作者简介:耿朝晖,男,1976年生,学士,主管技师,主要从事血液学及生物化学检验工作。
通讯作者:吕立夏,联系电话:021-56691101。
血小板是一种多功能细胞,在止血与血栓形成中起着重要的作用。健康人循环血液中的血小板基本处于静息状态,称为静止血小板,形态、代谢和功能都处于未活化状态。当体内静止血小板受到刺激剂作用或与受损的血管壁、血管外组织接触时被激活而成为活化血小板,其外形发生改变并产生黏附、聚集和释放反应。评价血小板活化的指标主要包括:血小板形态的改变、血小板聚集以及血小板成分的释放。目前,已有多种血小板成分或生化改变可作为血小板活化的标志物,如P-选择素、血小板-白细胞聚合物等。
P-选择素(P-selectin,P-sel),又称为α颗粒膜蛋白,主要存在于静止血小板颗粒膜上,而细胞质膜上含量极少,当血小板被激活时,α颗粒膜迅速与质膜或开放管道系统膜融合,P-选择素在质膜上的表达会显著增加,是已知的反应血小板活化和释放反应的最特异性指标,可通过流式细胞术(flow-cytometry,FCM)结合单克隆抗体进行特异检测。循环血液中的活化血小板可通过膜表面的P-选择素与白细胞表面的P-选择素糖基蛋白配体相结合,形成血小板与白细胞聚合物[ 1],因此,检测血小板-白细胞聚合物,也可反映血小板的活化水平。由于在体内活化血小板膜上的P-选择素可快速流失,但却继续在循环血液中发挥功能。而血小板-白细胞聚合物中,活化血小板与单核细胞结合比与中性粒细胞结合较早,且血小板与单核细胞聚合物所占比率远大于血小板与中性粒细胞聚合物[ 2~ 4],因此,血小板与单核细胞聚合物作为活化血小板的标志物正越来越受到重视。
血小板-单核细胞聚合物(PMA)的形成主要依赖于血小板的活化,有时也依赖于单核细胞的活化。当血小板激活时,活化血小板表面膜糖蛋白迅速出现重新分布、分子结构变化等一系列生化反应,导致血小板发生黏附、聚集反应,同时发生释放反应。表面P-选择素表达增多,GPⅡb/Ⅲa复合物获得受体活性,溶酶体颗粒膜蛋白表达增加。活化血小板通过P-选择素、GPⅡb/Ⅲa复合物、CD154与单核细胞表面P-选择素糖基蛋白配体(P-selectin glycoprotein ligand-1,PSGL-1)、CD11b/CD18、CD40等结合,形成PMA。研究者[ 5]应用体外抗体抑制试验,揭示出PMA形成的过程中,P-选择素与PSGL-1的结合起着决定性作用。
PMA形成可使血小板生成血小板源性生长因子(platelet-derived growth factor,PDGF)及其代谢产物增多,同时上调血小板表面CD41(GPⅡb/Ⅲa)的表达,使血小板间的同源聚合增加,聚合的血小板团块可堵塞受损的血管部位而阻止出血。PMA可释放单核细胞趋化蛋白,白介素-8(IL-8)、IL-1、Mac-1和组织因子(tissue factor,TF),存在与单核细胞表面的TF成为因子Ⅶ和Ⅶa的受体,并形成TF/Ⅶa复合物,激活凝血系统。另外,PMA可加强血小板与白细胞以及内皮细胞间的相互作用,促进血小板和白细胞在局部损伤的内皮细胞处聚合和激活,促进附壁血栓形成和内膜炎症的发展。聚合物还可形成微血栓阻塞微血管,在再灌注损伤中也起重要作用。
病理研究发现,急性冠状动脉综合征患者的冠状动脉内常常有富含血小板的血栓形成,表明冠状动脉硬化斑块引起血小板活化是急性冠状动脉综合征发病的重要因素之一。近年研究表明,血栓性疾病患者血循环中有血小板与白细胞间异源聚合,PMA在血栓形成、炎症反应过程中起着中心环节的作用[ 6]。而PMA则是目前所知最能反映血小板活化的特异指标。采用流式细胞仪测定PMA可以提供有关患者血栓栓塞风险性、患者体内血小板活化以及患者对溶栓药物治疗的反应性等多方面的资料。Michelson等[ 2]发现,发生急性心肌梗死(AMI)比未发生AMI患者的PMA明显增高( P<0.05);AMI比正常对照的PMA极显著增高( P<0.01),而AMI患者和未发生AMI患者和正常对照的循环CD62P阳性血小板百分率无明显差异( P>0.05),循环血小板中性粒细胞聚合物阳性率增加不明显。Sarma等[ 7]报道,AMI与变异性心绞痛患者PMA明显增加。沙信山等[ 8]通过血瘀证各组,即急性血瘀证组(AMI、急性脑梗死),慢性血瘀证组(症状相对平稳冠心病、脑梗死)和轻型血瘀证组(高血压,短暂性脑缺血发作),与正常组比较PMA数值均增加( P<0.01),急性血瘀证组>慢性血瘀证组>轻型血瘀证组>正常组。PMA数值与血瘀证积分呈正相关关系( r=0.93, P<0.05),说明PMA测定在血瘀证诊断中有着重要意义,并对判断血瘀证轻重、预测心脑血管疾病的发生有一定的价值。另有研究报道,在变异性心绞痛、急性心肌梗死等疾病中PMA可达60%~80%,而正常人仅为4%~14%[ 9]。
