中性粒细胞胞外杀菌网络的研究

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中性粒细胞胞外诱捕网与糖尿病足溃疡的研究进展

中性粒细胞胞外诱捕网与糖尿病足溃疡的研究进展

中性粒细胞胞外诱捕网与糖尿病足溃疡的研究进展何秀娟;林燕;李萍【摘要】The neutrophils are activated to produce neutrophil extracellular traps (NETs) to capture and destney pathogens, is an important finding of innate immunity. NETs is a double-edged sword, excess or persistent existence of the NETs can delay the wound healing of diabetes food ulcer.%中性粒细胞活化后形成中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)发挥捕获和消灭病原体作用,这是固有免疫的重要发现.NETs是把双刃剑,过多或持续存在的NETs可导致糖尿病足溃疡创面愈合迟缓.【期刊名称】《基础医学与临床》【年(卷),期】2018(038)003【总页数】4页(P409-412)【关键词】中性粒细胞胞外诱捕网;糖尿病足溃疡【作者】何秀娟;林燕;李萍【作者单位】首都医科大学附属北京中医医院北京市中医研究所,北京100010;首都医科大学附属北京中医医院北京市中医研究所,北京100010;首都医科大学附属北京中医医院北京市中医研究所,北京100010【正文语种】中文【中图分类】R392.32糖尿病足溃疡(diabetic foot ulcer,DFU)迁延难愈,造成极高的致残和致死率。

中性粒细胞是机体固有免疫的第一道防线,通过吞噬、脱颗粒、分泌细胞因子和形成中性粒细胞胞外诱捕网(neutrophil extracellular traps,NETs)发挥防御作用。

中性粒细胞活化后形成NETs发挥捕获和消灭病原体作用,这是固有免疫的重要发现。

NETs是把双刃剑,参与多种疾病的病理生理过程。

中性粒细胞胞外诱捕网在糖尿病肾病肾小球内皮细胞损伤中的作用和机制研究演示课件

中性粒细胞胞外诱捕网在糖尿病肾病肾小球内皮细胞损伤中的作用和机制研究演示课件
中性粒细胞胞外诱捕网
在糖尿病肾病肾小球内
皮细胞损伤中的作用和
机制研究
汇报人:XXX
2024-01-09
目录
Contents
• 引言 • 中性粒细胞胞外诱捕网概述 • 糖尿病肾病肾小球内皮细胞损伤机
制 • 实验研究 • 中性粒细胞胞外诱捕网在糖尿病肾
病治疗中的应用前景 • 结论
01 引言
研究背景和意义
实验结论和讨论
中性粒细胞胞外诱捕网对糖尿病肾病肾小球内皮细胞 具有保护作用,能够减轻细胞损伤程度,降低炎症因
子表达水平,改善氧化应激状态。
中性粒细胞胞外诱捕网的作用机制可能与抑制炎症反 应、减轻氧化应激损伤等有关,为糖尿病肾病的治疗
提供了新的思路和方法。
进一步研究中性粒细胞胞外诱捕网在糖尿病肾病中的 具体作用机制和临床应用价值具有重要意义。
NETs通过激活GEnC表面的TLR4受体,触发NF-κB信号通路,导致炎症 因子(如TNF-α、IL-1β)和趋化因子(如MCP-1)的表达增加,进一步
招募和激活炎症细胞,形成正反馈循环,加重GEnC损伤。
此外,NETs还能够诱导GEnC发生氧化应激反应,导致细胞内ROS水平 升高,抗氧化酶(如SOD、CAT)活性降低,从而造成GEnC的氧化损伤 。
01
糖尿病肾病
糖尿病肾病(DN)是糖尿病(DM)的一种严重并发症,以肾小球内
皮细胞(GEC)损伤为主要特征,导致肾功能逐渐丧失。
02
中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)
NETs是中性粒细胞在活化或凋亡时释放的一种网状结构,具有捕获和
杀死微生物的功能,同时也参与无菌性炎症的调节。
03
NETs与糖尿病肾病
近年来研究发现,NETs在DN的发生和发展中起重要作用,通过影响

中性粒细胞胞外诱捕网研究最新进展

中性粒细胞胞外诱捕网研究最新进展
文 章 编 号 :1007—4287(2018)Ol一 0178— 03
Chin J Lab Diagn,January,2018,Vol 22,No.1
中性 粒 细胞 胞 外 诱 捕 网研 究 最 新 进 展
崔 蕊 ,方 玲 ,谢 风 (吉 林 大 学 中 日联 谊 医 院 检 验科 ,吉 林 长 春 130033)
当机 体受 到 病 原微 生 物 侵 害时 ,因为 巨噬细 胞 等 分泌 的炎性 因子 ,导 致 中性 粒 细 胞 大 量 聚集 在 感 染 部位 ,分 泌 形 成 NETs结 构 中 富 含 的组 蛋 白、蛋 白肽 和抗菌 肽等 ,其 杀 伤 力强 于 中性 粒 细胞 吞 噬 引 起 的 杀 菌效 率 ,NETs可 以对 多 种 病 原 微 生物 都 有 杀 灭 和清除 的作 用 ,但 是 人体 血 液 中存 在 可 以降 解 NETs的脱 氧 核 糖 核 酸 酶 1(Dnase1),当 此 酶 缺 乏 时 ,大量 NET s 会 聚集 ,NETs中 的 多种 蛋 白酶 和抗 菌肽 可以导致 内皮 及上皮细胞 的损伤 ,而组蛋 白是造
*通 讯 作 者
究证 明l1 ],巨噬细胞 、肥大 细胞 、嗜酸 性粒 细胞也可 产生 网状结构 ,在体 内发挥一定 的免疫作用 。 2 NETs的 免 疫 原 性
宿主 来源 或 者 某些 外 源 的 物质 如 细 菌 、真菌 等 均 可 以刺 激 中性 粒 细胞 产 生 NETsl】 ,比如 :12一豆 蔻 酸 一l3一乙 酸 佛 波 醇 可 以 在 短 时 间 内 诱 导 产 生 NETs,因此 ,它是体 外 实 验 常用 到 的 NETs体 外 引 物 。血 清淀粉 样 蛋 白 A 也 可 以诱 导 NETs形 成[1 , 一 些 炎 性介 质 也 可 以诱 导 NETs的生 成 [1 。在 引 物诱 导 下 ,蛋 白激 酶 C在 活 化 后 可 以通 过 丝 氨 酸 / 苏 氨酸 蛋 白激 酶 /丝 裂 素 活化 蛋 白激酶 激 酶 /细胞 外 的信 号调节 激 酶信号 通路 磷酸 化烟 酰胺 腺 嘌呤二 核苷 酸磷 酸 氧化 酶 ,生 成 NETs形成 所需 ROS。烟 酰胺 腺 嘌呤二 核 苷酸磷 酸 氧化酶 等经 一 系列酶 促反 应 生 成 超 氧 化 氧 离 子 、过 氧 化 氢 (H202)、次 氯 酸 ( HOC1)等 。HoCl是 刺 激 NETs释 放 的关 键 ROS 成 分口 。ROS 和 自 噬 影 响 下 的 染 色 体 解 聚 是 NETs形成 的 特 征 之 一 。NE、精 氨 酸 脱 亚 胺 酶 4( pept试ylarginine deiminase type 4 PAD4)和髓 过氧 化物 酶 (myeloperoxidase,MPO )共 同参 与 这一 过 程 ,尤其 PAIN 可催化 3/4的精 氨酸残 基瓜 氨酸化 , 从而 减弱静 电吸引 ,造 成组 蛋 白结合 DNA 的能 力下 降_】 。而 NET的抗菌 策 略 主要 可 以分 为 ①将 表 面 带有 正 电荷 的病 原体 捕 获 ,限制其 扩散 [1引。②NETs 内含 有抗 菌 酶 及 组 蛋 白可 以杀 伤 病原 体 。③NETs 内部 含有的 NE可分 解沙 门菌等 细菌的毒力 因子 。 3 NETs与临床 疾病 3.1 NETs与 感 染

中性粒细胞胞外诱捕网的形成机制及在肝病中的作用

中性粒细胞胞外诱捕网的形成机制及在肝病中的作用

于还原型辅酶Ⅱ (NADPH)氧化酶复合物产生的活性氧
物产生ROS 及激活PAD4,加速组蛋白的高聚亚氨酸化,促进染 色质去浓缩。髓过氧化酶(myeloperoxidase,MPO)是NADPH 氧 化酶下游的一种酶,随之储存在中性粒细胞颗粒中的MPO 和 NE,转移到细胞核,促进染色质进一步展开,核膜解体,核内容 物与胞质中的颗粒蛋白混合,胞膜破裂,以DNA 为基础的混合 物溢出到细胞外,最终细胞死亡,释放NETs[12 - 。] 13 2 NETs 的结构组成
DNA,上面附着大小不一的颗粒蛋白。 NETs 在肝缺血再灌注损伤、慢性乙型肝炎、肝硬化和肝癌等肝病中扮演着不同的角色。 阐述
了 NETs 的形成机制、结构组成和其在肝病中作用的研究进展。
关键词:胞外诱捕网; 乙型肝炎, 慢性; 肝硬化; 肝肿瘤 中图分类号:R575 文献标志码:A 文章编号: ( ) 1001 - 5256 2020 01 - 0205 - 03
: ( ) Abstract Neutrophil extracellular traps NETs have recently been found to be a new immune mechanism for neutrophils to kill pathogens.
, The main component of NETs is DNA with granular proteins of different sizes attached to the surface. NETs play different roles in various , , , liver diseases such as hepatic ischemia - reperfusion injury chronic hepatitis B liver cirrhosis and liver cancer. This article reviews the , , formation mechanism structure and role of NETs in liver diseases.

最新:中性粒细胞外陷阱在风湿性疾病中的研究进展

最新:中性粒细胞外陷阱在风湿性疾病中的研究进展

最新:中性粒细胞外陷阱在风湿性疾病中的研究迸展摘要风湿性疾病是一种影响组织和关节的炎症性疾病,其特征为严重的免疫失调。

中性粒细胞是免疫失调的关键因素,在风湿性疾病中起重要作用。

中性粒细胞外陷阱(NETS)是中性粒细胞受刺激时释放的网状结构,其作为一种新型的免疫防御机制引起了广泛关注。

现就NETS的形成、功能及其在风湿性疾病和其他疾病中的作用进行综述。

关键词中性粒细胞;中性粒细胞外陷阱;风湿性疾病中性粒细胞是维持机体内环境稳定所必需的先天性免疫的重要组成成分,是抵抗微生物感染的主要防御系统。

在急性炎症中,病原体或宿主细胞释放趋化因子,中性粒细胞能随着血液循环迅速到达感染部位,通过趋化、吞噬、脱颗粒等方式在防治病原体中发挥作用。

有研究发现了中性粒细胞的另一种杀菌机制,即通过释放由组蛋白和双链脱氧核糖核酸(dsDNA)等组成的网状结构去固定并杀死病原微生物,这个结构被称为中性粒细胞外陷阱(NETS),其产生的过程被称为NETosis[1]o研究表明,NETs产生过多和清除障碍的不平衡会导致循环和组织中NETs水平增加,并引发血管疾病,加重组织损伤[2-3]o现就NETs的形成、与风湿性疾病及其他疾病关系的研究进展方面进行综述。

1、NETS的概述Brinkmann等[1]于2004年初次发现佛波酯(PMA)刺激中性粒细胞后,细胞内膜失去完整性,会形成由浓缩DNA组成的胞外网状结构一一NETs,NETs是由中性粒细胞激活时释放的一种直径15~17nm的染色质纤维网状结构。

NETs的成分包含dsDNA、组蛋白、髓过氧化物酶(MPO)和中性粒细胞弹性蛋白酶(NE)等[4-5],DNA和组蛋白是其主要结构成分[11由于NETS释放的酶蛋白具有非特异功能,其可能导致失控的炎症反应,引起直接细胞损伤、其他促炎细胞和蛋白质募集以及诱导自身抗体产生的免疫复合物的形成,从而加重组织损伤[6-7]0研究表明,NETosis 可被微生物、促炎细胞因子[如肿瘤坏死因子(TNF)-CQ白细胞介素(I1)-81血小板、活化内皮细胞(ECs)、一氧化氮、单钠尿酸盐晶体和各种自身抗体刺激[8J o当前已知的NETS有3种形成模式:自杀性NETosis.细胞核DNA释放式NETosis.线粒体DNA被释NETosis o其中自杀式NETosis是研究最广泛的一种模式[91NETosis是一个渐进的过程,通常由活性氧(ROS)的产生导致。

中性粒细胞胞外诱捕网在类风湿关节炎免疫炎症中的研究进展

中性粒细胞胞外诱捕网在类风湿关节炎免疫炎症中的研究进展

中性粒细胞胞外诱捕网在类风湿关节炎免疫炎症中的研究进展常永龙郭锦晨【关键词】类风湿关节炎;中性粒细胞胞外诱捕网;免疫炎症;研究进展;综述类风湿关节炎(rheumatoid arthritis,RA)是一种自身免疫性疾病,临床以进行性、对称性、多关节非化脓性炎症为主要表现[1]。

