炎性反應(yīng)在靜脈血栓栓塞癥過(guò)程的相關(guān)研究

閆丹丹 史家欣 李家樹(shù)

靜脈血栓栓塞癥(venous thromboembolism, VTE)由深靜脈血栓(deep venous thrombosis, DVT)和肺栓塞(pulmonary embolism, PE)組成，是一個(gè)多因素的過(guò)程。靜脈血流異常后激活內(nèi)皮細(xì)胞，并與血小板、中性粒細(xì)胞和單核細(xì)胞協(xié)同作用，在完整的靜脈內(nèi)傳播血栓[1]。對(duì)血栓的快速處理是改善VTE治療和預(yù)后的關(guān)鍵。雖然在臨床上應(yīng)用抗凝療法能夠預(yù)防靜脈栓塞的傳播，但是迄今為止尚無(wú)針對(duì)炎癥而設(shè)計(jì)的相關(guān)治療。許多VTE的臨床和基礎(chǔ)研究提供關(guān)于VTE發(fā)生、發(fā)展中涉及的分子和細(xì)胞機(jī)制。本文將著重回顧白細(xì)胞及其各種亞型、血小板、細(xì)胞因子和趨化因子等在VTE形成和溶解過(guò)程中的作用機(jī)制，以期為探尋更多VTE的治療方法做出一定的參考。

一、炎性反應(yīng)在VTE形成中的作用

1.血流停滯與缺氧：血液是靜脈氧氣唯一來(lái)源，血流停滯和缺氧被認(rèn)為是導(dǎo)致血栓形成的主要機(jī)制[2]。缺氧一方面引發(fā)靜脈壁內(nèi)皮細(xì)胞激活，促進(jìn)黏附受體的表達(dá)和桿棒狀小體成分釋放，促進(jìn)血友病因子(von willebrand factor, vWF)分泌及P-選擇素表達(dá)，從而介導(dǎo)炎性細(xì)胞募集[3,4]。另一方面引起活性氧合成，間接通過(guò)補(bǔ)體系統(tǒng)激活內(nèi)皮細(xì)胞，促使內(nèi)皮細(xì)胞凋亡被核因子NF-κB通路激活，加快局部炎癥的發(fā)生[5]。增加的活性氧能夠活化巨噬細(xì)胞，加速老化有關(guān)DVT的形成[6]。

2.白細(xì)胞：白細(xì)胞與活化靜脈內(nèi)皮細(xì)胞間的作用構(gòu)成血栓形成的主要部分。靜脈血流受限會(huì)引起白細(xì)胞的快速募集。下腔靜脈狹窄1h后，白細(xì)胞開(kāi)始滾動(dòng)并黏附于內(nèi)皮細(xì)胞，5～6h后覆蓋整個(gè)細(xì)胞表面。檢查已形成48h后的靜脈血栓時(shí)，發(fā)現(xiàn)白細(xì)胞是主要細(xì)胞成分[7]。靜脈血栓內(nèi)表達(dá)Ly6hi髓過(guò)氧化物酶的中性粒細(xì)胞占累積白細(xì)胞的70%，而Ly6G-F4/80+單核細(xì)胞占剩下的30%，淋巴細(xì)胞幾乎不存在，表明髓系白細(xì)胞在DVT中活躍聚集。

P-選擇素對(duì)VTE有預(yù)測(cè)作用。白細(xì)胞募集依賴于靜脈內(nèi)皮細(xì)胞管腔一側(cè)的P-選擇素的暴露，當(dāng)P-選擇素缺乏時(shí)，募集的白細(xì)胞降低了幾個(gè)數(shù)量級(jí)。盡管活化的血小板表達(dá)P-選擇素，助力白細(xì)胞浸潤(rùn)到血栓，但血小板本身衍生的P-選擇素在白細(xì)胞募集中的作用并不突出[7]。

3.中性粒細(xì)胞:中性粒細(xì)胞為最早被吸引到血栓中的白細(xì)胞亞型之一。在PE實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，浸?rùn)肺動(dòng)脈壁的中性粒細(xì)胞水平在2天達(dá)到峰值，8天后恢復(fù)至基線水平[8]。中性粒細(xì)胞募集到靜脈壁后會(huì)被激活形成一種由DNA、組蛋白和分泌顆粒成分等組成的網(wǎng)狀細(xì)胞外結(jié)構(gòu)，叫作中性粒細(xì)胞胞外陷阱(neutropuil extracellular traps, NETs)[9]。中性粒細(xì)胞-血小板間的相互作用促進(jìn)NETs的產(chǎn)生，進(jìn)一步支持異常血栓形成。

