脓毒症相关血小板减少发病机制的研究进展

2023-04-05王静，王涛

当代医药论丛 2023年3期

王静，王涛

（滨州医学院附属医院重症医学科，山东滨州 256603）

研究指出，重症监护病房患者血小板减少的发病率为20% ～40%，而脓毒症患者血小板减少的发病率可达到43%～55%[1]。血小板不仅具有止血的作用，也是机体免疫反应的关键，因此，脓毒症/ 脓毒性休克期间的血小板减少是公认的导致患者死亡的危险因素和疾病严重程度的标志。目前，关于脓毒症相关血小板减少的研究多集中在感染方面，治疗方法也主要以抗感染、血小板输注、促血小板生成等一些对症治疗为主，但效果并不理想。因此，我们要进一步挖掘脓毒症患者血小板减少的发病机制，并找到针对性的治疗方法。本文将对脓毒症相关血小板减少的发病机制进行概述。

1 脓毒症相关血小板减少的发病机制

1.1 血小板生成减少

血小板由巨核细胞在骨髓中裂解产生。在脓毒症患者中，病原体可直接损伤巨核细胞的功能，造成血小板减少，也可通过破坏肝组织干扰血小板生成素（TPO）的产生，影响骨髓中巨核细胞的生长，使巨核细胞停止分裂，进一步导致血小板的生成减少。

1.2 血小板破坏增加

1.2.1 血小板凋亡血小板具有内在的凋亡程序，对血小板的存活至关重要。从脓毒症患者血液中分离的细菌通过产生α- 溶血素和α- 毒素可降解促生存蛋白Bcl-xL，导致血小板凋亡，其对Bcl-xL 蛋白的抑制作用可触发血小板凋亡，导致血小板减少。有研究发现，脓毒症时血小板凋亡与肾素- 血管紧张素（RAS）系统有一定关系。Xu 等[2]研究表明，脓毒症患者和脂多糖（LPS）诱导的脓毒症小鼠血浆中Ang Ⅱ的升高与血小板减少有关，Ang Ⅱ通过促进氧化应激，直接刺激血小板凋亡。

1.2.2 血小板去唾液酸化唾液酸存在于血小板膜糖蛋白的糖链末端，有保护血小板不被破坏的功能。唾液酸酶，又名神经氨酸酶（NA），是催化唾液酸键水解和去除唾液酸中糖苷酶的关键。NA 将血小板膜糖蛋白上的唾液酸基团水解的过程就是血小板去唾液酸化。肝细胞Ashwell-Morell 受体（AMR）可识别血小板去唾液酸化后暴露出的β 半乳糖，并与之结合，促进血小板在肝脏中被清除。在脓毒症患者中，NA分泌增多，最终引起血小板减少。相关实验（在体外利用NA 处理血小板，以及将NA 直接注入动物体内等实验）证明了NA 可导致血小板去唾液酸化，使血小板清除速率较前明显增快，导致血小板数量下降[3]。血小板去唾液酸化水平、NA 的浓度、活性和肝脏内血小板的清除速率与脓毒症相关血小板减少的发病有密切的关系，为今后脓毒症相关血小板减少的治疗开辟了新的方向。

1.2.3 噬血细胞作用在脓毒症发生发展的过程中，大多数患者体内的单核巨噬细胞过度活化，吞噬造血微环境中的其他成分，导致血小板减少。脓毒症患者体内巨噬细胞- 集落刺激因子（M-CSF）的表达量增高多伴随着噬血细胞作用，主要是因为抗血小板自身抗体和M-CSF 的升高加剧了血小板损害。在一项研究中，54% 的脓毒症患者血小板减少原因不明，而在这些患者中，观察到巨噬细胞增多，血清M-CSF 水平高于健康献血者[4]。脓毒症患者中不明原因的血小板减少常常与噬血细胞作用和血清M-CSF 水平升高有关。

1.3 血小板活化增加

1.3.1 血小板与受体和复合物的相互作用 Toll 样受体（TLRs）是先天免疫系统的重要组成部分，可诱导产生防御蛋白的基因表达。在体内，如用LPS 或其他TLR 配体刺激血小板，会导致血小板减少以及肿瘤坏死因子-α（TNF-α）和其他炎症介质的产生。TLR4是血小板中表达最多的TLR，可调节LPS 诱导的血小板减少和TNF-α 的产生。研究显示，TLR4- 型小鼠与野生型小鼠相比，循环血小板计数明显减少，这表明TLR4 在血小板产生中起作用。与未治疗的小鼠相比，由非致死剂量的TLR4 配体刺激的小鼠血小板数目更多。研究指出，大多数TLRs 成员也在巨核细胞上表达，因此感染可以通过TLR2 增强GP Ⅰb（血小板黏附的主要受体）和环氧化酶-2（COX-2）的表达来影响血小板的产生和功能，进而调节血小板的形成[5]。GP Ⅰb 是GP Ⅰb- Ⅸ- Ⅴ复合物的一部分，存在于血小板表面，它可以与血管性血友病因子（vWF）相结合，使血小板黏附到损伤的血管内皮上。Yin 等[6]基于是否存在GP Ⅰb- Ⅸ复合物，研究了LPS 诱导小鼠的血小板消耗，他们研发了一种肽抑制剂MPαC，可以特异性地抑制GP Ⅰb- Ⅸ与vWF 结合，从而影响血小板黏附；另外，他们发现MPαC 可减弱脓毒症时的血小板减少，同时也发现表达GP Ⅰb- Ⅸ功能缺陷突变体的小鼠死亡率显著降低。GP Ⅱb/ Ⅲa 参与了血小板黏附和聚集过程，它可直接或间接识别细菌病原体。Pu 等[7]发现了一种针对GP Ⅱb/ Ⅲa 抑制血小板聚集的复合物的单克隆抗体AZ-1，抑制血小板聚集可以抑制凝血功能的激活，保护血管内皮功能，减轻组织损伤，从而改善脓毒症患者的不良预后。目前认为，血小板免疫球蛋白G（IgG）受体FcγR ⅡA 可以间接识别细菌，并且与GP Ⅱb/ Ⅲa/ Ⅰb 受体之间存在一定的协同效应。研究表明，血小板GP Ⅱb/ Ⅲa 和FcγR ⅡA 受体可识别IgG，介导血小板活化，这导致了血小板表面C1q的获得和补体激活，并增加了这些血小板的免疫介导破坏。另有研究显示，FcγR ⅡA 可通过识别几种链球菌而直接引起血小板的聚集反应[8]，因此，过度刺激血小板FcγR ⅡA受体会导致炎症失调、血小板减少、血栓形成和血管功能障碍。