其主要以滑膜组织为靶点,以对称性、炎症性、多关节非化脓性炎症为特征。

本病通常被认为是一种关节疾病,但认识到系统性炎症会导致过早的心血管死亡并对其进行预防至关重要。

如不及时治疗,关节炎症可导致糜烂、关节破坏、永久性畸形乃至死亡[2]。

RA的病理基础为关节滑膜增生,渗出大量炎性液体,滑膜炎持续发展导致肉芽组织覆盖关节软骨,最终软骨产生溃疡。

骨面肉芽组织纤维化、骨节破坏、皮下结节是其特征性病变[3]。

目前,RA的具体病因还不明确,通常认为与遗传、感染、内分泌、免疫系统紊乱等因素有关,我国患病率为0.32%~0.36%[4]。

在众多致病因素中,抗瓜氨酸蛋白抗体(ACPAs)的形成被认为是RA致病的关键环节。

研究表明,RA患者在临床症状出现前3~5年就可以检测出ACPAs[5]。

近期研究证明,中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)作为一种新的抗炎机制与ACPAs有着密切的关系[6]。

NETs是一把双刃剑,在包括RA在内的自身免疫系统性疾病中都承担着重要的角色。

因此,弄清NETs的形成机制、在RA中的调控作用以及通过以NETs的形成通路、组成成分为靶点治疗RA的可能性探索是亟需做的工作。

笔者通过对近年来NETs形成机制、在RA中的调控作用以及以NETs为靶点治疗RA的可能性进行归纳总结,以期为RA的临床治疗提供新的解决方案。

1 NETs的形成中性粒细胞是机体抵御病原体入侵的第一道防线,其寿命很短,循环中细胞半衰期仅为6~8 h,并受到程序性细胞死亡和随后胞吐的限制。

当中性粒细胞被激活或受到损伤时,可以推迟其死亡,以支持中性粒细胞效应器的功能,如吞噬作用、细胞因子的释放和通过脱颗粒杀灭病原体。

211001950_中性粒细胞胞外诱捕网在病原感染中的作用研究进展

211001950_中性粒细胞胞外诱捕网在病原感染中的作用研究进展

畜牧兽医学报 2023,54(3):889-899A c t aV e t e r i n a r i a e tZ o o t e c h n i c aS i n i c ad o i :10.11843/j.i s s n .0366-6964.2023.03.004开放科学(资源服务)标识码(O S I D ):中性粒细胞胞外诱捕网在病原感染中的作用研究进展姜慧华1,李 宁1,徐 磊2,郭抗抗1*(1.西北农林科技大学动物医学院,杨凌712100;2.西北农林科技大学生命科学学院,杨凌712100)摘 要:中性粒细胞约占哺乳动物白细胞总数的50%~70%,是机体应对病原体入侵的第一道防线之一㊂中性粒细胞在动物机体先天免疫应答中发挥重要作用,通过吞噬㊁脱颗粒㊁形成胞外诱捕网等方式抑制或清除多种侵入的病原体㊂中性粒细胞胞外诱捕网(n e u t r o p h i l e x t r a c e l l u l a r t r a p s ,N E T s )是中性粒细胞受包括病原体在内的激活剂刺激后向胞外分泌的由D N A ㊁颗粒蛋白和组蛋白等构成的纤维网状结构㊂最初,研究者们发现N E T s 在抗细菌感染中发挥重要作用,可将细菌局限在感染部位,抑制或杀死细菌㊂随着研究的逐渐深入和发展,发现N E T s 除了在细菌感染方面发挥抗菌作用外,在真菌㊁寄生虫和病毒的感染过程中也有重要的抵御作用㊂但是,病原体会进化出各种逃避策略,抑制N E T s 的抗性㊂甚至有些病原体还利用N E T s 促进感染,导致病患难以恢复健康㊂本文重点对病原感染过程中N E T s 的形成㊁诱导因素和作用等进行论述,以期为病原感染机制的研究提供新的思路,也为各种病原体感染的防控提供新的途径㊂关键词:中性粒细胞;胞外诱捕网;病原感染中图分类号:Q 256 文献标志码:A 文章编号:0366-6964(2023)03-0889-11收稿日期:2022-03-07基金项目:国家自然科学基金(31672580)作者简介:姜慧华(1997-),女,壮族,广西贵港人,硕士生,主要从事分子病原学与免疫学研究,E -m a i l :3462350283@q q .c o m *通信作者:郭抗抗,主要从事分子病原学与免疫学研究,E -m a i l :gu o k k 2007@n w s u a f .e d u .c n R e s e a r c hP r o g r e s s o n t h eR o l e o fN e u t r o ph i l E x t r a c e l l u l a r T r a p s i nP a t h o ge n i c I nf e c t i o n J I A N G H u i h u a 1,L IN i ng 1,X U L e i 2,G U O K a n g k a n g1*(1.C o l l e g e o f V e t e r i n a r y M e d i c i n e ,N o r t h w e s t A&F U n i v e r s i t y ,Y a n g l i n g 712100,C h i n a ;2.C o l l e g e o f L i f eS c i e n c e s ,N o r t h w e s t A&F U n i v e r s i t y ,Y a n g l i n g 712100,C h i n a )A b s t r a c t :N e u t r o p h i l sm a k eu p a p p r o x i m a t e l y 50%~70%o f a l lm a m m a l i a nl e u k o c yt e sa n da r e c o n s i d e r e d a p a r t o f t h eb o d y s f i r s t l i n eo f d e f e n s e a g a i n s t p a t h o g e n i n v a s i o n .N e u t r o p h i l s p l a ya n i m p o r t a n t r o l e i n t h e i n n a t e i m m u n e r e s p o n s e o f t h e a n i m a lb o d y ,s u p p r e s s i n g o r e l i m i n a t i n g av a r i e t y o f i n v a d i n gp a t h o g e n s t h r o u g h p h a g o c y t o s i s ,d e gr a n u l a t i o n a n d t h e f o r m a t i o no f e x t r a c e l -l u l a r t r a p s .N e u t r o p h i l e x t r a c e l l u l a r t r a p s (N E T s )a r e f i b r o u sn e t w o r kc o n s i s t o fD N A ,gr a n u -l i n s a n dh i s t o n e s t h a t a r es e c r e t e de x t r a c e l l u l a r l y b y n e u t r o p h i l sa f t e rs t i m u l a t e db y a c t i v a t o r s ,i n c l u d i n gp a t h o g e n s .I n i t i a l l y ,r e s e a r c h e r s f o u n d t h a tN E T s p l a y e da n i m p o r t a n t r o l e i n f i g h t i n g b a c t e r i a l i n f e c t i o n s b y c o n f i n i n g b a c t e r i a t o t h e s i t e o f i n f e c t i o n a n d i n h i b i t i n g o r k i l l i n gt h e m.A s r e s e a r c h g r a d u a l l yp r o g r e s s e d a n dd e v e l o p e d ,i t i s f o u n d t h a tN E T s n o t o n l yp l a ye d a n a n t i b a c t e -r i a l r o l e i nb a c t e r i a l i nf e c t i o n s ,b u t a l s oh a d a n i m p o r t a n t r o l e i nd e f e n d i ng a g a i n s t f u n g a l ,pa r a -s i t i c a n dv i r a l i n f e c t i o n s .H o w e v e r ,p a t h o g e n sh a v ee v o l v e dv a r i o u s e v a s i o ns t r a t e gi e s t o i n h i b i t Copyright ©博看网. All Rights Reserved.畜牧兽医学报54卷t h e r e s i s t a n c e o fN E T s.S o m e p a t h o g e n s e v e nu t i l i z eN E T s t o p r o m o t e i n f e c t i o n,m a k i n g i t d i f f i-c u l t f o r p a t i e n t s t o r e c o v e r.T h i s r e v i e w f o c u s e s o n t h e f o r m a t i o n o fN E T s,i n d u c i n g f a c t o r s a n d r o l e s o fN E T sd u r i n g p a t h o g e n i c i n f e c t i o n s,w i t h a v i e w t o p r o v i d i n g n e w i d e a s f o r t h e s t u d y o f p a t h o g e n i c i n-f e c t i o nm e c h a n i s m s a n dn e ww a y s t o p r e v e n t a n d c o n t r o l i n f e c t i o n s b y v a r i o u s p a t h o g e n s.K e y w o r d s:n e u t r o p h i l s;e x t r a c e l l u l a r t r a p s;p a t h o g e n i c i n f e c t i o n*C o r r e s p o n d i n g a u t h o r:G U O K a n g k a n g,E-m a i l:g u o k k2007@n w s u a f.e d u.c n中性粒细胞来源于粒细胞-单核细胞祖细胞,是哺乳动物外周血中含量最丰富的白细胞㊂中性粒细胞作为动物机体固有免疫系统和获得性免疫系统抵御入侵病原体的第一道防线,通过吞噬㊁脱颗粒和产生活性氧起到宿主防御作用㊂特别是在机体发生感染时,中性粒细胞可向炎症部位趋化游走,与细菌相遇后被激活,将细菌吞噬形成吞噬体,活性氧在吞噬体膜上形成,细胞脱颗粒,颗粒与吞噬体融合,释放抗菌肽和酶,在吞噬体内高浓度的活性氧和抗菌肽负责清除细菌㊂对抗体积较小的病原微生物如细菌时,中性粒细胞优先发挥吞噬作用,而在对抗积较大的病原微生物如真菌菌丝时则似乎倾向于形成中性粒细胞胞外诱捕网[1]㊂大多数研究表明,中性粒细胞胞外诱捕网在细菌㊁真菌㊁寄生虫和病毒感染中都能发挥一定的抵御作用,防止病原体的进一步传播和生存㊂但是,越来越多的证据表明,有些病原体可进化出生存策略,甚至一些研究发现,N E T s起到了促进疾病发生发展的负面作用㊂本文就中性粒细胞胞外诱捕网在病原感染方面的研究进展进行综述㊂1N E T s的发现和基本组成成分1996年,T a k e i等[2]用十四烷酸佛波醇酯(p h o r b o lm y r i s t a t e a c e t a t e,P MA)刺激人中性粒细胞后,发现细胞出现与凋亡和坏死完全不同的快速死亡现象,表现为中粒细胞的分叶核退缩㊁扩散,继而核膜破裂,核内成分释放到细胞质,细胞膜破裂,导致中性粒细胞最终死亡㊂2004年,B r i n k m a n n 等[3]研究发现,活化的中性粒细胞胞外形成的物理性屏障可杀灭其中的细菌,并首次将之定义为中性粒细胞胞外诱捕网(n e u t r o p h i l e x t r a c e l l u l a r t r a p s, N E T s)㊂2007年,F u c h s等[4-5]认为N E T s的形成是一种新的不同于细胞坏死和细胞凋亡的细胞死亡程序所控制的,可将中性粒细胞产生和释放N E T s 的过程定义为N E T o s i s㊂进一步研究发现,N E T s 的形成并不一定会导致中性粒细胞死亡,2018年细胞死亡命名委员会(N o m e n c