血小板微颗粒的生物学功能及其与相关临床疾病的关系
来源：UC论文网2016-05-24 16:22
摘要：
血小板微颗粒（PMP)是血小板激活或凋亡后产生的直径为0.1〜1.0 ^m的小囊泡 颗粒，PMP包含了血小板细胞膜和细胞质的成分。PMP是血液中最丰富的微粒，表面含有多种活性 成分，具有多种
1967年Wolf0]首先报道血小板微颗粒（plateletmicroparticles，PMP)并将其描述为血小板微尘(plateletdust)。研究表明通过透射电镜，血小板微尘是直径为0.1〜1.0im的小囊泡。PMP是血小板在不同刺激因素作用下向外伸展变形的细胞膜部分以出芽方式形成小泡或伪足并脱落进入微循环而形成的细小微粒，是血小板活化的标志物之一。PMP具有完整的血小板膜蛋白和膜脂质等膜结构，在凝血、调节血管功能和炎症反应等过程中起重要作用。
一、PMP的形成与结构
血小板通过各种途径被激活后产生PMP，激活途径包括常规的凝血酶、胶原、血栓烧的激活条件下诱导产生的PMP大小有明显差异。血小板活化后表面各种磷脂酶被激活，使维持正常血小板质膜的细胞骨架结构紊乱，部分失去骨架支撑的细胞膜形成空泡结构而向外突出，在血小板四周形成末端有芽状突起的丝状伪足，在变形的细胞膜上胞膜以出芽方式形成囊泡或以伪足断裂方式形成的颗粒样物质，即为PMP。实验证明，凝血酶、高剪切力等因素也可以诱导血小板凋亡，在凋亡过程中血小板皱缩后脱落的碎片也成为PMP。
PMP由血小板胞膜脱落形成，血小板膜上表达的多种糖蛋白（glycoprotein，GP)大多可在PMP膜上表达如GPIIb/IIIa、GPIb/IIIX、P-选择素、E-选择素、组织因子（tissuefactor，TF)等。血小板膜上的许多活化标记物，如CD62p、CD63也可在血小板微粒膜上表达。另外，PMP还含有血小板膜表达的趋化因子受体和蛋白酶活化受体。总之，PMP包含了血小板表面蛋白质类及来源于血小板胞质的部分成分。
二、PMP的生物学功能
1. 促凝血功能：在血小板活化的过程中，原本位于血小板膜磷脂双分子层内层的磷脂酰丝氨酸
翻转出现于磷脂双分子层的外层，血小板活化后产生的PMP表面含有丰富的PS。PS在促凝蛋白复合物的形成过程中起着至关重要的作用，这也是PMP具有促凝作用的基本原理之一。据报道，PMP膜上的PS形成一个带负电荷磷脂表面，可以增强TF的组装与催化活性，导致血小板膜释放出更多的凝血酶，进一步加剧凝血反应。PMP还可通过其含有的PAF、Ca2+依赖蛋白酶等直接活化血小板，这种正反馈机制最终引起血小板数量减少和血液高凝状态。
在某些情况下，可能是因为血小板膜磷脂双分子层翻转的不完全，或者磷脂促翻转酶(scramblase)活化后作用，活化后PMP表面的PS消失，其促凝作用也随之减弱。研究证实，PMP能够促进活化蛋白C灭活V因子的作用，还能够加强肝素的抗凝作用。所以，PMP不仅具有促凝血功能，也参与人体的抗凝过程。
2. 促血管生成：PMP在血管再生及内皮细胞增殖上的功能也已经被证实。Kim等通过体外实验首次证明了PMP通过影响内皮细胞的功能来促进血管的生成。后期实验证明PMP上的生长因子和磷脂成分在这一过程中发挥主要作用。PMP与内皮细胞接触，促使它们聚集并迁移到血管损伤部位，增强内皮细胞分化、分泌血管因子等功能。PMP表达的血管内皮生长因子与血管内皮细胞的特异性受体结合，具有强大的促内皮增殖、促血管生成作用。
祖细胞是具有再生组织和修复伤口能力的多向分化性细胞。实验证实，PMP能够提高祖细胞表面内皮细胞标记的表达，内皮祖细胞在血管和组织再生方面起着重要作用。血小板释放的生长因子或细胞因子作用于内皮祖细胞，增强它们动员、黏附、增殖、活化和分化的能力，进一步增强了其再生血管和组织的能力。PMP将血小板衍生生长因子或细胞因子传递给内皮祖细胞，使祖细胞更好地黏附于损伤血管和组织。Mause等通过研究发现，在血液循环中，PMP可以促使内皮祖细胞黏附于细胞外基质蛋白、纤维蛋白和玻连蛋白，并且PMP能够增强内皮祖细胞在血管损伤后恢复内皮细胞完整性的能力。
