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科学家解读血小板的多面角色!凝血、促癌症发展、抗疟疾...

来源:生物谷 2017-05-15 11:21

1882年意大利研究者J.B.比佐泽罗通过研究首次提出血小板的概念,当时研究者发现血小板在血管损伤后的止血过程中发挥着重要作用。

血小板是哺乳动物的血液成分之一,其是从骨髓成熟的巨核细胞胞质裂解脱落下来的具有生物活性的小块胞质。研究人员通过长期研究发现,血小板在止血、伤口愈合、炎症反应、血栓形成及器官移植排斥等生理和病理过程中均发挥着重要作用。然而,近日来自南卡罗莱纳医科大学的研究人员通过研究发现,血小板或能抑制T细胞的功能进而促进癌症的发展;那么血小板到底在机体健康维护上扮演着什么样的角色呢?本文中小编对近年来相关研究进行了盘点,分享给各位!

【1】Sci Immunol:重大发现!血小板或能抑制T细胞功能促进癌症发展

DOI: 10.1126/sciimmunol.aai7911

近日,一项刊登在国际杂志Science Immunology上的研究报告中,来自南卡罗莱纳医科大学的研究人员通过研究发现,血小板或许能够通过抑制T细胞的功能来帮助癌症隐藏免于被免疫系统发现;在广泛的临床前实验中,当研究者添加了诸如阿司匹林等抗血小板药物时,潜在的T细胞疗法或许就能够成功增强机体抵御黑色素瘤的免疫力。

研究者Zihai Li表示,血小板能够释放一些名为TGF-beta的特殊分子来抑制抵御癌症的T细胞的活性,很多年以来,研究者认为TGF-beta分子在癌症生长过程中扮演着关键角色。然而本文研究或许是第一个特例,研究者发现大部分TGF-beta分子都处于无活性状态,血小板表面有一种名为GARP的蛋白,这种“分子钩”能够特异性地捕捉并且激活TGF-beta分子,而血小板作为机体中负责凝血的关键细胞“碎片”,其是活化的TGF-beta分子的主要来源,入侵的肿瘤细胞能够利用该分子来抑制T细胞的功能,换句话说,血小板能够帮助肿瘤隐藏免于被机体免疫系统识别。

【2】JCI Insight:癌细胞搭血小板的“顺风车”发生转移

doi:10.1172/jci.insight.88245

癌细胞转移到远离原发性肿瘤的位点是引发癌症相关死亡的主要原因,而且目前越来越多的证据表明,血小板能够帮助癌细胞进行传播扩散。

近日,一项刊登在国际杂志JCI Insight上题为“Platelet integrin α6β1 controls lung metastasis through direct binding to cancer cell–derived ADAM9”研究报告中,来自法国研究机构Etablissement Fran?ais du Sang(EFS)的研究人员通过研究发现,血小板上名为α6β1整联蛋白的分子的表达往往会通过促进肿瘤细胞和血小板之间的相互作用来参与肿瘤的转移过程。

研究者指出,相比较对照动物而言,血小板上缺失整联蛋白α6β1的小鼠,在静脉注射肿瘤细胞或肿瘤细胞注射到乳腺脂肪垫后,其能够特异性地表现出肺部癌症转移水平的降低。Mangin及其同事通过研究指出,肿瘤细胞中名为ADAM9的蛋白能够结合血小板的整联蛋白α6β1来促进血小板的激活以及肿瘤细胞的外渗。

【3】PNAS:没有血小板,就没有免疫反应

doi:10.1073/pnas.1607710113

当一种病毒攻击我们的身体时,炎症出现在受影响的区域,从而触发我们体内的免疫防御过程。白细胞(如中性粒细胞和炎性单核细胞)快速地迁移到发炎区域。在此之前,人们已证实中性粒细胞是首先到达并发挥防御作用的,但是如今,在一项新的研究中,研究人员发现它们的现场招募依赖于一组巡逻的单核细胞(也被称作常驻单核细胞),也依赖于血小板和血管内皮产生的蛋白CCN1。如果没有蛋白CCN1,这些防御者就不能够被招募来抵抗病毒。相关研究结果于2016年8月1日在线发表在PNAS期刊上,论文标题为“CCN1/CYR61-mediated meticulous patrolling by Ly6Clow monocytes fuels vascular inflammation”。