l a t u r eC o m m i t t e eo n C e l lD e a t h,N C C D)建议用N E T s或N E T形成来描述这种现象[6]㊂除中性粒细胞能够产生这种胞外结构之外,肥大细胞[7]㊁嗜酸性粒细胞[8]和巨噬细胞[9]等也可以产生,因此对类似中性粒细胞胞外诱捕网这样的胞外结构更广泛的定义是胞外诱捕网(e x-t r a c e l l u l a r t r a p s,E T s)[10]㊂对N E T s的组成成分分析表明,其中主要包括细胞D N A㊁组蛋白和颗粒蛋白等㊂D N A是N E T s 的骨干部分,其他蛋白成分附着于D N A骨干结构上㊂D N A主要是核源D N A,线粒体D N A也可能是N E T s的成分[11]㊂组蛋白主要有H1㊁H2A㊁H2B㊁H3和H4等5种㊂颗粒蛋白主要包括中性粒细胞弹性酶(n e u t r o p h i l e l a s t a s e,N E)㊁髓过氧化物酶(m y e l o p e r o x i d a s e,M P O)㊁组织蛋白酶G㊁乳铁蛋白和明胶酶等㊂通过高分辨率扫描电子显微镜观察发现,N E T s呈现无膜包被的纤维网状结构,由直径为15~17n m的D N A纤维和直径约为25n m的球形蛋白质结构域组成,该结构非常脆弱,难以提取和纯化[3]㊂大多数文章描述N E T s的形状为纤维网状结构,也有文章表述为云雾状结构[12]㊂目前在针对N E T s的组成成分进行研究的过程中,主要针对蛋白(如M P O和N E等),使用了诸多方法如免疫荧光㊁免疫组织化学㊁免疫印迹㊁活细胞成像㊁活体显微镜㊁D N A插入染色技术等[13]㊂2诱导N E T s形成的因素诱导N E T s产生的因素较多,根据现有的诱导剂自身是否具有生命特征,大体上可分为生物性和非生物性诱导因素㊂生物性诱导因素主要包括细菌㊁支原体㊁螺旋体㊁真菌㊁病毒㊁寄生虫等的感染,细菌和真菌感染与N E T s的形成研究报道较多,其他如支原体㊁螺旋体㊁寄生虫和病毒的研究报道则较少㊂非生物性诱导因素如P MA㊁脂多糖(l i p o p o-l y s a c c h a r i d e,L P S)和白介素-8(i n t e r l e u k i n,I L-8)等,这些因素可能参与到中性粒细胞产生N E T s的生物学事件中,例如可能与染色质的解聚存在关系㊂098Copyright©博看网. All Rights Reserved.3期姜慧华等:中性粒细胞胞外诱捕网在病原感染中的作用研究进展S t r a n d i n等[14]认为,普马拉汉坦病毒直接诱导N E T s形成的证据不足,但是体外试验证明,中性粒细胞是由被汉坦病毒感染的内皮细胞激活的㊂因此,这些诱导因素可能是直接或间接诱导N E T s形成的,目前常见的诱导因素如表1所示㊂表1可诱导N E T s形成的因素汇总T a b l e1S u m m a r y o f t h e f a c t o r s t h a t c a n i n d u c e t h e f o r m a t i o no fN E T s类别C a t e g o r i e s诱导因素I n d u c i n g f a c t o r s研究报道的具体诱导物S p e c i f i c i n d u c e r s r e p o r t e d i n s t u d i e s生物性B i o l o g i c a l细菌B a c t e r i a伤寒沙门菌㊁弗氏志贺菌㊁金黄色葡萄球菌[3]㊁大肠杆菌[15]㊁结核分枝杆菌[16]㊁霍乱弧菌[17]㊁铜绿假单胞菌[18]㊁肺炎链球菌[19]㊁猪链球菌[20]等支原体M y c o p l a s m a肺炎支原体[21]㊁牛支原体[22]㊁无乳支原体[23]等螺旋体S p i r o c h e t e s伯氏疏螺旋体[24]等真菌F u n g u s白色念珠菌[25]㊁烟曲霉菌[26]㊁巴西副囊球菌[27]㊁新生隐球菌[28]等寄生虫P a r a s i t e s利什曼原虫[29]㊁弓形虫[12]㊁日本血吸虫[30]㊁捻转血矛线虫[31]㊁粪类圆线虫[32]等病毒V i r u s艾滋病病毒[33]㊁白血病病毒[34]㊁乙型肝炎病毒[35]㊁鼻病毒[36]㊁呼吸道合胞病毒[37]㊁登革热病毒[38]㊁流感病毒[19]㊁汉坦病毒[14]㊁新型冠状病毒[39]等非生物性N o n-b i o l o g i c a l P MA㊁L P S㊁I L-8[3]㊁粒细胞/巨噬细胞集落刺激因子㊁T o l l样受体4[40]㊁补体因子5a[11]等3N E T s的形成过程N E T s的形成是一个复杂的动态过程,依赖于多种信号分子和信号通路,目前对于其形成机制的描述众说纷纭㊂在N E T s形成过程中,中性粒细胞的形态发生了一系列的变化㊂F u c h s等[4]以20n m o l㊃L-1的P MA刺激人中性粒细胞60m i n 后,发现细胞核小叶开始消失,染色质开始解致密,此时核膜仍保持完整,但内外核膜间隙扩张;在120m i n时,核膜形成明显囊泡;180m i n时,核膜分解成许多小泡,染色质解致密,大部分颗粒消失㊂T a b r i z i等[41]认为,N E T s形成的生物学步骤主要包括核膜破裂㊁染色质逐步解凝㊁中性粒细胞弹性酶转移㊁组蛋白加工,最终形成N E T s㊂根据中性粒细胞在N E T s形成过程中是否会发生死亡,可将N E T s 形成分为自杀型N E T s形成和活性型N E T s形成㊂但目前对于N E T s形成机制还没有形成系统的理论或学说,自杀型N E T s的形成机制是最早被描述的㊂研究表明,活性氧(r e a c t i v eo x y g e ns p e c i e s, R O S)的产生有利于N E T s的形成㊂一些活性氧如单线态氧(1O2)㊁H O C l㊁H2O2等可以诱导中性粒细胞产生N E T s[42-43]㊂P MA等可促进烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶(n i c o t i n a m i d ea d e n i n ed i n u-c l e o t i d e p h o s p h a t e o x i d a s e,N O X)在吞噬体膜或细胞质上的组装和激活,诱导R O S的产生[4]㊂研究表明,R a f-M E K-E R K通路位于N O X的上游,调控R O S的产生[44]㊂但也存在不依赖于N O X的线粒体R O S,可由线粒体D N A诱导产生[45-46]㊂R O S损伤分泌颗粒和溶酶体的膜,导致N E从嗜蓝颗粒中释放㊂N E首先转移至细胞核,切割部分特定的组蛋白,促进染色质解聚㊂随后,M P O也从嗜蓝颗粒从释放,与N E协同驱动促进染色质解凝[47]㊂P MA 与蛋白激酶C(p r o t e i nk i n a s eC,P K C)结合[2],诱导胞内钙离子释放,进而激活肽精氨酸脱亚胺酶4 (p e p t i d y l a r g i n i n ed e i m i n a s e,P A D4)㊂P A D4又称为P A D I4或P A D V,首次在人白血病细胞H L-60中被发现,在外周血中性粒细胞中高表达[48-49]㊂P A D4可使组蛋白H2A㊁H3和H4的精氨酸残基脱亚氨基形成瓜氨酸残基,正电荷减少,与D N A的静电结合力减弱,染色质从而解凝[50]㊂可见,N E T s 形成过程中的核心过程是染色质解凝,需要R O S㊁N E㊁M P O以及P A D4等的参与;之后细胞核膜破裂,解聚的染色质被释放至胞质,并与胞质中的其他198Copyright©博看网. All Rights Reserved.畜牧兽医学报54卷物质如M P O和N E等颗粒蛋白一起通过G a s d e r-m i nD(G S D M D)孔或由G S D M D驱动的膜撕裂排放到胞外空间,并导致了中性粒细胞的死亡[51]㊂N E T s的形成机制如图1所示㊂图1N E T s的形成机制示意图F i g.1T h e s c h e m a t i c d i a g r a mo f t h e f o r m a t i o nm e c h a n i s mo fN E T s大多数观点认为,R O S㊁P A D4在N E T s的形成过程中是不可或缺的,在N E T s形成中使用它们的抑制剂时可以抑制N E T s的形成㊂N O X抑制剂如二苯基碘铵(d i p h e n y l i o d o n i u m,D P I)和罗布宁在以利什曼原虫或P MA作为刺激物刺激中性粒细胞时可使N E T s的产生减少[52]㊂慢性肉芽肿病患者由于缺乏N O X-2,其中性粒细胞无法产生R O S,在P MA应答时不会形成N E T s[53]㊂但也有研究认为R O S并不是不可或缺的,R o c h a e l等[52]将利什曼原虫前鞭毛体与人中性粒细胞共孵育10m i n后产生N E T s,认为N E T s形成的早期/快速机制依赖于N E活性,不依赖于R O S的释放㊂其他的刺激物如活化的血小板㊁白色念珠菌㊁肿瘤坏死因子-α及免疫复合物等亦可产生上述类似的R O S非依赖诱导N E T s形成的作用[54]㊂P A D4选择性可逆抑制剂G S K484预处理中性粒细胞,再以P MA刺激,发现能消除组蛋白H3的瓜氨酸化,抑制N E T s形成[43,55]㊂4N E T s在病原感染中的作用N E T s可捕获㊁抑制或杀灭细菌㊁真菌㊁寄生虫和病毒等多种病原体,诱导机体产生抗感染免疫,形成宿主防御㊂但是病原体可能会通过形成N E T s抑制因子和N E T s降解因子等,阻断或抑制N E T s形成所依赖的某些细胞信号通路等,逃脱N E T s的作用㊂此外,N E T s在病原感染中可能会被利用以进一步增强感染,或者介导组织损伤,加重疾病的严重程度㊂4.1N E T s在细菌感染中的作用细菌感染时中性粒细胞会形成N E T s来捕获细菌㊁支原体和螺旋体,N E T s的多个组分如D N A㊁N E和组蛋白等可通过破坏细菌细胞膜完整性或降解毒力因子等方式杀死部分细菌㊂胞外D N A具有快速杀菌活性,螯合表面结合的阳离子,可破坏细菌细胞膜完整性和溶解细菌[18]㊂N E可降解革兰阴性菌的毒力因子,可杀死金黄色葡萄球菌和弗氏杆菌㊂纯化的组蛋白H2A能够杀死弗氏志贺菌㊁鼠伤寒沙门菌和金黄色葡萄球菌[3]㊂然而细菌会进化形成逃避策略,目前已知部分细菌如马链球菌㊁肺炎支原体和牛支原体等可通过分泌胞外核酸酶降解N E T s的D N A骨干等,以逃脱N E T s的杀菌作用㊂马链球菌分泌的胞外核酸酶E N u c和5N u c通过降解N E T s的D N A骨干并产生脱氧腺苷,损害巨噬细胞的吞噬活性而避免被清除[56]㊂肺炎支原体分泌的核酸酶M p n491可降解N E T s,造成肺炎支原体的持续感染[21]㊂牛支原298Copyright©博看网. All Rights Reserved.3期姜慧华等:中性粒细胞胞外诱捕网在病原感染中的作用研究进展体的核酸酶抑制了N E T s的形成,添加的乙二胺四乙酸能螯合核酸酶活性所依赖的钙离子,从而显著提升N E T s存在下对牛支原体的杀伤力[22]㊂除牛支原体外,一些细菌的胞外核酸酶活性可能与多种金属离子有关,李琦等[57]发现,有些金属离子对猪霍乱沙门菌胞外核酸酶活性有促进作用㊂或许,通过减少金属离子抑制胞外核酸酶活性,从而提升N E T s的杀伤力不失为一种良策㊂部分证据显示,细菌可能通过杀死或抑制吞噬细胞,或降解N E T s作为生长因子来增强细菌感染㊂B h a t t a c h a r y a等[58]认为,耐甲氧西林金黄色葡萄球菌生物膜通过释放杀白细胞素和γ-溶血素A B 诱导N E T s的形成,但是这两种毒力因子导致与N E T s相关的中性粒细胞死亡,阻止中性粒细胞清除生物膜细菌,N E T s的杀菌活性失效,这提示N E T s可能会无意中增强细菌的持续感染,使慢性感染的预后复杂化㊂此外,细菌会劫持宿主成分如D N A等来形成生物膜,因此N E T s可能参与细菌生物膜的形成[59]㊂同样地,d eB u h r等[60]认为胸膜肺炎放线菌不仅利用宿主核酸酶D N a s e1或其他共感染细菌如猪链球菌的核酸酶降解N E T s来逃避N E T s的抗菌作用,还利用降解的N E T s作为它自身生长所需因子即烟酰胺腺嘌呤二核苷酸的来源㊂4.2N E T s在真菌感染中的作用N E T s对真菌感染也具有抑制作用,通过分泌颗粒蛋白,如钙卫蛋白等螯合真菌生长所需的金属离子,或者以其网状物理屏障帮助捕获和固定真菌以限制其扩散传播从而抑制或杀死真菌㊂U r b a n 等[25]通过试验证明,白色念珠菌可诱导N E T s的产生,N E T s分泌的颗粒蛋白介导部分真菌在细胞外杀伤㊂N E T s的组分钙卫蛋白通过螯合真菌生长所需的锌离子,在低浓度下可逆抑制曲霉菌的生长,在高浓度下导致不可逆的曲霉菌生长受抑制,从而减少曲霉菌病感染[26]㊂巴西副囊球菌与人中性粒细胞的模式识别受体d e c t i n-1受体结合诱导N E T s的产生,N E T s负责捕获酵母细胞,促进其固定以防止感染传播,并有助于细胞外杀伤[27]㊂同样地,真菌也能进化形成逃逸机制,一些真菌可通过抑制或阻断某些细胞信号通路使N E T s生成减少或不能生成㊂新生隐球菌的荚膜成分葡萄糖醛酸多糖通过抑制活性氧的产生导致人中性粒细胞产生N E T s减少,帮助真菌的扩散传播和加重疾病[28]㊂白色念珠菌生物膜的细胞外基质中存在调节N E T