血小板在炎癥反應(yīng)中作用的研究進(jìn)展

陳珵，徐侃

(上海交通大學(xué)附屬第一人民醫(yī)院急診與危重病科，上海 20080)

血小板在炎癥反應(yīng)中作用的研究進(jìn)展

陳珵，徐侃

(上海交通大學(xué)附屬第一人民醫(yī)院急診與危重病科，上海 20080)

血小板以往被認(rèn)為在維持血管壁完整性和出凝血過程中有著重要作用。而近年來，越來越多的研究證明，血小板在炎癥中也起重要作用。受到炎癥因子刺激后，血小板被激活后會(huì)釋放大量的細(xì)胞因子，參與宿主抗感染防御過程。本文就近年來血小板在炎癥過程中所起作用進(jìn)行簡要綜述。

血小板；炎癥；血小板；活化

血小板(platelet，PLT)是血液有形成分之一。其來源于巨核細(xì)胞系，是最小的血細(xì)胞，也是直徑2～4 μm雙面微凸的無核圓盤狀細(xì)胞，由血小板膜(糖蛋白、磷脂)、血小板顆粒(致密顆粒、α-顆粒、溶酶體、過氧化物酶和線粒體)、血小板管道系統(tǒng)(開放管道、致密管道)和血小板骨架蛋白(肌動(dòng)蛋白、微管蛋白)等構(gòu)成[1]。血小板在外周血中可以存在5～10 d。

以往的研究認(rèn)為血小板在維持血管壁的完整性和止血、血栓形成和傷口愈合等過程起重要作用，其能調(diào)節(jié)止血和凝血的生成，在出凝血過程中發(fā)揮不可或缺的作用，但除此之外，越來越多的研究認(rèn)為血小板同炎癥反應(yīng)相關(guān)，甚至參與全身炎癥反應(yīng)綜合征。血小板及其產(chǎn)物直接或間接地參與炎癥反應(yīng)的發(fā)生、發(fā)展過程。這可能與機(jī)體在炎癥過程中，血小板能識別與炎癥相關(guān)的病原微生物及其產(chǎn)生的各種信號有關(guān)，血小板被活化后可以產(chǎn)生大量的細(xì)胞因子和趨化因子，從而產(chǎn)生多種免疫效應(yīng)及調(diào)節(jié)功能[2]。本文就血小板在炎癥反應(yīng)中所扮演的角色出發(fā)，進(jìn)行綜述。

1 血小板活化因子及其受體

血小板活化因子(platelet-activating factor，PAF)，主要由中性粒細(xì)胞、血小板、嗜酸性粒細(xì)胞、嗜堿性粒細(xì)胞、肥大細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和巨噬細(xì)胞等多種細(xì)胞產(chǎn)生。當(dāng)這些細(xì)胞受到炎癥刺激便釋放血小板活化因子。其作為一種強(qiáng)活性的磷脂介質(zhì)，最初是被認(rèn)為其與血小板的聚集與分泌相關(guān)，發(fā)現(xiàn)其與血栓性疾病如缺血性心臟病、腦梗死等疾病相關(guān)，但后來越來越多研究發(fā)現(xiàn)其在多種炎癥性疾病如急性胰腺炎，哮喘，關(guān)節(jié)炎等疾病中起著至關(guān)重要的作用。

