賈晶晶

中國(guó)人民解放軍93307部隊(duì)醫(yī)院

凋亡分子參與巨核細(xì)胞發(fā)育與血小板生成研究進(jìn)展

賈晶晶

中國(guó)人民解放軍93307部隊(duì)醫(yī)院

巨核細(xì)胞是一類非常稀少的血液細(xì)胞，主要的生理功能是形成血小板，由于其發(fā)育過(guò)程要經(jīng)歷獨(dú)特的基因組倍體化和血小板脫落，其調(diào)控機(jī)制異常復(fù)雜。本綜述以以往的研究結(jié)果為基礎(chǔ)，概述了各種凋亡相關(guān)分子參與巨核細(xì)胞發(fā)育的調(diào)控機(jī)制，表明了凋亡相關(guān)分子在巨核細(xì)胞發(fā)育過(guò)程中的重要作用。全面解析巨核細(xì)胞與血小板生成中調(diào)往相關(guān)分子的調(diào)控機(jī)制對(duì)于治療巨核細(xì)胞紊亂所引起的相關(guān)疾病、特別是血小板功能紊亂具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

巨核細(xì)胞；血小板；凋亡；caspase

一、巨核細(xì)胞與血小板概述

血小板是一類特殊的血液細(xì)胞，由一類非常稀少的細(xì)胞群體——巨核細(xì)胞由造血干細(xì)胞經(jīng)歷獨(dú)特的定型、增殖、倍體化與分化等過(guò)程發(fā)育成熟，進(jìn)而形成具有發(fā)達(dá)的漿界膜系統(tǒng)的前血小板（proplatelet），并通過(guò)特殊的凋亡樣轉(zhuǎn)變過(guò)程脫落血小板。血小板在止血、傷口愈合、炎癥反應(yīng)、血栓形成及器官移植排斥等生理和病理過(guò)程中有重要作用，同時(shí)血小板功能異常也是眾多疾病的臨床表現(xiàn)。血小板產(chǎn)生的獨(dú)特性主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是巨核細(xì)胞發(fā)生倍體化，倍體化程度與血小板的數(shù)量和質(zhì)量密切相關(guān)，有研究證實(shí)巨核細(xì)胞的倍性越高，產(chǎn)生的血小板越多［1］；另一方面由前體血小板脫落形成成熟血小板。發(fā)育的獨(dú)特性決定了其調(diào)控的復(fù)雜性。到目前為止，巨核細(xì)胞發(fā)育生成血小板的機(jī)制尚有諸多問(wèn)題亟待解決，如巨核細(xì)胞是如何調(diào)控倍體化的發(fā)生，血小板如何從前體血小板脫落，以及如何調(diào)控血小板的活性等。這些問(wèn)題的解決，不僅有助于巨核細(xì)胞紊亂相關(guān)疾病的治療，更有助于臨床上對(duì)血小板功能的調(diào)控。