3. 对恶性肿瘤细胞的影响：研究显示，PMP的水平与肿瘤的侵袭性和癌症患者临床预后有关，但其机制尚不明确。癌症的进程包括细胞生长、肿瘤形成，肿瘤转移，这一系列过程依赖于异常增生的血管组织。PMP可能通过促进血管生成这一功能间接影响了肿瘤细胞的生长。另外，PMP还可以通过与肿瘤细胞和内皮细胞相互作用、促进蛋白水解和炎症反应、使肿瘤细胞逃脱免疫监视等途径影响肿瘤细胞的生长。
肿瘤细胞释放的凝血素增强了PMP与循环肿瘤细胞的黏附，PMP表面表达的P-选择素与肿瘤细胞表面表达的P-选凝素糖蛋白配基-1(P-selectinglycoproteinligand-1，PSGL-1)相互作用，促进了PMP和肿瘤细胞之间作用，进而促进肿瘤细胞的生长。根据研究，有学者提出PMP可以将CD41的受体传递到肿瘤细胞上，从而促使循环肿瘤细胞黏附到富含纤维蛋白原的可转移组织上。Nieuwland等[14]证实了PMP与肿瘤细胞黏附后还能起到保护它们的作用。
对基底膜基质细胞的水解是肿瘤细胞侵入外周间质成分并发生转移的必需步骤。基质金属蛋白酶（matrixmetalloproteinase，MMP)是含锌酶，血管的生成及肿瘤细胞的分泌和转移都需要其参与。这类酶能够降解如胶原蛋白的细胞外成分，因此，它们能够促使肿瘤细胞从血液转移至组织中。MMP-2和MMP-9广泛表达于各种恶性肿瘤。PMP可直接作用于肿瘤细胞诱导其分泌MMP-2和MMP-9，由此来增强肿瘤细胞的侵袭性。
4. 促炎症反应：PMP表面携带许多与炎症反应相关的因子如:PAF、PF4、RANTES、CD40/CD40L等，在炎症反应局部的微环境中存在高浓度的PMP。PMP可促进单核细胞与内皮细胞相互作用，并促其单核细胞分泌炎性因子如TNFa、IL-1、IL-3及黏附分子CD36等，损伤内皮细胞使中性粒细胞黏附和聚集，参与了免疫炎症反应。其次，PMP能通过刺激环氧酶-2(cyclooxygenase-2，C0X-2)和TF在血管内皮细胞表达，促进多种炎性介质释放与黏附因子的表达，参与调控炎症反应。PMP还通过调节一氧化氮和前列环素的产生参与炎症反应。因此，PMP在炎症反应的发生和发展过程中发挥着重要的作用。
三、pmp与相关疾病的关系
血液循环中PMP增高与许多临床疾病相关，国内外众多学者对血小板活化产生的PMP与血栓性相关疾病、炎症疾病及免疫性疾病等的研究日益增多，有利于更深入地了解这些疾病和更有效预防和治疗方案的制定与实施。
1. 糖尿病：在糖尿病患者体内多种血细胞及血管内皮细胞包括能够释放细胞微粒。2型糖尿病，T2DM)患者体内存在着血小板的过度活化，在1型糖尿病（type1diabetesmellitus，T1DM)中PMP和内皮细胞微粒(endothelialmicroparticles，EMP)均是增加的。在T2DM中来源于CD42+血小板的PMP水平是升高的。
糖尿病患者体内的高水平PMP可启动和维持高凝血状态。另外，膜岛素和血糖水平的增高可能增强PMP所表达的TF的凝血功能，这就意味着糖尿病患者体内的PMP有较强的促血栓形成能力。PMP能够增强单核细胞和内皮细胞表面黏附分子的表达，它很有可能参与了糖尿病动脉粥样硬化的形成过程。对PMP功能的研究不仅能够更好地认识糖尿病的发病机制，对于糖尿病的预防和治疗也具有重要的临床意义。
2. 月市动脉高压(pulmonary arterialhypertension，PAH)：PAH与血小板活化、血管炎症、内皮功能障碍有关，可能并发危害生命的血栓栓塞的疾病。PAH患者体内活化的血小板促使肺血栓形成并且释放炎性因子，进而损害内皮细胞的功能和增加肺动脉压。
PAH患者血中PMP增加，提示着血小板活化可能是血栓栓塞发生的一个潜在风险因素。活化的血小板通过释放促凝和炎性因子促使血栓栓塞的发生，这是PAH患者死亡的主要原因之一。PMP的促凝能力远远大于活化的血小板，PAH患者体内PMP的增加促使了一个较强的促凝血环境的产生，这就大大增加了血栓栓塞形成的风险。除了促凝和致炎的功能，PMP还能够直接影响肺动脉压。Pfister等™证实PMP含有花生四烯酸代谢产物TXA2，因此有很大的可能性能够促肺动脉的收缩。显然PMP在PAH的病理机制中有着重要的作用，值得进一步研究。
