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血小板在抗磷脂综合征中的作用

★冲锋献阵★


抗磷脂综合征(APS)虽被广泛研究,但其发病机制仍有不尽之处。然而,β2-糖蛋白I(β2-GPI)作为一种生理作用未知的蛋白,其抗体引起高凝状态致使血栓形成却被广泛认可。认为血小板仅与动脉血栓有关,很显然低估了它,它可能以多种方式参与APS及其血栓的形成。血小板减少症虽不是APS的标准临床表现,但也几乎具有同样的重要性,可能是由抗β2-GPI抗体或抗β2-GPI-β2-GPI复合物直接结合引起的。另外,由于存在可与抗β2-GPI抗体(特别是载脂蛋白E受体2'(apoER2')和糖蛋白Ibα (GPIbα))相互作用的多种受体,血小板可能在APS相关性血栓形成中起关键作用,随后释放出不同的促凝血介质如血栓烷B2、血小板因子4(PF4)和血小板因子4变体(CXCL4L1)。本文着重总结血小板在APS中可能发挥的作用,以供大家进一步研究。

 

抗磷脂综合征(APS)是一种全身性自身免疫性疾病,其特征表现存在于血管性血栓形成和(或)妊娠发病中的至少一种,并可查到至少一种循环抗磷脂抗体(aPL[狼疮抗凝物 (LAC), 抗心磷脂抗体(aCL)和抗β2-糖蛋白I抗体]。β2-糖蛋白I(β2-GPI)是主要决定因素自身抗原,载脂蛋白(载脂蛋白H)由五个简短的共有重复序列组成,称为“sushi”结构域。该蛋白表现出两种不同的构象。在“无活性”循环形式中,C-末端结构域(I)与隐藏免疫系统的关键表位的N末端结构域(V)结合。当分子通过结构域V与阴离子磷脂表面结合时,它以J型构象开放,暴露由特异性自身抗体识别的结构域I表位。在APS患者中,IgG anti-β2-GPI可以结合循环的β2-GPI ,与血小板产生因子4PF4)产生稳定的复合物。这种大分子结构(PF4-β2-GPI-anti-β2-GPI)显著诱导血小板p38MAPK磷酸化,生成凝血恶烷B2,血小板以及GP IIb / IIIa受体的构象变化来激活所有标记。本文将讨论血小板在APS中从血栓形成到血小板减少表现出来的作用。

 

在APS的发病机制中血小板的作用至关重要


虽然APS的发病机制尚未完全了解,但已经阐明了几点。血栓的形成主要由内皮细胞、单核细胞和血小板的直接活化引起的高凝状态所致。血小板活化是APS动脉血栓形成的主要原因之一,可能至少有两种途径参与APS相关的血栓形成。首先,由于可以与抗体相互作用的多个受体的存在,血小板可以促进β2-糖蛋白I的二聚化,从而增强凝血反应。另外,虽然在APS的同一段血管壁上反复形成血栓的原因不是十分清楚,但众多迹象都表明可能与血小板这一因素有关。

 

不管是静脉还是动脉,与形成血栓相关的病理因素都具有局限性,除了APS外,也只有使用激素和高同型半胱氨酸血症等少数情况会满足条件。APS的患者时常会伴有亚临床动脉粥样硬化,而且常常会快速发展(加速动脉粥样硬化)。激活的血小板通过释放大量的活性物质在动脉粥样硬化的发展中起重要作用。在此前提下,APS患者连续活化的血小板可能涉及加速动脉粥样硬化等因素。此外,血小板表面嵌入或包装到微泡中的分子效应物的局部分泌 可能介导了动脉粥样硬化及其血栓的形成。另一方面,具有三重APS抗体阳性和动脉血栓形成的患者,在动脉血栓形成方面,比形成静脉血栓的患者具有更多的危险因素。因此,该组患者可能更容易形成“原位”动脉血栓而不是心源性栓塞。这一观察结果表明,抗血小板药物在预防这些患者血栓形成方面的作用是至关重要的。

 

血小板为首要靶标


APS相关血栓形成中的血小板作用已经在实验模型中得到证实。 APS的小鼠模型已经显示,输注抗β2-GPI抗体可激活内皮细胞、单核细胞和血小板。 然而,抗β2-GPI-β2-GPI复合物仅与血小板血栓结合,而不与内皮结合,这导致血小板活化扩增的现象。 值得注意的是,抑制血小板活化可防止内皮细胞的激活和纤维蛋白的产生。 因此,不仅在体内,血小板是循环抗β2-GPI-β2-GPI复合物的第一靶标,在内皮细胞活化的增强时也依赖于血小板血栓。