二、巨核細(xì)胞發(fā)育中的凋亡相關(guān)分子

一系列的研究表明，在巨核細(xì)胞發(fā)育過(guò)程中，存在著內(nèi)在的凋亡通路的調(diào)控。在1997年，Zauli等首次在體外TPO誘導(dǎo)擴(kuò)增的巨核細(xì)胞的成熟過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了凋亡，與不成熟的巨核細(xì)胞相比，成熟的巨核細(xì)胞更多的出現(xiàn)這種凋亡過(guò)程，推測(cè)這種凋亡與血小板的形成相關(guān)［2］。隨后的研究也確實(shí)證明了在巨核細(xì)胞生成血小板的過(guò)程中存在細(xì)胞凋亡調(diào)控因子的變化。在成熟的巨核細(xì)胞中，檢測(cè)到caspase-3、caspase-9的活化，線粒體通透性的增加以及細(xì)胞色素C的釋放等凋亡事件的發(fā)生，而應(yīng)用caspase特異性抑制劑的加入或過(guò)量表達(dá)抗凋亡因子Bcl-2可以有效地抑制proplatelet的產(chǎn)生［3］。說(shuō)明巨核有細(xì)胞的分化過(guò)程需要活化的caspase存在，但是其在巨核細(xì)胞分化過(guò)程中的作用以及調(diào)控機(jī)制還不清楚。除了caspase的活化外，促存活的凋亡調(diào)控因子Bcl-xl在巨核細(xì)胞分化過(guò)程中大量表達(dá)，在巨核細(xì)胞發(fā)育的不同階段，其蛋白水平是不斷變化的，在巨核細(xì)胞發(fā)育的后期，Bcl-xl水平降低；隨后的研究證明，Bcl-xl的表達(dá)持續(xù)到血小板生成，但其在巨核細(xì)胞發(fā)育后期被裂解成小片段，而它的裂解受到血小板生成素調(diào)控的Akt活化的調(diào)控，Akt的活化可以抑制Bcl-xl的裂解［4］。Y.Emma C.Josefsson等人認(rèn)為，巨核細(xì)胞擁有功能性的內(nèi)在的細(xì)胞凋亡通路，而這個(gè)通路必須被抑制才能確保巨核細(xì)胞存活并最終產(chǎn)生血小板。他們應(yīng)用特異性刪除造血干細(xì)胞和巨核細(xì)胞的凋亡調(diào)節(jié)因子Bax和Bak，來(lái)觀察血小板的生成情況，結(jié)果顯示這些促凋亡因子的刪除并不能影響血小板的生成，然而促存活因子Bcl-xl的刪除則導(dǎo)致巨核細(xì)胞的凋亡和血小板形成的失敗，而這種失敗則通過(guò)繼續(xù)刪除Bax和Bak得到恢復(fù)。他們認(rèn)為巨核細(xì)胞不是通過(guò)活化內(nèi)在的凋亡通路來(lái)產(chǎn)生血小板，相對(duì)的，他們必須抑制凋亡才能安全的形成proplatelet并最終產(chǎn)生血小板［5］。以上的這些研究成果證實(shí)，在巨核細(xì)胞發(fā)育過(guò)程中存在著細(xì)胞凋亡事件的發(fā)生，曾有學(xué)者認(rèn)為這些凋亡事件的發(fā)生是導(dǎo)致血小板脫落的主要原因，而caspase在巨核細(xì)胞中的點(diǎn)狀分布似乎也證明著這一推論。另外Chloe′James與同事證明了巨核細(xì)胞和血小板都擁有功能性的凋亡caspase級(jí)聯(lián)下游BCL-2家族調(diào)控的線粒體損傷。但在穩(wěn)態(tài)條件下，caspase-9的缺失并不影響血小板的生成，說(shuō)明血小板的產(chǎn)生并不需要caspase凋亡級(jí)聯(lián)反應(yīng)，對(duì)于血小板，caspase-9的缺失賦予血小板對(duì)BH3模擬物ABT-737抗性，阻斷PS外翻，延遲ABT-737誘導(dǎo)的血小板減少。這些結(jié)果證明凋亡caspase級(jí)聯(lián)對(duì)于有效地巨核細(xì)胞和血小板的死亡是必需的，但是對(duì)于他們的產(chǎn)生和功能是無(wú)用的［6］。

