王文婷，楊 琳 綜述，薛 梅，史大卓△ 審校

(1.中國中醫(yī)科學(xué)院西苑醫(yī)院國家中醫(yī)心血管臨床醫(yī)學(xué)研究中心，北京 100091；2.浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬杭州市胸科醫(yī)院心血管內(nèi)科，杭州 310003)

血小板在炎性反應(yīng)和血栓形成方面均扮演重要角色，其作用貫穿心血管疾病的發(fā)生、發(fā)展[1]。血小板黏附于血管內(nèi)皮細(xì)胞基底膜下，通過釋放黏附分子、趨化因子等活性因子[2]，進(jìn)一步促使單核細(xì)胞向血管內(nèi)皮下遷移，是冠狀動脈粥樣硬化性心臟病(冠心病)發(fā)生、發(fā)展的重要病理過程，同時(shí)血小板在粥樣斑塊破裂、急性血栓形成過程中均起到關(guān)鍵作用[3]。目前，盡管抗血小板藥物已成為臨床心血管疾病防治的基石，可明顯降低心血管事件的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，但其用藥后仍存在血小板高反應(yīng)性，與殘余血栓事件風(fēng)險(xiǎn)增高密切相關(guān)[4]。因此，進(jìn)一步探索血小板活化機(jī)制，具有重要的臨床意義。

血小板是脂類代謝的獨(dú)立單元。血小板脂質(zhì)由血內(nèi)源性合成或外源性攝入的方式存在于血小板中，是一類功能活躍的小分子代謝物。近年來，液相色譜-質(zhì)譜技術(shù)、脂質(zhì)芯片等生物技術(shù)的迅猛發(fā)展推動了血小板組學(xué)領(lǐng)域的形成，為靜息、活化態(tài)血小板脂質(zhì)的研究提供了技術(shù)支撐[5]。研究表明，血小板脂質(zhì)在能量供應(yīng)、細(xì)胞構(gòu)建、血小板活化通路中廣泛發(fā)揮作用，能增強(qiáng)血小板促血栓形成作用；此外，血小板可代謝合成一系列活性脂質(zhì)，后者可增強(qiáng)血小板促炎效應(yīng)(圖1)，在心血管疾病的發(fā)生、發(fā)展中具有重要調(diào)控作用。本文系統(tǒng)梳理血小板脂質(zhì)相關(guān)基礎(chǔ)及臨床研究，論述其調(diào)控血小板活化、炎性反應(yīng)及血栓形成的廣泛作用，并闡述了其在心血管疾病危險(xiǎn)分層、預(yù)后評估中的轉(zhuǎn)化價(jià)值。血小板脂質(zhì)研究為深入挖掘血小板活化機(jī)制、降低心血管疾病殘余血栓風(fēng)險(xiǎn)提供了嶄新視角。

圖1 血小板脂質(zhì)調(diào)控促血栓及促炎效應(yīng)

1 血小板脂質(zhì)組成

血小板脂質(zhì)種類十分龐大。據(jù)SLATTER等[6]報(bào)道，健康受試人群的血小板脂質(zhì)超過8 000種，然而不同種類的脂質(zhì)豐度差異巨大。PENG等[7]率先利用高分辨液相色譜-質(zhì)譜技術(shù)，對C57BL/6野生型小鼠血小板脂質(zhì)進(jìn)行了定量檢測，結(jié)果表明血小板脂質(zhì)約涵蓋400余類，其濃度值跨越7個數(shù)量級?，F(xiàn)有權(quán)威脂質(zhì)數(shù)據(jù)庫Human Metabolome Database、LipidMaps、LipidHome、METLIN及美國國立衛(wèi)生研究院“脂質(zhì)代謝途徑研究計(jì)劃”對血小板脂質(zhì)進(jìn)行了系統(tǒng)分類，包括甘油脂類、磷脂類、脂肪酸類、多聚乙烯類、孕烯醇酮脂類、糖脂類、固醇酯類及鞘脂類。其中，脂肪酸、甘油脂、磷脂是3類豐度較高的脂質(zhì)，約占血小板脂質(zhì)總量的71%[6]，見圖2。