在正常情況下，體內(nèi)合成少量的血小板活化因子能維持機(jī)體平衡。在受到內(nèi)毒素、細(xì)胞因子、凝血酶、鈣離子載體等多種因素刺激時(shí)，體內(nèi)可產(chǎn)生大量的血小板活化因子進(jìn)而介導(dǎo)多種炎癥性疾病。因?yàn)槭紫妊“寤罨蜃幽苡行Т龠M(jìn)血小板活化，引起血管通透性增加，增加水腫和滲出，同時(shí)能進(jìn)一步激活炎癥細(xì)胞釋放各種炎癥介質(zhì)加重炎癥反應(yīng)。其次，血小板活化因子能增加中性粒細(xì)胞CD11b的表達(dá)和增加血小板-白細(xì)胞的聚集，血小板活化因子能使中性粒細(xì)胞形成中性粒細(xì)胞胞外陷阱，進(jìn)而捕殺傷細(xì)菌，若胞外網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)功能受損甚至可導(dǎo)致或加重膿毒癥的發(fā)生發(fā)展。而血小板活化因子介導(dǎo)血小板-中性粒細(xì)胞產(chǎn)生炎癥效應(yīng)的同時(shí)，繼而趨化炎癥細(xì)胞聚集、浸潤，進(jìn)一步放大炎癥反應(yīng)，釋放多種炎癥介質(zhì)，引起內(nèi)皮細(xì)胞損傷，甚至引起組織或臟器損傷，因此血小板活化因子在膿毒癥、休克、創(chuàng)傷中的調(diào)節(jié)及調(diào)節(jié)失衡均有重要影響[3]。

血小板活化因子要發(fā)揮生理作用，必須先與細(xì)胞膜上的血小板活化因子受體結(jié)合。故目前也有研發(fā)多種血小板活化因子受體拮抗劑，阻止血小板的聚集活化，控制炎癥反應(yīng)。也有研究表示血小板活化因子受體在吸煙和慢性阻塞性肺疾病患者的小氣道和肺泡內(nèi)高表達(dá)，血小板活化因子受體可能了參與其中炎癥反應(yīng)，因此血小板活化因子受體也極可能成為慢性阻塞性肺疾病患者慢性氣道感染的潛在治療靶向[4-5]。

2 血小板微粒

血小板微粒(pathogen-associated molecular patterns，PMPs)，可由多種細(xì)胞細(xì)胞產(chǎn)生，如血小板、白細(xì)胞、淋巴細(xì)胞等。未受到刺激時(shí)，其在血小板內(nèi)以原生的狀態(tài)存活。在血小板活化，如炎癥的背景下，血小板可釋放一種超微性囊泡，即血小板微粒。

血小板微粒已被證實(shí)可參與人體血栓形成與止血，其可協(xié)同血小板，促進(jìn)血小板的聚集、血栓形成，參與內(nèi)皮細(xì)胞的修復(fù)和血管形成。而其作為經(jīng)典的細(xì)胞因子，血小板微粒也被證明其與炎癥反應(yīng)相關(guān)。其機(jī)制首先是血小板微?？苫罨瘍?nèi)皮細(xì)胞和單核細(xì)胞，促進(jìn)跨細(xì)胞間傳遞的趨化因子及調(diào)節(jié)激活正常T細(xì)胞表達(dá)和分泌的細(xì)胞因子兩者間的相互作用。另外，活化的單核細(xì)胞可進(jìn)一步分泌釋放炎癥因子如TNF、白介素、粘附分子等，從而使內(nèi)皮細(xì)胞受到損傷，使炎性細(xì)胞聚集，參與和促進(jìn)炎癥反應(yīng)等。其次，血小板微粒能刺激多種粘附分子在血管內(nèi)皮細(xì)胞上的表達(dá)，如細(xì)胞間粘附分子-1。使單核細(xì)胞和中性粒細(xì)胞遷移粘附到內(nèi)皮細(xì)胞，到達(dá)炎癥部位，從而參與炎癥反應(yīng)[6]。

3 CD40/CD40配體

CD40屬于腫瘤壞死因子的超家族成員,其主要表達(dá)于B淋巴細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、單核巨噬細(xì)胞等細(xì)胞上。CD40L為CD40的配體，主要表達(dá)于如活化的CD4+T細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞、單核巨噬細(xì)胞，包括在血小板均有表達(dá)。已有研究證實(shí)CD40/CD40L相互作用可以促進(jìn)炎癥反應(yīng)中多種趨化因子和細(xì)胞因子的產(chǎn)生。