三、凋亡相關(guān)分子參與血小板功能

除了在巨核細(xì)胞發(fā)育過(guò)程中檢測(cè)到了凋亡相關(guān)分子的作用，在血小板的功能發(fā)揮中，這些凋亡相關(guān)分子也有重要作用。血小板產(chǎn)生后，擺在它面前的只有兩條路：發(fā)揮功能或被清除。研究顯示，在血小板中存在Bcl-2家族成員，無(wú)論哪條路都需要凋亡調(diào)控因子的參與。如Bcl-2家族成員對(duì)于血小板的生存是必須的，ABT-737，作為Bcl-2，Bcl-XL，和Bcl-w的拮抗劑能夠有效的誘導(dǎo)血小板的清除，而caspase的活化促進(jìn)血小板功能的發(fā)揮。血小板雖然是無(wú)核細(xì)胞，但研究表明血小板中含有豐富的mRNA，可以自身合成蛋白，但是否血小板發(fā)生功能所需的所有凋亡相關(guān)的蛋白分子都是在血小板生成后形成的，現(xiàn)在還沒(méi)有確定的答案，那么它本身所需的這些凋亡因子中那些來(lái)源于巨核細(xì)胞的因子是如何在巨核細(xì)胞中積累、其在巨核細(xì)胞發(fā)育過(guò)程中是否發(fā)揮功能還不得而知。這也在側(cè)面反應(yīng)了巨核細(xì)胞發(fā)育過(guò)程中需要對(duì)這些相關(guān)因子進(jìn)行精確調(diào)控，才能保證這些因子保持穩(wěn)定，在需要時(shí)發(fā)揮作用。

四、凋亡相關(guān)分子與巨核細(xì)胞和血小板相關(guān)疾病

巨核細(xì)胞的發(fā)育異常可以導(dǎo)致很多疾病的發(fā)生，如急性巨核細(xì)胞白血病和骨髓增生性腫瘤等［7］。其發(fā)生紊亂所導(dǎo)致的最直接的后果是血小板異常。血小板數(shù)量過(guò)多（血小板增多癥）或過(guò)少（血小板減少癥）都能夠引發(fā)嚴(yán)重的疾病，如血小板過(guò)多則容易形成血栓，進(jìn)而引發(fā)中風(fēng)、心肌梗死、肺栓塞或血管堵塞，而過(guò)少則容易引發(fā)出血。近期的臨床與實(shí)驗(yàn)研究顯示，血小板功能紊亂疾病中存在著巨核細(xì)胞凋亡的發(fā)生，如骨髓增生性腫瘤病人的巨核細(xì)胞處于高增殖的未成熟狀態(tài)，倍性低，不能產(chǎn)生血小板，同時(shí)擾亂巨核細(xì)胞的凋亡調(diào)控［8］；血小板減少性紫癜病人的巨核細(xì)胞雖然能夠倍體化，但是卻不能產(chǎn)生血小板，取而代之的是發(fā)生凋亡［9］。這些疾病中巨核細(xì)胞的種種表現(xiàn)說(shuō)明在巨核細(xì)胞分化成熟的過(guò)程中，存在的凋亡平衡一旦被打破，則引發(fā)嚴(yán)重的血小板功能紊亂。

五、結(jié)論

綜上所述，巨核細(xì)胞的發(fā)育過(guò)程中存在多種凋亡調(diào)節(jié)因子的參與，而且，在巨核細(xì)胞發(fā)育的不同階段，其對(duì)這些促凋亡活性和抑凋亡活性有著不同的要求。然而，并不是所有分子都參與到細(xì)胞的凋亡調(diào)控，盡管目前尚不能完全確定這些分子是如何參與巨核細(xì)胞與血小板的發(fā)育和功能調(diào)控，但這些分子的異?；罨蚴Щ?，將直接影響細(xì)胞的生存狀況。因此，全面解析巨核細(xì)胞與血小板生成中調(diào)往相關(guān)分子的調(diào)控機(jī)制對(duì)于治療巨核細(xì)胞紊亂所引起的相關(guān)疾病、特別是血小板功能紊亂具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

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賈晶晶（1983-），女，漢族，遼寧沈陽(yáng)人，畢業(yè)于廣西師范大學(xué)，理學(xué)碩士，現(xiàn)從事基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和干細(xì)胞生物學(xué)與實(shí)驗(yàn)血液學(xué)研究，研究方向：分子生物學(xué)方向。