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血小板在急性呼吸窘迫综合征发病机制中的研究进展

2022-10-08李晓菲李爱民

临床肺科杂志 2022年10期
关键词:内皮肺泡粒细胞

李晓菲 李爱民

急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)是各种致病因素作用下引发的严重的肺部综合征,临床上以肺泡毛细血管屏障的通透性增加,以及富含蛋白质的肺水肿形成为病理特征,罹患ARDS的患者往往出现难以纠正的呼吸困难,病死率高,但目前尚无针对性的特效药物。

血小板是直径约2~4μm的骨髓巨核细胞的脱核碎片,含有糖原、线粒体以及包括致密颗粒、溶酶体和α-颗粒等在内的至少三种类型的颗粒。在这些颗粒中,血小板储存各种生物活性物质,包括生长因子、细胞因子、趋化因子、核苷酸、生物胺、粘附分子和凝血因子。血小板在起始和实现有效初级止血以及凝血方面的作用,已十分明确。其在止血中的作用与血小板表面粘附分子可结合细胞外基质蛋白和可溶性配体的能力密切相关。最近,血小板在炎症中发挥的作用受到关注,参与包括脓毒血症、血栓形成、动脉粥样硬化等多种疾病的炎症过程。目前的诸多研究表明,血小板可通过多种途径参与ARDS的发生与发展,基于血小板作用机制的相关药物可能为ARDS提供有效治疗。本文分为两部分,第一部分从血小板与肺毛细血管内皮屏障、白细胞、中性粒细胞诱捕网、脂质介质以及肺泡上皮细胞相互作用五个方面对血小板在ARDS中的作用机制进行综述,第二部分总结了市售的针对血小板的相关药物在ARDS治疗中的临床前研究、临床研究及Meta分析,以期为ARDS寻找新的有效的治疗策略。

血小板在ARDS中的作用机制

一、血小板与肺毛细血管内皮屏障

在ARDS的急性炎症渗出阶段,肺毛细血管内皮细胞损伤导致肺毛细血管内皮屏障功能障碍,进而引起大量富含蛋白质的渗出液渗出到肺泡内,最终导致肺换气功能障碍。研究表明,血小板可能是肺泡-毛细血管内皮屏障完整性的破坏者和保护者。

1 血小板作为破坏者与肺毛细血管内皮屏障 IL-1β是炎症和感染中导致内皮通透性增加的重要介质,人类以及老鼠的血小板均可合成IL-1β。在盲肠结扎穿刺(CLP)引起的多器官损伤大鼠模型中,从实验组大鼠血液中分离出的血小板产生的IL-1β水平、大鼠肺泡内IL-1β含量以及肺血管内皮通透性均明显高于对照组,抑制IL-1β后,肺血管损伤减轻[1],证明IL-1β参与破坏肺血管内皮完整性。Meyer等研究发现重组人IL-1受体拮抗剂(rhIL-1Ra)作为一种IL-1β信号传导抑制剂,其是否能使败血症患者受益,取决于患者血液中的IL-1受体拮抗物(IL-1Ra)的基础水平,即只有IL-1Ra水平大于2071 pg/mL的患者在使用重组人拮抗剂后受益[2],Xiong等收集了败血症诱导的ARDS患者的血浆,所测试血浆内的IL-1Ra水平均高于该临界点[3],证明rhIL-1Ra对败血症诱导的ARDS患者可能提供有效治疗。此外,研究发现IL-1β可通过抑制内皮细胞cAMP-CREB轴,进而破坏肺血管内皮完整性,增强内皮细胞CREB介导的血管内皮钙粘蛋白(VE-cadherin)转录的策略可能有助于预防败血症诱导的ARDS中的肺血管损伤[3]。血小板内皮聚集受体-1(PEAR1)是2005发现的跨膜蛋白,主要在血小板和内皮细胞中表达[4]。研究表明,PEAR1能抑制PI3K/AKT途径,进而抑制肺毛细血管内皮细胞增殖,在ARDS中引起血管内皮损伤[5]。