s抗性的甘露聚糖基因,与抑制中性粒细胞产生R O S相关,损害了N E T s的释放,从而允许真菌存活和传播[61]㊂同样地,光滑念珠菌生物膜的形成涉及富含多糖的细胞外基质的产生,这些基质中特有的多糖与N E T s的受损有关,可导致N E T s释放延迟,从而抵抗吞噬细胞的攻击[62]㊂N E T s的存在可能会增加某些真菌性疾病的易感性,或者被利用以增加真菌的感染能力㊂许向华等[63]利用烟曲霉对患有2型糖尿病小鼠和无糖尿病小鼠进行气道感染,在患病小鼠上发现,其真菌负荷㊁炎症水平以及肺部的组蛋白3的水平显著高于对照组,这提示由于N O X异常导致的N E T s释放增多可能会增加糖尿病小鼠易感侵袭性曲霉菌病㊂还有研究认为,N E T s的蛋白质成分如N E和M P O 等几种蛋白质混合物黏附在白色念珠菌细胞表面,并与真菌细胞壁蛋白如凝集素样序列蛋白家族A l s3的黏附素㊁烯醇化酶㊁糖异构酶和磷酸甘油酸突变酶相互作用,大大增加了病原体对人类上皮细胞的破坏能力,影响N E T s的诱捕效果,增加真菌在宿主上的进一步定植[64]㊂4.3N E T s在寄生虫感染中的作用在寄生虫感染中N E T s可发挥其物理屏障作用,以其纤维网状结构诱捕寄生虫,通过与其他免疫细胞协同杀死寄生虫,或者通过分泌其组分如组蛋白和颗粒酶等使寄生虫的存活率或入侵率降低㊂粪圆线虫幼虫可以触发中性粒细胞和巨噬细胞释放E T s,被E T s诱捕,但不能被E T s杀死,可能是中性粒细胞与其他免疫细胞如巨噬细胞协同作用导致这种大型且高度运动的线虫死亡[32]㊂R o c h a e l等[52]用富含N E T s的上清液处理利什曼原虫前鞭毛体,发现寄生虫的存活率降低40%左右,G u i m a rãe s-C o s t a等[29]在电子显微镜下观察到利什曼原虫被N E T s诱捕,在中性粒细胞-利什曼原虫前鞭毛体上清液中添加抗组蛋白抗体后,利什曼原虫杀灭作用被抑制,纯化组蛋白可杀死部分利什曼原虫前鞭毛体,表明寄生虫杀灭可能依赖N E T s成分组蛋白㊂驴中性粒细胞和刚地弓形虫速殖子在体外共孵育, N E T s可物理捕获速殖子,其分泌的N E可能通过杀微生物激肽和外壁蛋白水解起到抗寄生虫作用,使弓形虫速殖子入侵宿主细胞的入侵率降低[12]㊂在寄生虫感染中,部分寄生虫也能产生逃避策略,可利用其自身所具有的毒力因子等对抗N E T s 的抗寄生虫作用㊂G a b r i e l等[65]的研究表明,杜氏398Copyright©博看网. All Rights Reserved.畜牧兽医学报54卷利什曼原虫前鞭毛体可以刺激人中性粒细胞触发N E T s的产生,N E T s会诱捕寄生虫,可能有助于将寄生虫限制在感染部位,促进单核吞噬细胞的吞噬㊂但是杜氏利什曼原虫可能利用其前鞭毛体的主要表面毒力因子脂磷多糖(l i p o p h o s p h o g l y c a n,L P G)和糖蛋白G P63拮抗N E T s的杀伤作用㊂L P G通过一种不同寻常的糖基磷脂酰肌醇锚定在前鞭毛体膜上,可以保护杜氏利什曼原虫前鞭毛体免受N E T s 的杀伤作用㊂G P63可能也是通过这种作用保护杜氏利什曼原虫前鞭毛体㊂N E T s对介导组织损伤㊁产生病理变化和促进寄生虫感染具有一部分 功劳 ㊂S e r c u n d e s等[66]在由伯氏疟原虫引起的急性肺损伤和急性呼吸窘迫综合征的小鼠上发现,其肺部有大量中性粒细胞浸润,且与未发生肺部并发症小鼠相比,产生了过多的M P O㊁R O S和中性粒细胞吸引趋化因子㊂在使用一些N E T s抑制剂或降解剂如AM D3100㊁P u l-m o z y m e㊁S i v e l e s t a t后,降低了急性肺损伤和急性呼吸窘迫综合征的发展,显著增加了小鼠的生存率㊂K n a c k s t e d t等[67]的数据直接表明,在由疟原虫感染引起的疟疾中,由血红素刺激诱导产生N E T s,但D N a s e1降解N E T s产生离散的片段,这些N E T s 片段在血管炎症传播和促进寄生虫黏附细胞中发挥重要的作用㊂4.4N E T s在病毒感染中的作用N E T s可发挥抗病毒作用,抗病毒免疫机制可能包括对病毒颗粒的固定㊁N E T s相关蛋白对病毒的抑制或诱导浆细胞样树突状细胞产生I型干扰素等㊂部分研究已经指出,病毒可产生对抗N E T s的诱捕和杀伤的免疫逃避作用,抵消N E T s的宿主防御功能㊂也有部分研究证明N E T s没有抗病毒作用,反而对疾病的发生发展具有促进作用㊂此外,一些研究认为N E T s在适量浓度下可以发挥抗病毒作用,但是过度的N E T s反应可能会促进炎症因子形成,放大炎症级联反应或促进栓塞形成等,不利于疾病的治愈㊂然而,目前关于N E T s在病毒感染中的作用研究报道不是很多,基本上集中在人类病毒感染方面㊂在病毒感染中,N E T s能以其物理屏障捕获和固定病毒粒子,通过分泌颗粒成分㊁诱导其他免疫细胞产生抗病毒因子或与N E T s相关蛋白互作发挥抗病毒作用㊂人类免疫缺陷病毒(h u m a n i m m u n o d-e f i c i e n c y v i r u s,H I V)刺激人中性粒细胞产生N E T s,导致病毒颗粒被捕获和消除㊂可能的机制是中性粒细胞通过T o l l样受体T L R7和T L R8检测并识别H I V-1,诱导R O S产生,触发N E T s形成,表达M P O和α-防御素导致H I V-1被清除[33]㊂此外还有证据表明,女性生殖器中性粒细胞不同于血液中性粒细胞,具有不同的表型和功能,B a r r等[68]发现粒细胞可刺激H I V病毒样颗粒快速产生N E T s,捕获和灭活H I V,防止H I V易感细胞的后续感染㊂由于病毒暴露后,生殖器中性粒细胞产生N E T s仅需几分钟,不太可能产生组织损伤,且H I V刺激后的前3h时内生殖器树突状细胞不产生I L-10,N E T s形成没有被抵消㊂因此,N E T s可能是一种性接触后防止黏膜感染H I V的有效机制㊂同样地,病毒也会产生免疫逃避机制来抵御N E T s的抗病毒作用㊂虽然N E T s在一定程度上可以消除H I V-1,但是H I V-1可通过诱导树突状细胞产生c型凝集素C D209依赖的I L-10抑制T L R7和T L R8信号通路来抵消N E T s的抗病毒反应,帮助病毒实现免疫逃避[33]㊂不过在艾滋病患者体内实现N E T s消除H I V是存在困难的,因为随着病程的进展,患者体内的中性粒细胞数量逐渐减少,免疫屏障和免疫功能也遭到破坏,N E T s形成受阻或不足都无法发挥完全的抗病毒作用㊂有些研究表明,N E T s的生成非但没有抗病毒作用,反而会加重疾病的严重程度,它可作为一种炎症介质,介导组织损伤,对患病机体的健康有害㊂V e r a s等[39]认为,在新型冠状病毒(s e v e r e a c u t e r e-s p i r a t o r y s y n d r o m ec o r o n a v i r u s2,S A R S-C O V-2)感染中,4种分子机制即血管紧张素转换酶2㊁丝氨酸蛋白酶㊁P A D4以及病毒复制,参与到诱导N E T s 的生成㊂在患者的血浆㊁气管抽吸物和肺部组织均能检测到高水平的N E T s,S A R S-C o V-2激活的中性粒细胞释放的N E T s在体外促进肺上皮细胞死亡㊂N E T s是炎症性疾病组织损伤的重要介质,可能参与介导新冠肺炎的病理生理过程,因此,作者提出抑制N E T s的释放可能是一种治疗新型冠状肺炎疾病的潜在手段㊂A k k等[69]明确表示,小鼠副流感病毒I型仙台病毒(S e n d a i v i r u s,S e v)感染急性期释放的N E T s诱发了气道炎症,导致炎症细胞因子进一步招募和激活免疫细胞,促进最终的慢性哮喘表型㊂一种由中性粒细胞衍生的与N E㊁组织蛋白酶G和蛋白酶3等表达相关的半胱氨酸蛋白酶二肽基肽酶I(d i p e p t i d y l p e p t i d a s e I,D P P I)缺失可498Copyright©博看网. All Rights Reserved.3期姜慧华等:中性粒细胞胞外诱捕网在病原感染中的作用研究进展显著降低S e v诱导的N E T形成,抑制了急性肺部炎症反应和随后的哮喘表型㊂此外,同时给予D N a s e1或抑制P A D4,可抑制S e v感染的早期炎症反应[69]㊂因此,缺失D P P I㊁给予D N a s e1或抑制P A D4可能对S e v感染导致的炎症反应的减少有一定帮助㊂也有一些研究认为,N E T s在适量条件下是具有抗病毒作用的,过度的N E T s生成可能会加重疾病严重程度㊂呼吸道合胞病毒(r e s p i r a t o r y s y n c y t i-a l v i r u s,R S V)颗粒及其融合蛋白可通过T L R4的激活㊁N O X衍生的R O S㊁E R K㊁p38MA P K磷酸化等途径刺激人中性粒细胞产生N E T s[37]㊂N E T s具有抗人呼吸道合胞病毒(h u m a nr e s p i r a t o r y s y n c y-t i a l v i r u s,h R S V)活性,可捕获病毒颗粒[70],体外试验证明,低浓度的N E T s抗h R S V活性较为良好,可减少H e p-2细胞损伤和合胞体的合成,降低病毒感染的传播率㊂可能的抗病毒机制是h R S V的包膜F蛋白与N E T s相关蛋白即杀菌渗透增强蛋白的互作,抑制细胞-细胞融合和合胞体的形成,影响病毒的黏附和内化等早期步骤,促进病毒中和作用[71]㊂但同时,F u n c h a l等[37]不仅在患有严重的R S V引起的下呼吸道疾病的人类婴儿和小牛支气管肺泡灌洗液和肺组织切片中观察到N E T s的存在,而且对感染了R S V的小牛组织进行病理学检查显示,在阻塞气道的致密堵塞物中存在广泛的网状结构㊂该网状物中存在大量的D N A,黏液黏度高㊂这表明过多的N E T s会导致气道阻塞,N E T s在R S V感染期间积极参与气道阻塞,而局部d o r n a s e α治疗可通过降解D N A主干显著减少N E T s引起的气道阻塞[72]㊂5展望自N E T s被发现和描述以来,对其组成成分的分析和检测方法一直在不断探索和完善中㊂N E T s 大致由D N A㊁组蛋白和各种颗粒酶组成㊂其中, D N A是N E T s必不可少的主干部分,对D N A进行降解将会导致N E T s的完整性遭到破坏㊂大多数细菌也正是利用这一点,分泌核酸酶降解D N A,以此逃脱N E T s的抗菌效应㊂Y o u s e f i等[11]发现组成N E T s的D N A是线粒体D N A,且形成的N E T s不需要中性粒细胞死亡㊂这或许是N E T s可根据中性粒细胞死亡与否区分为活性型N E T s和自杀型N E T s的证据㊂由于N E T s发生在胞外空间,但是其他活动如细胞外囊泡的分泌或者细胞坏死等可能也会导致D N A释放在胞外空间,那么如果针对D N A进行检测,可能难以区分㊂这或许是目前大多数的检测方法以颗粒酶作为N E T s的检测指标之一的原因㊂由此可见,针对N E T s的检测方法亟待进一步发展㊂关于N E T s形成的分子机制,目前存在众多说法,尚未形成系统的论述㊂在自杀型N E T s的形成机制中,R O S的产生对N E T s的形成来说是十分重要的㊂除了R a f-M E K-E R K通路是调控R O S的上游细胞信号通路,还存在其他的细胞信号通路如T L R信号通路等,这是有待深入研究N E T s形成机制的其中一个方面㊂N E T s在病原感染中具有双重效应,一方面具有抵御多种病原体的作用,另一方面也会介导多种疾病,促进其发生发展㊂现有的研究表明,N E T s在病原体感染中能发挥抗病原体效应,但是其作用有限,并不能完全杀死病原体㊂对有些病原体而言, N E T s只是起到诱捕作用㊂在疾病的发生发展中, N E T s可能会起到负面作用,可作为炎症介质,可能会放大炎症级联反应,介导组织损伤,阻碍疾病的康复㊂针对N E T s对病原体的杀灭或毒性作用,病原体本身可通过启动一些逃避机制如表达降解N E T s 因子来降解N E T s的核心组分或抑制某些激活途径等来抵御N E T s的作用,促进在机体中的感染传播㊂因此,在开发N E T s相关的药物方面具有巨大的市场潜力,针对性地发掘治疗药物如N E T s抑制剂或N E T s碎片促进剂等,通过抑制N E T s的形成可能对疾病的治愈有一定帮助㊂N E T s在病原体感染中并不能产生完全的抵御效应,这意味着中性粒细胞在病原体感染中不可能单打独斗,可能与其他的细胞存在一定的联系,或许在抗病原体反应中发挥协同作用㊂除了N E T s以外,目前已经发现其他的细胞如肥大细胞㊁嗜酸性粒细胞和巨噬细胞等也会被诱导产生E T s㊂这些能形成E T s的细胞是固有免疫细胞,这表明形成的E T s 与先天免疫系统可能存在密不可分的联系㊂那么,这些细胞产生的E T s与N E T s存在哪些差异呢?这也值得研究者深入地挖掘和研究㊂参考文献(R e f e r e n c e s):[1] B R A N Z K N,L U B O J E M S K A A,HA R D I S O NSE,e ta l.N e u t r o p h i l s s e n s e m i c r ob e s i z e a n d s e l ec t i v e l y598Copyright©博看网. 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中性粒细胞胞外诱捕网在痛风性关节炎中的作用一枚硬币的两面