2 血小板脂質(zhì)調(diào)控血小板活化

2.1 構(gòu)建血小板結(jié)構(gòu)

血小板脂質(zhì)是構(gòu)建血小板細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。與機(jī)體內(nèi)其他細(xì)胞類似，磷脂是構(gòu)成血小板細(xì)胞膜和細(xì)胞器膜的主要成分[5]。血小板細(xì)胞膜磷脂的主要組分是氨基磷脂(磷脂酰絲氨酸、磷脂酰乙醇胺)、卵磷脂和鞘磷脂。生理狀態(tài)下，血小板磷脂的正常排布能維持血小板細(xì)胞膜的“不對稱性”。而血小板膜磷脂發(fā)生外向轉(zhuǎn)位，會使細(xì)胞膜“不對稱性”遭破壞，后者是血小板老化、凋亡及血小板促凝狀態(tài)激活的重要標(biāo)志[8]。此外，血小板細(xì)胞膜含有特殊的結(jié)構(gòu)——血小板脂質(zhì)筏，約占血小板細(xì)胞膜總面積的10%，主要由鞘脂和膽固醇酯構(gòu)成。血小板脂質(zhì)筏作為特殊的細(xì)胞膜微結(jié)構(gòu)域，不僅參與血小板黏附和聚集，也與血小板囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)、血小板凋亡等密切相關(guān)[9]。

圖2 血小板脂質(zhì)分類

2.2 促進(jìn)血小板活化

血小板活化后，血小板脂質(zhì)含量總體穩(wěn)定，與血小板活化期間膜穩(wěn)定性的維持有關(guān)。部分中、低豐度的脂質(zhì)代謝物水平發(fā)生了明顯變化。PENG等[7]系統(tǒng)對比了C57BL/6小鼠靜息態(tài)血小板和膠原相關(guān)肽活化血小板的脂質(zhì)組，同時(shí)利用健康受試者血小板進(jìn)行了驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)血小板活化后，約20%的脂質(zhì)豐度發(fā)生了明顯改變，其中磷脂酸和脂質(zhì)中間產(chǎn)物上調(diào)最明顯。特別地，含量發(fā)生明顯變化的脂質(zhì)中多數(shù)都含有花生四烯酸側(cè)鏈，提示了花生四烯酸在血小板活化中的重要地位。此外，活化血小板的脂質(zhì)的種類也發(fā)生了明顯變化。SLATTER等[6]利用凝血酶誘導(dǎo)血小板活化，發(fā)現(xiàn)在上調(diào)的1 500余種脂質(zhì)中，約86%的脂質(zhì)在靜息血小板中不存在，為血小板活化態(tài)的特征性脂質(zhì)。

2.2.1滿足活化血小板能量需求

血小板線粒體以脂肪酸和葡萄糖作為三磷酸腺苷合成的原料[10]，分別通過氧化磷酸化和糖酵解的方式為血小板供能。與靜息態(tài)相比，血小板受到活化刺激后，能量需求明顯上升[11]。靜息狀態(tài)下，葡萄糖酵解合成的三磷酸腺苷是脂肪酸通過β-氧化合成的2倍。RAVI等[11]發(fā)現(xiàn)血小板活化后，脂肪酸的供能比例明顯上升，在血小板活化后上調(diào)的脂質(zhì)中，脂肪酸和甘油磷脂占據(jù)了絕大多數(shù)[6]。此外，血小板膜“不對稱性”的維持也是一個耗能的過程，抑制脂肪酸的β-氧化會導(dǎo)致血小板無力維持細(xì)胞膜“不對稱性”，進(jìn)而使血小板凋亡[6]。因此，血小板脂質(zhì)是血小板生理狀態(tài)下細(xì)胞膜“不對稱性”維持的重要能量來源，亦為血小板活化后明顯上升的能量需求提供了物質(zhì)保障。