2 血小板作为保护者与肺毛细血管内皮屏障1-磷酸鞘氨醇(S1P)的主要来源是血小板、红细胞及内皮细胞[6]。ApoM是高密度脂蛋白(HDL)的一种成分,在循环中作为载体携带大约65%的S1P[7]。在败血症诱导肺损伤的小鼠模型中,注射HDL-S1P后显著减轻了小鼠肺毛细血管渗出及肺水肿情况;体外细胞实验中,HDL-S1P有效地保护了内皮细胞的增殖和迁移能力[8],证明HDL-S1P与内皮功能损伤呈负相关。血小板表面受体CLEC-2已被证明在LPS诱导的ARDS模型中通过维持肺部血管完整性,在ARDS的发生发展中起到保护作用[9]。血管生成素-1(Ang-1)也从血小板中释放出来,减轻血管渗出[10]。血小板还释放包括5-羟色胺、肾上腺素、腺苷、ATP和溶血磷脂酸等具有增强内皮屏障稳定性的血小板因子[11]。

此外,血小板数量对维持肺血管完整性同样非常重要。血小板严重减少(约剩余1%的血小板)会导致小鼠肺泡内出血和输血相关急性肺损伤(TRALI)期间存活率降低[12]。然而有研究表明血小板耗竭可提高ARDS动物模型中动物的存活率[13]。出现这样矛盾结果的原因,可能与血小板活化释放大量可造成血管内皮通透性增加的因子相关,除此之外血小板与白细胞之间的相互作用,引起大量炎症因子的产生和释放可能是主要原因。近期有研究表明即使只剩余约6%~10%的血小板,足以维持血管完整性[14],在LPS诱导的肺损伤中,血小板消耗高达90%,但仍可抑制中性粒细胞聚集到肺泡腔、血管渗漏和组织损伤[15]。因此,适度减少血小板数量既减少了炎症因子释放,同时可保留血小板维持血管完整性这一基本功能,进而减轻肺损伤。

二、血小板与白细胞相互作用

1 血小板与白细胞通过物理结合相互作用

(1)P-选择素和P-选择素糖蛋白配体1: 血小板P-选择素和白细胞P-选择素糖蛋白配体1(PSGL-1)的物理结合,可能是血小板和白细胞相互作用中最重要的结合[16]。在盐酸诱导的ARDS小鼠模型中,PSGL-1与血小板上的P-选择素相互作用,促进血小板-白细胞聚集体的形成,介导白细胞在肺泡中浸润,抗P-选择素抗体可以改善氧合并减少ARDS肺组织损伤[17]。聚乙二醇化糖类似物PEG40-GSnP-6(P-G6),是近期开发出的一种高效的P-选择素抑制剂,在体外可以抑制人和小鼠血小板-单核细胞,以及血小板-中性粒细胞聚集,在小鼠体内可阻断微循环内血小板-白细胞相互作用,并且不会增加出血风险,在预防静脉血栓形成方面,有希望成为新的有效的药物,值得深入研究[18],基于其药理机制,也为治疗ARDS提供了可能性。此外,最近的一项研究表明,重组人波形蛋白(rhVim)通过与P-选择素竞争性结合,以剂量依赖性的方式拮抗中性粒细胞对血小板P-选择素的粘附,在体外有效的阻断中性粒细胞与血小板的相互作用;在LPS诱导的肺损伤小鼠模型中,rhVim可减少中性粒细胞肺部浸润[19]。因此,rhVim可能成为减轻急性肺损伤的新型药物。但是目前rhVim与P-选择素的结合区域尚未明确,可能与抗P-选择素抗体AK4识别的部分区域结合,并且目前缺乏天然波形蛋白在人体内是否也通过P选择素调节白细胞-血小板相互作用的证据,需要进一步的研究评估rhVim的作用[19]。

