梁燕冰 綜述，廖品琥 審校

(右江民族醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院呼吸科，廣西百色 533000)

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·綜述·doi:10.3969/j.issn.1671-8348.2016.27.044

內(nèi)皮細(xì)胞蛋白C受體與膿毒癥關(guān)系的研究進(jìn)展*

梁燕冰 綜述，廖品琥△審校

(右江民族醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院呼吸科，廣西百色 533000)

膿毒癥;內(nèi)皮細(xì)胞蛋白C受體；活化蛋白C

膿毒癥是臨床常見(jiàn)、由感染引起的全身性炎癥反應(yīng)綜合征(SIRS)，易發(fā)展成為嚴(yán)重膿毒癥和膿毒癥休克，甚至多器官功能障礙(MODS)。其病情發(fā)展迅速、治療費(fèi)用高，醫(yī)療資源消耗大，病死率高[1-2]。在膿毒癥病情發(fā)展過(guò)程中，凝血系統(tǒng)的紊亂、尤其蛋白C系統(tǒng)功能的異常尤為突出。蛋白C系統(tǒng)主要包括蛋白C(PC)、內(nèi)皮細(xì)胞蛋白C受體(EPCR)、蛋白S(PS)血栓調(diào)節(jié)蛋白(TM)及凝血酶，其終產(chǎn)物均為活化蛋白C(APC)。EPCR參與了PC的活化和膿毒癥的發(fā)生發(fā)展過(guò)程，下文簡(jiǎn)述EPCR的一般性質(zhì)及其在膿毒癥中的作用。

1　EPCR的一般性質(zhì)

EPCR是PC/APC的高親和力內(nèi)皮細(xì)胞表面受體，主要表達(dá)于大血管以及大部分小動(dòng)、靜脈的內(nèi)皮細(xì)胞表面[3]。雖然EPCR最初僅被界定為內(nèi)皮細(xì)胞受體，但在血管平滑肌細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、單核細(xì)胞、角化細(xì)胞、海馬神經(jīng)元、心肌細(xì)胞、胎盤(pán)滋養(yǎng)層細(xì)胞也可檢測(cè)到它的表達(dá)[4]。

1.1EPCR的基因結(jié)構(gòu)人EPCR基因(PROCR)位于20號(hào)染色體q11.2，全長(zhǎng)約8 kb，含4個(gè)外顯子和3個(gè)內(nèi)含子，可編碼由238個(gè)氨基酸組成的蛋白。第一個(gè)外顯子(1～24氨基酸殘基)可編碼信號(hào)肽及5′非翻譯區(qū)，第二(24～108氨基酸殘基) 和第三個(gè)外顯子(108～201氨基酸殘基)則編碼絕大多數(shù)胞外區(qū)域，而第四外顯子(201～238氨基酸殘基)編碼3′非翻譯區(qū)和剩余的蛋白[5]。EPCR基因5′ 側(cè)翼序列有兩個(gè)主要的轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)，分別位于TATA盒元件下游的79 bp和82 bp處[6]。該區(qū)域還存在多個(gè)轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點(diǎn)Sp1，對(duì)EPCR的表達(dá)具有重要作用[7]。EPCR基因的變異主要在內(nèi)含子1的位點(diǎn) C2532T、內(nèi)含子 2多態(tài)性的C6333T、外顯子3多態(tài)性的C6622T、3′UTR多態(tài)性的C4078G和外顯子4多態(tài)性的A6936G[8-11]。

1.2EPCR蛋白結(jié)構(gòu)人EPCR蛋白是一種多功能的Ⅰ型跨膜糖蛋白，在序列及三維空間結(jié)構(gòu)上和CD1/MHC Ⅰ蛋白家族受體具有同源性。但與CD1/MHC Ⅰ受體不同的是，EPCR缺乏a3域，不能與β2微球蛋白相結(jié)合。EPCR有結(jié)合型EPCR(mEPCR)和血漿可溶性EPCR(sEPCR)兩種形式，其中mEPCR主要在血管內(nèi)皮細(xì)胞表面表達(dá)。EPCR在金屬蛋白酶的作用下從內(nèi)皮細(xì)胞表面脫落，形成sEPCR。

2　EPCR與膿毒癥的關(guān)系

EPCR作為APC生成的輔助因子，促進(jìn)PC轉(zhuǎn)化為APC；EPCR還是APC的受體，通過(guò)與APC結(jié)合間接發(fā)揮抗凝、抗炎及保護(hù)血管內(nèi)皮、促進(jìn)血管新生的作用。而脫落入血的sEPCR仍保留與PC/APC結(jié)合的能力，且其親和力與mEPCR不相上下，與mEPCR相反，sEPCR起到抑制APC的作用。