当遭受感染时,白细胞离开血液迁移进发炎区域周围的组织中。中性粒细胞是在几小时内首先被招募到受影响区域,随后是稍晚时候作为备份的炎性单核细胞被招募。因此,中性粒细胞在因这种感染而让血管内皮遭遇压力的地方出现。它们粘附到它的壁上,然后迁移到血管外面,到达受损的组织中,抵抗感染。

在静息时,血管内皮受到负责巡逻血管最小部分的常驻单核细胞的不间断扫描以便核查一切是否进展正常。在此之前,人们从没有突出强调了炎症开始发生时单核细胞巡逻血管的能力。

【4】血小板数量减少与自身免疫性疾病和病毒有关

DOI: 10.4236/jbise.2014.714104

慢性免疫性血小板减少性紫癜(ITP)的特征,是血液中血小板数量少。血小板减少发生在血小板早期被严重破坏的情况下。原因有两种,要么是一些抗血小板的自身抗体引起的,要么是一些免疫性复合血小板膜导致血小板被巨噬细胞吸收。血小板短暂的生命是一种自身免疫机制的结果。在ITP患者的血液循环中,血小板的寿命会大大缩短,平均存活时间从2~3天减少到几分钟。产生了抗体的血小板常常会孤立,然后在脾脏中被毁掉,而肝脏和网状内皮髓质系统在血小板的隔离中发挥了重要作用。

罗马尼亚医药大学Magda B descu学者指出,在患有自身免疫性疾病(系统性红斑狼疮、抗磷脂综合征、自身免疫性甲状腺炎、伊文思综合征)、骨髓增生性综合征、淋巴细胞性白血病,感染乙型、丙型肝炎病毒、巨细胞病毒, 或是感染艾滋病毒的情况下,常常发生二次ITP,妊娠或药物可以诱导二次ITP。科研出版社英文期刊《Journal of Biomedical Science and Engineering》(生物医学工程)上发表了学者的这篇文章。

【5】Nat Immunol:肝脏内血小板能抵御病菌侵袭

doi:10.1038/ni.2631

据《自然—免疫学》上的一项研究称,小鼠肝脏内的血小板可相互协作保护身体不受病菌侵袭。这项研究结论表明血小板对内在免疫防御有着一定贡献。

Paul Kubes等人对小鼠肝脏进行成像扫描,发现血小板充当着巡查的角色及其与库普弗细胞(KC,一种存在于肝血窦内的特殊免疫细胞)的相互作用。

据研究报告显示,这种免疫监控机制是肝脏内的血小板与两种KC表面蛋白——糖蛋白Ib(GPIb)和血管性血友病因子(vWF)发生短暂的相互作用。

当KC捕捉到细菌时,它会激活vWF并立即通过GPIb和另一种表面蛋白GPIIbIIIa来诱发血小板的粘附作用。这将触发血小板与KC的大量附着和具有抗微生物因子的血小板的释放。这种作用对于清除血生细菌比如抗新青霉素的金黄色葡萄球菌等是非常关键的。

【6】Nature:研究发现血小板一种新型功能

doi:10.1038/nature12501

近日,俄克拉荷马州医学研究基金会科学家Lijun Xia医学博士发现:血小板存在一种新型的功能。这一发现可能导致新的治疗方法,以减少创伤和严重感染出血。研究论文发表在最新一期Nature杂志上。

免疫系统保持身体健康的方法之一是通过免疫监视。白血细胞中一种类型--淋巴细胞,不断“退出”血液,在淋巴结“登记报道”,以获悉可能的病原体或异常细胞的生长。

这一功能使得免疫系统准备对抗感染和处置癌前细胞。多年来,科学家们一直想知道大量淋巴细胞如何“退出”血液,而不会造成出血。Xia和他的研究小组发现,一般在受伤后血小板会聚集和在血管内形成栓塞,停止失血,同时激活一个筛选过程。