中性粒细胞胞外诱捕网在痛风性关节炎中的作用一枚硬币的两面

135痛风性关节炎(gouty arthritis, GA)是由单钠尿酸盐(monosodium urate, MSU)晶体沉积引发的炎症性疾病[1]。

当痛风性关节炎患者的尿酸浓度超过尿酸的溶解度达到过饱和状态时,MSU 晶体会在软骨、滑膜及周围组织沉积并刺激关节滑膜,发生一系列病理反应,从而引发关节处出现急性炎症[2]。

此时,血管内皮表面的黏附分子会捕获循环血中的中性粒细胞,渗出血管,定向迁移至关节腔的炎症部位,识别并对抗入侵宿主体内的病原体,发挥保护作用[3]。

近年研究发现,除了吞噬及脱颗粒作用外,中性粒细胞也可以通过形成中性粒细胞胞外诱捕网(neutrophil extracellular traps, NETs)的方式消灭入侵的病原微生物[4]。

NETs 由于吞噬刺激从中性粒细胞释放的胞外DNA 纤维,帮助嗜中性粒细胞固定并诱捕细菌、真菌或病毒,从而更有效地消除这些病原体[5]。

Brinkmann 等人[6]率先发现NETs ,他们通过免疫荧光及DNA 染料染色的方法对NETs 的组成进行分析后得出,该结构是由染色质和蛋白颗粒组成的、能捕获并杀死微生物的胞外网状结构。

MSU 晶体诱发中性粒细胞NETs 产生,后者反过来吞噬捕获MSU 晶体,并通过镶嵌在NETs 上的弹性蛋白酶、髓过氧化物酶、组织蛋白酶G 等酶类的杀菌作用,发挥其抗菌作用,防止炎症扩散[7]。

鉴于中性粒细胞NETs 在GA 中发挥的重要作用,本文将对GA 的发生、发展及炎症消散过程进行概述,重点讨论中性粒细胞NETs 在GA 中所起到的双重作用,并对GA 中参与中性粒细胞NETs 形成的相关信号通路进行简述。

*国家自然科学基金项目(31972901、31671234、31571430)†通信作者,研究方向:免疫学与骨代谢调控。

E-mail:******************.cndoi:10.3969/j.issn.0253-9608.2021.02.008中性粒细胞胞外诱捕网在痛风性关节炎中的作用:一枚硬币的两面*王雪霖①,曹秀梅②,闫建设①†①上海大学 生命科学学院,上海 200444;②上海交通大学 医学院,上海市免疫学研究所,上海 200025摘要 痛风性关节炎(gouty arthritis, GA)是一种由大量单钠尿酸盐(monosodium urate, MSU)沉积所导致的急性炎症。

脓毒症时中性粒细胞胞外诱捕网的研究进展完整版

脓毒症时中性粒细胞胞外诱捕网的研究进展完整版

脓毒症时中性粒细胞胞外诱捕网的研究进展完整版脓毒症(sepsis)是由感染引起的全身炎症反应,严重时可导致多器官功能衰竭、脓毒性休克,甚至死亡。

当前,脓毒症的发病率和病死率仍然居高不下,在美国,脓毒症在危重患者致死因素中居首位,每年有75 万新增脓毒症患者,而其中又有21 万患者因脓毒症而死亡。

脓毒症的发病机制十分复杂,至今仍未完全阐明,脓毒症早期,感染部位招募大量中性粒细胞,通过吞噬病原菌、脱颗粒释放蛋白酶等物质来达到杀菌的作用。

此外,中性粒细胞还具有另外一个特殊的效应机制,即“中性粒细胞胞外诱捕网”(NETs),使得中性粒细胞在胞外仍然具有有效的捕获及杀伤病原菌的能力,从而对机体产生重要的保护作用。

但是近年来的研究表明,脓毒症时NETs 的产生也可以导致病情加重。

现对NETs 的形成、结构、杀菌机制及其对脓毒症的作用进行系统阐述,以进一步探讨脓毒症的发病机制,为脓毒症的治疗提供新的思路和方向。

1 NETs 的形成2004 年,Brinkmann 等首次报道了中性粒细胞特有的杀菌机制——NETs。

NETs 的产生是中性粒细胞特殊的细胞死亡过程,这种过程称作NETosis [9]。

NETs 主要由成熟的中性粒细胞产生,未成熟的中性粒细胞因为缺少了对刺激信号的反应能力而不能形成NETs [10]。

研究表明,革兰阴性菌、革兰阳性菌以及真菌等均可以引发中性粒细胞产生NETs。

脓毒症时,在多种刺激物的作用下中性粒细胞活化,通过还原型辅酶Ⅱ(NADPH)氧化酶途径产生大量活性氧簇(ROS),进而启动NETosis [11]。

中性粒细胞内嗜天青颗粒中储存的中性粒细胞弹性蛋白酶(NE)、髓过氧化物酶(MPO)转位至细胞核内,NE 降解接头蛋白H1 及核心组蛋白(histone),MPO 则对此过程具有促进作用。

此外,在精氨酸脱亚氨酶4(PAD4)的作用下,组蛋白H3 精氨酸残基瓜氨酸化,组蛋白H3 构象改变。

中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)对于抗磷脂综合征妊娠并发症的致病机制研究

中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)对于抗磷脂综合征妊娠并发症的致病机制研究

中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)对于抗磷脂综合征妊娠并发症的致病机制研究中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)对于抗磷脂综合征妊娠并发症的致病机制研究摘要:抗磷脂综合征(APS)是一种自身免疫性疾病,常见的表现为经常性的血栓形成和/或反复流产。

虽然病因尚未完全阐明,但已经证明中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)向APS患者的病情发展起到了重要的作用。

本文旨在探索NETs如何导致APS患者出现妊娠并发症,以及NETs调控APS发展的分子机制。

关键词:中性粒细胞胞外诱捕网、抗磷脂综合征、妊娠并发症、病因引言:抗磷脂综合征(APS)是一种病因不清的自身免疫性疾病,常常伴随血栓形成和重复失败的孕产妇科病史。

APS患者的自身免疫反应导致产生抗磷脂抗体(APA),并且这些APA对于凝血酶生成具有高度亲和力,进而导致持续的微观循环障碍、大的动脉和静脉栓塞。

与此同时,APS患者也会出现一系列如发热、关节痛等症状。

尽管APS的病因尚未完全阐明,但自从2004年发现中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)后,研究表明NETs与APS的发病机制密切相关。

一、NETs和APS发病的关系s的定义和特点NETs是一种由中性粒细胞(neutrophil)排泄生成的感染性细胞死亡形式,具有避免病原体扩散、损伤感染部位外围细胞、促进过度的炎症反应等方面的生物学功能。

NETs通常由包含DNA、羟基磷灰石、组织蛋白酶、粘附性分子如聚糖结合蛋白等的核橘经过爆裂而产生。

NETs已经被证明能够抵御某些感染的基本防御方式之一,但也与多种自身免疫性疾病相关联。

s与自身免疫性疾病的关联许多先前研究发现,NETs与风湿性关节炎,系统性红斑狼疮和糖尿病等自身免疫性疾病相关联。

在APS中,NETs与病情恶化有关,因为它能够加剧感染性炎症和血栓形成。

研究已经表明,APS患者的NETs具有更高的DNA量、更高的组织蛋白酶活性和更高的DNA/RNA比值,因此贡献了更多的炎症介质(如乙酸、肿瘤坏死因子、白三烯B4、白介素-8等)释放。

中性粒细胞外诱捕网检测方法的研究进展

中性粒细胞外诱捕网检测方法的研究进展

中性粒细胞外诱捕网检测方法的研究进展①马雪妮程龙许慧梅杨一蕃张德奎(兰州大学第二医院消化内科,兰州730030)中图分类号R392-3文献标志码A文章编号1000-484X(2021)24-3056-06[摘要]中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)是中性粒细胞受到刺激后产生的以DNA为骨架,其间镶嵌多种颗粒蛋白、蛋白水解酶、抗菌肽、组蛋白等的网状结构。

研究表明,NETs在宿主稳态中发挥双重作用,既能保护宿主免受病原体的侵袭,也参与多种自身免疫/炎症性疾病、代谢性疾病、血栓、肿瘤等的病理生理过程。

因其组成部分的复杂性、释放类型的差异性及释放过程中的易降解性,准确检测NETs存在一定的困难。

本文就目前NETs在体内、体外及原位检测方法的研究进展进行综述。

[关键词]中性粒细胞外诱捕网;检测方法;进展Advances in detection of neutrophil extracellular trapsMA Xue-Ni,CHENG Long,XU Hui-Mei,YANG Yi-Fan,ZHANG De-Kui.Department of Gastroenterology,the Second Hospital of Lanzhou University,Lanzhou730030,China[Abstract]Neutrophil extracellular traps(NETs)is a kind of DNA-based skeleton released by neutrophils to the outside of cell,in which a variety of granular proteins,proteolytic enzymes,antibacterial peptides,histones and other network structures are em⁃bedded.Studies have shown that NETs play a dual role in host homeostasis,not only protecting the host from pathogens,but also par⁃ticipating in various autoimmune/inflammatory diseases,metabolic diseases,thrombosis,tumors and other pathophysiological pro⁃cesses.Due to the complexity of its composition,the difference of the types,and the uncertainty of the release process,there are cer⁃tain difficulties to detect NETs accurately.This article focuses on the current methods to detect NETs in vivo,in vitro,and in situ.[Key words]Neutrophil extracellular traps;Detection;Progress中性粒细胞是人外周血中最丰富的白细胞,约占白细胞总数的50%~70%,在先天免疫系统中扮演重要角色,是机体应对病原体入侵时的第一道防线,可通过吞噬作用、脱颗粒、产生活性氧等多种途径抵御外界病原体的入侵[1]。

中性粒细胞胞外诱捕网捕杀病原体的作用

中性粒细胞胞外诱捕网捕杀病原体的作用

中性粒细胞胞外诱捕网捕杀病原体的作用摘要】中性粒细胞是人体先天免疫系统的重要效应细胞,具有细胞内与细胞外杀灭病原体的途径。

活化中性粒细胞能形成胞外诱捕网(NETs)构成细胞外杀灭途径。

NETs由染色质与颗粒(源性)蛋白质构成。

NETs对革兰氏阳性细菌、革兰氏阴性细菌,以及真菌有捕获与杀灭作用,对利什曼原虫、牛艾美耳球虫等寄生虫也有捕获与杀灭作用。

【关键词】中性粒细胞中性粒细胞胞外诱捕网病原体中性粒细胞是人体先天免疫系统的重要效应细胞,具有捕杀微生物的关键作用。

Brinkmann等[1]研究指出,中性粒细胞能通过形成胞外诱捕网(NETs),构成NET介导的杀灭途径,参与微生物病原体感染的先天免疫应答反应。

1 NETs的结构与组成成分在感染或炎症应答期,活化的中性粒细胞形成一种细胞外纤维结构,即中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)。

NETs由染色质与颗粒(源性)蛋白质构成。

NETs结构中染色质与细胞核内染色质不同,细胞外染色质呈松弛的去致密状态[2]。

在形成NET时期,活化的中性粒细胞高表达肽酰基精氨酸脱亚氨酶4(PAD4),PAD4催化组蛋白精氨酸残基瓜氨酸化,电中性瓜氨酸残基替代正电性精氨酸残基促进中性粒细胞松弛染色质结构。

