Science:血小板,炎癥的煽動(dòng)者
日期:2014-12-08 09:12:13
在局部炎癥反應(yīng)過(guò)程中,稱作為中性粒細(xì)胞(neutrophils)的白細(xì)胞結(jié)合到血管壁上,并沿著血管壁爬行。這使得中性粒細(xì)胞能夠向著感染遷移:細(xì)胞找到有利的位置從而離開血管,遷移到感染組織中,在那里它們吞食病原體。根據(jù)發(fā)表在12月4日《科學(xué)》(Science)雜志上的一篇文章,啟動(dòng)這一過(guò)程需要活化血小板與中性粒細(xì)胞伸入到血流中、像觸角一樣的一種蛋白PSGL-1相結(jié)合。當(dāng)中性粒細(xì)胞無(wú)法結(jié)合血小板時(shí),它們不能正常遷移,炎癥會(huì)減少。
加拿大卡爾加里大學(xué)免疫學(xué)家Paul Kubes(未參與該研究)說(shuō):“這是一個(gè)非常有趣的概念,血小板在炎癥及調(diào)控中性粒細(xì)胞生物學(xué)中居然如此重要。我認(rèn)為人們已開始意識(shí)到血小板在免疫中正變得越來(lái)越重要。”
論文的共同作者、西班牙國(guó)家心血管研究中心(CNIC)免疫學(xué)家Andrés Hidalgo,將中性粒細(xì)胞和血細(xì)胞之間的這種相互作用稱作為檢查點(diǎn):它向中性粒細(xì)胞證實(shí)了這里有一種機(jī)體損傷。炎性細(xì)胞因子刺激了血管壁活化,以及中性粒細(xì)胞結(jié)合血管壁,但僅這還不足以激活整個(gè)炎癥反應(yīng)?;罨“宓拇嬖诒砻髁擞醒軗p傷。Hidalgo說(shuō):“不僅血管在這一局部位置激活表明有損傷,你還需要循環(huán)來(lái)告訴你確實(shí)有點(diǎn)不對(duì)勁。”
流行病學(xué)和動(dòng)物數(shù)據(jù)日益表明,血小板參與了病理性的炎癥。事實(shí)上,阿司匹林能夠預(yù)防心臟病發(fā)作就是因?yàn)樗蓴_了血小板。研究人員試圖利用活體顯微鏡檢查在活體動(dòng)物中顯像中性粒細(xì)胞和血小板的關(guān)系。
研究人員檢測(cè)了麻醉小鼠的提睪肌。當(dāng)他們用腫瘤壞死因子α (TNFα)來(lái)處理小鼠誘導(dǎo)炎癥時(shí),如預(yù)期的那樣,中性粒細(xì)胞被招募結(jié)合到了炎癥血管壁上。這觸發(fā)了中性粒細(xì)胞前后緣裝備上不同的一組蛋白而變得不對(duì)稱。
研究人員發(fā)現(xiàn)血小板往往粘附著中性粒細(xì)胞的后緣進(jìn)入到血管內(nèi),血小板頻繁地碰撞并粘附它。當(dāng)研究人員敲除小鼠的配體PSGL-1時(shí),血小板不再粘附中性粒細(xì)胞的后緣。同樣,只有表達(dá)P-selectin受體的活化血小板能夠結(jié)合PSGL-1,表明這些蛋白質(zhì)在介導(dǎo)中性粒細(xì)胞和血小板的互作中起作用。
當(dāng)研究人員阻斷P-selectin結(jié)合PSGL-1時(shí),他們發(fā)現(xiàn)沿著血管內(nèi)表面爬行的中性粒細(xì)胞少很多。各種減少血液中血小板或抑制PSGL-1活性的實(shí)驗(yàn)都具有相似的影響,表明中性粒細(xì)胞需要通過(guò)PSGL-1來(lái)結(jié)合血小板啟動(dòng)正常爬行。
由于爬行是中性粒細(xì)胞移行穿過(guò)血管、進(jìn)入組織的必要條件,接下來(lái)研究人員嘗試確定了阻礙中性粒細(xì)胞和血小板的互作是否會(huì)改善小鼠的炎性疾病。
以往有人證實(shí)在急性肺損傷模型中當(dāng)不存在中性粒細(xì)胞或血小板時(shí)損傷減小。研究人員對(duì)急性肺損傷小鼠的肺臟進(jìn)行了活體成像,發(fā)現(xiàn)阻斷PSGL-1介導(dǎo)的血小板結(jié)合可在某種程度上降低小鼠的死亡風(fēng)險(xiǎn)。在注射細(xì)菌蛋白的小鼠中,阻斷血小板和中性粒細(xì)胞的互作可減少肝損傷。并且阻斷這些互作可以改善小鼠對(duì)中風(fēng)的反應(yīng)。
最后,研究人員證實(shí)阻斷血小板和中性粒細(xì)胞之間通過(guò)PSGL-1的互作,可以減少中性粒細(xì)胞胞外誘捕網(wǎng)(neutrophil-derived extracellular traps,NETS)水平。NETS是中性粒細(xì)胞拉伸的一種纖維網(wǎng)絡(luò),能夠中和病原體。
Kubes說(shuō):“就成像量來(lái)說(shuō)這篇論文本身就是一項(xiàng)創(chuàng)舉。”不過(guò)他指出,應(yīng)當(dāng)更全面地確定抑制中性粒細(xì)胞和血小板相互作用所造成影響的特征。舉例來(lái)說(shuō),Kubes說(shuō)他想知道終止這些相互作用是否能阻止中性粒細(xì)胞離開血管遷移到感染組織處。
Kubes說(shuō),在血管損傷小鼠模型中阻斷中性粒細(xì)胞與血小板的互作其影響是有趣的。Hidalgo認(rèn)為,在人類中阻斷這些互作有可能幫助罹患與炎癥相關(guān)的一些血管疾病,例如心臟病和中風(fēng)的患者。尤其是阻斷PSGL-1,而非敲除血小板或中性粒細(xì)胞的功能,可以減少干擾這些重要細(xì)胞所造成的有害副作用。
“對(duì)于炎癥的調(diào)控以及抑制和終止炎癥我們?nèi)匀恢跎?。我們?nèi)栽谠O(shè)法闡明所有這些不同的檢查點(diǎn),”Kubes說(shuō)。