PAF)，主要由中性粒细胞、血小板、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞、肥大细胞、内皮细胞和巨噬细胞等多种细胞产生。当这些细胞受到炎症刺激便释放血小板活化因子。其作为一种强活性的磷脂介质，最初是被认为其与血小板的聚集与分泌相关，发现其与血栓性疾病如缺血性心脏病、脑梗死等疾病相关，但后来越来越多研究发现其在多种炎症性疾病如急性胰腺炎，哮喘，关节炎等疾病中起着至关重要的作用。

在正常情况下，体内合成少量的血小板活化因子能维持机体平衡。在受到内毒素、细胞因子、凝血酶、钙离子载体等多种因素刺激时，体内可产生大量的血小板活化因子进而介导多种炎症性疾病。因为首先血小板活化因子能有效促进血小板活化，引起血管通透性增加，增加水肿和渗出，同时能进一步激活炎症细胞释放各种炎症介质加重炎症反应。其次，血小板活化因子能增加中性粒细胞CD11b的表达和增加血小板-白细胞的聚集，血小板活化因子能使中性粒细胞形成中性粒细胞胞外陷阱，进而捕杀伤细菌，若胞外网状结构功能受损甚至可导致或加重脓毒症的发生发展。而血小板活化因子介导血小板-中性粒细胞产生炎症效应的同时，继而趋化炎症细胞聚集、浸润，进一步放大炎症反应，释放多种炎症介质，引起内皮细胞损伤，甚至引起组织或脏器损伤，因此血小板活化因子在脓毒症、休克、创伤中的调节及调节失衡均有重要影响[3]。

血小板活化因子要发挥生理作用，必须先与细胞膜上的血小板活化因子受体结合。故目前也有研发多种血小板活化因子受体拮抗剂，阻止血小板的聚集活化，控制炎症反应。也有研究表示血小板活化因子受体在吸烟和慢性阻塞性肺疾病患者的小气道和肺泡内高表达，血小板活化因子受体可能了参与其中炎症反应，因此血小板活化因子受体也极可能成为慢性阻塞性肺疾病患者慢性气道感染的潜在治疗靶向[4-5]。

2 血小板微粒

血小板微粒(pathogen-associated molecular patterns，PMPs)，可由多种细胞细胞产生，如血小板、白细胞、淋巴细胞等。未受到刺激时，其在血小板内以原生的状态存活。在血小板活化，如炎症的背景下，血小板可释放一种超微性囊泡，即血小板微粒。

血小板微粒已被证实可参与人体血栓形成与止血，其可协同血小板，促进血小板的聚集、血栓形成，参与内皮细胞的修复和血管形成。而其作为经典的细胞因子，血小板微粒也被证明其与炎症反应相关。其机制首先是血小板微粒可活化内皮细胞和单核细胞，促进跨细胞间传递的趋化因子及调节激活正常T细胞表达和分泌的细胞因子两者间的相互作用。另外，活化的单核细胞可进一步分泌释放炎症因子如TNF、白介素、粘附分子等，从而使内皮细胞受到损伤，使炎性细胞聚集，参与和促进炎症反应等。其次，血小板微粒能刺激多种粘附分子在血管内皮细胞上的表达，如细胞间粘附分子-1。使单核细胞和中性粒细胞迁移粘附到内皮细胞，到达炎症部位，从而参与炎症反应[6]。

3 CD40/CD40配体

CD40属于肿瘤坏死因子的超家族成员,其主要表达于B淋巴细胞、血管内皮细胞、成纤维细胞、单核巨噬细胞等细胞上。CD40L为CD40的配体，主要表达于如活化的CD4+T细胞、B淋巴细胞、内皮细胞、平滑肌细胞、单核巨噬细胞，包括在血小板均有表达。已有研究证实CD40/CD40L相互作用可以促进炎症反应中多种趋化因子和细胞因子的产生。

正常情况下，静息血小板表面不表达或仅有低水平的CD40L表达，当受到病原体入侵时，血小板被活化，能诱导CD40L的表达，并使其作用于内皮细胞、淋巴细胞上，触发多种炎症反应，即CD 40与CD40L结合诱导各种炎症细胞产生各种促炎因子如白介素-1及白介素-2等，同时导致局部粘附分子的释放，包括(细胞间黏附分子-1、血管细胞粘附分子-1、P-选择素)，调节白细胞向炎症部位的趋化和渗出，从而进一步参与炎症过程。