2.1抗凝作用膿毒癥患者常合并凝血系統(tǒng)不同程度的紊亂[12-13]，早期為凝血系統(tǒng)的激活及血液呈高凝狀態(tài)，重癥時(shí)表現(xiàn)為彌散性血管內(nèi)凝血(DIC)等。其可能的發(fā)病機(jī)制有：在膿毒癥早期，血液中的炎癥介質(zhì)、菌體及其釋放的毒素，以及發(fā)熱、缺氧、休克等因素?fù)p傷機(jī)體微血管，激活FⅫ激肽釋放酶及緩激肽，促進(jìn)凝血；血管內(nèi)皮細(xì)胞以及單核細(xì)胞可在內(nèi)毒素和細(xì)胞炎癥因子的影響下釋放組織因子，加上微血管的損傷均可使得組織因子直接暴露于血液中，激活凝血過(guò)程，促進(jìn)凝血酶的生成[14]。凝血系統(tǒng)的激活刺激白細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞釋放炎癥介質(zhì)，進(jìn)一步刺激凝血反應(yīng)和內(nèi)源性凝血途徑，最終導(dǎo)致DIC，導(dǎo)致嚴(yán)重膿毒癥、膿毒癥休克和多器官功能障礙的發(fā)生。膿毒癥時(shí)，EPCR通過(guò)促進(jìn)APC的生成，抑制凝血系統(tǒng)的活化，間接發(fā)揮抗凝作用。APC的生成增加：(1)可與血漿中輔因子PS結(jié)合，并通過(guò)對(duì)FⅤa或FⅧa 的滅活以及阻斷FⅩa與血小板結(jié)合，對(duì)凝血級(jí)聯(lián)反應(yīng)進(jìn)行負(fù)反饋調(diào)節(jié)，抑制凝血酶酶原激活轉(zhuǎn)化為凝血酶[15]。(2)APC與纖溶酶原激活劑抑制物-I (PAI-I)結(jié)合，可避免纖維蛋白溶酶原激活劑的失活，促進(jìn)纖溶酶原的激活，增加機(jī)體的纖溶活性；通過(guò)降低凝血酶原活化纖維蛋白溶解抑制劑(TAFI)的表達(dá)水平，促使纖溶酶原活性和纖溶酶的纖維蛋白降解活性增強(qiáng)[15]。同時(shí)，通過(guò)EPCR提呈的PC與凝血酶-TM復(fù)合物的親和力明顯升高，使EPCR-PC結(jié)合物加強(qiáng)了與凝血酶-TM復(fù)合物的結(jié)合[16]，促使凝血酶合成減少，引起TAFI水平降低，使機(jī)體纖溶活性增高，發(fā)揮了抗凝作用。

嚴(yán)重膿毒癥患者，由于細(xì)胞因子應(yīng)答導(dǎo)致mEPCR表達(dá)下降，PC活化降低，且PC消耗導(dǎo)致血漿PC水平下降，均會(huì)引起血液中APC濃度的大幅下降，使得蛋白C系統(tǒng)抵抗膿毒癥相關(guān)有害作用減弱，促使微血栓形成和DIC發(fā)生[17]。

2.2抗炎作用EPCR在機(jī)體抵御膿毒癥時(shí)發(fā)揮重要作用。在膿毒癥動(dòng)物模型中降低EPCR或阻斷APC與EPCR的結(jié)合，可以增強(qiáng)宿主對(duì)LPS的炎癥反應(yīng)，導(dǎo)致死亡率升高[18]，提示EPCR在宿主防御和對(duì)抗膿毒癥過(guò)程中起關(guān)鍵作用。目前認(rèn)為膿毒癥時(shí)EPCR抗炎的機(jī)制可能有：EPCR介導(dǎo)APC抑制TNF-α、IL-6表達(dá)[19]；EPCR可以直接抑制病原體介導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞炎癥反應(yīng)而發(fā)揮內(nèi)皮保護(hù)作用[20]；EPCR與APC結(jié)合后，可促進(jìn)凝血酶-TM復(fù)合物形成，凝血酶-TM復(fù)合物進(jìn)一步促進(jìn)TAFI活化，TAFI則通過(guò)抑制補(bǔ)體系統(tǒng)減輕全身炎癥反應(yīng)[21]。

也有持不同觀點(diǎn)的學(xué)者提出，使用rhAPC治療膿毒癥休克患者，可以顯著降低IL-6、IL-8等炎癥介質(zhì)以及纖維蛋白原和D-二聚體水平[22]，能明顯改善膿毒癥患者的預(yù)后；但利用EPCR單克隆抗體阻斷EPCR與APC的相互作用時(shí)，對(duì)患者的預(yù)后無(wú)影響[23]，表明EPCR與APC之間的關(guān)系還有待于進(jìn)一步研究。在EPCR基因敲除的肺炎鏈球菌性肺炎大鼠，其細(xì)菌的增殖、炎癥介質(zhì)的釋放明顯少于EPCR基因過(guò)表達(dá)的大鼠，表明EPCR參與了促炎癥反應(yīng)[24]。不同學(xué)者的研究結(jié)果大相徑庭，甚至相反，造成這種結(jié)果差異的原因仍有待研究。