2.2.2調(diào)控血小板變形、分泌

血小板活化后，其形態(tài)發(fā)生了明顯改變。STOCKER等[12]發(fā)現(xiàn)，靜息態(tài)血小板呈平坦的圓盤形，活化轉(zhuǎn)為帶有偽足、球形的“伸展”結(jié)構(gòu)，為血小板聚集和血栓形成提供了可能。既往觀點(diǎn)認(rèn)為，血小板微管及肌動蛋白是血小板變形的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。最新研究表明，血小板脂質(zhì)在血小板蛋白形變過程中起重要的輔助作用。血小板活化后能分泌多種激活劑，起到活化正反饋調(diào)節(jié)作用。此外，血小板分泌功能依賴血小板胞膜脂質(zhì)的“流動”，使分泌顆粒得以順利釋放[13]。

2.2.3介導(dǎo)血小板活化信號通路

血小板黏附配體或活化激動劑與血小板膜受體結(jié)合是血小板活化的始動環(huán)節(jié)，進(jìn)而產(chǎn)生“由外向內(nèi)”信號。經(jīng)血小板細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，激發(fā)“由內(nèi)向外”信號?！坝蓛?nèi)向外”信號一方面促進(jìn)血小板以自分泌方式產(chǎn)生血栓素A2、二磷酸腺苷等介質(zhì)放大活化效應(yīng)，另一方面激活血小板膜糖蛋白GPⅡbⅢa促進(jìn)血小板聚集與血栓形成[14]。

血小板脂質(zhì)在血小板活化通路的多階段發(fā)揮重要作用。一方面，血小板脂質(zhì)筏參與血小板受體功能調(diào)控。據(jù)報(bào)道，血小板黏附受體GPⅠb-Ⅸ-Ⅴ和GP Ⅵ/Fcγ轉(zhuǎn)移至脂質(zhì)筏區(qū)域是其發(fā)揮功能的重要環(huán)節(jié)；血小板脂質(zhì)筏為血小板表面受體、激酶、效應(yīng)蛋白的相互作用提供了反應(yīng)平臺[15]。另一方面，血小板磷脂是血小板中含量最豐富的脂質(zhì)，其作為底物可被催化生成多種信號轉(zhuǎn)導(dǎo)物質(zhì)，進(jìn)而調(diào)控血小板活化介質(zhì)的合成。血小板受凝血酶誘導(dǎo)后，細(xì)胞膜磷脂-4,5-二磷酸磷脂酰肌醇[phosphatidylinositol(4,5)bisphosphate，PIP2]被水解，形成兩種重要的脂質(zhì)第二信使-1,2-甘油二酯(1,2-diacylglycerol，DAG)與肌醇三磷酸。DAG可進(jìn)一步激活蛋白激酶C，肌醇三磷酸可活化血小板致密小管系統(tǒng)的鈣通道從而動員鈣離子釋放，使血小板細(xì)胞質(zhì)鈣離子濃度上升；蛋白激酶C和鈣離子共同介導(dǎo)血小板變形、聚集、釋放等一系列活化反應(yīng)[16-18]。同時(shí)，鈣離子可導(dǎo)致血小板細(xì)胞膜磷脂水解為花生四烯酸，進(jìn)一步合成活化介質(zhì)——血栓素A2；血栓素A2能與Gq蛋白偶聯(lián)受體結(jié)合，激活磷酯酶C，促進(jìn)肌醇三磷酸合成和鈣離子釋放，形成血小板活化的正反饋過程。此外，PIP2在磷脂酰肌醇激酶催化下，合成另一種脂質(zhì)第二信使——三磷酸磷脂酰肌醇，后者參與二磷酸腺苷介導(dǎo)的血小板活化，調(diào)控血小板分泌功能[18]。因此，血小板脂質(zhì)廣泛參與血小板活化信號通路轉(zhuǎn)導(dǎo)，為新型抗血小板藥物的研發(fā)提供了靶點(diǎn)。