正常情況下，靜息血小板表面不表達(dá)或僅有低水平的CD40L表達(dá)，當(dāng)受到病原體入侵時(shí)，血小板被活化，能誘導(dǎo)CD40L的表達(dá)，并使其作用于內(nèi)皮細(xì)胞、淋巴細(xì)胞上，觸發(fā)多種炎癥反應(yīng)，即CD 40與CD40L結(jié)合誘導(dǎo)各種炎癥細(xì)胞產(chǎn)生各種促炎因子如白介素-1及白介素-2等，同時(shí)導(dǎo)致局部粘附分子的釋放，包括(細(xì)胞間黏附分子-1、血管細(xì)胞粘附分子-1、P-選擇素)，調(diào)節(jié)白細(xì)胞向炎癥部位的趨化和滲出，從而進(jìn)一步參與炎癥過程。

其次，血小板在依賴CD40L的情況下可結(jié)合樹突狀細(xì)胞，促進(jìn)樹突狀細(xì)胞的成熟和分化，同時(shí)通過樹突狀細(xì)胞抑制前炎癥因子IL-12p70和TNF，促進(jìn)白介素-10的產(chǎn)生，影響炎癥反應(yīng)；另外，血小板被激活后，產(chǎn)生的可溶性CD40L能通過激活如粒細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、淋巴細(xì)胞等誘導(dǎo)產(chǎn)生促炎因子，參與肺損傷的形成及血管相關(guān)炎性損傷及免疫反應(yīng)。另外，血小板還能增強(qiáng)中性粒細(xì)胞產(chǎn)生活性氧的能力，從而參與炎癥反應(yīng)[7-9]。故目前越來越多研究認(rèn)為CD40/CD40L在血小板激活與炎癥瀑布之間起著至關(guān)重要的作用。

4 P-選擇素

P-選擇素(P-selectin)是一種高糖基化的單鏈跨膜糖蛋白，屬于粘附分子選擇素家族成員，又被稱為顆粒膜糖蛋白(GMP-140)、溶酶體膜蛋白(CD62P)、血小板活化依賴性顆粒表面膜蛋白(PADGEM)。

P-選擇素的分布主要在靜息血小板的α-顆粒和內(nèi)皮細(xì)胞Weibel-Palade小體中。以往的研究顯示P-選擇素因可介導(dǎo)細(xì)胞粘附，其在血栓形成過程中起重要作用，故研究重點(diǎn)著重于P-選擇素與血栓性疾病之間的關(guān)系。而現(xiàn)有研究顯示，P-選擇素與炎癥反應(yīng)，甚至膿毒癥有著密切關(guān)系。其主要作用機(jī)制是在受到炎癥刺激時(shí)，血小板活化，α-顆粒和Weibel-Palade小體迅速與細(xì)胞膜融合，而使P-選擇素呈現(xiàn)高表達(dá)狀態(tài)，P-選擇素暴露在活化的血小板膜上，與單核細(xì)胞、中性粒細(xì)胞表面的P-選擇素配體(PSGL-1)相互作用，促進(jìn)血小板和內(nèi)皮細(xì)胞與白細(xì)胞的粘附，促進(jìn)白細(xì)胞趨化、粘附和移行，并使活化單核細(xì)胞分化為巨噬細(xì)胞，參與炎癥的形成與發(fā)展。已有大量文獻(xiàn)報(bào)道，血小板表面表達(dá)的P-選擇素升高與炎癥性腸病、急性肺損傷、膿毒癥相關(guān)[10]。

5 Toll樣受體

Toll樣受體(toll-like receptors，TLRs)是一類I型跨膜蛋白，由胞外區(qū)、跨膜區(qū)、胞質(zhì)區(qū)組成。TLRs是一個(gè)受體家族，可識別病原相關(guān)分子模式，如細(xì)菌的脂多糖、脂肽等，其廣泛存在于機(jī)體白細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、單核細(xì)胞及各種組織，是機(jī)體抗炎癥免疫的主要蛋白。