2.3保護(hù)血管內(nèi)皮、促進(jìn)血管新生EPCR與APC結(jié)合后可激活蛋白酶活化受體-1(PAR-1) ，活化有絲分裂原活化蛋白激酶(MAPK)，激活誘導(dǎo)血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖、DNA 合成增加并促進(jìn)血管新生。當(dāng)阻斷EPCR與APC的相互作用時(shí)，以上作用則被抑制，提示APC作用的發(fā)揮需要EPCR的存在[25]。對(duì)乳腺癌和胃癌細(xì)胞的研究也表明，EPCR 通過(guò) EPCR/APC/PAR-1 信號(hào)通路，在血管形成、細(xì)胞增殖中起重要作用[26-29]。在凋亡十字孢堿引起的內(nèi)皮細(xì)胞凋亡過(guò)程中，增加APC的濃度可以明顯抑制凋亡的發(fā)生，APC的抗凋亡作用在阻斷PAR-1或EPCR后被抑制[30]。在血管內(nèi)皮細(xì)胞培養(yǎng)基中加入活化C蛋白也可以減少內(nèi)皮細(xì)胞的凋亡[31]。APC的抗凋亡機(jī)制可能是通過(guò)抑制p53合成、上調(diào)內(nèi)皮細(xì)胞抗凋亡基因如Bcl2的表達(dá)、下調(diào)促凋亡基因Bax表達(dá)而實(shí)現(xiàn)的，具有EPCR-PAR-1依賴性[32]。此外，APC通過(guò)下調(diào)NF-κB的表達(dá)，抑制腫瘤壞死因子的合成并下調(diào)血管細(xì)胞黏附分子、細(xì)胞間黏附分子和E選擇素的表達(dá)[33]。另外，基質(zhì)金屬蛋白酶-2在促進(jìn)血管新生的過(guò)程中，也需APC的激活，兩者并呈時(shí)間和劑量相關(guān)性[34]。也有新的研究表明，蛋白酶活化受體-3在APC的細(xì)胞保護(hù)作用發(fā)揮過(guò)程中起重要作用[35-36]。

2.4sEPCR的作用sEPCR抑制APC可能的機(jī)制有：與mEPCR競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合PC，從而抑制APC的產(chǎn)生；sEPCR阻斷APC與細(xì)胞表面磷脂的相互作用，防止底物活化凝血因子V與蛋白輔助因子膜復(fù)合物的形成。

促炎細(xì)胞因子如IL-1β、TNF-α通過(guò)激活MAPKs信號(hào)通路，加速EPCR從內(nèi)皮細(xì)胞表面脫落，從而使得血漿sEPCR水平升高[37]。臨床研究表明，sEPCR和IL-6以及CRP之間存在正相關(guān)關(guān)系[38]，sEPCR水平升高的患者較易發(fā)展成為膿毒癥等[39]，均提示sEPCR既反映了內(nèi)皮細(xì)胞損傷和凝血反應(yīng)的情況，還參與了膿毒癥的炎性反應(yīng)。

然而也有一些研究表明，在膿毒癥時(shí)sEPCR水平不變，甚至減少，這種差異可能是由用于測(cè)量sEPCR方法不同和(或)由研究人群EPCR H單倍型的頻率不同引起[40-41]。H3單倍型攜帶者與非攜帶者相比，sEPCR水平更高，研究人群中H3單倍型的攜帶者百分?jǐn)?shù)的變化也可能影響最終結(jié)果[42]。

3　結(jié)　語(yǔ)

EPCR通過(guò)APC相互作用而間接發(fā)揮膿毒癥時(shí)的抗凝、抗炎及保護(hù)血管內(nèi)皮、促進(jìn)血管新生的作用，但仍有許多問(wèn)題亟待解決。比如，膿毒癥時(shí)EPCR本身有無(wú)直接的抗凝及抗炎作用？如果有，其具體的作用機(jī)制是怎么樣的？這些問(wèn)題的解決，將有助于膿毒癥的治療。

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國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(81560321)；2014年廣西醫(yī)學(xué)高層次骨干人才培養(yǎng)“139”計(jì)劃培養(yǎng)人選項(xiàng)目；廣西高校急重癥分子免疫研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目(yy2015ky002)；廣西研究生教育創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目(YCSZ2015222)。作者簡(jiǎn)介：梁燕冰(1993-)，在讀碩士，主要從事膿毒癥基因?qū)W機(jī)制的研究?！?/p>

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1671-8348(2016)27-3867-04

2016-03-13

2016-05-25)