(2)CD40L和CD40:CD40L是一种在血小板以及多种免疫和炎症细胞上发现的膜蛋白,CD40在白细胞等各种免疫细胞的表面表达。在输血相关性肺损伤(TRALI)模型中,CD40/CD40L复合物被证实对血小板与中性粒细胞细胞间相互作用,以及中性粒细胞迁移到肺泡的过程中发挥关键作用[20]。注射抗CD40L抗体可减少白细胞浸润,进而控制炎症导致的组织损伤[21]。可溶性CD40L(sCD40L),95%由血小板分泌[22],研究表明,sCD40L以PI3K依赖性方式诱导CD40依赖的NF-κB p65核易位,进而引起中性粒细胞氧化爆发,导致组织损伤,在PI3K或NF-κB抑制剂的作用下,氧化爆发可被完全抑制[23]。

(3)整联蛋白GPIbα和Mac-1: 在流感病毒诱导的ARDS小鼠模型中,血小板表面的整联蛋白GPIb受体与中性粒细胞上的巨噬细胞-1抗原(Mac-1)结合,形成血小板-中性粒细胞聚集体[24]。血小板衍生的蛋白质二硫键异构酶(PDI)通过减少GPIbα的二硫键来调节GPIbα的结合功能,PDI的抑制或基因缺失,可减弱血小板-中性粒细胞相互作用[25]。此外,最近有研究表明,针对血小板整联蛋白I域中的P201—K217序列产生的特异性小分子拮抗剂可阻断血小板整联蛋白GPIbα和白细胞的结合,抑制体外和体内血小板依赖性白细胞的募集,同时不影响Mac-1与其他配体结合,目前葡萄糖胺已被确定是该类拮抗剂,其在不影响Mac-1其他功能的情况下抑制了血栓形成过程中的血小板-白细胞相互作用[26],基于其作用机制,可能成为治疗ARDS的有效药物。

(4)TLT-1和纤维蛋白:髓样细胞触发受体样转录因子-1(TLT-1),是一种1型免疫球蛋白结构域受体,存储在血小板α-颗粒中,一旦血小板激活,就会转位到血小板表面[27]。纤维蛋白原是目前唯一已知的与TLT-1结合的配体[28]。Morales-Ortíz等研究证明TLT-1介导肺泡内纤维蛋白原沉积,当TLT-1缺失时,肺泡内纤维蛋白原沉积明显减少[28]。有趣的是,TLT-1在ARDS发病中的作用并未局限于纤维蛋白原沉积,同时也参与了调节血小板与中性粒细胞之间的相互作用。Morales-Ortíz等观察到在缺失TLT-1的情况下,血小板与中性粒细胞作为聚集体进入肺泡,随着TLT-1的加入,只有中性粒细胞进入肺泡,血小板从聚集体中释放出来[28],证明TLT-1不仅参与调节中性粒细胞迁移,而且因为过程中血小板得以保留在循环内,所以可显著降低ARDS病程中肺泡内出血的风险,减轻组织损伤。同时回顾性的ARDS临床研究发现,sTLT-1水平>1200 pg/mL的患者的死亡风险几乎是<1200 pg/mL患者的两倍,证明sTLT-1是ARDS的一个独立危险因素[28]。

2 血小板与白细胞通过血小板颗粒相互作用

血小板趋化因子7(CXCL7)和血小板趋化因子4(CXCL4)储存在血小板α-颗粒中,是α-颗粒中最丰富的蛋白质,当血小板被激活后即从颗粒中释放出来[29]。在一项盐酸诱导的ALI小鼠模型中,CXCL7可被中性粒细胞释放的组织蛋白酶G剪切为N-末端为ELR序列的趋化因子—中性粒细胞激活蛋白2(NAP-2)[29],与CXC趋化因子受体1(CXCR1)和CXC趋化因子受体2(CXCR2)结合后介导中性粒细胞的激活和迁移[30]。

CXCL4虽然与CXCL7在结构上相似,但是CXCL4没有ELR序列[31],目前的研究表明CXCL4可能是通过低密度脂蛋白受体相关蛋白(LRP)与血管内皮结合并传导信号,引起血管内皮通透性升高,进而加剧中性粒细胞外渗至肺泡间隙[29],而非直接介导中性粒细胞活化和迁移。然而,由于实验中所使用的LRP抑制剂是多种低密度脂蛋白受体的通用拮抗剂,因此也存在其他可能的机制,需进一步研究。