2.3 提供促凝表面

靜息狀態(tài)下，血小板磷脂酰乙醇胺、磷脂酰絲氨酸面向細(xì)胞質(zhì)，卵磷脂和鞘磷脂面向細(xì)胞外[5]，維持細(xì)胞膜“不對稱性”。早在1977年，ZWAAL等發(fā)現(xiàn)循環(huán)中未活化的血小板不具備凝血活性，可能與靜息血小板細(xì)胞膜表面缺乏磷脂酰絲氨酸有關(guān)。隨后，BEVERS等觀察到，膠原或凝血酶誘導(dǎo)血小板活化后，誘導(dǎo)血小板氨基磷脂由細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)位至細(xì)胞外；且發(fā)現(xiàn)氨基磷脂暴露于血小板細(xì)胞膜表面與血小板促凝活性升高密切相關(guān)。目前觀點(diǎn)認(rèn)為，轉(zhuǎn)位至細(xì)胞外的血小板氨基磷脂可提供陰性電荷，促進(jìn)凝血因子G1a與鈣離子連接，進(jìn)而誘導(dǎo)凝血酶生成，促進(jìn)血栓形成[19]。因此，血小板表面氨基磷脂的暴露是血小板促凝狀態(tài)形成的標(biāo)志[20]。CLARK等[21]通過脂質(zhì)組學(xué)方法分析健康人群血小板，證實(shí)血小板活化后，兩種磷脂酰絲氨酸及5種磷脂酰乙醇胺向血小板細(xì)胞膜側(cè)轉(zhuǎn)位，且氨基磷脂側(cè)鏈脂肪酸種類與血小板促凝活性有關(guān)。因此，血小板氨基磷脂的轉(zhuǎn)位是血小板活化后的特征性表現(xiàn)，為凝血酶合成、血栓形成提供了促凝表面。

3 血小板脂質(zhì)調(diào)控血小板促炎效應(yīng)

血小板是機(jī)體內(nèi)獨(dú)立的脂質(zhì)代謝單元。血小板可攝取循環(huán)中的脂質(zhì)，進(jìn)行氧化和過氧化代謝，合成一系列促炎活性脂質(zhì)產(chǎn)物，后者不僅影響血小板氧化應(yīng)激及血小板功能[22]，還能進(jìn)一步促進(jìn)脂質(zhì)的攝取和代謝，增強(qiáng)血小板的促炎效應(yīng)[23]。

PIGNATELLI等[24]研究表明，血小板可以通過N二磷酸腺苷H氧化酶2(NOX2)介導(dǎo)的氧化應(yīng)激作用，生成氧化低密度脂蛋白(oxidized low density lipoprotein，oxLDL)。血小板oxLDL不僅可誘導(dǎo)單核細(xì)胞滲出、中性粒細(xì)胞遷移，還能促進(jìn)血小板-白細(xì)胞胞聚集，并在泡沫細(xì)胞的生成中發(fā)揮重要作用[25-27]。血小板自身可通過膜糖蛋白CD36與oxLDL相互作用[27]，CD36與oxLDL特異性連接可誘導(dǎo)血小板活化，上調(diào)血小板P選擇素表達(dá)[28]。值得一提的是，他汀類藥物在降脂作用之外，可抑制血小板NOX2活化[29]，減少血小板P選擇素表達(dá)[30]，明顯降低血小板-白細(xì)胞胞聚集水平[31]，具有抑制血小板活化、降低血小板-炎性細(xì)胞相互作用的效應(yīng)。

血小板活化后能釋放血小板微泡，是血小板與外周細(xì)胞相關(guān)作用的重要媒介[32]。據(jù)RIBEIRO等[33]報(bào)道，炎性組織中富含血小板微泡，可介導(dǎo)血小板與免疫細(xì)胞之間的相互作用。CHATTERJEE等[23]發(fā)現(xiàn)，血小板脂質(zhì)在微泡中的含量很高。血小板微泡中的脂質(zhì)成分可以為低活性C反應(yīng)蛋白五聚體轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂写傺仔?yīng)的同分異構(gòu)體提供反應(yīng)場所。DUCHEZ等[34]發(fā)現(xiàn)血小板微泡可被中性粒細(xì)胞內(nèi)化；其團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步通過脂質(zhì)組學(xué)分析表明，血小板微泡合成的脂質(zhì)12(S)羥基二十碳四烯酸[12(S)-hydroxyeicosatetranoic acid，12(S)-HETE]，是介導(dǎo)中性粒細(xì)胞內(nèi)化微泡的關(guān)鍵物質(zhì)，與血小板促進(jìn)機(jī)體炎性反應(yīng)密切相關(guān)。由此看來，血小板是脂質(zhì)炎性介質(zhì)的代謝工廠，亦可通過釋放富含脂質(zhì)炎性介質(zhì)的微泡，促進(jìn)機(jī)體炎性反應(yīng)，在動脈粥樣硬化形成中扮演重要角色。