大量研究報(bào)道在人類和小鼠的血小板上有TLRs 1～9的表達(dá)，其中有一部分是功能性Toll樣受體。當(dāng)收到病原體攻擊時(shí)，血小板和中性粒細(xì)胞的相互作用可以使中性粒細(xì)胞胞外殺菌網(wǎng)絡(luò)的形成，隨后通過血小板上的TLRs和整聯(lián)蛋白，使血小板和中性粒細(xì)胞相互作用，導(dǎo)致NET的產(chǎn)物誘捕細(xì)菌并導(dǎo)致組織損傷，從而殺傷細(xì)菌。TLRs的作用不僅僅是作用于細(xì)菌產(chǎn)物，還有監(jiān)測細(xì)菌的功能，它可以和感染抗原相結(jié)合，然后將其遞呈給中性粒細(xì)胞和/或網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)，參與炎癥反應(yīng)[11-12]。

有大量研究表明TLRs與血小板活化密切相關(guān)。TLRs的表達(dá)顯著增加了血小板的活化。也有研究表明功能性TLRs可以在巨核細(xì)胞上表達(dá)，內(nèi)毒素血癥時(shí)可以提高TPO的水平，提高新產(chǎn)生的血小板的水平，增加血小板-中性粒細(xì)胞聚集物，從而參與炎癥反應(yīng)。

有實(shí)驗(yàn)表明G-菌脂多糖(LPS)或者G+肽聚糖，與模式識別受體(pattern-recognition receptors，PRR)，如TLR4結(jié)合，或與核苷酸的寡聚化結(jié)構(gòu)域相結(jié)合，通過模式識別受體出發(fā)的細(xì)胞內(nèi)信號通路，識別PAMP，從而激活NF-κB，迅速并且產(chǎn)生大量的炎癥介質(zhì)，同時(shí)誘導(dǎo)促凝血活性，如組織因子的表達(dá)[13]。脂多糖除了可刺激血小板通過TLR4釋放細(xì)胞因子，還可增加體內(nèi)功能性TLR4的表達(dá)[14]，參與抗原識別，也可刺激血小板產(chǎn)生血小板殺菌蛋白。同時(shí)TLR4的表達(dá)還可以促進(jìn)體內(nèi)腫瘤壞死因子-α的表達(dá)，參與炎癥反應(yīng)。

而TLR2可識別革蘭氏陽性菌、分枝桿菌及真菌的PAMP。血小板TLR2能促進(jìn)血小板表面P-選擇素和整合蛋白Ⅱb/IIIa的表達(dá)，與此同時(shí)還能產(chǎn)生活性氧，參與炎癥過程[15-16]。

TLR5、TLR6分別能識別細(xì)菌的鞭毛及支原體的雙酰基脂肽；TLR9可識別細(xì)菌或病毒的未甲基化的CpG DNA等。病原體入侵后，TLR識別病原微生物，并和相應(yīng)的配體節(jié)后產(chǎn)生信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的級聯(lián)效應(yīng)，相應(yīng)的調(diào)控炎癥反應(yīng)。

6 各種細(xì)胞因子/趨化因子

在受到炎癥刺激后，血小板活化，可產(chǎn)生和釋放多種具有調(diào)節(jié)炎癥作用的化學(xué)激動(dòng)劑，如PF4、β-TG、MIP-1α等，這些細(xì)胞因子/趨化因子協(xié)助下血小板直接或間接的在炎癥反應(yīng)過程中起著重要的作用。