NETs與靜脈血栓的形成密切相關(guān)[10]。NETs可以通過(guò)Toll樣受體激活炎癥，觸發(fā)靜脈血栓形成。Toll樣受體-9是一種信號(hào)模式，這種模式識(shí)別受體的缺乏與大面積靜脈血栓的增加有關(guān)，與狹窄無(wú)關(guān)[11]。NETs是獨(dú)立于纖維蛋白網(wǎng)絡(luò)中黏附血小板和紅細(xì)胞的支架，它促進(jìn)血栓形成的另一機(jī)制是增強(qiáng)凝血級(jí)聯(lián)反應(yīng)并降低抗凝活性。中性粒細(xì)胞通過(guò)結(jié)合FXⅡ因子和釋放NETs來(lái)支持凝血級(jí)聯(lián)的激活，同時(shí)中性粒細(xì)胞彈性蛋白酶和其他同NETs相關(guān)的蛋白酶會(huì)降解抗凝劑，證明血栓中的中性粒細(xì)胞對(duì)DVT隨后的增殖必不可少[12]。

4.單核細(xì)胞-吞噬細(xì)胞:被募集到靜脈壁的單核細(xì)胞和中性粒細(xì)胞是組織因子(tissue factor, TF)的主要來(lái)源。在一項(xiàng)基礎(chǔ)研究中，中性粒細(xì)胞表達(dá)TF信號(hào)很弱，而單核細(xì)胞顯示出強(qiáng)烈的TF信號(hào)[13]。與中性粒細(xì)胞比較，單核細(xì)胞更可能是TF的來(lái)源。

巨噬細(xì)胞是吞噬細(xì)胞的一種，它有兩種表型，M1型與促炎性細(xì)胞因子和組織損傷有關(guān)，M2型與抗炎性細(xì)胞因子和組織修復(fù)有關(guān)，兩者分別參與靜脈血栓形成的早期和晚期[14]。巨噬細(xì)胞在PE后大鼠的右心室損傷和重構(gòu)中起核心作用[15]。病程早期，髓過(guò)氧化物酶和基質(zhì)金屬蛋白酶-9活性升高，肌鈣蛋白釋放，組織學(xué)顯示巨噬細(xì)胞的存在。隨后幾周內(nèi)，右心室流出道收縮功能下降，并隨著心肌細(xì)胞的壞死、膠原沉積和新生血管的出現(xiàn)而變得透明。PE后，肺動(dòng)脈壁內(nèi)巨噬細(xì)胞的數(shù)量增加，并在1天內(nèi)達(dá)到峰值，4天內(nèi)恢復(fù)到基礎(chǔ)水平。

5.血小板：血小板是靜脈血栓的主要參與者，在限流后早期被招募，參與天然免疫細(xì)胞的穩(wěn)定積累[7]。沒(méi)有血小板的存在，血栓形成不會(huì)產(chǎn)生。炎性反應(yīng)中血小板的參與同細(xì)胞因子和趨化因子的釋放有關(guān)，上述因子吸引白細(xì)胞并促進(jìn)損傷部位的內(nèi)皮黏附。血小板可能通過(guò)形成血小板-白細(xì)胞聚集體和白細(xì)胞相互作用，這些結(jié)合是通過(guò)激活血栓形成中細(xì)胞表面表達(dá)的黏附蛋白實(shí)現(xiàn)的。

在DVT形成中，血小板直接黏附在活化的內(nèi)皮細(xì)胞或白細(xì)胞上，形成小型異性聚集[7]。血小板通過(guò)vWF與暴露的膠原結(jié)合，之后是A3結(jié)構(gòu)與膠原的粘連，導(dǎo)致其A1結(jié)構(gòu)域的結(jié)構(gòu)改變。隨后改變的vWF的A1結(jié)構(gòu)域與血小板表面糖蛋白受體Ib-IX-V的GPIb較大的亞基結(jié)合，在該位點(diǎn)形成穩(wěn)定的血小板單層。表面受體GPVI和血小板整合素α2β1的激活通過(guò)釋放腺苷二磷酸和血栓素A2等活性分子來(lái)增強(qiáng)血小板的活化。激動(dòng)劑和血小板受體與纖維蛋白網(wǎng)結(jié)合的雙重鞏固效應(yīng)導(dǎo)致血小板堵塞或血栓的產(chǎn)生。較大體積的血小板有更多的表面受體，加速血小板間的相互作用和血凝塊的增殖，促進(jìn)栓塞的傳播[16]。