4 血小板脂質(zhì)組學(xué)研究的臨床意義

近年來，學(xué)者圍繞血小板脂質(zhì)組學(xué)領(lǐng)域逐漸開展了臨床研究，不同疾病人群血小板脂質(zhì)的差異是近年來的研究熱點(diǎn)之一。LAAKSONEN等[35]對356例冠心病患者及30例年齡匹配、無冠心病史的受試者進(jìn)行橫斷面研究，發(fā)現(xiàn)與既往無冠心病的受試者比較，穩(wěn)定型冠心病患者血小板膜連接oxLDL表達(dá)明顯升高；其中，與穩(wěn)定型冠心病患者相比，急性冠狀動脈綜合征患者血小板膜連接oxLDL水平進(jìn)一步升高；特別地，血小板膜連接oxLDL表達(dá)與血小板活化程度呈正相關(guān)。CHATTERJEE等[23]對152例冠心病患者及15例健康受試者進(jìn)行橫斷面研究，冠心病患者血小板細(xì)胞質(zhì)oxLDL水平與健康對照相比明顯上升，而此時(shí)大部分冠心病患者血漿總膽固醇水平仍在正常范圍內(nèi)。BOUDREAU等[36]通過在體研究發(fā)現(xiàn)，血小板可促進(jìn)oxLDL沉積于動脈壁，這提示血小板在動脈粥樣硬化形成初期即發(fā)揮一定作用。CHANDLER等觀察發(fā)現(xiàn)，人動脈血栓中存在富含oxLDL的血小板，后者可以被單核細(xì)胞吞噬形成噬脂細(xì)胞，這些噬脂細(xì)胞與動脈粥樣硬化斑塊中的泡沫細(xì)胞十分相似。MEYER等發(fā)現(xiàn)人頸動脈晚期斑塊中存在大量血小板，其進(jìn)一步通過離體實(shí)驗(yàn)證實(shí)巨噬細(xì)胞吞噬血小板后發(fā)生活化，誘導(dǎo)基質(zhì)沉積，促進(jìn)動脈粥樣硬化斑塊的發(fā)展。由此看來，血小板oxLDL參與動脈粥樣硬化初始形成，與斑塊發(fā)展密切相關(guān)；與血漿脂質(zhì)相比，血小板oxLDL也許能更有效地反映動脈粥樣硬化斑塊進(jìn)展情況和冠心病的病程。

此外，越來越多研究開始關(guān)注血小板脂質(zhì)在心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)評估、心血管事件預(yù)測中的轉(zhuǎn)化價(jià)值。STELLOS等[37]通過隊(duì)列研究發(fā)現(xiàn)，血漿神經(jīng)酰胺(ceramides，cer)-cer(d18:1/16:0)、cer(d18:1/18:0)、cer(d18:1/24:0)、cer(d18:1/24:1)及比值是穩(wěn)定型冠心病和急性冠狀動脈綜合征患者心血管死亡的獨(dú)立預(yù)測因子，且不受他汀藥物干預(yù)的影響。CHATTERJEE等[23]通過血小板脂質(zhì)組學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，與健康對照組相比，ST段抬高型心肌梗死患者及穩(wěn)定型心絞痛患者血小板脂質(zhì)譜發(fā)生了明顯變化，其中cer(d18:1/16:0)、cer(d18:1/18:0)、cer(d18:1/24:0)、cer(d18:1/24:1)水平明顯上調(diào)，與脂質(zhì)代謝密切相關(guān)的肉毒堿水平也明顯上升；此外，與穩(wěn)定型心絞痛患者比較，ST段抬高型心肌梗死患者血小板細(xì)胞質(zhì)中鏈(14:1)及長鏈(18:2)肉毒堿水平進(jìn)一步上升。該研究作者認(rèn)為，血小板肉毒堿聯(lián)合神經(jīng)酰胺及肌鈣蛋白可作為冠心病生物標(biāo)志物，有利于冠心病的風(fēng)險(xiǎn)評估和危險(xiǎn)分層，指導(dǎo)個體化治療。