血小板第4因子(platlet factor 4，PF4/CXCL4)是由血小板α顆粒合成的一種特異蛋白質(zhì)，是一種多肽的四聚體，易結(jié)合并中和肝素。以往的研究著重在其易結(jié)合于血管內(nèi)皮細(xì)胞表面的硫酸乙酰肝素上，以減慢凝血酶滅活過程，促進(jìn)血栓形成。而現(xiàn)有研究表明，在肝素誘導(dǎo)的血小板減少綜合征，PF4與肝素結(jié)合，形成一種可被IgG識別的新生抗原。同樣的，可溶性PF4能結(jié)合細(xì)菌，并通過IgG在效應(yīng)細(xì)胞形成新的識別部位，尤其是在革蘭氏陰性菌上，PF4與脂多糖的雙磷酸酯A有親和力。而新形成的復(fù)合物被吞噬細(xì)胞吞噬。因此，血小板在清除某種細(xì)菌上起了一定的作用[17]。也有研究表明，PF4能促進(jìn)單核細(xì)胞存活，使單核細(xì)胞耐受凋亡，并誘導(dǎo)使其分化成巨噬細(xì)胞。另外PF4能提高中性粒細(xì)胞的粘附至未受刺激的內(nèi)皮細(xì)胞及顆粒釋放，調(diào)控炎癥反應(yīng)[18]。

血小板起源的β-血小板球蛋白(β-TG/CXCL7)，在誘導(dǎo)刺激的情況下，由α-顆粒釋放入血漿中，它能夠刺激并抑制中性粒細(xì)胞的活性[19]，調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)。

血小板起源的巨噬細(xì)胞炎性蛋白1α(MIP-1α/ CCL3)對單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞及T細(xì)胞有強(qiáng)大的聚集作用，在炎癥反應(yīng)中能趨化白細(xì)胞到病變部位聚集，并且能刺激嗜堿性粒細(xì)胞釋放組胺[20]，從而影響炎癥反應(yīng)。

分泌的調(diào)節(jié)蛋白(RANTES/CCL5)可在P-選擇素的介導(dǎo)下沉積于微血管、內(nèi)皮系統(tǒng)及單核細(xì)胞上，誘導(dǎo)如單核細(xì)胞整合素活化，使其趨向炎癥部位，同時(shí)誘導(dǎo)其產(chǎn)生促炎介質(zhì)，調(diào)控炎癥反應(yīng)[21]。

另外，有研究表明人類血小板還能表達(dá)多種功能性的細(xì)胞因子受體，如CCRl、CCR3、CCR4、CXCR4等，當(dāng)其與配體結(jié)合后，通進(jìn)一步激活血小板，從而引起血小板聚集和炎癥介質(zhì)的釋放等反應(yīng)[22]。其中這些受體中，研究最深入的當(dāng)屬CCR3，它通過與其配體RANTES、MIP-1、MIP-2、MIP-4等的相互作用對嗜酸性粒細(xì)胞、嗜堿性粒細(xì)胞、肥大細(xì)胞和Th2細(xì)胞趨化和激活，調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)。

7 白介素

活化的血小板可表達(dá)IL-1和IL-6，其中主要以IL-1β為主。其能誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)粘附分子，促進(jìn)單核細(xì)胞、中性粒細(xì)胞等粘附到內(nèi)皮細(xì)胞上，同時(shí)促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞合成和分泌趨化因子，進(jìn)一步提高血管通透性和白細(xì)胞募集趨化效應(yīng)，參與炎癥反應(yīng)[23-25]。

8 展 望

綜上所述，越來越多的研究表明，血小板在炎癥中發(fā)揮著重要的作用，血小板被激活后會(huì)釋放大量的細(xì)胞因子，血小板及其活化產(chǎn)物參與對細(xì)菌進(jìn)行監(jiān)測及應(yīng)答，在炎癥的發(fā)生發(fā)展中起了關(guān)鍵作用，直接或間接地參與宿主抗感染防御過程。這為抗血小板藥物在治療炎癥疾病中的應(yīng)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