血小板在自發(fā)性靜脈血栓形成中起關(guān)鍵作用。在Heestermans等[17]的實(shí)驗(yàn)中，無(wú)法檢測(cè)到任何與影響中性粒細(xì)胞耗竭相關(guān)的表型。此外，在血小板耗盡的小鼠中未檢測(cè)到血栓，所以該研究推測(cè)血小板對(duì)于纖維蛋白的大量生成和血栓的形成特別重要。

除促凝血活性，招募的血小板還提供重要的促炎刺激，這是各種損傷相關(guān)分子模式的重要來(lái)源[18]。高遷移率族蛋白B1是一種促炎核蛋白，被招募到血管壁后，血小板暴露出高遷移率族蛋白B1，釋放到細(xì)胞外空間時(shí)起到損傷相關(guān)分子模式的作用[19]。血小板釋放損傷相關(guān)分子模式，可促使TF解密，促進(jìn)血栓形成[20]。

6.組織因子、細(xì)胞因子、趨化因子及補(bǔ)體系統(tǒng)等：TF在靜脈血栓形成中或許起關(guān)鍵性作用。TF的凝血觸發(fā)效應(yīng)通過(guò)內(nèi)源性TF途徑抑制物的裂解轉(zhuǎn)化為更持久的凝血激活。TF途徑抑制物通過(guò)與Ⅹa因子結(jié)合并抑制其活性，從而發(fā)揮抗凝功能[21]。

細(xì)胞因子可將內(nèi)皮細(xì)胞的正?？鼓屠w維蛋白溶解(以下簡(jiǎn)稱纖溶)特性改變?yōu)榇龠M(jìn)血栓形成和阻止纖溶的激活狀態(tài)。細(xì)胞因子一般分為抗炎和(或)促炎性細(xì)胞因子。促炎性細(xì)胞因子有IL-6、IL-1、IL-8、TNF-α和可溶性CD40配體等[22]。促炎性細(xì)胞因子通過(guò)IL-6誘導(dǎo)肝臟的急性期反應(yīng)。IL-1β主要分布在巨噬細(xì)胞和單核細(xì)胞內(nèi)，是早期炎性反應(yīng)的標(biāo)志物。作為腫瘤壞死因子跨膜超家族成員之一的可溶性CD40配體，可誘導(dǎo)血管細(xì)胞和單核細(xì)胞產(chǎn)生TF，激活天然免疫系統(tǒng)[23]。

趨化因子如CXCL4，被驗(yàn)證與NETs形成有關(guān)[13]。在大鼠PE模型中，趨化因子mRNA表達(dá)水平升高也證明這一點(diǎn)[24]。補(bǔ)體系統(tǒng)是凝血和血小板活化的強(qiáng)烈觸發(fā)因素，血小板的產(chǎn)物是補(bǔ)體級(jí)聯(lián)反應(yīng)的有效引發(fā)劑[25]。推測(cè)補(bǔ)體系統(tǒng)和血栓形成途徑相互激活，從而導(dǎo)致血栓形成。

二、炎性反應(yīng)在VTE溶解中的作用

當(dāng)前關(guān)于炎癥在靜脈血栓溶解的報(bào)道較少。炎癥是VTE形成和溶解的中心，并直接關(guān)系到組織完整性和功能的恢復(fù)。中性粒細(xì)胞在靜脈血栓溶解的早期起關(guān)鍵作用，它存在于靜脈壁和血栓中，是通過(guò)纖維蛋白溶解和膠原溶解開(kāi)啟溶栓的必要條件，而且它能與單核細(xì)胞協(xié)同調(diào)節(jié)纖溶所需纖溶酶的產(chǎn)生及活性[1]。在嚙齒動(dòng)物模型中，中性粒細(xì)胞的耗竭導(dǎo)致靜脈血栓溶解受限，溶栓過(guò)程中伴隨著血栓面積和纖維化數(shù)量的增加[26]。中性粒細(xì)胞積極參與溶栓過(guò)程:大鼠嗜中性粒細(xì)胞減少會(huì)損害PE后血栓溶解，且血栓溶解與中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)同時(shí)發(fā)生[10]。中性粒細(xì)胞數(shù)量在VTE的急性期反應(yīng)性增加，進(jìn)而通過(guò)VTE溶解而減少。VTE中的中性粒細(xì)胞引起雙相免疫反應(yīng)：早期大量中性粒細(xì)胞的激活導(dǎo)致PE后肺或心臟損傷，而晚期其激活對(duì)血栓溶解有很大的幫助[27]。中性粒細(xì)胞也促進(jìn)單核細(xì)胞在血栓中的募集，隨著血栓的成熟，巨噬細(xì)胞最終成為血栓中主要的炎性細(xì)胞[24]。