三、中性粒细胞胞外诱捕网

中性粒细胞细胞外捕获网(NETs)是在炎症反应期间从活化的中性粒细胞中释放出的包括弹性蛋白酶和髓过氧化物酶(MPO)等抗菌蛋白构成的纤维网状结构。迄今为止,已经提出了两种主要的NETs释放机制:经典的ROS-依赖性和早期/快速的非ROS依赖机制。中性粒细胞在活化后5~15 min通过早期/快速的非ROS依赖机制产生NETs,而不影响中性粒细胞活力。在经典机制中,中性粒细胞在活化后1~4 h产生NETs,在此过程中大量中性粒细胞死亡[32]。

NETs参与包括ARDS、脓毒血症等多种炎性疾病的发生发展,最近有证据表明ARDS肺部中NETs的形成可由血小板介导。LPS诱导的ARDS中,血小板细胞膜中存在的高迁移率族蛋白B1(HMGB1)通过MYD88-IRAK4-P38 MAPK和MYD88-IRAK4-AKT信号传导途径引起了Toll样受体4(TLR4)依赖的NADPH氧化酶的活化,促进ROS的产生,参与经典的ROS-依赖性机制[33-34]。LPS刺激血小板活化的初期,血小板未能促进ROS的积累,但是通过早期/快速的非ROS依赖机制介导NETs产生[32]。

干扰素调节因子-1(IRF-1)是IRF系列转录因子系列的第一个成员,通常在ARDS患者中升高[35]。体外细胞实验中,在LPS作用下活化的小鼠血小板与骨髓中性粒细胞共同孵育10 min后,测量NETs水平,野生小鼠与IRF-1基因敲除的小鼠无明显差异;然而,共同孵育90 min后,IRF-1基因敲除的小鼠中性粒细胞产生NETs的水平明显低于野生小鼠,证明IRF-1不参与早期/快速的非ROS依赖机制,但在控制经典ROS依赖性的机制方面发挥着关键作用[32]。在正常的生理条件下,NETs参与抵御微生物的先天免疫反应,防止微生物蔓延[32]。然而,过量的NETs产生导致感染相关ARDS期间的组织功能受损[36]。因此,抑制IRF-1一方面减少了经典途径中形成的过量NETs,另一方面保留了早期/快速的非ROS依赖机制下产生的低水平NETs的保护作用[32]。保留NETs的生理作用的策略可能会使ARDS患者受益。

四、脂质介质

脂质介质是由多不饱和脂肪酸(PUFA)包括花生四烯酸 (AA)、亚油酸 (LA)、二十碳五烯酸 (EPA)、二十二碳五烯酸 (DPA)、二十二碳六烯酸 (DHA) 和二高-γ-亚麻酸 (DGLA)在环氧化酶 (COX)、脂氧合酶 (LOX) 或细胞色素 P450 (CYP450) 氧化代谢下形成的小分子生物活性物质。包括血小板在内的多种组织细胞均可产生脂质介质。多项研究表明脂质介质在ARDS发病机制中具有重要作用,既可作为始动者促进ARDS的发生发展,又可在ARDS发生发展中发挥保护作用。

1 血小板产生的脂质介质作为始动者 血栓素A2(TXA2)和白三烯(LT)是AA分别在COX和LOX的酶促作用下生成的脂质介质。在机械通气(MV)诱导的ARDS白兔模型中,TXA2可通过上调TNF-α/MLCK信号通路活性引起白兔肺通透性增加,减少白兔肺内TXA2的生成可降低肺内TNF-α的表达水平,减轻MV诱导的肺通透性增加[37];Tejera等收集26名ARDS患者入住ICU 48 h内的血浆样本,测量患者的血浆半胱氨酰白三烯(白三烯C4、白三烯D4、白三烯E4,统称为 Cys-LT)水平,并且依据患者28 d内的预后,将患者分为生存与死亡组,对两组患者的血浆Cys-LT水平进行对比后发现,与生存组比较,死亡组患者血浆Cys-LT水平明显升高[38]。