值得一提的是，對血小板脂質(zhì)代謝通路的研究為治療新型抗血小板治療靶點(diǎn)提供了新思路。最近一項(xiàng)研究表明，血小板攝入的LDL-oxLDL能通過促進(jìn)活性氧族和線粒體過氧化物生成、促進(jìn)脂質(zhì)過氧化等過程增強(qiáng)血小板氧化應(yīng)激，通過促進(jìn)血小板脫顆粒、整合素活化等途徑促進(jìn)血小板活化和血栓形成，此外還能促進(jìn)血小板釋放趨化因子，增強(qiáng)促炎效應(yīng)，機(jī)制與調(diào)控CXCL12-CXCR7通路有關(guān)[23]。故CXCL12-CXCR7通路可能作為新的藥物靶點(diǎn)，抑制脂質(zhì)對血小板的促炎、促凝、促氧化應(yīng)激效應(yīng)，降低心血管事件風(fēng)險(xiǎn)。

5 小結(jié)與展望

現(xiàn)有研究表明，血小板脂質(zhì)在調(diào)控血小板功能、促進(jìn)炎癥及血栓形成方面具有重要的調(diào)控作用。然而，仍有以下問題亟待深入研究：(1)血小板脂質(zhì)種類巨大，目前僅對部分血小板脂質(zhì)的功能較為熟悉，眾多豐度較低的脂質(zhì)效應(yīng)仍有待挖掘，它們是具有生物效應(yīng)的代謝分析或僅作為疾病標(biāo)記物，有待今后研究證實(shí)。(2)血小板脂質(zhì)在血小板活化供能、活化通路調(diào)控及促凝表面合成方面發(fā)揮重要作用，血小板脂質(zhì)與血小板的相互作用是否存在更為豐富的模式，有待進(jìn)一步研究。(3)目前研究顯示了脂質(zhì)、血小板和炎性細(xì)胞密切而復(fù)雜的關(guān)系，然而三者在動脈粥樣硬化的發(fā)生、發(fā)展過程中是如何相互作用的，其機(jī)制仍有待進(jìn)一步研究闡明。

目前，依賴液相色譜-質(zhì)譜技術(shù)可實(shí)現(xiàn)血小板脂質(zhì)組快速、準(zhǔn)確、高敏的定量檢測。然而，龐大的血小板脂質(zhì)組中絕大多數(shù)脂質(zhì)的結(jié)構(gòu)仍有待鑒定，其功能更有待闡明。分析化學(xué)技術(shù)日新月異的發(fā)展，為更多血小板脂質(zhì)的檢測及功能測定提供了可能。隨著新一代脂質(zhì)組學(xué)技術(shù)的問世，對血小板脂質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的理解將進(jìn)一步加深。高分辨掃描方法有助于脂質(zhì)結(jié)構(gòu)分析，為脂質(zhì)分類和功能闡釋奠定了基礎(chǔ)；基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時(shí)間質(zhì)譜技術(shù)有利于捕捉血小板脂質(zhì)合成的時(shí)間和空間特征，為脂質(zhì)功能分析提供了可能[5]；此外，脂質(zhì)組學(xué)相關(guān)分析軟件的開發(fā)，為分析數(shù)據(jù)的可視化提供了更便捷的平臺[38]，推進(jìn)了血小板脂質(zhì)功能分析和臨床轉(zhuǎn)化的步伐。

今后，圍繞血小板脂質(zhì)生物效應(yīng)，以及脂質(zhì)、血小板和炎性細(xì)胞相互作用和相關(guān)通路的研究有望完善動脈粥樣硬化及血栓形成的發(fā)病機(jī)制，為心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)評估、診斷、治療和預(yù)后判斷提供新的視角。