血栓溶解的后期，分化的巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)到血栓中，產(chǎn)生各式趨化因子、細(xì)胞因子和基質(zhì)降解蛋白酶，促進(jìn)纖維蛋白溶解和組織重塑，最終恢復(fù)血流。將巨噬細(xì)胞趨化蛋白1直接注入實(shí)驗(yàn)性靜脈血栓中，可以刺激血栓溶解，從而導(dǎo)致血栓的再通，但這一過(guò)程與單核細(xì)胞募集無(wú)關(guān)[7]。源自單核-吞噬細(xì)胞釋放的纖溶酶和DNase，促使NETs和纖維蛋白降解，推動(dòng)恢復(fù)血流[11]。抗炎性M2型巨噬細(xì)胞在DVT溶解模型中起主要作用，因?yàn)镃D20陽(yáng)性M2型巨噬細(xì)胞對(duì)膠原分子的內(nèi)吞作用已經(jīng)被證明是體內(nèi)膠原轉(zhuǎn)化的主要途徑[14]。巨噬細(xì)胞作為強(qiáng)大的吞噬細(xì)胞，也有助于清除凋亡的中性粒細(xì)胞和血栓內(nèi)的其他蛋白質(zhì)。

血小板生成素是一種造血細(xì)胞因子，巨核細(xì)胞的激活和血小板釋放的增強(qiáng)主要是由其刺激引起的[25]。IL-6的作用與肝臟中的血小板生成素生成的增強(qiáng)相關(guān)，并通過(guò)膜受體IL-6受體直接作用于巨核細(xì)胞。靜脈血栓炎癥時(shí)，促炎性細(xì)胞因子濃度增加，主要是IL-6濃度增加，導(dǎo)致巨核細(xì)胞倍體增加和胞質(zhì)體積增大，從而導(dǎo)致大量血小板的產(chǎn)生[28]。國(guó)外一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)在全身注射抗體來(lái)中和IL-6能夠加速靜脈血栓的溶解，同時(shí)減少單核細(xì)胞募集和減少靜脈壁纖維化[1]。

TNF-α/TNF-Rp55信號(hào)軸也可以調(diào)節(jié)靜脈血栓的溶解。TNF-Rp55基因的缺失能夠抑制其溶解[29]。Luther等[14]研究證實(shí)，靜脈血栓形成導(dǎo)致大量趨化因子表達(dá)增加，導(dǎo)致效應(yīng)記憶型T細(xì)胞重新聚集到血管壁，這些效應(yīng)記憶型T細(xì)胞以非抗原依賴的方式激活，導(dǎo)致干擾素-γ的局部釋放，干擾素-γ表達(dá)的增加導(dǎo)致單核細(xì)胞和中性粒細(xì)胞重新聚集到凝塊中。此外，單核細(xì)胞和中性粒細(xì)胞的募集顯著降低基質(zhì)金屬蛋白酶-9的表達(dá)，導(dǎo)致血栓的新生血管和再通，最終導(dǎo)致血栓溶解延遲[1]。

三、展 望

本研究總結(jié)了炎性細(xì)胞及其因子在VTE形成與溶解中的作用機(jī)制，但是它們?cè)赩TE形成與溶解過(guò)程中的動(dòng)態(tài)演變過(guò)程尚未闡明清楚。當(dāng)前的靜脈血栓預(yù)防和治療還局限于抗凝、抗血小板聚集等方式，容易發(fā)生出血等不良事件，且大多數(shù)患者需定期至醫(yī)院復(fù)查血凝等指標(biāo)，帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)壓力。炎癥對(duì)靜脈血栓具有雙向作用，探索其復(fù)雜聯(lián)系機(jī)制可以確定新的干預(yù)靶點(diǎn)，也能為今后的抗炎靶向治療提供依據(jù)。未來(lái)需要系統(tǒng)性、大規(guī)模的基礎(chǔ)和臨床試驗(yàn)，探索抗炎能否作為靜脈血栓治療的新方案，并進(jìn)一步明確抗炎的適宜時(shí)機(jī)和最佳劑量，以期為VTE患者的治療帶來(lái)裨益。