Brinkmann等研究报道,DNA是NETs的主要结构成分。

用组蛋白抗体证明NETs含有组蛋白H1、H2A、H2B、H3和H4。

用免疫荧光技术分析,NETs含有嗜苯胺蓝颗粒中蛋白质,以及含有其他特异性颗粒蛋白质。

2 ETosis:一种新的细胞死亡途径研究者证实,中性粒细胞死亡时释放NETs。

中性粒细胞这种细胞死亡程序,既不同于细胞凋亡,又不同于细胞坏死,是一种新的细胞死亡途径(ETosis)。

细胞凋亡是由基因控制、细胞自主的有序死亡,其显著特点是细胞染色体的DNA降解,在琼脂糖凝胶电泳中呈现特异的梯状图谱。

坏死是由强烈理化或生物因素引起的细胞无序变化的死亡过程。

细胞经ETosis死亡,则表现为细胞核膜崩溃,细胞核和细胞质的基质混合,以及细胞器消失,在胞外形成纤维样捕获网结构,捕获网中DNA未断裂。

中性粒细胞胞外诱捕网在炎症相关疾病中的研究进展

中性粒细胞胞外诱捕网在炎症相关疾病中的研究进展

中性粒细胞胞外诱捕网在炎症相关疾病中的研究进展杨春艳;李亚军【期刊名称】《微生物与感染》【年(卷),期】2017(012)004【摘要】中性粒细胞是抵御病原体入侵机体的第一道防线,通过趋化和吞噬作用使病原体失活,从而进行免疫防御,杀灭病原体.研究证实,中性粒细胞通过吞噬病原体、分泌抗微生物蛋白颗粒来杀灭病原微生物.2004年Brinkmann发现了一种中性粒细胞新型抗感染机制,即中性粒细胞经病原体活化刺激后释放中性粒细胞胞外诱捕网(neutrophil extracellular trap,NET)至细胞外.NET是由双链DNA染色质和镶嵌在染色质上的抗菌蛋白构成的纤维网格状结构,通过网罗、捕获而杀灭病原体.诸多研究表明,NET在炎症相关疾病中起重要作用,其生成和降解会影响急慢性炎性疾病的病理过程.本文主要从NET的特征、产生机制、抗菌作用及其在炎性相关疾病中的作用等方面着手,概述其最新研究进展,为炎性疾病的治疗及其药物开发提供新的思路和方向.【总页数】6页(P248-253)【作者】杨春艳;李亚军【作者单位】宁夏医科大学临床医学院,银川 750001;西安医学院第一附属医院,西安 710077【正文语种】中文【相关文献】1.中性粒细胞胞外诱捕网及其在肺部炎症性疾病中的作用研究进展 [J], 杨霞;宁宗2.中性粒细胞胞外诱捕网在消化系相关疾病中的研究进展 [J], 廖星;王丹;黄才斌3.中性粒细胞胞外诱捕网及其参与的免疫炎症性疾病研究进展 [J], 刘春晓;胡庆华4.中性粒细胞胞外诱捕网及其参与的免疫炎症性疾病研究进展 [J], 刘春晓;胡庆华5.中性粒细胞胞外诱捕网在炎症性疾病中的研究进展 [J], 李福兴;张自华;李雪梅因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

中性粒细胞胞外诱捕网研究进展和启示

中性粒细胞胞外诱捕网研究进展和启示

·83·中性粒细胞胞外诱捕网研究进展和启示夏 杰,占 玲,张 丹,雷 琴,王 蓉(黄冈职业技术学院 医药学院,湖北 黄冈 438002)摘 要:中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)的释放是中性粒细胞杀灭病原体的一种新的机制。

NETs 的释放常伴随中性粒细胞死亡,这一过程称之为NETosis。

组蛋白、NADPH 氧化酶、活性氧等在NETs 形成过程中发挥关键作用。

病原体对NETs 有一定的逃逸能力,NETs 对人体本身也是一把双刃剑。

关键词:中性粒细胞胞外诱捕网;组蛋白;活性氧;免疫逃逸中图分类号:R446.63 文献标识码:A 文章编号:1672-1047(2018)02-0083-03 DOI:10.3969/j.issn.1672-1047.2018.02.22收稿日期:2018-03-06作者简介:夏 杰,男,湖北麻城人,主治医师,讲师。

研究方向:生物化学。

中性粒细胞是人体内数量最多的免疫细胞,并且是第一线的防御细胞。

中性粒细胞可通过吞噬作用、脱颗粒作用杀灭病原微生物[1]。

2004年,Brinkmann V 等[2]首次发现中性粒细胞还可以通过一种全新的行为杀灭病原体:当中性粒细胞与病原体相遇时,中性粒细胞释放出网状结构的物质,将病原体捕获并杀灭。

这种网状结构主要骨架是构成染色质的DNA 和组蛋白以及从嗜中性颗粒释放出来的抗菌肽。

这种网状结构称为中性粒细胞胞外诱捕网(Neutrophil extracellular traps ,NETs), NETs 形成常伴中性粒细胞的死亡,这种形成且伴随中性粒细胞死亡的过程称之为NETosis。

中性粒细胞在免疫病原体的终末阶段,以一种及其悲壮的方式自毁并释放其细胞核中的染色质、组蛋白等物质作为最后的武器杀灭敌人。

虽然NETs 对人体抵抗病原体入侵发挥着积极作用,但病原体也通过各种途径逃逸NETs 的捕杀,NETs 本身对机体也是一把双刃剑。

中性粒细胞胞外网状陷阱

中性粒细胞胞外网状陷阱

PAD
• 肽酰基精氨酸脱亚胺酶(Peptidylarginine deiminase,PAD)是一 种 Ca2+依赖酶,其能催化组蛋白中精氨酸为瓜氨酸,5个亚型 • 不同的 PAD 酶对底物存在不同的特异性,这可能导致不同瓜氨酸 化自身抗原形成 • 蛋白瓜氨酸化和 RA易感HLA-DRB1 共享表位(Shared epitope,SE) 对关节炎的发展是必要的
NET在RA的作用机制
• NETosis是瓜氨酸化蛋白及细胞因子的来源,刺激机体产生ACPA • RA细胞因子及抗体 NETosis • RA中NETs的清除异常 • RA中环境与NETS的关系 牙龈卟啉单胞菌(Po同源基因的细菌
DNaseⅠ
• 体外形成的 NETs 能被 DNase I 和健康者血浆降解,而RA自身血浆 则不能或不完全能降解,说明体内 NETs 降解受损可能与 DNase I 异常有关。
中性粒细胞胞外网状陷阱 (NETs)
青岛市市立医院
刘维琳
形态与功能
功能
• 趋化 • 吞噬
发现
• 2004年Brinkmann等人发现了中性粒细胞另一种杀菌机制
定义
• 中性粒细胞受到刺激后,失去细胞内膜完整性,染色质伸展、解 凝聚,继而核膜崩解,释放DNA和组蛋白,网上分布抗菌肽和各 种酶,如中性粒细胞弹性蛋白酶、组织蛋白酶G、髓过氧化物酶 等,可对入侵的微生物固定和杀灭,NETs支架由直径15~17 nm 的染色质纤维构成,DNA和组蛋白代表了NETs的主要成份,这个 结构被称作NETs,这个过程称作NETosis。
RA抗体
抗核周因子 抗角蛋白抗体
聚角蛋白微丝蛋白(抗原)
瓜氨酸残基
ACPA
• ACPA 抗瓜氨酸化蛋白抗体(Anti-citrullinated protein antibodies,ACPA) 2010 年新的分类标准中 • 胞外蛋白 膜相关蛋白 激活补体引起损伤 • 瓜氨酸化抗原 胞浆蛋白 • 核蛋白 诱导破骨细胞形成和骨量丢失

中性粒细胞胞外诱捕网形成的分子机制研究进展

中性粒细胞胞外诱捕网形成的分子机制研究进展

中性粒细胞胞外诱捕网形成的分子机制研究进展①蒋瑶邢艳(川北医学院附属医院检验科,南充637000)中图分类号R392.6文献标志码A文章编号1000-484X(2022)10-1272-06[摘要]中性粒细胞作为固有免疫的一线细胞,其死亡形式-中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)过度形成过程中因释放大量胞内成分而参与包括自身免疫性疾病在内的多种疾病发生。

自身免疫性疾病以自身抗原暴露、免疫耐受缺失为特征,且目前治疗仍以改善症状为主,如能抑制自身抗原产生将为其根治提供新的可能。

本文主要对参与NETs形成的分子进行综述,包括ROS、PAD-4、自噬以及相关信号通路,以期促进NETs相关疾病治疗策略的开发。

[关键词]中性粒细胞胞外诱捕网;分子机制;研究进展Progress on molecular mechanism of neutrophil extracellular traps formationJIANG Yao,XING Yan.Department of Clinical Laboratory,Affiliated Hospital of North Sichuan Medical College,Nanchong637000,China[Abstract]As first-line cells of innate immunity,neutrophils release a large number of intracellular components in process of over-formation of neutrophil extracellular traps(NETs),which participates in occurrence of multiple diseases including autoimmune diseases.Autoimmune diseases are characterized by autoantigen exposure and loss of immune tolerance,whose treatment is still mainly to improve symptoms at present.If production of autoantigens can be inhibited,it will provide a new possibility for cure.This article will review molecules involved in formation of NETs,including ROS,PAD-4,autophagy and its related signal pathways,and aim to promote development of treatment strategies for NETs-related diseases.[Key words]Neutrophil extracellular traps;Molecular mechanism;Progress中性粒细胞是人体内含量最多的固有免疫细胞,通过抵御病原体入侵而在固有免疫中起重要作用,经典杀菌方式包括吞噬和脱颗粒。

