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RAI | 免疫血栓新视角:防御素如何促进血栓形成?

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导读

Rheumatology & Autoimmunity

血栓性疾病是全球重大健康威胁,越来越多证据表明其与炎症密切相关。免疫血栓(immunothrombosis)概念的提出,揭示了免疫细胞、血小板与凝血系统之间复杂的相互作用。防御素(defensins)作为中性粒细胞释放的小分子阳离子肽,传统上被视为抗菌防御的重要分子。然而,近年研究发现,这类分子在炎症与血栓之间扮演着关键的桥梁角色。北京大学李春教授团队近期在Rheumatology & Autoimmunity发表综述,系统梳理了α-防御素和β-防御素在免疫血栓形成中的多重作用机制,并探讨了以防御素为靶点的治疗前景。


(图片摘要)


研究背景

血栓性疾病在全球范围内造成巨大的疾病负担,其本质日益被视为一种与炎症密切相关的病理过程。免疫血栓是指作为天然免疫应答的一部分而形成的血栓,它强调了免疫细胞、血小板和凝血因子在感染性及无菌性炎症环境中的交互作用。


人类防御素是一类由约30个氨基酸组成的阳离子肽,根据二硫键连接方式分为α-和β-两个亚家族。α-防御素又称人中性粒细胞肽(HNP)1–4,其中HNP 1–3占中性粒细胞嗜天青颗粒中总HNP的99%以上。β-防御素则主要由上皮细胞产生,也存在于血小板中。大量证据表明,防御素不仅参与宿主防御,还作为免疫调节因子在先天和适应性免疫中发挥重要作用。更重要的是,防御素已被证实介导血栓形成和动脉粥样硬化,尤其在自身炎症和自身免疫性疾病中扮演关键角色。

内容简介

α-防御素:中性粒细胞与血栓之间的关键纽带

α-防御素通过多种机制促进血栓形成。


1. 破坏vWF/ADAMTS13轴,促进血小板聚集

α-防御素能够与血管性血友病因子(vWF)结合,通过遮蔽vWF A2结构域内的裂解位点,阻止ADAMTS13酶对超大型vWF多聚体的切割。这导致超大型vWF多聚体在循环中蓄积,从而显著增强血小板活化和聚集。在脓毒症等炎症条件下,这一机制成为驱动微血管血栓形成的关键通路。


2. 抑制纤维蛋白溶解,增强血栓稳定性

α-防御素通过竞争性结合纤溶酶原,阻断纤溶酶原与纤维蛋白的结合,从而抑制纤溶过程。同时,防御素与纤维蛋白结合后促进其聚合,增加血凝块密度,使血栓不易溶解。转基因小鼠模型显示,表达人α-防御素-1(Def+/+)的小鼠在下腔静脉结扎后形成更大的血栓,且血栓内纤维蛋白网络异常。


3. 激活血小板,放大血栓炎症反应

HNP 1–3可刺激人血小板,诱导纤维蛋白原和血小板反应蛋白-1结合、血小板聚集、颗粒分泌、可溶性CD40L脱落及促进凝血。HNPs通过促进P-选择素表达和微粒体生成激活血小板,GPIIb/IIIa抑制剂可显著降低HNP诱导的血小板活化。此外,脂蛋白受体相关蛋白8(LRP8)参与HNP诱导的血小板活化过程。在抗磷脂综合征中,抗β2-GPI抗体刺激中性粒细胞释放HNPs,后者通过NF-κB信号通路作用于内皮细胞,促进vWF和P-选择素表达,最终导致血栓形成。


4. 推动动脉粥样硬化进展

α-防御素水平与冠状动脉疾病严重程度密切相关。在冠心病患者中,基线血浆α-防御素水平升高与死亡率和再次冠状动脉介入治疗风险增加相关。HNP 1–3在急性心肌梗死患者中显著升高。机制上,α-防御素通过与低密度脂蛋白(LDL)形成复合物,增加LDL在血管壁的滞留,加速泡沫细胞形成;同时促进单核细胞募集和M1型促炎巨噬细胞极化。值得注意的是,转基因小鼠在胆固醇、血糖和血压等代谢指标正常或良好的情况下仍发生动脉粥样硬化,提示α-防御素通过炎症驱动机制发挥作用。


