董慶華 尹建運 蘇 杭 黃 莉 丁 霞 倪 倩▲

1.蘭州大學第二臨床醫(yī)學院，甘肅蘭州 730000；2.蘭州大學第二醫(yī)院小兒腎病科，甘肅蘭州 730000；3.蘭州大學第二醫(yī)院小兒呼吸科，甘肅蘭州 730000

近年來，人們發(fā)現(xiàn)中性粒細胞相關的一個新機制：中性粒細胞受到刺激后失去內膜，并隨之產(chǎn)生一種染色質纖維網(wǎng)狀結構，這個結構被稱為中性粒細胞胞外誘捕網(wǎng)（neutrophil extracellular traps，NETs）。NETs 以細胞外DNA 為骨架，其間鑲嵌有組蛋白、中性粒細胞彈性蛋白酶、組織蛋白酶G、α-防御素、NADPH 氧化酶和髓過氧化物酶[1]。NETs 產(chǎn)生的過程被稱為中性粒細胞胞外誘捕網(wǎng)凋零（neutrophil extracellular traps apoptosis，NETosis）。NETs 最初作為中性粒細胞的第二種抗菌機制被發(fā)現(xiàn)，認為其完善了中性粒細胞的抗菌作用，然而越來越多的研究顯示，肺部疾病過程中NETs 的過度產(chǎn)生可能與疾病的嚴重程度密切相關。

1 NETs 的形成

目前認為中性粒細胞的NETosis 有兩種模式：①裂解性NETs。中性粒細胞被刺激后，NADPH 氧化酶通過PKC 和Raf-MEK-ERK 信號通路激活，并隨后產(chǎn)生活性氧簇；之后，肽?；彼崦搧啺访? 被激活，促進組蛋白瓜氨酸化引起染色質解聚。并且，髓過氧化物酶和彈性蛋白酶從細胞質嗜天青顆粒中釋放，然后易位到細胞核，促進染色質進一步解聚；隨后，核膜破裂，釋放染色質到細胞質中，與胞質蛋白混合[2]；最后，NETs 被釋放，中性粒細胞死亡。②非裂解性NETs。其形成是通過Toll 樣受體（Toll-like receptor，TLR）2 和TLR4 獨立于NAPDH 氧化酶激活的補體受體識別刺激誘導的[3]；此外，釋放NETs 后的中性粒細胞仍保持細胞核膜和胞膜的完整性，保留了對病原微生物的趨化作用及吞噬能力，并且壽命沒有受到影響。

2 NETs 與急性肺部疾病

NETs 在細菌、病毒、真菌早期感染過程中均有一定積極作用。雖然NETs 可以保護宿主免受微生物的侵害，但過度的NETosis 可能對宿主有害[1]。隨著研究的深入，越來越多的學者認為NETs 的產(chǎn)生在肺部急性感染過程及后續(xù)的膿毒癥增加發(fā)病率和死亡率的發(fā)病機制中起著至關重要的作用[4]。

2.1 NETs 在急性感染中的作用

急性感染過程中，中性粒細胞在接受刺激后誘導氧化應激，尤其是NETs 的形成，可直接激活和損傷內皮細胞，削弱內皮屏障完整性。研究發(fā)現(xiàn)，嚴重相關感染性疾病患者中白細胞介素（interleukin，IL）-1β 和NETs 可能會形成前饋環(huán)[5]；并且，CLEC5A 和TLR2 可能作為NETs 形成的重要靶點，在SARS-CoV-2 誘導的肺部炎癥中起到關鍵作用[6]。除了直接損傷內皮細胞外，NETs 還可以通過影響肺泡上皮細胞自噬而促進急性肺損傷的發(fā)展[7]。此外，NETs 中細胞外DNA 及組蛋白等可以作為損傷相關分子模式，通過TLR 和NOD 樣受體信號通路激活免疫細胞，組蛋白還有助于高水平IL-6、IL-10、腫瘤壞死因子-α 的形成[8-9]?？偟膩碚f，必須意識到NETs 可能在急性感染的同時甚至更早就開始發(fā)揮它的直接損傷作用，并且可以通過影響細胞自噬促進病情發(fā)展，但單純地加速NETs 的分解似乎并不明智，可能會導致其他有毒顆粒蛋白的釋放。