中性粒细胞胞外诱捕网与肺疾病研究进展

中性粒细胞胞外诱捕网与肺疾病研究进展

综㊀㊀述中性粒细胞胞外诱捕网与肺疾病研究进展徐苏晴㊀常明㊀卢红艳doi:10.3969/j.issn.1009-6663.2020.01.031基金项目:江苏省妇幼健康重点人才项目(NoFRC201735)ꎻ镇江市重点研发计划(社会发展)项目(NoSH2018050)作者单位:212000㊀江苏镇江ꎬ江苏大学附属医院儿科通信作者:卢红艳ꎬE ̄mail:lhy5154@163.com㊀㊀中性粒细胞在机体对抗病原的先天免疫中起着关键作用ꎮ在感染早期ꎬ中性粒细胞在蛋白水解酶㊁抗菌蛋白和活性氧(ReactiveoxygenspecieꎬROS)帮助下迁移到感染部位ꎬ吞噬并杀死细菌ꎮBrink ̄mann[1]于2004年发现ꎬ中性粒细胞在细胞外产生一种由组蛋白㊁DNA和蛋白酶(ElastinaseꎬNE)组成的网状结构ꎬ即中性粒细胞胞外诱捕网(NeutrophilextracellulartrapsꎬNETs)ꎮ中性粒细胞形成NETs的过程被称为NETosisꎬ这是一种有别于细胞坏死和凋亡的特殊细胞死亡程序ꎮ在NETosis过程中ꎬ核膜㊁细胞核和颗粒膜裂解并融合ꎬ细胞膜保持完整ꎮ尽管NETs在病原体防御中起重要作用ꎬ但其产生过量或降解不足也会导致宿主损伤ꎮNETs在免疫系统㊁心血管系统及呼吸系统等疾病中已有较多研究ꎮ本文将综述中性粒细胞胞外诱捕网在细菌或病毒感染因素㊁自身免疫因素㊁全身性疾病及肺部肿瘤导致肺疾病中的作用ꎮNETs的概述一㊁NETs的结构特征NETs是以DNA为骨架ꎬ其间镶嵌多种蛋白成分的DNA ̄蛋白质复合物ꎬ蛋白成分主要是组蛋白ꎬ其次是粒状酶和多肽ꎬ包括中性粒细胞弹性蛋白酶(NE)㊁髓过氧化物酶(MyeloperoxidaseꎬMPO)㊁瓜氨酸组蛋白3(CitrullinehistoneꎬCith3)㊁组织蛋白酶G㊁白细胞蛋白酶3㊁乳铁蛋白㊁明胶酶㊁溶菌酶C㊁钙保护素㊁中性粒细胞防御素和组织杀菌素ꎮ在电镜下ꎬNETs的基本骨架是直径约17nm的染色质ꎬ周围包绕直径约50nm的颗粒蛋白等颗粒状物质ꎬNETs可为破碎或棉样结构ꎬ也可为线状㊁网状㊁膜状或点状结构ꎮNETs中DNA网状结构和附着蛋白的完整性为其捕获病原体功能提供保障[2]ꎮ二㊁NETs的生成生物体或病原体产生的各种生物分子均可诱导中性粒细胞活化ꎬ中性粒细胞活化产生的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶2(Nox2)ꎬ释放大量ROSꎬ通过与Toll样受体4(Toll ̄likereceptors4ꎬTLR4)结合ꎬ导致中性粒细胞核膜分裂[3]ꎮ此外ꎬ细胞内NE和MPO通过中性粒细胞核膜分裂向细胞核迁移ꎬ部分降解特定的组蛋白ꎬ促进染色质解凝ꎮ肽赖氨酸脱氨酶4(Peptidylargininedeiminase4ꎬPAD4)诱导的组蛋白瓜氨酸化将进一步促进染色质解凝ꎮ染色质解凝后ꎬ疏松的染色质与颗粒状的细胞质和各种蛋白质混合ꎬ然后全部进入细胞外空间ꎬ形成网状结构[4]ꎮ三㊁NETs的免疫逃逸免疫逃逸是病原体通过其结构与非结构物质ꎬ拮抗㊁阻断和抑制机体免疫应答从而加重病原体对人体危害的方式ꎮNETs对多种病原体均有不同程度的抗感染作用ꎬ而这些病原体也通过不同方式逃避NETs捕获ꎮ病原体可释放IL ̄10抑制剂阻断TLR诱导的ROS生成或利用核酸酶来攻击NETs的DNA骨架ꎬ从而阻断NETs的生成ꎬ进行免疫逃避[5]ꎮ病原体还可通过表面蛋白分子ꎬ负性调节中性粒细胞活性ꎬ从而抑制NETs的生成[6]ꎮNETs与肺疾病多种因素均可导致肺部疾病ꎬ例如细菌或病毒感染因素㊁自身免疫因素㊁全身性疾病及肺部肿瘤等ꎮ这些因素导致的肺疾病与NETs有着密切关系ꎮ一㊁NETs与肺炎链球菌感染肺炎链球菌是导致社区获得性肺炎最常见的病原体ꎮ肺炎链球菌为革兰阳性细菌ꎬ其主要致病成分为荚膜㊁脂磷壁酸和链球菌溶素ꎮ中性粒细胞在接触肺炎球菌时可释放NETsꎬ损伤肺组织[7]ꎬNel[8]等研究表明ꎬ肺炎链球菌介导的NETs形成依赖于链球菌溶素ꎬ该机制独立于Toll样受体4(TLR4)或ROSꎮ而相反的结论表明ꎬ肺炎链球菌刺激后NETs的释放与链球菌溶素无关ꎬ而与自噬有关[9]ꎮ因此ꎬ肺炎链球菌诱导NETs的直接机制尚不清楚ꎮNETs可使肺炎链球菌固定ꎬ并限制其在宿主中传播ꎮ肺炎链球菌可利用脱氧核糖核酸酶(deoxyribo ̄nucleaseꎬDNase)降解NETsꎬ从而进行免疫逃逸ꎮ研究者利用质谱分析证实TatD是一种潜在的细胞外DNA酶ꎬ可降解NETs的网状结构ꎮTatD的DNase活性有助于肺炎链球菌从NETs的网状结构中逃逸ꎮ在脓毒症小鼠模型中ꎬ与野生型肺炎链球菌感染相比ꎬ敲除TatD的链球菌感染后ꎬ小鼠表现为链球菌感染减少ꎬ肺组织损害减轻ꎬ存活率提高ꎮTatD抑制剂或可避免肺炎链球菌发生NETs相关的病原逃逸ꎬ从而成为治疗肺炎球菌肺炎的潜在靶点[10]ꎮ在临床病例研究中ꎬ有研究者发现社区获得性肺炎可导致NETs水平升高ꎬ且血清中NETs升高的患者临床不稳定性增加㊁住院时间延长ꎮ由此预测NETs是一种新的预后指标ꎬ也是社区获得性肺炎辅助治疗的可能靶点[11]ꎮ二㊁NETs与呼吸道合胞病毒感染呼吸道合胞病毒(RSV)是婴幼儿常见呼吸道感染病毒ꎮ中性粒细胞及其产物存在于RSV感染患儿的呼吸道ꎬ将增加其症状严重程度[12]ꎮRSV是一种单链RNA病毒ꎬ其基因组可编码多达11种蛋白质ꎮ其中融合蛋白(F)存在于病毒粒子表面ꎬ在病毒进入时介导病毒包膜与靶细胞膜融合[13]ꎮ有证据表明ꎬNETs能够捕获RSVꎬ从而阻止病毒颗粒与靶细胞结合ꎬ防止感染ꎮNETs的形成可能是限制RSV病毒扩散的重要机制[14]ꎮ但与此同时ꎬF蛋白以ERK和P38mapk磷酸化依赖的方式诱导NETs生成ꎬ其网状结构被中性粒细胞弹性酶和髓过氧化物酶修饰ꎬ这些颗粒蛋白可以损伤组织ꎬ加重症状ꎬ损害肺功能[15]ꎮ以上结果表明ꎬRSV中F蛋白诱导NETs形成在RSV感染中起 双刃剑 作用ꎮ由黏液㊁中性粒细胞的细胞碎片和脱落的支气管上皮细胞组成的致密栓子造成小气道阻塞是RSV下呼吸道疾病(RSVlowerrespiratorytractdiseaseꎬRSV ̄LRTD)患者的主要病理特征[15]ꎮ在患有严重RSV ̄LRTD婴幼儿的支气管肺泡灌洗液(BALF)中ꎬ研究者发现了NETs的网状结构[16]ꎮCortjens[17]等则进一步证实ꎬ在严重RSV ̄LRTD患者中ꎬNETs的形成促进中性粒细胞耗竭ꎬ导致气道中粘蛋白含量增高ꎬ气道阻塞症状加重ꎮ对于严重RSV ̄LRTD气道阻塞患者ꎬ针对NETs的靶向药物是一种新的治疗措施ꎮ三㊁NETs与哮喘支气管哮喘(哮喘)(bronchialasthma)为呼吸系统中常见疾病ꎬ嗜酸性粒细胞㊁T细胞㊁肥大细胞㊁中性粒细胞和树突状细胞及多种细胞组分均参与哮喘病程ꎮ重症哮喘可诱导肺损伤发生ꎮ在哮喘过程中ꎬ中性粒细胞为调节细胞ꎬ可以在气道中浸润ꎬ释放细胞因子和炎症介质ꎬ调节其他细胞的功能ꎬ从而在哮喘中发挥重要作用[18]ꎮ在仙台病毒(SEV)诱导C57BL/6J小鼠哮喘模型中ꎬ研究者证实哮喘患者气道中性粒细胞可形成NETs[19]ꎮ在嗜中性哮喘患者(痰中中性粒细胞比例超过嗜酸性粒细胞比例)血浆中ꎬIL ̄8㊁中性粒细胞计数和NETs均升高[20]ꎮ经鼻病毒(RV)感染后ꎬ过敏小鼠气道内大量中性粒细胞募集和过量NETs沉积与大量双链DNA(dsDNA)释放相关ꎬ可促进2型免疫反应ꎬ进而加重哮喘症状ꎮ经dsDNA处理的过敏小鼠BALF中细胞总数㊁嗜酸性粒细胞和淋巴细胞的数量和百分比均高于对照组ꎬ而小鼠在使用DNase处理后ꎬ血清IgE浓度㊁BALF中黏蛋白5AC(MUC5AC)和气道炎症细胞浸润的浓度均降低ꎬ且呼吸道粘液产生减少ꎬ气道高反应得到缓解[21]ꎬ提示dsDNA作为NETs的组成成分在哮喘过程中发挥重要作用ꎬ有研究者认为ꎬNETs可介导炎症小体激活与单核细胞中IL ̄1分泌ꎬ引起气道上皮细胞损伤ꎬ加哮喘症状[22]ꎮPham[23]等则通过临床试验证实ꎬNETs会造成气道上皮损害从而加重哮喘症状ꎮ以上研究说明ꎬNETs在哮喘发生发展中扮演重要角色ꎮ在哮喘治疗过程中ꎬ糖皮质激素发挥重要作用ꎮ有研究者认为ꎬ糖皮质激素在体外和体内都能降低哮喘肺组织中NETs形成ꎬ并提出利用重组人DNA酶来消除NETs或将成为哮喘的一个新的潜在治疗靶点[24]ꎮ四㊁NETs与脓毒症性肺损伤脓毒症可造成多种器官损伤ꎬ如急性肺损伤(AcutelunginjuryꎬALI)ꎬ损伤严重的急性肺损伤(ALI)可进展为急性呼吸窘迫综合征(ARDS)ꎬ其临床特征为肺血管通透性增高ꎬ肺间质及肺泡水肿ꎬ从而导致顽固性低氧血症ꎮ研究表明ꎬNETs的产生对于ALI的进展起重要作用ꎮ在疾病初期ꎬNETs的形成可捕获病原体ꎬ但随着NETs的过度形成可造成肺组织损伤ꎬ加重疾病症状ꎮ研究发现ꎬ在小鼠脓毒症性肺损伤模型中ꎬ气管内接种聚肌胞苷酸(polyI:C)小鼠的BALF中ꎬ中性粒细胞浸润明显增加ꎬ同时炎性细胞因子IL ̄1β㊁IL ̄6和TNF ̄α在肺部也显著升高ꎬ在其肺组织中MPO和Cith3表达明显升高ꎬ表明NETs形成增多ꎮpolyI:C诱导NETs和ALI的形成ꎬ与p38MAPK的激活和claudin ̄5的表达降低有关[25]ꎮ研究者在脂多糖(LPS)致死性脓毒症小鼠模型中发现ꎬLPS诱导的PAD的激活以及随后Cith3介导NETs的形成增加了内皮细胞的通透性和肺功能障碍ꎬ而通过减少PAD的激活ꎬ可阻断LPS诱导的肺血管渗漏ꎬ减轻急性肺损伤ꎬ提高存活率[26]ꎮ通过经盲肠结扎穿刺(CLP)诱导脓毒症ꎬ发现细胞外冷诱导RNA结合蛋白(CIRP)通过上调PAD4的表达诱导肺部NETs形成ꎬ从而加重脓毒症性肺损伤[27]ꎮ这些研究提示NETs在脓毒症性肺损伤中发挥重要作用ꎮ在脓毒性肺损伤小鼠模型中ꎬ肝素可与NETs中带正电荷的组蛋白相结合ꎬ降低NETs的活性ꎬ减弱NETs介导的促凝效应ꎬ降低NETs对肺组织的损伤ꎬ这一观点或可为脓毒症性肺损伤提供治疗新思路[28]ꎮ五㊁NETs与肺癌肺癌(Lungcancer)是起源于支气管上皮的恶性肿瘤ꎬ其发病率居恶性肿瘤之首ꎬ肺癌的早期诊断率低ꎬ预后差ꎬ因此肺癌的早期诊断对改善肺癌的预后具有重要作用ꎮ研究证实ꎬ肺癌细胞培养上清液中的细胞外RNA(exRNAs)可间接诱导网ꎬ并参与肺癌的发生[29]ꎮAlbrengues[30]等人在肺癌休眠期小鼠模型中ꎬ利用烟草烟雾或经鼻腔注入脂多糖(LipopolysaccharideꎬLPS)引起的持续性肺炎症的同时ꎬ体内大量生成NETsꎮ中性粒细胞弹性蛋白酶和基质金属蛋白酶9是NETs相关的蛋白酶ꎬ它们都是序列裂解的层粘连蛋白ꎮ蛋白水解重组层粘连蛋白通过激活整合素a3b1信号通路诱导休眠癌细胞增殖ꎮ开发针对NETs重构层粘连蛋白的抗体可阻止休眠细胞觉醒ꎬ这种防止休眠细胞觉醒的疗法或可延长癌症患者的生存时间ꎮ在非炎性条件的肺癌模型中ꎬ研究者发现游离巯基是血浆维持氧化还原平衡的关键物质ꎬ而白蛋白是其主要储存库ꎬ游离巯基可用来清除循环中性粒细胞中的活性氧(ROS)ꎬ当这种白蛋白巯基库在癌症状态下耗尽时ꎬ白蛋白氧化导致游离巯基丢失ꎬ从而血浆氧化还原失衡ꎬ这一过程可使中性粒细胞内活性氧(ROS)的积累诱导NETs产生ꎬ由此形成的NETs主要存在于肺内ꎬ它们有助于循环肿瘤细胞的定植ꎬ从而导致肺转移[31]ꎮ抗NETs疗法和将NETs作为潜在的预测标志物或可提供一种有效的临床策略来对抗肺癌转移ꎮ展望自NETs发现以来ꎬ研究者在各类疾病中发现并研究NETs产生机制ꎮ现已证实ꎬ产生过多或降解不足的NETs会对机体产生损伤ꎬ进而加重疾病症状ꎮNETs抑制剂则成为治疗疾病新的靶点ꎬ在慢性阻塞性肺疾病(COPD)中ꎬ重组DNase已成功应用于疾病痰液的液化ꎬ此外蛋白酶抑制剂也被应用于该疾病[32]ꎮ但NETs在各种肺疾病中产生的具体机制尚不明确ꎬ这也为今后的研究提供新的方向ꎮ参考文献[1]㊀BRINKMANNVꎬREICHARDUꎬGOOSMANNCꎬetal.Neutrophilextracellulartrapskillbacteria[J].Scienceꎬ2004ꎬ303(5663):1532-1535.[2]㊀HALVERSONTWꎬWILTONMꎬPOONKKꎬetal.DNAisanan ̄timicrobialcomponentofneutrophilextracellulartraps[J].PLoSPathogꎬ2015ꎬ11(1):e1004593.[3]㊀WUJꎬCHENZJ.Innateimmunesensingandsignalingofcytosolicnucleicacids[J].AnnuRevImmunolꎬ2014ꎬ32:461-488. 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中性粒细胞外诱捕网与胰腺癌关系的研究进展