 

不清楚为什么凝胶滤过血小板的洗脱液和静止APS抗凝治疗患者的血小板裂解液不含有αCL抗体,也没有LAC活性。这些发现提示,aPL抗体与这些患者的循环血小板不相关。一个可能的原因是,aCL抗体只在血小板活化后才能结合血小板膜的脂质成分。事实上,主要的结合目标是暴露于血小板上的抗β2-GPI抗体,并可接近的血小板脂质膜的内部小叶中的阴离子磷脂磷脂酰丝氨酸(PS)、磷脂酰肌醇(PI)和磷脂酰乙醇胺(PE)激活(图1)。Prolele支持血小板作为APS产生血栓形成的第一个因素,也得到了APS患者内皮功能无相关危险因素与年龄和性别匹配对照相似的事实的支持。事实上,与其他全身慢性自身免疫性疾病不同,在原发性APS(PAPS)中,肱动脉血流介导的扩张 通常被用于评估内皮功能。这些研究结果支持将血小板活化作为导致APS凝血级联和血栓形成活化的第一个靶点的假设。



图1.β2-糖蛋白I(β2-GPI)和PF4之间的相互作用允许抗β2-GPI抗体的识别。这种大分子结构诱导载脂蛋白E受体2'(apoER2')和糖蛋白Ibα依赖性的血小板活化。P38MAPK磷酸化,血栓素B2产生,P-选择素和糖蛋白IIb / IIIa表达揭示了这一事实。此外,趋化因子PF4和CXCL4L1增加。 最后,血小板膜暴露出阴离子磷脂磷脂酰丝氨酸(PS)、磷脂酰乙醇胺(PE)和磷脂酰肌醇(PI)。


血小板受体


与β2-GPI和抗β2-GPI抗体相关的血小板活化信号通路由血小板膜受体介导。其复合物的组合有助于载脂蛋白E受体2'(apoER2')和糖蛋白Ibα(GPIbα)依赖性的血小板活化。ApoER2' 和GPIbα是β2-GPI的两种血小板受体,其依次与抗β2-GPI抗体交联。由磷酸化的p38MAPK、血栓形成表型、 GP Ⅱb/Ⅲa构象变化、P-选择蛋白和生成的血栓素B2相互作用诱导了血小板信号通路的活化。通过FcγRIIa活化的血小板也参与血栓形成的发病机制。CD40L-抗CD40L和β2-GPI-抗β2-GPI复合物已经被验证,在人FcγRIIa的转基因小鼠模型中能够诱导严重的血小板减少和休克。然而,鸟嘌呤核苷酸交换因子CA1DAG-GEFI的缺陷,通过Rap1(小GTP酶)的FcγRIIa信号传导和P2Y12的抑制作用,可以保护小鼠避免遭受免疫复合物介导的血栓形成和血小板减少症,而Rap1的完全活化必需要有ADP的Gi偶联受体参与。

 

血小板和P-选择蛋白


选择蛋白(Selectins)是一组介导白细胞粘附的三种不同的膜糖蛋白。P-选择蛋白也称为CD62,最初在血小板α-颗粒内发现,之后也发现于内皮的Weibel-Palade颗粒内。它介导活化了白细胞在内皮细胞上的附着和滚动。在血小板上,P-选择蛋白有助于将白细胞募集以形成血栓,由于其暴露于活化血小板的质膜中,因此被认为是血小板活化的标志物。P-选择蛋白被用来表达测定APS患者抗β2-GPI抗体的血小板活化。然而,已经引起关注的是,只有在肽6(TRAP6)的凝血酶受体激活剂的亚阈值浓度存在下,这些抗体才能诱导血小板P-选择蛋白表达的增加。此外,在APS的灾难性阶段期间分离的抗β2-GPI抗体可导致更大的TRAP6增强的血小板活化。这有可能是灾难性抗磷脂综合征(CAPS)相关的严重微血管血栓形成的原因。

 

