子痫前期与中性粒细胞胞外诱捕网的研究进展

杨静宜1，刘萍2

[摘要]子痫前期（Preeclampsia，PE）是妊娠中晚期特发性疾病，主要表现为高血压和蛋白尿，是全球妊娠孕产妇和围产期死亡的主要原因之一。中性粒细胞胞外诱捕网（neutrophil extracellular traps, NETs）是中性粒细胞受到刺激后活化释放的网状DNA结构，最近研究表明NETs可能在子痫前期相关的血管病变和内皮细胞功能障碍中发挥重要作用。本文将就NETs在子痫前期中的作用进行综述。

［关键词］ 中性粒细胞胞外诱捕网；子痫前期

［中国分类号］ R714.25       ［文献标志码］ B

子痫前期（Preeclampsia，PE）是一组累及多器官、多系统的妊娠期特发性疾病。据估计，全球约有2-8%的妊娠合并子痫前期。PE的基础病理变化是全身小血管痉挛和血管内皮损伤，导致全身各器官、各系统灌注减少。炎症在子痫前期的发生、发展过程中起着重要的作用。中性粒细胞是机体免疫系统的重要组成部分之一，参与机体的多种炎症反应。中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)作为中性粒细胞发挥功能的新形式，NETs最早是在2004年由Brinkman[1]及其同事提出。NETs除了对抗病原体的作用，也有证据表明NETs是机体免疫与血栓形成之间的一种新的联系。现就PE与NETs的研究进展进行综述。

1 NETs

1.1NETs的结构

　　NETs是中性粒细胞经PMA和IL-8刺激后释放的染色质，呈网状结构，表面装饰有杀微生物的蛋白和酶。Brinkmann[1]等人将这种DNA蛋白质结构命名为中性粒细胞胞外诱捕网。在NETs中，这些DNA链与组蛋白以及中性粒细胞弹性蛋白酶、髓过氧化物酶、组织蛋白酶G、蛋白酶3、高迁移率族蛋白B1、钙结合蛋白、抗菌肽和防御素相关。

1.2NETs的形成方式　　　

有研究表明，当中性粒细胞在不同刺激作用下释放NETs的形成方式不同。1）细胞裂解型NETs:当机体中性粒细胞受到佛波酯（PMA）和白介素8刺激时，中性粒细胞通过产生NADPH依赖性ROS而死亡，其通过核膜和颗粒膜解体，使染色质分解并分散到细胞质中，与细胞质蛋白混合，最后，通过破坏细胞膜，NETs释放质细胞外[2]。2）囊泡型NETs：当中性粒细胞受到金黄色葡萄球菌刺激后，诱导的NETs释放是通过核被膜滤泡化和囊泡输出发生的。3）线粒体型NETs：是由中性粒细胞释放线粒体DNA形成的NETs，由Yousefi[3]等人在2009年首次发现了线粒体NETs，他们在实验中发现在用GM-CSF预处理并随后用LPS或补体因子5a刺激后，中性粒细胞释放从线粒体DNA形成的NETs。

1.3NETs的信号转导机制　　　

中性粒细胞在机体免疫系统中作为宿主防御的第一道防线，其保护机体的一种方式是通过NETs的形式。NETs的形成是通过一个循序渐进的细胞事件系列开进行的。NETs形成释放的过程包括[4]：(1)肌动蛋白拆卸；(2) 颗粒（PM）微囊脱落；(3)波形蛋白重构、微管解体、内质网囊泡；(4)染色质解聚；(5) DNA释放到细胞质中；(6) PM渗透性；(7) PM破裂/NET释放。

NETs形成的途径可分为NADPH氧化酶依赖性和NADPH氧化酶非依赖性。NADPH氧化酶依赖的途径：PMA是NADPH氧化酶依赖的NETs形成的最佳刺激物。PMA诱导NETs形成是通过细胞周期蛋白依赖的激酶6来调节细胞周期的G1/S转变，Raf-MEK-ERK MAP激酶途径是其关键[5]。PMA诱导Raf-Mek-Erk途径的下游激活，通过NADPH氧化酶产生ROS，同时在NADPH氧化酶活化的下游产物H2O2通过激活髓过氧化物酶触发中性粒细胞弹性蛋白酶活性从细胞颗粒中释放[6]。NE可降解肌动蛋白骨架，激活Gasdermin D蛋白（GSDMD）,GSDMD反馈性的允许颗粒释放更多NE[7]。而NETs的形成正是由肌动蛋白拆卸开始，随后微囊脱落，波形蛋白干扰素的拆卸，以及DNA解聚、核固缩、核层蛋白网和NE断裂前的MTs，DNA释放到细胞质中[10]。