2 血小板产生的脂质介质作为保护者 特异性促炎症消退介质(SPM)是PUFA在LOX的酶促转化下获得的。SPM 家族按其脂肪酸来源分类,包括来自AA的脂氧素 (LX);来自EPA的E系列分解物、D系列分解物、保护素和来自DHA的maresins。SPM主要通过两种机制在ARDS的发生发展中发挥保护作用,一方面,SPM可抑制ARDS病程中炎症因子释放、减少炎症细胞在肺组织中浸润,进而减轻肺组织损伤;另一方面,SPM可调节ARDS病程中肺泡内液体的清除率,减轻肺水肿。

(1)SPM参与抑制炎症反应:在LPS诱导的ARDS小鼠模型中,脂氧素4(LXA4)、消退素D1(RvD1)以及保护素DX(PDX)分别通过抑制定居巨噬细胞分泌和释放 CCL2、CXCL2以及巨噬细胞炎性蛋白-2(MIP-2) 和单核细胞趋化因子-1( MCP-1),进而减少巨噬细胞和中性粒细胞在肺泡中的积累,对 LPS 诱导的肺损伤发挥保护作用[39-41];在盲肠结扎穿刺(CLP)引起的多器官损伤大鼠模型中,maresins-1(MaR1)通过激活ALX/cAMP/ROS通路,减轻了线粒体功能障碍,减少了炎性细胞因子的释放,从而减轻了肺损伤,并提高了大鼠的存活率[42]。此外,在高潮气量通气诱导的ARDS大鼠模型中,RvD1可通过与ALX/FPR2受体和GPR32受体结合,激活过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ),活化后的PPARγ不仅可通过增加核因子E2相关因子2(Nrf2)和血红素加氧酶-1(HO-1)的浓度来减少HMGB1的产生,减弱肺部免疫反应,同时可抑制核因子κB的抑制蛋白α(IκBα)磷酸化,促进巨噬细胞从促进炎症发展的表型向具备抗炎功能的M2表型转化[43-44],减轻肺组织损伤。在败血症诱导的ARDS小鼠模型中,PDX也可以通过激活PPARγ和抑制NF-κB p65的磷酸化和活化来减轻脓毒症中肺组织的炎症反应[45]。

(2)SPM调节肺泡内液体清除率:在油酸诱导的ARDS大鼠模型中,LXA4通过激活肺泡上皮细胞钠通道和Na+-K+-ATP酶减轻肺水肿[46];RvD1和MaR1均可通过 ALX/PI3K/Nedd4-2通路增强肺泡上皮细胞钠通道和Na+-K+-ATP酶活性,进而增强肺泡内水肿液的清除,减轻肺水肿[47-48];PDX 也在减轻肺水肿方面发挥作用[49]。

此外,环氧二十碳三烯酸(EETs)以及部分前列腺素(PGs)虽然不属于SPM家族,但在ARDS的发生发展中同样发挥保护作用。在LPS诱导的ARDS小鼠模型中,PGD2、PGE2和PGI2显著降低了小鼠支气管肺泡灌洗液中中性粒细胞计数和蛋白质含量[50]。在另一项研究中,EETs包括5,6-EET、8,9-EET、11,12-EET 和 14,15-EET可通过抑制NF-κB及减少ROS的产生和Ca2+超载,进而抑制 NLRP3炎症小体的启动,减轻肺组织损伤[51]。可溶性环氧化物水解酶(sEH)可快速水解EETs,TPPU是一种特异性的sEH 抑制剂[52],研究表明TPPU可抑制ARDS小鼠肺部NLRP3炎症小体的激活,减少小鼠肺泡中中性粒细胞浸润,进而减轻肺组织损伤[51],基于其作用机制,TPPU可能成为治疗ARDS的有效药物。