除了血小板P-选择蛋白外,内皮P-选择蛋白还通过涉及P-选择蛋白糖蛋白配体-1(PSGL-1)的机制参与APS相关性的血栓形成。PSGL-1的粘蛋白样区域中可变数目的串联重复序列(VNTR)的多态性与APS患者的血栓形成呈正相关。与没有血栓发生或对照组的人群相比,已有血栓形成的患者其B等位基因(由15个重复组成)的频率有显著性的升高。另外,杂合等位基因(特别是基因型AB,分别具有16(A) 和15(B)重复)会增加APS患者发生静脉和动脉并发症的风险。这种模式可能导致PSGL-1的多肽链长度不同,并且改变P-选择蛋白及其配体之间的关系。就内皮P-选择蛋白基因而言,编码区的N562D多态性(特别是基因型DN )与血栓形成的风险相关性更高。有血管问题的APS患者要比没有血栓发生或对照组的人群更风险更大。

 

血小板和补体


为了解释APS中血栓形成的发病机制,一些作者将注意力集中在由aPL抗体诱导的补体激活上。与对照组相比,APS和系统性红斑狼疮(SLE)中存在IgG、aPL和IgG抗β2-GPI与异源(heterologous)的血小板增强的补体固定(特别是用于APS和C4d的更高的C1q沉积)相关。

 

血小板微粒


血小板微粒(MPs)是来自活化或凋亡的细胞表面释放的小的膜结合囊泡。不同的触发因素可以诱导许多疾病状态下的MPs的形成,如细胞因子或缺氧。作为血小板片段,这些颗粒由负电荷的磷脂合成,负载有受体、酶和粘附分子,并提供用于激活凝血途径的促凝血剂表面。

 

Breen等研究证实,与健康对照相比,aPL / APS患者血小板MPs明显增加,尤其是血栓并发症患者。同时也证实,血管损伤后内皮细胞衍生的MPs可能参与血小板过度反应和聚集。在小鼠模型中,MPs以CD36依赖的方式结合血小板,使其通过低剂量的激动剂(例如ADP)致敏。MPs表面上的PS很可能为内源CD36配体,这也解释了在APS血栓中发现的大量MPs的原因。

 

血小板衍生的趋化因子


血小板激活后可以测量许多趋化因子。尤其是PF4(也称为CXCL4)和非等位变体(nonallelic  variant)(CXCL4L1)两种小细胞因子,在活化血小板聚集时,由α-颗粒释放。这些四聚体趋化因子促进血液凝固和抑制血管生成。PF4四聚体由人血小板分泌,但释放时,增强APS患者抗β2-GPI和β2-GPI的相互作用。APS患者的趋化因子浓度比健康对照组的高,表明其与该综合征的临床表现相关。此外,轻度和次轻度的APS(primary andsecondary  APS) 血浆中趋化因子的含量并没有差异,也说明APS血浆中的这些趋化因子并非处于潜伏状态。在三重抗体阳性(aCL加aβ2-GPI加LAC)和/或血小板减少症的患者血浆中可以发现较高浓度的CXCL4L1。然而,在遭受痛苦的重症APS患者血浆中,能够找到极高浓度的趋化因子。这些数据表明CXCL4L1可能与APS相关的血管病变有关,但其在这些临床表现中的病理机理尚未明确。

 

CAPS(恶性抗磷脂综合征(CAPS))中的血小板


1%左右的APS患者会表现出非常少见的可危机生命的CAPS。CAPS定义为:在一周内,患者出现多个血栓或者出现“血栓风暴”,至少影响三个器官、系统和/或组织,并通过组织病理学确认至少一个器官或组织出现小血管闭塞。

 

研究表明,重症APS患者的抗β2-GPI抗体比静止期患者的抗β2-GPI抗体更易于活化血小板,这可能与β2-GPI的不同结构域有关。此外,FcγRIIIa的抑制会消除抗β2-GPI抗体诱导过多的血小板活化,暗示FcγRIIIa参与血小板的活化。

 

血小板减少症的相关性


血小板计数小于150×109/L为血小板减少症。这是APS最常见的非标准表现,发生频率在20-50%之间病例。虽然少数APS患者的血小板减少症比较严重,可能需要积极治疗,但大多数患者通常较轻(70-120×109/L),且良性,无需干预。另一方面,尽管中度血小板减少并不会对APS血栓形成的治疗策略产生影响,但出血风险的存在,也困扰着临床抗凝治疗。

 

与aPL抗体相关的血小板减少症的发病机制尚不清楚。可能与血小板过多破坏或异常聚集有关。

 