非NADPH依赖性途径：当中性粒细胞被钙离子载体或钾离子载体活化后，细胞内钙离子（Ca2+）增加，Ca2+可通过诱导PAD4的激活，促进NETs的形成[8]。PAD4是属于催化瓜氨酸化的蛋白质家族成员之一，主要在粒细胞中表达[9]，且是唯一一种含有核定位信号的类型。实验通过对人和小鼠血液来源的多核中性粒细胞以及分化的人白血病dHL-60的研究发现，PAD4的酶活性和核定位信号对高效的DNA解聚、核层蛋白网、NE断裂和细胞外DNA释放都是必需的。

2 NETs与子痫前期

    NETs的过度生成或异常生成与许多疾病的潜在病因相关，如深静脉血栓形成等。在PE中，由于异常的滋养层细胞入侵母体子宫内膜，引起子宫螺旋动脉重铸不足，使胎盘发生缺血/氧-再灌注，胎盘组织缺氧发生后，氧气重新入组织，引导氧化应激的发生

[11]。当氧化应激产生大量ROS可以诱导促炎细胞因子和趋化因子以及滋养细胞碎片的释放。有实验研究表明，通过检测正常和PE妊娠胎盘绒毛组织冰冻切片中NETs的存在发现在正常胎盘绒毛组织中仅存在少量NETs，而在PE盘绒毛间隙可见大量NETs，由此可见NETs可能在PE的发病机制中起重要作用。而这一现象的原因可能是由于PE胎盘通过释放胎盘衍生因子激活外周中性粒细胞导致的[12]。NETs可以与TLR相互作用。这种相互作用激活树突状细胞产生I型干扰素以促进免疫刺激效应。此外，NETs通过破坏内皮细胞，从而增加妊娠并发症、血液凝固以及血栓事件的发生机会。

3 结语

综上所述，现有的临床和实验室研究表明，NETs对PE发生和发展有着重要作用，NETs与蜕膜坏死、胎盘出血、血栓形成、内皮功能障碍和胎盘缺氧均有密切关系。PE对于母亲和胎儿构成重大风险，我们需要进一步研究中性粒细胞激活后产生NETs生成的途径，以此来更好的了解其与PE发病的发病机制，通过干预NETs的形成有效的抑制PE的进展，从而降低PE对于母亲和胎儿的影响。

参 考 文 献

[1]Brinkmann V, Reichard U, Goosmann C,et al. Neutrophil extracellular traps kill bacteria. Science. 2004 Mar 5;303(5663):1532-5.

[2]Fuchs TA, Abed U, Goosmann C,et al. Novel cell death program leads to neutrophil extracellular traps. J Cell Biol. 2007 Jan 15;176(2):231-41.

[3]Yousefi S, Mihalache C, Kozlowski E, et al. Viable neutrophils release mitochondrial DNA to form neutrophil extracellular traps. Cell Death Differ. 2009 Nov;16(11):1438-44.

[4]Thiam HR, Wong SL, Wagner DD, et al. Cellular Mechanisms of NETosis. Annu Rev Cell Dev Biol. 2020 Oct 6;36:191-218.

[5]Amulic B, Knackstedt SL, Abu Abed U, et al. Cell-Cycle Proteins Control Production of Neutrophil Extracellular Traps. Dev Cell. 2017 Nov 20;43(4):449-462.e5.

[6]Papayannopoulos V, Metzler KD, Hakkim A,et al. Neutrophil elastase and myeloperoxidase regulate the formation of neutrophil extracellular traps. J Cell Biol. 2010 Nov 1;191(3):677-91；

[7]Rosazza T, Warner J, Sollberger G. NET formation - mechanisms and how they relate tN other cell death pathways. FEBS J. 2021 Jun;288(11):3334-3350.

[8]Kenny EF, Herzig A, Krüger R, et al. perse stimuli engage different neutrophil extracellular trap pathways. Elife. 2017 Jun 2;6:e24437.

[9]Nakashima K, Hagiwara T, Ishigami A,et al. Molecular characterization of peptidylarginine deiminase in HL-60 cells induced by retinoic acid and 1alpha,25-dihydroxyvitamin D(3). J Biol Chem. 1999 Sep 24;274(39):27786-92.

[10]rane disassembly and PAD4-mediated chromatin decondensation and nuclear envelope rupture. Proc Natl Acad Sci U S A. 2020 Mar 31;117(13):7326-7337.

[11]Aouache R, Biquard L, Vaiman D, et al. Oxidative Stress in Preeclampsia and Placental Diseases. Int J Mol Sci. 2018 May 17;19(5):1496.

[12]Gupta AK, Hasler P, Holzgreve W, et al. Induction of neutrophil extracellular DNA lattices by placental microparticles and IL-8 and their presence in preeclampsia. Hum Immunol. 2005 Nov;66(11):1146-54.

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