2.2 NETs 在膿毒癥中的作用

在膿毒癥期間中性粒細胞的壽命延長、遷移受損使其無法到達炎癥部位，但中性粒細胞的全身激活會通過NETs、活性氧和細胞因子的釋放導致嚴重的血管炎癥，進一步引起肺臟、肝臟和腎臟等器官的組織損傷。在NETs 促進血栓形成機制的研究中發(fā)現(xiàn)，細胞外DNA 和組蛋白提供了一個支架來募集紅細胞、血小板、白細胞和血漿蛋白，從而形成一個正反饋回路，增加體內和體外血栓形成[10]。此外，NETs 還可以觸發(fā)內皮重新編程為促炎和促血管生成表型，破壞內皮細胞的糖萼并增加內皮通透性，誘導抗凝系統(tǒng)的降解，上調促凝血內皮細胞表型的表達[11-12]。雖然，凝血功能障礙貫穿膿毒癥的病理、生理進展，但目前針對膿毒癥誘發(fā)凝血功能障礙的治療僅以對癥治療為主，尚無公認的有效抗凝策略。NETs 及其成分的干預措施有望成為疾病治療的新方向。

事實上，NETs 過度產(chǎn)生不僅會促進疾病的發(fā)展，而且其作為抗菌物質也存在一定的缺陷。NETs 的抗菌活性在清除生物膜細菌方面無效，使得耐甲氧西林金黃色葡萄球菌可以通過使中性粒細胞向形成NETs傾斜從而實現(xiàn)免疫逃避[13]。最近的研究還發(fā)現(xiàn)，支原體可以誘導NETs 釋放，并分泌核酸酶裂解NETs 的DNA 支架，以此獲取復制必需的核苷酸前體，從而促進感染[14]。這表明NETs 不僅可能會增強生物膜感染，而且還可能會為病原體的復制提供原料。

3 NETs 與慢性肺部疾病

中性粒細胞炎癥作為慢性氣道疾病的一個特征，被認為是最難以理解和靶向治療的；然而高達50%的癥狀性哮喘、60%～80%的慢性阻塞性肺疾?。╟hronic obstructive pulmonary diseases，COPD）和70%的支氣管擴張可能被歸類為中性粒細胞炎癥[15-17]。NETosis 作為中性粒細胞炎癥中的重要組成成分，也被認為參與了慢性氣道炎癥和肺實質破壞。

3.1 NETs 在哮喘中的作用

哮喘是成人和兒童中最常見的慢性呼吸道疾病之一。通常認為，它是由Th-2 細胞介導的，以嚴重嗜酸性粒細胞炎癥為特征的過敏性疾病。然而，非嗜酸性粒細胞性哮喘存在一大亞群，其中中性粒細胞是活躍的參與者，在其發(fā)病機制中起重要作用。Chen 等[18]研究表明，NETs 可以刺激巨噬細胞分泌IL-1β，促進中性粒細胞在氣道中的浸潤，浸潤的中性粒細胞反過來產(chǎn)生NETs，NETs 可以放大NETs 和巨噬細胞引起的組織損傷，誘導和加重中性粒細胞哮喘。最近的研究還提出，NETs 可能與患者對吸入型皮質類固醇的無反應有關[19]。總之，以上研究表明哮喘患者中可能存在NETs 的過度生成，特別在激素不敏感哮喘的患者中NETs 可能發(fā)揮重要作用。

3.2 NETs 在COPD 中的作用

在COPD 患者中，持續(xù)的NETs 形成已被觀察到。對COPD 患者的痰液樣本進行研究發(fā)現(xiàn)，無論患者處于穩(wěn)定期還是急性加重期，痰液中NETs 水平均明顯升高[20]。COPD 患者的炎癥反應中IL-6 反式信號轉導扮演了重要的作用，而流感嗜血桿菌誘導的NETosis 被確定為可溶性IL-6 受體水平升高的潛在機制[21]。Shin 等[22]還在哮喘-COPD 重疊的患者中發(fā)現(xiàn)了表達Ig 樣凝集素F 的中性粒細胞，這些表達了Ig樣凝集素F 的中細粒細胞上通過產(chǎn)生高水平的半胱氨酰白三烯和NETs 來加重2 型和3 型氣道炎癥。