中性粒细胞外诱捕网与胰腺癌关系的研究进展

中性粒细胞外诱捕网与胰腺癌关系的研究进展发布时间:2022-06-08T06:18:39.297Z 来源:《医师在线》2022年2月4期作者:张新鹏焦成斌程卓鑫刘文[导读]张新鹏焦成斌通讯作者程卓鑫刘文(佳木斯大学;黑龙江省佳木斯154000)摘要:近年来,研究发现中性粒细胞在多种适当刺激下向细胞外释放一种纤维网络状结构,即中性粒细胞胞外诱捕网(neutrophil extracellular traps, NETs)。

最近,一些研究声明了Nets在肿瘤中的作用,并报道了它们参与癌症免疫编辑、进展、转移扩散的过程,而且发现了NETs在胰腺癌患者中的高表达。

因此,研究NETs参与肿瘤转移的相关机制,并对肿瘤做出相应治疗具有十分重要的意义。

本综述将着重论述NETs与肿瘤特别是胰腺癌发生发展的关系。

关键词:中性粒细胞外诱捕网;中性粒细胞;胰腺癌;肿瘤转移机体受到炎症刺激时,中性粒细胞从血液迁移至受到感染的组织,与之快速的结合,并吞噬和灭活细菌。

蛋白水解酶、抗菌蛋白以及活性氧[1,2]结合起来迅速杀死吞噬细菌。

中性粒细胞脱掉颗粒,抗菌因子也被释放到细胞外培养基去。

由中性粒细胞产生的细胞外纤维,我们称之为中性粒细胞外诱捕网(Net),而中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)形成则被称叫做NETsis。

有研究发现,晚期癌症患者血浆瓜氨酸组蛋白H3(H3Cit)水平高于健康人,且癌症患者中性粒细胞H3Cit含量高于其他患者。

此外,检测胰胆系恶性肿瘤患者循环中NETs和高凝血标志物水平,发现Net标志物和高凝血标志物之间存在相关性[3]。

1、NETs结构与形式中性粒细胞胞外诱捕网(Nets)是由V olker Brinkmann和Arturo Zychlinsky于2004年首次发现并报道的一种网状结构,能够捕获细菌、真菌、原生动物和病毒[3]。

它们由激活的中性粒细胞排出,由DNA纤维、组蛋白和抗菌蛋白[5-7]组成,其中病原体被固定并暴露在局部高浓度且致命的效应蛋白中[7]。

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中性粒细胞胞外杀菌网络的研究摘要中性粒细胞又称为多形核白细胞(polymorphonuclear neutrophils, pmns),是机体抵御微生物病原体入侵的第一道防线。

pmns的灭菌方式主要分为呼吸爆发和形成胞外杀菌网络(neutrophil extracellular traps, nets),后者的效率远远高于前者。

胞外杀菌网络由核酸物质和颗粒蛋白组成,在诱导因子刺激下形成网状结构,捕杀病原体,其内在杀菌机制成为近年pmns杀菌功能的研究热点。

关键词中性粒细胞;胞外杀菌网络;杀菌机制中图分类号q81 文献标识码a 文章编号 1674-6708(2011)42-0092-03research on the neutrophil extracellular traps of polymorphonuclear neutrophilsliang yaguangdong polytechnic institute,guangzhou 510091 guangdong provinceabstract polymorphonuclear neutrophils (pmns)are one of the first defenses against invading microbes. there are two ways for pmns to kill bacteria, phagocytosis and neutrophil extracellular traps (nets), which is much more effective. nets are composed of dna and protein. after the stimulationof inducing factor, nets appear and capture the pathogens. the mechanism of nets becomes a current research focus in the field of pmns.keywords polymorphonuclear neutrophils;neutrophil extracellular traps;bactericidal mechanism中性粒细胞,即分叶核白细胞(polymorphonuclear neutrophils,pmns),胞内含呈弥散性分布的颗粒,它处于机体抵御化脓性细菌等微生物病原体入侵的第一线,在非特异性细胞免疫系统中起十分重要的作用[1,2]。

pmns具有趋化、吞噬及杀菌等功能。

当病原体入侵时,pmns被趋化性物质吸引到炎症部位,伸出伪足将病原体包裹形成吞噬泡。

随着吞噬作用的开始,细胞膜紊乱引起呼吸爆发,产生大量的过氧化物及超氧化物等细胞毒性效应分子,结合胞内大量溶酶体酶,将吞噬入细胞内的细菌和组织碎片分解。

pmns在吞噬细菌等病原体后,本身随即死亡解体,释出各种溶酶体酶,损伤周围组织而形成脓肿。

2004年,max-planck研究所volker brinkmann研究小组发现pmns具有第二种杀菌机制[3]。

即pmns可以在胞外形成由核酸物质和颗粒蛋白组成的网状结构,捕杀病原体。

brinkmann将这种结构命名为胞外杀菌网络(neutrophil extracellular traps, nets),并且发现nets的杀菌效应远高于吞噬杀菌机制[4],成为近年研究pmns杀菌功能的热点。

1 nets的组成nets由核酸物质组成,不含任何其他细胞骨架蛋白 [3,5,6,7]。

核酸物质包括dna和颗粒蛋白。

dna是nets的主体部分,构成一个骨架结构从而固定各种蛋白颗粒。

颗粒蛋白则包含由弹性蛋白酶、组织蛋白酶g、髓过氧化酶(myeloperoxidase, mpo)等蛋白组成的来自pmns的嗜天青颗粒(原发颗粒)、由乳铁蛋白、明胶酶等蛋白组成的继发颗粒和三级颗粒。

在高分辨率扫描电镜下可观察到,nets由平滑延伸的丝状结构组成,其直径在15nm~17nm之间;在这些平滑丝上,有一些直径大约25nm的球状结构域,它们可以成束聚集为直径达50nm的结构。

透射电镜显示,nets周围无任何膜状结构包围,而且未在nets中发现颗粒膜蛋白cd63、胞质的膜联蛋白(annexin i)、肌动蛋白、微管蛋白以及其他各种胞质的标志性蛋白存在[3,8]。

2 nets的形成pmns被刺激后,活化而具有高吞噬性,随后形态发生一系列变化,最终形成nets。

最初,pmns外型从球状变为扁平,胞内形成数目众多的液泡。

一小时后,pmns特有的分叶核小叶开始消失,在核膜保持完整的情况下,染色体开始解旋。

与此同时,内外核膜间的空腔逐渐扩大(0min, 18.8±3.9nm; 60min, 27.9±5.8nm)。

大约两小时后,细胞内部分颗粒消失,核膜形成一些特殊的液泡,颗粒蛋白和核酸物质混合于液泡中。

大约三小时后,绝大部分颗粒消失。

在此过程中,胞内膜纷纷破裂,核酸物质和颗粒蛋白融合,但细胞质膜始终保持完整。

大约220min后,大部分细胞死亡,细胞质膜破裂,高度活跃的核酸和蛋白混合物释放到胞外,展开形成可以捕杀细菌的nets [7]。

通过形态学上的比较,pmns最终释放nets的这种死亡方式不同于细胞调亡和细胞坏死[7]。

形成nets的过程中,核膜解体并形成一些新的液泡,核酸物质和颗粒蛋白融合。

在细胞膜破裂释放nets 前,电镜下显示细胞调亡的特征性标记磷脂酰丝氨酸(ps)并未暴露出细胞外被荧光染料染色,揭示了nets并不是由凋亡细胞产生,不同于细胞调亡。

brinkmann buchanan等人进一步发现,人pmns 在激活后10min内已经产生nets,该过程在时间上发生在细胞凋亡之前[4,9]。

另一方面,将nets的产生与细胞坏死比较,研究人员在nets中没有发现任何胞质蛋白,如:肌动蛋白和微管蛋白,表明nets不是细胞坏死后崩解泄漏的产物[4]。

fuchs等利用活细胞成像监测单个pmns的活动,揭示nets的形成是一个活跃细胞程序性死亡的最后一步,细胞在死亡时才释放出nets[7]。

活的斑马鱼体内nets 在pmns被激活后释放,该过程依赖于nadph氧化酶的激活和活性氧(reactive oxygen species, ros)的生成,是一个始终保持细胞完整性最后快速释放核物质的活跃过程,它使得pmns在生命结束后仍然能实现其杀菌作用[10]。

3 nets的功能nets在炎症部位大量产生,并在局部提供高浓度的抗菌分子,捕获并杀死各种病原体,快速控制病菌在体内感染,起到免疫抗菌作用[3,5,6,7]。

nets通过局部提供高浓度的抗菌蛋白来消灭多种病原体,既能捕杀革兰氏阳性菌(如a组链球菌、金黄色葡萄球菌、肺炎链球菌)和革兰氏阴性菌(如沙门氏菌和志贺氏菌),也能捕杀真菌(如白色念珠菌)[4,6,9,11]。

urban等证明无论是真核病原体白色念珠菌的菌丝还是酵母形式都能被nets所捕杀[6]。

进一步研究发现,在活体内受细菌感染部位产生大量nets [10];在鼠肺炎球菌性肺炎模型中,鼠的肺泡上有nets出现[12];以及由a组链球菌引起的鼠坏死性筋膜炎模型[13]及志贺氏菌引起的家兔痢疾模型[4]中,炎症部位均能检测到nets的存在。

lippolis等发现,在牛乳腺炎中pmns的吞噬作用和呼吸爆发能被乳脂和乳蛋白所阻碍,但nets的形成却不受影响。

即使在牛乳存在的情况下,pma和伊渥霉素也能刺激牛pmns形成nets[14]。

在人体炎症检测中也分别在阑尾炎中和先兆子痫患者体内检测到了nets [4,15]。

gupta等的研究表明,在离体实验中胎盘合胞体滋养层微粒(synctial tropho blast of maza, stbm)和细胞因子能够分别活化pmns形成nets [15]。

nets能够包裹这些促炎症介质,因此有可能通过限制炎症介质弥散到邻近健康组织来调控免疫应答。

4 nets形成的诱导因子nets的产生受到多种诱导因素的影响,从而造成nets生成量不同。

ros、il-8、lps、补体因子5a (complementary 5a, c5a)、碳酸酐酶抑制剂(carbonic anhydrase inhibitor, cai)、葡聚糖(β-glucan, bg)、豆蔻酰佛波醇乙酯(phorbol-12-myristate-13-acetate ,pma)、葡萄糖氧化酶(glucose oxidase, go)等多种物质都能显著激活pmns,引发nets 的形成[3,7,10,15]。

甚至使用葡聚糖(dextran)或者聚蔗糖(ficoll)从全血中分离pmns的分离方法也可以引起细胞活化形成nets[3]。

ros的产生是pmns的呼吸爆发和nets产生的关键。

最初观察到nets现象,是在使用dextran/ficoll从全血中分离pmns的分离过程中,pmns被激活并产生ros,使得未处理组的实验数据有较高的nets阳性背景[16]。

众多研究表明,细胞内ros的增加能够激活信号通路中mapk激酶[17-19];阿米巴作用于人pmns,刺激nadph氧化酶产生的ros能激活mapk激酶信号通路下游的erk1/2[20];而超氧化物h2o2作用于小鼠pmns,实验结果显示mapk信号通路中erk1/2、p38、 jnk、pkb被强劲持续激活[21]。

fuchs等体外实验显示,用go生成外源的h2o2刺激人pmns,能诱导形成nets[7]。

因为h2o2可绕过nadph氧化酶激活其下游信号通路,甚至用阻断剂抑制nadph氧化酶活性后,go仍能诱导nets的产生。

而h2o2的专一抑制剂过氧化氢酶(catalase, cat)则可以完全抑制该效应,用cat的专一性抑制剂3-氨基三唑(3-aminoamitrole, at)处理,可以显著地促进各种刺激物诱导pmns形成nets,证明go诱导nets的产生是通过h2o2作用的。

由于血清具有抗氧化作用,可以剂量依赖性地抑制nets的形成[21]。

因此,nets的形成需要血清浓度至少低于2%的环境[7]。

另一方面,用金黄色葡萄球菌(s. aureus)或者pma诱导来自慢性肉芽囊肿病患者的pmns,都不能形成nets。

但是用go可以激活细胞形成正常水平的nets。

因此作出推测,活化nadph氧化酶产生ros这一信号转导途径参与了诱导nets生成的过程,并且h2o2在其中起重要作用。

5 抗nets的机制实验证实,许多革兰氏阳性菌外表都带有脱氧核糖核酸酶(deoxyribonuclease, dnase) [11-13],如肺炎链球菌和a组链球菌的外部dnase,它可以降解nets的dna骨架,有助病原体逃脱nets的捕捉,提高了病原体致病性。

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