因此,选择性抑制血小板产生TXA2、LT等在ARDS发生发展中具有促进作用的脂质介质,增加SPM家族、EETs、PGD2等在ARDS发病机制中具有保护作用的脂质介质,为ARDS提供新的治疗策略。

五、血小板与肺泡上皮细胞

在ALI的发生发展过程中,血小板、血小板-白细胞相互作用介导大量炎性介质释放,同时肺上皮细胞也可产生包括IL-6、IL-8和粒细胞巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)[53]等多种细胞因子,共同导致了肺上皮细胞死亡。肺上皮细胞死亡导致肺泡-毛细血管屏障破坏,引起肺水肿。

但是,最近的研究发现,血小板可释放许多能促进细胞存活、稳定内皮屏障、和反程序化细胞死亡途径的因子。在铜绿假单胞菌诱导的ARDS小鼠模型中,Bain等发现在肺损伤时,血小板不仅存在于血管间隙,同时也进入肺泡间隙,并通过释放保护因子,限制肺泡上皮细胞的死亡,进而减轻肺损伤[54]。可能的血小板保护因子包括血小板反应蛋白-2(TSP-2)、表皮生长因子样蛋白、以及LXA4和PDX。Li等研究表明,TSP-2通过抑制肺组织中天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶-3(caspase-3 )表达,进而减轻 LPS 诱导的肺上皮细胞凋亡,并且可通过激活PI3K信号转导,促进巨噬细胞向M2表型转化,M2型巨噬细胞可增加抗炎细胞因子释放,并促进组织重塑和伤口愈合[55]。Au等研究表明,血小板可通过旁分泌方式释放一种表皮生长因子样蛋白,这种表皮生长因子样蛋白激活表皮生长因子受体(EGFR),活化后的EGFR进一步激活DNA依赖性蛋白激酶(DNA-PK),使得DNA-PK维持在正常水平,介导DNA修复,抑制细胞凋亡[56]。此外,Yang等研究发现,LXA4在体内外均可促进肺泡Ⅱ型上皮细胞(AT Ⅱ细胞)增殖,抑制AT Ⅱ细胞凋亡,减少caspase-3表达,并且在活化的LXA4受体(ALX)介导下通过SMAD和PI3K/AKT信号传导途径抑制转化生长因子-β1(TGF-β1)诱导的上皮-间质转化,从而减轻LPS诱导的肺损伤[57]。PDX与LXA4具有相似的作用,在LPS诱导的ARDS大鼠体内,PDX促进AT Ⅱ细胞增殖,同时减少AT Ⅱ细胞凋亡;在体外细胞实验中,PDX可通过ALX/PI3K 信号通路刺激AT Ⅱ 细胞进行损伤修复和增殖[58]。血小板保护因子的发现为ARDS的治疗策略提供了新的研究方向。

血小板相关药物在治疗ARDS中的研究

一、临床前研究

1 阿司匹林 阿司匹林主要通过3种机制在ARDS的预防和治疗中发挥作用。

(1)阿司匹林是众所周知的、不可逆的、非竞争性的花生四烯酸环氧合酶代谢抑制剂,常用于临床实践。临床前研究表明,阿司匹林可以通过减少中性粒细胞活化和在肺内浸润、肺内巨噬细胞TNF-α的表达、血浆TXB2水平和肺中的血小板聚集来预防和治疗ARDS[31,59-63]。此外,阿司匹林还可降低氧化应激引起的肺水肿[64]。

(2)在应用阿司匹林治疗时,COX-2乙酰化,乙酰化的COX-2转换催化活性,将AA转化为15R-羟基二十碳四烯酸,然后转化为15[R]-epi-LXA4,也称为阿司匹林诱生型脂氧素 (ATL)。Liu等研究表明,ATL通过抑制MAPK/AP-1和 NF-κB 信号通路,减少促炎细胞因子(TNF-α、IL-6 和 MCP-1 )释放、增加抗炎因子IL-10产生,同时降低肺内MPO的活性和减少白细胞浸润,进而对肺组织起到保护作用[65]。