其次，血小板在依赖CD40L的情况下可结合树突状细胞，促进树突状细胞的成熟和分化，同时通过树突状细胞抑制前炎症因子IL-12p70和TNF，促进白介素-10的产生，影响炎症反应；另外，血小板被激活后，产生的可溶性CD40L能通过激活如粒细胞、内皮细胞、淋巴细胞等诱导产生促炎因子，参与肺损伤的形成及血管相关炎性损伤及免疫反应。另外，血小板还能增强中性粒细胞产生活性氧的能力，从而参与炎症反应[7-9]。故目前越来越多研究认为CD40/CD40L在血小板激活与炎症瀑布之间起着至关重要的作用。

4 P-选择素

P-选择素(P-selectin)是一种高糖基化的单链跨膜糖蛋白，属于粘附分子选择素家族成员，又被称为颗粒膜糖蛋白(GMP-140)、溶酶体膜蛋白(CD62P)、血小板活化依赖性颗粒表面膜蛋白(PADGEM)。

P-选择素的分布主要在静息血小板的α-颗粒和内皮细胞Weibel-Palade小体中。以往的研究显示P-选择素因可介导细胞粘附，其在血栓形成过程中起重要作用，故研究重点着重于P-选择素与血栓性疾病之间的关系。而现有研究显示，P-选择素与炎症反应，甚至脓毒症有着密切关系。其主要作用机制是在受到炎症刺激时，血小板活化，α-颗粒和Weibel-Palade小体迅速与细胞膜融合，而使P-选择素呈现高表达状态，P-选择素暴露在活化的血小板膜上，与单核细胞、中性粒细胞表面的P-选择素配体(PSGL-1)相互作用，促进血小板和内皮细胞与白细胞的粘附，促进白细胞趋化、粘附和移行，并使活化单核细胞分化为巨噬细胞，参与炎症的形成与发展。已有大量文献报道，血小板表面表达的P-选择素升高与炎症性肠病、急性肺损伤、脓毒症相关[10]。

5 Toll样受体

Toll样受体(toll-like receptors，TLRs)是一类I型跨膜蛋白，由胞外区、跨膜区、胞质区组成。TLRs是一个受体家族，可识别病原相关分子模式，如细菌的脂多糖、脂肽等，其广泛存在于机体白细胞、内皮细胞、单核细胞及各种组织，是机体抗炎症免疫的主要蛋白。

大量研究报道在人类和小鼠的血小板上有TLRs 1～9的表达，其中有一部分是功能性Toll样受体。当收到病原体攻击时，血小板和中性粒细胞的相互作用可以使中性粒细胞胞外杀菌网络的形成，随后通过血小板上的TLRs和整联蛋白，使血小板和中性粒细胞相互作用，导致NET的产物诱捕细菌并导致组织损伤，从而杀伤细菌。TLRs的作用不仅仅是作用于细菌产物，还有监测细菌的功能，它可以和感染抗原相结合，然后将其递呈给中性粒细胞和/或网状内皮系统，参与炎症反应[11-12]。

有大量研究表明TLRs与血小板活化密切相关。TLRs的表达显著增加了血小板的活化。也有研究表明功能性TLRs可以在巨核细胞上表达，内毒素血症时可以提高TPO的水平，提高新产生的血小板的水平，增加血小板-中性粒细胞聚集物，从而参与炎症反应。

有实验表明G-菌脂多糖(LPS)或者G+肽聚糖，与模式识别受体(pattern-recognition receptors，PRR)，如TLR4结合，或与核苷酸的寡聚化结构域相结合，通过模式识别受体出发的细胞内信号通路，识别PAMP，从而激活NF-κB，迅速并且产生大量的炎症介质，同时诱导促凝血活性，如组织因子的表达[13]。脂多糖除了可刺激血小板通过TLR4释放细胞因子，还可增加体内功能性TLR4的表达[14]，参与抗原识别，也可刺激血小板产生血小板杀菌蛋白。同时TLR4的表达还可以促进体内肿瘤坏死因子-α的表达，参与炎症反应。

而TLR2可识别革兰氏阳性菌、分枝杆菌及真菌的PAMP。血小板TLR2能促进血小板表面P-选择素和整合蛋白Ⅱb/IIIa的表达，与此同时还能产生活性氧，参与炎症过程[15-16]。