越來越多的炎癥通路的發(fā)現(xiàn)顯示NETs 參與的慢性炎癥反應的認識，也證明了NETs 作為新型治療靶點的巨大前景。因此，有針對性地上調、下調、破壞或保護已經(jīng)形成的NETs 可能會成為未來呼吸系統(tǒng)疾病的新療法。

4 NETs 與腫瘤相關肺疾病

直到近幾年，中性粒細胞在癌癥免疫學中受到的關注才變得更加廣泛。腫瘤微環(huán)境中產(chǎn)生的NETs 在維持腫瘤微環(huán)境及轉移性癌癥的播散中起重要作用。在乳腺癌肺轉移的研究中發(fā)現(xiàn)，乳腺癌細胞分泌組織蛋白酶C 可通過CTSC-PR3-IL-1β 軸調節(jié)中性粒細胞的募集和NETs 的形成從而降解血小板反應蛋白-1促進乳腺癌肺轉移[23]。此外，有研究表明，NETs 可以通過下調MIR503HG 的表達來激活NF-κB/NLRP3通路，從而促進非小細胞肺癌轉移，研究首次確定了NETs 通過對炎癥小體的激活促進癌癥轉移的作用[24]。另一項研究表明，化療期間形成的NETs 可以通過轉化生長因子-β 的激活賦予癌細胞對化療藥物的耐藥性[25]。

綜上所述，針對NETs 的靶向治療可能限制腫瘤微環(huán)境與轉移性癌癥的播散，并且減少或預防癌癥轉移過程中的化療耐藥性，但無法評估人體內靶向治療NETs 會帶來怎樣的后果。因此，需要更多的臨床試驗來推動該方面的進展。

5 針對NETs 的治療措施

近年來，NETs 中的顆粒蛋白組分也被越來越多的研究證實可能在肺部疾病中發(fā)揮作用。然而，臨床目前提出的DNase 治療僅只是簡單地切碎NETs 的DNA 骨架部分減少了損傷。雖然，目前已經(jīng)提出了針對組蛋白及中性粒細胞彈性蛋白酶的治療[26-27]；但還需要更多的研究來明確使用這些藥物的時機及同時降解這些產(chǎn)物帶來的后果。

臨床上常見的一些藥物也被發(fā)現(xiàn)可能對NETs的形成或降解起到一定作用，合理地運用這些藥物可能對疾病的預后帶來有利的影響。一種新型吸入磷酸二酯酶4 抑制劑被證明可以通過減少自發(fā)細胞凋亡和細胞死亡來促進中性粒細胞存活減少NETs 的形成，減輕中性粒細胞在COPD 等炎癥性疾病中大量募集和活化引起的嚴重組織損傷[28]。研究發(fā)現(xiàn)，糖皮質激素可以減少NETs 形成[29]。表明糖皮質激素可能對減少NETs 的形成起到一定作用。在支氣管擴張癥和哮喘中，低劑量阿奇霉素治療與12 個月內痰液中NETs 的顯著降低有關[30]。

6 總結與展望

雖然目前的研究表明，NETs 可能在呼吸系統(tǒng)某些疾病的發(fā)病機制中起到一定作用，而且人體既然已經(jīng)進化出了這個系統(tǒng)，表明NETs 的產(chǎn)生已被選擇，并且體外實驗結果很可能不能真實代表體內情況。因此，需要研究出能夠精確調控NETs 釋放和降解的方法，而不僅僅是通過降解DNA 加速其代謝，因為組蛋白及其他產(chǎn)物也可能帶來相應的副作用。除此之外，更多的臨床試驗研究NETs 在疾病發(fā)作、進展和消退期間的影響是非常必要的，可為開發(fā)潛在的治療干預措施提供重要貢獻。

利益沖突聲明：本文所有作者均聲明不存在利益沖突。