Furman等[ 10]研究表明,循环PMA是AMI的早期标记,虽然与肌酸激酶同工酶(CK-MB)、肌钙蛋白I(TnI)水平相比,PMA检测还未能作为常规测量,但联合检测PMA、C反应蛋白(CRP)、TnI等指标对非S-T段抬高急性冠脉综合征(non-ST elevation acute coronary syndromes NSTE-ACS)等早期诊断和治疗提供了更为充分的证据。重要的是,PMA代表了血小板活化新指标,可作为监测和指导急性冠状动脉综合症早期干预和治疗。
血管疾病,尤其是动脉粥样硬化,是糖尿病患者致残和致死的主要原因。糖尿病大大增加了冠心病、脑血管疾病、周围血管病变的风险。糖尿病血管疾病的病理生理涉及内皮细胞,血管平滑肌细胞和血小板的功能异常。由于脂类代谢异常,糖尿病常引起膜流动性降低,且因代谢性酸中毒造成pH值下降、渗透压升高及糖化血红蛋白增多,使红细胞内粘度升高;由于红细胞形态的异常,导致红细胞变形能力降低;由于血小板功能亢进,引起血小板内物质(如ADP、5-羟色胺、血小板因子等)的释放,使其对ADP等诱导剂诱导的血小板聚集率增加。Schafer等[ 11]发现,DM大鼠糖耐量减低期就存在血小板活化。由于血小板活化、高血糖、游离脂肪酸增加、胰岛素抵抗等多种因素的作用,大大增加了糖尿病患者发生血管栓塞风险。Shoji等[ 12]通过测量120例2型糖尿病患者和120例非糖尿病患者中循环PMA的水平,糖尿病患者显著高于非糖尿病患者,且PMA在2型糖尿病患者中明显增加,与糖尿病患者颈动脉粥样硬化的病理生理有关。Elalamy等[ 13]利用流式细胞仪对糖尿病患者(25例1型糖尿病和45例2型糖尿病患者)与25例正常对照者进行血小板-白细胞聚合物检测,发现血小板-中性粒细胞聚合物(PNA)和PMA在糖尿病患者中的百分率显著高于正常对照组( P<0.01),2种标志物在1型糖尿病和2型糖尿病患者间无明显差异。在糖尿病有血管病变组两种标志物的水平均显著高于糖尿病无血管病变组,而且PMA的水平升高比PNA更为明显。李奕萍等[ 14]研究发现糖尿病有血管病变患者PMA百分率及单核细胞表面CD36 荧光强度均显著高于无血管病变患者和健康对照组,且具有良好的正相关性(r为0.582, P<0.01)。血浆中血小板-白细胞聚合物的水平改变,可反映体内血小板活化程度和血栓形成的倾向,由于PMA比PNA的改变更为显著,作为评价血小板活化程度的一种新的指标,在病程监控及疗效预后上具有较高的实用价值。利用FCM为研究活化血小板的分子标志物提供一种快速、准确、可靠、特异的检测方法,使得监测DM患者水平的变化,在控制血糖水平的前提下,应用如噻氯匹定等抗血小板活性药物,在预防糖尿病并发症的发生和发展起到积极的作用。
炎症是一种强有力的血栓刺激物,能使凝血因子增加,抗凝作用降低,并抑制纤维蛋白溶解。炎症介质刺激血小板,使血小板黏附内皮细胞,并与单核吞噬细胞形成聚合物,通过分泌颗粒内容物形成血栓。研究表明,血栓栓塞事件在溃疡性结肠炎(UC)中增加,且许多血栓与UC活动期或并发症事件相关,提示UC患者持续存在高凝状态。即使在缓解期,其在该疾病的发病机制中起到了重要作用。除了止血功能之外,血小板也被证实在溃疡性结肠炎和克隆病中发挥了积极的作用。因此,认为血小板活化的标志物在炎症性疾病中明显升高,独立于疾病的活跃期。Vrij等[ 15]发现,在两组活动期和非活动期UC患者中血小板CD62P的表达,PMA和PNA的百分比均显著高于对照组( P<0.01)。关于炎症与血栓的联系,白细胞与血小板同时起作用。凝血酶激活的血小板与单核细胞和中性粒细胞形成复合物,而这些复合物在炎症和缺血性血管生成的初始阶段起着关键的作用,并有助于炎症的进程[ 16]。
总之,在炎症反应、血栓形成、动脉粥样硬化等病理生理中,血小板作为协助和调节免疫反应的关键物质起着重要作用,而且血小板活化的标志物也已证实在高血压、冠脉综合征、中风和糖尿病等疾病中显著增高。通过测定血小板活化的标志物PMA能用于预测心血管疾病和血栓形成的风险,能用于监测抗血小板治疗的效果和评估临床干预的有效性。
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