(3)在应用阿司匹林治疗的情况下,乙酰化的COX-2将DHA转化为17R-HDHA,经5-LOX连续氧化后,产生 17-epi-RvD1,也称为阿司匹林触发消退素D1(AT-RvD1 )。AT-RvD1是RvD1的17R差向异构体,比RvD1具有更高的催化活性[66]。Hu等研究表明,在百草枯诱导的ARDS小鼠模型中,AT-RvD1可通过激活Nrf2抑制氧化应激、通过调节P-选择素的表达,抑制血小板-中性粒细胞相互作用、通过抑制NF-κB活化,减少促炎细胞因子的释放,进而减轻肺部炎症反应,减少肺损伤[67]。在大肠杆菌诱导的ARDS小鼠模型中,细菌DNA(CpG DNA)和线粒体DNA(mtDNA)通过Toll样受体9(TLR9)介导的中性粒细胞弹性蛋白酶(NE)和蛋白酶3 (PR3) 释放,以及C5aR表达下调来削弱巨噬细胞的吞噬作用,进而减少吞噬作用诱导的多形核中性粒细胞(PMN)凋亡,而AT-RvD1通过激活受体 ALX/FPR2, 反向调节来自CpG DNA的信号,保护C5aR的表达,恢复受损的吞噬作用,诱导PMN细胞凋亡,在炎症高峰期用AT-RvD1治疗小鼠可加速细菌清除、减弱PMN积累,并促进 PMN 凋亡,为肺组织提供保护作用[68]。

最新的一项研究表明,聚阿司匹林 (Poly-A),一种基于水杨酸的聚合物微粒,可能成为治疗ARDS的新型药物。研究发现在LPS和细菌诱导的ARDS 小鼠模型中,静脉注射Poly-A显著减少了肺组织中中性粒细胞浸润和肺组织损伤,更重要的是,在细菌诱导的ARDS小鼠模型中,Poly-A 颗粒可减少气道中的多种炎性细胞因子,并且降低血流中的细菌负荷,从而显著提高存活率;鉴于微粒降解产物水杨酸和己二酸的安全性已得到证实,Poly-A 颗粒可能成为治疗ARDS的新型药物[69]。未来需要对Poly-A 的浓度、大小、形状和给药策略(单次治疗与多次治疗)等方面进行更加深入的研究。

2 P2Y12抑制剂 P2Y12蛋白是二磷酸腺苷的化学感受器,主要存在于血小板表面。市售的 P2Y12抑制剂包括氯吡格雷、普拉格雷和替格瑞洛。Harr等研究表明,用氯吡格雷预处理的大鼠可通过减少血小板活化和聚集、微血栓形成和白细胞聚集而避免发生外伤/失血性休克相关的ARDS[70];Fndk等研究表明,替格瑞洛对缺血再灌注引起的肺损伤发挥保护作用[71];在LPS诱导的ARDS小鼠模型中,替格瑞洛可通过降低TNF-α、IL-6等促炎因子的水平、提高抗炎因子 IL-10 的水平、减少循环中的血小板-白细胞聚集体,进而保护肺组织,同时研究表明,替格瑞洛不仅抗炎作用等于或大于氯吡格雷,而且替格瑞洛还提高了小鼠的存活率[72]。

3 GPⅡb/Ⅲa 受体抑制剂 市售的 GP Ⅱb/Ⅲa 受体抑制剂包括阿昔单抗、依替巴肽和替罗非班。在甲型流感病毒感染的小鼠模型中,依替巴肽可通过减少活化血小板的聚集来保护小鼠免受流感病毒引起的死亡[73]。Caudrillier等研究表明另一种GP Ⅱb/Ⅲa 拮抗剂替罗非班,可通过减少可溶性NET成分,有效治疗TRALI[31]。

虽然包括阿司匹林、P2Y12抑制剂以及GP Ⅱb/Ⅲa受体抑制剂在内的血小板相关药物在临床前研究中表明了可有效预防或治疗ARDS,但是由于动物实验与人体研究之间存在差异,因此研究者们设计了临床研究包括Meta分析,主要针对阿司匹林在人体中能否有效预防或治疗ARDS这一问题进行了更加深入的探索。