TLR5、TLR6分别能识别细菌的鞭毛及支原体的双酰基脂肽；TLR9可识别细菌或病毒的未甲基化的CpG DNA等。病原体入侵后，TLR识别病原微生物，并和相应的配体节后产生信号转导的级联效应，相应的调控炎症反应。

6 各种细胞因子/趋化因子

在受到炎症刺激后，血小板活化，可产生和释放多种具有调节炎症作用的化学激动剂，如PF4、β-TG、MIP-1α等，这些细胞因子/趋化因子协助下血小板直接或间接的在炎症反应过程中起着重要的作用。

血小板第4因子(platlet factor 4，PF4/CXCL4)是由血小板α颗粒合成的一种特异蛋白质，是一种多肽的四聚体，易结合并中和肝素。以往的研究着重在其易结合于血管内皮细胞表面的硫酸乙酰肝素上，以减慢凝血酶灭活过程，促进血栓形成。而现有研究表明，在肝素诱导的血小板减少综合征，PF4与肝素结合，形成一种可被IgG识别的新生抗原。同样的，可溶性PF4能结合细菌，并通过IgG在效应细胞形成新的识别部位，尤其是在革兰氏阴性菌上，PF4与脂多糖的双磷酸酯A有亲和力。而新形成的复合物被吞噬细胞吞噬。因此，血小板在清除某种细菌上起了一定的作用[17]。也有研究表明，PF4能促进单核细胞存活，使单核细胞耐受凋亡，并诱导使其分化成巨噬细胞。另外PF4能提高中性粒细胞的粘附至未受刺激的内皮细胞及颗粒释放，调控炎症反应[18]。

血小板起源的β-血小板球蛋白(β-TG/CXCL7)，在诱导刺激的情况下，由α-颗粒释放入血浆中，它能够刺激并抑制中性粒细胞的活性[19]，调节炎症反应。

血小板起源的巨噬细胞炎性蛋白1α(MIP-1α/ CCL3)对单核细胞、巨噬细胞及T细胞有强大的聚集作用，在炎症反应中能趋化白细胞到病变部位聚集，并且能刺激嗜碱性粒细胞释放组胺[20]，从而影响炎症反应。

分泌的调节蛋白(RANTES/CCL5)可在P-选择素的介导下沉积于微血管、内皮系统及单核细胞上，诱导如单核细胞整合素活化，使其趋向炎症部位，同时诱导其产生促炎介质，调控炎症反应[21]。

另外，有研究表明人类血小板还能表达多种功能性的细胞因子受体，如CCRl、CCR3、CCR4、CXCR4等，当其与配体结合后，通进一步激活血小板，从而引起血小板聚集和炎症介质的释放等反应[22]。其中这些受体中，研究最深入的当属CCR3，它通过与其配体RANTES、MIP-1、MIP-2、MIP-4等的相互作用对嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞、肥大细胞和Th2细胞趋化和激活，调节炎症反应。

7 白介素

活化的血小板可表达IL-1和IL-6，其中主要以IL-1β为主。其能诱导内皮细胞表达粘附分子，促进单核细胞、中性粒细胞等粘附到内皮细胞上，同时促进内皮细胞合成和分泌趋化因子，进一步提高血管通透性和白细胞募集趋化效应，参与炎症反应[23-25]。

8 展 望

综上所述，越来越多的研究表明，血小板在炎症中发挥着重要的作用，血小板被激活后会释放大量的细胞因子，血小板及其活化产物参与对细菌进行监测及应答，在炎症的发生发展中起了关键作用，直接或间接地参与宿主抗感染防御过程。这为抗血小板药物在治疗炎症疾病中的应用提供了新的思路。

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Research progress of the role of platelets in the inflammatory response.

CHEN Cheng,XU Kan.Department of Emergency and Critical Medicine,Shanghai Jiao Tong University Affiliated First People's Hospital,Shanghai 200080, CHINA

All along,platelets were thought to play a very important role in maintaining the integrity of the vessel and the process of blood coagulation.In recent years,more and more studies have shown that platelets also play a significant role in inflammation.After stimulated by inflammatory factors,platelets were activated.Then,a large number of cytokines were released and involved in host defense against infection.In this paper,the progress of the role of platelets in the inflammatory process in recent years was briefly reviewed.

Platelets;Inflammation;Platelet;Activate

R331.1+43

A

1003-6350(2017）04-0623-04

10.3969/j.issn.1003-6350.2017.04.035

2016-05-21)

徐侃。E-mail：xukan2@medmail.com.cn