而这个激活的过程允许淋巴细胞“退出”血管进入到淋巴结,而不让红血细胞离开血管。血小板是最小的血细胞,凝血促使受伤部位愈合。

【7】血小板分泌的蛋白质开发成打击疟疾的新武器

doi:10.1016/j.chom.2012.10.017

其他大学的最新研究显示,血液中的血小板可以绑定感染的红血细胞,并杀死寄生虫,但确切机制目前还不清楚。研究者推测这可能涉及血小板分泌的宿主防御肽(hDP)。

新研究最终发现,当血小板被激活时分泌一个单一的蛋白质,人血小板因子4 [hPF4],其实能杀死红细胞内寄生虫,而不会损害红细胞本身。

hPF4靶向恶性疟原虫寄生虫特定的细胞器官--消化液泡,消化液泡基本上作为寄生虫的“胃”,消化血红蛋白。研究人员发现,hPF4能在几分钟甚至几秒钟内破坏液泡,杀寄生虫而不会影响宿主细胞。因此,宿主防御肽似乎可以开发成治疗药物。

Greenbaum和他的同事们发现合成分子模拟hDPs的结构对疟原虫寄生虫可能也有类似的影响。PolyMedix生物技术公司开发了约2000个小分子hDP模拟物(smHDPs),Greenbaum和他的团队筛选后发现,所有小分子对疟原虫有相同的作用机制。

【8】Cancer Res:血小板促肿瘤转移不依赖于NK细胞

doi:10.1158/0008-5472.CAN-11-4010

血小板的促转移的作用早已确认,血小板对和肿瘤转移的贡献包括屏蔽NK细胞对肿瘤细胞的杀伤作用,协助肿瘤细胞与内皮细胞之间的粘附,血小板P-选择素促进肿瘤细胞的出血管。

然而,血小板促转移功能的许多方面仍不清楚。在一项最新研究中,科研人员用转移性乳腺癌黑色素瘤小鼠模型以探讨血小板的作用,研究主要侧重于肿瘤转移的器官特异性问题,重点考察肿瘤转移是否与NK细胞和血小板衍生与内皮细胞来源的P-选择素相关。

在实验性和自发转移模型中,我们发现在NK细胞不存在的情况下,血小板会促进肿瘤的肺转移。此外,血小板的促肿瘤转移具有器官特异性,虽然明确提高肺转移,但并不影响B16F1的肝转移,事实上,肝转移发生在血小板缺失的情况下。此外,血小板的存在与否不影响NK细胞抗转移的活性,血小板的促转移的作用具有时间上的差异性。

【9】Hepatology:术后血小板可促进肝再生

doi: 10.1002/hep.28331

来自维也纳医科大学的研究人员发现,某些血小板源生长因子对肝脏的再生过程有主要意义。研究表明,血小板可以促进部分肝切除手术患者中肝组织再生。这也可以作为一个预测潜在的术后问题的起点。相关研究已经发表在《Hepatology》杂志上。

血小板是伤口愈合过程的一个重要组成部分。它们在机体受伤时可以专门分泌关键生长因子,并启动受损组织的再生过程。在最新的研究中,科学家们能够证明α颗粒生长因子的释放与术后肝脏再生密切相关。

早在2014年,这项研究的作者证明,存储于血小板中的5 -羟色胺可以在术后肝再生中发挥关键作用。5 -羟色胺存储在血小板电子致密颗粒(存储细胞器)中,它在激活后可被分泌出。作为血小板活化过程的一部分,第二个类型的α颗粒也被释放了。目前首次证明体内高度选择性释放α颗粒及产生的病理生理后果。

【10】J Immunol:血小板减少后抑制肿瘤转移

doi:10.4049/jimmunol.1103194

血小板与肿瘤细胞相互作用形成癌栓是肿瘤细胞发生转移和远端定位的关键血小板可以在以下方面利于肿瘤的血行转移:1)与肿瘤细胞形成癌栓保护层而与免疫防御系统隔离,有利于肿瘤细胞在循环运输过程的存活;2)使肿瘤细胞成功地抵御了血流的高剪切力的损伤而存活在血液中,从而保护肿瘤细胞免受机体防御机制的清除。

在小鼠体内血小板数目的减少能抑制肿瘤的生长,尤其对抑制肿瘤转移来说非常有效,而NK细胞的缺失却会逆转血小板的这种抗转移潜能。因此,早期研究人员推测血小板可保护肿瘤细胞在血行转移过程中免受NK细胞的抗肿瘤免疫杀伤作用。

肿瘤细胞并不是作为个体在血流中传播,肿瘤细胞会与血小板粘附在一起形成癌栓。癌栓的形成一方面保护了肿瘤细胞免受NK细胞的杀伤,同时也避免肿瘤细胞免受血流切力的破坏。然而,其中的基本机制仍不清楚。(生物谷Bioon.com)

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