1.3.2 致密血小板颗粒介导血小板活化机体感染时，血小板在宿主的防御体系中扮演着重要角色，致密血小板颗粒（δ 颗粒）对血小板功能至关重要。δ 颗粒是溶酶体相关颗粒，包括钙、镁、聚磷酸盐等离子，CD63、三磷酸腺苷、二磷酸腺苷等膜蛋白，以及具有生物活性的5- 羟色胺、组胺和转运蛋白等。二磷酸腺苷等成分通过介导血小板活化后的正反馈循环，在血小板活化中扮演着关键角色[9]。此外，二磷酸腺苷、5- 羟色胺可以直接影响炎症反应。在Claushuis等[10]的一项研究中，通过Hps3coa 小鼠来确定血小板δ 颗粒在脓毒症宿主反应中的作用，发现血小板δ 颗粒抑制了血小板腺苷二磷酸腺苷受体P2Y12，而腺苷二磷酸可诱导血小板激活正反馈环，并在感染和炎症过程中影响血小板- 白细胞复合物的形成和细胞因子水平，从而增加了血小板的活化，导致血小板减少。

1.4 血小板消耗增加

1.4.1 全身炎症反应当机体遭受创伤、内毒素等因素的刺激时，会造成广泛的细胞损伤，引发全身炎症反应。当血管壁的完整性受损时，内皮下结构通过vWF暴露并与血小板表面的GP Ⅰb- Ⅸ- Ⅴ复合物结合，使血小板黏附于内皮下基质，并过度聚集在内皮细胞受损处，导致更多的血小板消耗。超大型vWF 多聚体包含多个位点，介导血管内皮细胞、内皮下基质和血小板之间的相互作用，在血小板消耗中发挥着重要作用。在脓毒症患者中可以检测到高水平的vWF 抗原，而循环中超大型vWF 多聚体的浓度与疾病的严重程度有关[11]。

1.4.2 ADAMTS-13 缺乏 ADAMTS-13 也被称为血管性血友病因子切割蛋白酶，能切割vWF 多聚体，从而降低vWF 的止血功能。脓毒症患者体内的ADAMTS-13 减少，导致降解VWF 多聚体的功能降低，使血小板- 血管壁相互作用增加，并导致血栓性微血管病（TMAS），持续消耗血小板，导致血小板减少。脓毒症常并发TMAS，这通常与ADAMTS-13 水平降低有关[12]。

1.4.3 补体系统激活与弥散性血管内凝血（DIC）补体系统是先天免疫的主要组成部分之一。当机体感染时，补体系统可通过多个途径被激活，从而产生几种促炎因子，如补体成分3a 和5a。中性粒细胞胞外陷阱（NET）是免疫性血栓形成的关键因素。LPS 刺激使得中性粒细胞与血小板黏附，激活中性粒细胞形成NET，增加血小板的消耗。致病菌及其代谢产物可激活中性粒细胞释放补体P、补体B、C3等补体成分，其中补体P 沉积在NET 和细菌上，诱导攻膜复合物C5b-9 的生成，通过裂解受感染的细胞来攻击病原体，但它也攻击和破坏宿主细胞。补体激活异常可引起TMAS，而TMAS 以血小板减少、微血管病理性溶血性贫血和器官损害为主要特征，可与凝血功能障碍同时发生，补体激活程度越高、脓毒症严重程度越高，则DIC 的发生率越高，血小板减少的时间越长[13]。脓毒症时DIC 的发生，很大程度上是由单核细胞以及其他细胞为应对内毒素等炎性介质而导致组织因子的表达上调所致。凝血酶介导的血小板活化是血小板消耗的最常见机制之一，其中蛋白酶激活受体-1 的作用占主导地位[14]。脓毒症发生时，机体释放内毒素导致炎性反应失控，大量炎性因子刺激血管内皮细胞，可能导致严重的血管内皮损伤。由于血管完整性受损，导致血管通透性增加，组织因子暴露和vWF 释放增多，增强了与血小板的黏附作用，激活凝血系统、抑制纤溶系统，促进血小板激活、聚集与释放，形成DIC，最终导致血小板的减少。

1.5 血小板分布异常

机体发生炎症反应后，大量炎症介质释放导致血小板趋化，血小板迁移至肺毛细血管、肝血窦，上述部位内血小板聚集及对血小板的扣押导致外周血液中血小板的水平降低[15]。

1.6 其他原因

在脓毒症治疗的早期，往往会给予患者大量补液，以补充血容量及促进毒素代谢，这会导致血液稀释，血小板计数减少。此外，临床上一些治疗脓毒症的方法，如肾脏替代疗法、肝素和抗生素的应用等，均可引起血小板减少。脓毒症时，血小板减少患者体内的血小板体积略大于血小板正常患者，这说明血小板体积与血小板减少之间有一定的关系[16]。