3. 免疫性血小板减少性紫癜（immunethrombocytopenicpurpura，ITP)：ITP是一种血小板
表面抗原与特定抗体结合，血小板免疫破坏及外周血中血小板减少的出血性疾病，其血小板表面抗原大多是血小板表面的GPIIb/IIIa和GPIb/仅。研究显示，ITP患者中发生紫癜或黏膜下出血症状的患者，其外周血中PMP的数量远远低于无症状的ITP患者，这提示PMP具有止血保护功能。ITP患者体内主要是由细胞吞噬和补体介导血小板溶解两个途径对体内血小板进行破坏，后者使血小板被破坏的同时释放出大量具有凝血活性的PMP，在一定程度上减轻了血小板破坏所造成的出血倾向[22]。另一方面，ITP患者血栓发生倾向和血栓形成后的风险均大大增加，这似乎与患者体内的高PMP水平有关。因此，ITP患者体内PMP的影响还需进一步评估。
4. 获得性免疫缺陷综合征（acquiredimmunodeficiencysyndrome，AIDS):
AIDS是因HIV侵入机体，引起细胞免疫严重缺陷，导致以机会性感染、恶性肿瘤和神经系统病变为特征的临床综合征。研究证实，HIV感染者血液循环中的PMP明显增加。PMP就像一个带菌体，能够将细胞因子受体CCR5和CXCR4传递到接触的细胞上，促进HIV的传播。所以，患者血液循环中PMP的增加，可导致感染的扩散。与未感染HIV的人群相比，感染HIV的患者发生动脉粥样硬化的概率及发生后病情的严重程度均增加。AIDS患者体内内皮细胞功能障碍和血管损伤与循环中的PMP高水平也有着密切的联系。显然PMP在AIDS的病理机制中有着重要的作用，值得更深入地研究。
5. 类风湿关节炎（rheumatoid arthritis，RA)：
某些风湿性疾病患者的血清中PMP的水平是升高的，如RA、系统性红斑狼疮（systemiclupuserythematosus，SLE)和原发性干燥综合征（primarySjogrensyndrome，pSS)等。在某些情况下，这些疾病的活动性与患者血清中PMP的水平相关。Bollard等通过试验发现了RA患者病情的发展与患者以内的PMP水平有着必然的联系，他们证实RA患者体内除了血清中的PMP水平增加，其关节腔滑膜液中也出现了PMP，且关节液中的PMP水平远高于外周血中PMP值。然而，对照组骨关节炎（osteoarthritis，OA)患者的关节腔滑膜液中却未见PMP。研究发现，血小板可能是穿过炎症关节的血管进入关节腔内，血小板表面的胶原受体GP犯与胶原结合，使血小板活化并释放PMP。
血小板活化后产生的PMP表达IL-1a和IL-1p，且通过IL-1剂量依赖的方式诱导成纤维样滑膜细胞分泌炎性因子IL-6、IL-8等，产生了RA滑膜关节的炎症反应。PMP也可以直接作用于关节腔滑膜液中的白细胞，促使RA炎症反应的发生。成纤维样滑膜细胞也能够反作用于PMP，使其产生促炎因子IL-6、IL-8、MCP-1和MCP-2进一步加重炎症反应。Gasparyan等发现在RA的不同阶段，PMP的炎性靶点是不同的，在活化的起始阶段PMP从循环系统向炎性关节滑膜组织迁移，而在关节炎症加重时PMP又从滑膜组织向循环系统迁移。PMP可通过NF-kB依赖的方式诱导成纤维样滑膜细胞产生MMP，使细胞外基质降解，导致骨和软骨的破坏[3lPMP能够促血栓形成，能够激活内皮细胞，能够间接或直接影响血管生成。同时，PMP还是RA患者心血管事件的相关因子。PMP在RA病情发展中存在着不可忽视的作用，进一步研究PMP的结构和功能以及其在RA中的作用途径，对RA的诊断和治疗有着深刻的临床意义。
四、小结
PMP作为血小板活化后形成的细胞脱落物，协同血小板在多种疾病中发挥重要作用。现有的研究显示PMP与某些临床疾病的进展密切相关，可作为某些疾病的诊断标志物。PMP能传递多种受体及因子，因此PMP或许也能够传递药物活性成分，是一个潜在的药物传递系统。进一步了解PMP在相关疾病发病机制中的作用将有助于为这些疾病的治疗提供新的靶点。
柳桂萍 张育作者单位：225001江苏扬州，扬州大学临床医学院（江苏省苏北人民医院）风湿免疫科