二、临床研究

一项双盲、随机、安慰剂对照临床试验中招募健康志愿者分为三组,在吸入 LPS前7 d分别口服安慰剂、75 mg阿司匹林、1200mg阿司匹林,结果表明与安慰剂组对比,阿司匹林减少了肺内中性粒细胞浸润、中性粒细胞蛋白酶的释放,同时也减少了支气管肺泡灌洗液内TNF-α的浓度,并降低了肺内TXB2水平,但是接受低剂量阿司匹林与高剂量阿司匹林的两组患者之间的观察指标无差异[74]。在另一项双盲、随机、安慰剂对照的2期临床试验中招募成年ARDS患者,分为阿司匹林组与安慰剂组,分别口服阿司匹林肠溶片75mg 和安慰剂,记录两组受试者治疗第7天的氧合指数 (OI)及其他呼吸生理指标,研究发现两组之间与治疗相关的不良事件数量没有差异,但阿司匹林没有改善OI,两组受试者在机械通气时间、入住ICU时长、病死率等方面也没有差异[75]。

三、基于临床研究的Meta分析

Panka等选取了15项临床前研究和8项临床研究,表明阿司匹林对 ARDS 的防治起到了有益作用[76]。Yu等回顾了六项研究,结果表明阿司匹林可以降低 ARDS的发生率(OR:0.71),但不能降低死亡率[77]。Jin等回顾了七项研究,结果表明,与未进行院前抗血小板治疗的受试者相比,院前抗血小板治疗组发生 ARDS 的几率显著降低(OR:0.68)[78]。Liang等分析了7项符合条件的研究,结果也表明,与既往未使用过阿司匹林的受试者相比,既往使用过阿司匹林的受试者ARDS发病率显著降低(OR:0.78),但是两组患者的住院死亡率的差异并不显著(OR,0.88)[79];Mohananey等纳入17项研究,发现与对照组相比,接受抗血小板治疗的患者死亡率显著降低(OR:0.83),同时抗血小板组的 ARDS 发生率(OR:0.67)和机械通气需求(OR:0.74)均较低[80]。相反,Wang等分析了9项符合条件的研究,发现抗血小板治疗并未显著降低高危患者的住院死亡率,并且与 ARDS 发生率的关联也尚未明确[81]。

综上所述,阿司匹林能否在人体中有效预防或治疗ARDS,目前尚未明确,其原因可能与以下几个因素相关。首先,ARDS 本身存在相当大的异质性,未来应该对ARDS的表型进行更加深入的研究,寻找符合阿司匹林作用机制的表型;其次,以往的研究,阿司匹林的给药开始时间、给药剂量、给药持续时间都不尽相同,这也是造成研究结果不一致的原因之一;第三,阿司匹林只是治疗或预防ARDS多种方式中的一种,将阿司匹林与某些药物结合的鸡尾酒疗法可能对预防或治疗ARDS有益。此外,P2Y12抑制剂以及GP Ⅱb/Ⅲa受体抑制剂目前因缺乏相关临床研究,其有效性也处于未知状态,因此需要进行更多、更加深入的探索。

小 结

ARDS是各种肺内和肺外致病因素引起的急性弥漫性肺损伤,由于其发病机制尚未明确,目前缺乏有效的治疗药物。诸多的研究表明,血小板既可作为疾病发生发展的始动者和破坏者,又可作为抑制其发生发展的保护者,为ARDS提供新的治疗靶点和新的生物标志物,如何在不影响其正常生理功能的情况下,靶向抑制发挥破坏性作用的血小板因子,增强保护性血小板因子的防护作用,需要进行更加深入的研究探索。目前的临床研究表明市售的血小板相关药物在预防或治疗ARDS方面的有效性尚未确定,考虑ARDS本身存在相当大的异质性,未来对ARDS的表型进行更加深入的研究,可能有助于发掘有效的治疗药物。

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