研究证实,通过aPL诱导血小板活化和针对其膜糖蛋白的抗体破坏血小板是导致APS中血小板计数降低的主要免疫机制。多种抗体可能参与引起血小板减少症。事实上,与PAPS患者相比,血小板减少症在次轻度APS(SLE相关APS)患者中更为常见。此外,最近的一份研究表明,法国的特发性血小板减少性紫癜(ITP)的患者中,2.5%与SLE有关,0.3%与APS有关。由此看来,aPL阳性的ITP患者可以作为受试亚组,与ITP患者采用相同的治疗方式。

 

然而,其它研究未能证明,PAPS患者和SLE患者或伴有APS的狼疮样疾病的患者具有流行病学意义上的显著不同,这提示其发病机制多样化。除了实验室检查发现IgM/G抗CL,IgM/G抗β2-GPI持续增高和LAC阳性外,没有其它显著的不同症状。另一个有关APS血小板减少症的机理假说是,其与脾或门静脉形成血栓致脾肿大有关。试图将血小板减少症与白细胞减少症相关联尚缺乏强有力的证据。此外,已介绍的几种血小板减少症是APS的独特表现,

 

平均血小板体积


不仅血小板的数量,其体积也可能与APS并发症有关。平均血小板体积(MPV)具有高度遗传性状,遗传成分约占MPV变异的51%。MPV和心血管疾病之间的相关性仍无定论。有学说认为:MPV曾大使血小板具有的高活性、细胞内更高水平的TXA2和促凝血剂表面积的增加,构成了形成血栓的强大风险,当然此学说仍需验证。

 

APS患者,特别是三联阳性的患者其MPV明显高于对照组。此外,MPV值高于7.4 fl就被认为是APS患者血栓形成复发的独立预测因子。但MPV作为APS血栓形成风险的预测因子仍有待进一步研究。

 

抗血小板治疗


目前,APS患者的主要治疗策略是长期抗凝治疗。对于患者来说,尽管这是唯一被证明是有效的方式,但治疗失败和出现并发症出血却并不少见。由于血小板可能在APS的临床表现中起核心作用,所以抗血小板药物的使用,可以改善治疗效果,尤其是在动脉血栓形成的时候。

 

干扰血小板聚集的其他药物可能在预防血栓栓塞中显示出益处。为此,能抑制血小板聚集和抑制抗β2-GPI抗体与磷脂双层结合的双重作用的羟氯喹就特别令人关注。Abciximab,一种抗糖蛋白IIb / IIIa单克隆抗体,被认为可以对特殊APS患者(如CAPS患者)的aPL增强血栓形成的功能加以消除。

 

结论


血小板参与APS的发病机制和临床表现,特别是动脉和微血管的血栓形成。研究其在APS患者血栓形成机制中的含义,可能对阐明致病机制并转化为备选治疗方案非常重要。

 

血小板激活可能是血栓形成过程中的第一步,接着是PS、PI和PE的暴露。抗β2-GPI-β2-GPI复合物的活化以apoER2'和GPIbα依赖性方式发生,并引起内皮细胞活化。在血小板表面上的FcγRIIa可能在血栓形成的发病机制中起重要作用。可以通过PSGL-1基因的粘蛋白样区域中的VNTR多态性(基因型AB)和内皮P-选择蛋白基因的编码区域的N562D多态性(基因型DN)等导出先天易感性。在这种观点中,先天易感性可能部分解释APS患者同一血管壁反复形成血栓的原因。

 

APS中的血小板激活已被研究证实。包括以下内容:在APS患者中发现微粒数量的增加,从而提供用于激活凝血途径的促凝血表面;在抗β2-GPI抗体存在下用TRAP-6刺激后,P-选择蛋白在血小板表面上的过表达;在血小板活化期间释放的高水平的血小板趋化因子,例如PF4和CXCL4L1;观察到MPV的增加及其与APS血栓形成的相关性,上述原因导致APS。

 

不同的致病机制可以解释血小板减少症。 其中,自身免疫可能是SLE相关APS患者中最重要的因素。

 

APS表现中血小板发挥的关键作用是由几个实验模型支持。 然而,它们在APS相关性血栓形成发病机制中的作用应得到广泛的研究。

 

参考文献:Baroni GBanzato ABison EDenas GZoppellaro GPengo V. The role of platelets in antiphospholipidsyndrome. 2017 Mar 7:1-5.


彩铅配图:子陌

编辑推送:大树


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