5. 与中性粒细胞胞外陷阱(NETs)的交互放大

在系统性红斑狼疮(SLE)中,α-防御素与自身DNA形成免疫原性复合物,保护DNA免受降解并激活浆细胞样树突状细胞产生干扰素-α。干扰素-α反过来促使中性粒细胞表达更多HNP并增强NETosis,释放更多促血栓性NETs成分。


6. COVID-19相关血栓形成的关键介质

在176例COVID-19患者中,血浆α-防御素水平升高与疾病严重程度、IL-6及D-二聚体水平相关。免疫组化显示α-防御素在肺血管和血栓中沉积。IL-6触发中性粒细胞释放α-防御素,促进凝血并抑制纤溶,模拟了COVID-19相关凝血病的特征。


β-防御素:血小板来源的免疫血栓推动者

人血小板在病原体或刺激物激活后可表达β-防御素1、2和3。激活的血小板表面可检测到hBD-3,同时释放富含hBD-3的血小板来源的胞外囊泡(p-EVs)。这些囊泡或hBD-3肽单独即可诱导内皮功能障碍,表现为内皮一氧化氮合酶和Krüppel样因子-2表达下调、vWF表达上调,从而营造促血栓形成的微环境。


β-防御素还通过诱导NETosis促进血栓形成。在脓毒症中,金黄色葡萄球菌α毒素激活血小板,促使其释放β-防御素1,后者触发中性粒细胞胞外陷阱形成,增强炎症反应并促进血栓发展。在SLE中,血清hBD-2水平显著升高,与疾病活动指数、抗双链DNA抗体滴度相关,并可作为心血管风险分层的生物标志物。严重COVID-19患者中β-防御素1水平与补体C3、C5及疾病严重度评分呈正相关。


靶向防御素:免疫血栓治疗的新机遇

秋水仙碱通过稳定中性粒细胞脱颗粒,减少α-防御素的释放,从而在不影响止血性血小板功能的前提下减轻免疫血栓形成。在表达人α-防御素-1的转基因小鼠中,秋水仙碱给药显著缩小血栓体积,并降低肝素抗凝所需剂量。临床剂量的秋水仙碱虽不降低血小板聚集,但可减少中性粒细胞-血小板聚集,提示其在不损害正常止血功能的前提下发挥抗免疫血栓作用。


此外,糖胺聚糖和丝氨酸蛋白酶抑制剂在体外可有效抑制HNP诱导的血小板活化,其在脓毒症、缺血再灌注损伤等疾病中的治疗价值有待进一步评估。目前尚无选择性阻断防御素的药物进入临床应用,开发特异性抑制剂将是未来重要的研究方向。


结论

防御素作为先天免疫与凝血系统之间的关键分子桥梁,在免疫血栓形成中发挥多重作用。α-防御素通过与vWF/ADAMTS13轴交互、抑制纤溶、激活血小板及促进动脉粥样硬化等多条通路驱动血栓形成;血小板来源的β-防御素则可诱导NETosis和内皮功能障碍。


秋水仙碱通过抑制中性粒细胞脱颗粒、减少α-防御素释放,展现出减轻免疫血栓的潜力。然而,如何建立标准化的血浆防御素检测方法以筛选高危患者,如何开发选择性阻断防御素的新型药物,仍是未来研究需要突破的关键问题。


How to Cite:

Wang Y, Guo G, Liu X, et al. Role of defensins in immunothrombosis. Rheumatol Autoimmun 2026;6(3):138‐148. doi: 10.1002/rai2.70056                                                                                                            

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RAI 简 介

《风湿病与自身免疫(英文)》(Rheumatology & Autoimmunity,RAI)由中国科协主管,中华医学会主办,入选“中国科技期刊卓越行动计划”高起点新刊项目。目前已被ESCI、Scopus、DOAJ、Embase、科技期刊世界影响力指数(WJCI)、中国科技核心期刊等国内外知名数据库收录,并获“首都科技期刊卓越行动计划”支持。2025年影响因子1.8(JCR风湿病学排名38/58)。凭借全面出色的表现,本刊多次获得中华医学会杂志社“期刊进步奖”等奖项。

    本刊聚焦风湿病学与自身免疫,发表该领域的高水平原创性研究、综述和评论等,由中华医学会风湿病学分会第八届主任委员、亚太风湿病联盟前主席栗占国教授担任主编。


网站:

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邮箱:rai@cmaph.org

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初审 | 李   春
复审 | 郭利劭
终审 | 郭利劭