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化验单上的“血小板”,你真的了解吗?

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发表于 2018-9-27 14:07:31 | 显示全部楼层 |阅读模式
  来源:科学大院微信公众号
  前不久,日本科学家首次实现了临床应用级别的人工血小板生产,或许在2020年之后,血小板荒有望解除。这个成果登上了《cell》杂志,可见血小板的重要性,它们在最近大火的动漫《工作细胞》中也是举足轻重的角色。
  血小板从哪里来
  事实上,血小板(Platelet)算不上是一种细胞,严格说来是细胞碎片,是从成熟的多倍体巨核细胞脱落下来的小块胞质,直径只有3微米左右,也没有细胞核。


细胞示意图(从左至右分别为人红细胞、活化血小板和白细胞)
  无核的血小板是哺乳动物特有的,而非哺乳类脊椎动物具有一种功能与之类似的有核细胞,称为血栓细胞(Thrombocyte)。无脊椎动物呢?与脊椎动物的心血管系统和血液不同,它们多为开放式循环系统,其中流淌着的血样液体为血淋巴,其兼具了血液和淋巴样组织液的特性,往往只含一种细胞类型,称为变形细胞(Amebocyte)。
  由于没有高等动物的多种细胞分工合作,血淋巴中的变形细胞孤军奋战,那得有三头六臂才行啊。那还用说,它们要发挥多种防御功能,既有聚集和封闭伤口的止血功能,也有吞噬和杀菌的抗感染功能。这和血小板有什么关系呢?
  科学研究发现,血小板“胞小鬼大”,具有多种功能,在凝血、炎症和免疫系统中都是个活跃分子。因此,有些人认为,血小板的功能就像原始的变形细胞。


从巨核细胞脱落的血小板及其结构
  生生不息血小板
  人体为了维持正常功能,每天要生成众多血小板,数量级是1011,使其在血液循环中的计数保持在一定范围----100~300×109/L, 仅次于红细胞(3.5-5.5×1012/L )。血小板生成主要受血小板生成素(TPO)的调节,所以,临床上也用TPO类药物治疗自身免疫相关的血小板减少症。
  神话中,《西游记》中孙悟空拔一根猴毛就可以变出千千万万猴兵,而现实中,巨核细胞每天能产生千千万万的血小板,同时,组织巨噬细胞几乎以同等的效力清除“寿寝”的血小板。血小板在血液中的寿命约10天。
  话说,你可千万别小看这一群掉下来的小可(zha)爱(zha),血小板们可绝对不止是巨核细胞废弃甩掉的残渣碎片。每个巨核细胞能生成上千血小板,让这些小兵小将们发挥重要功能。
  止血中的功臣 血栓中的罪犯
  血小板的经典功能是形成初级止血栓,并与凝血瀑布相辅(不知道凝血瀑布是什么的请戳这里),形成稳固止血栓,防止血管损伤后失血过多。
  正常情况下,血小板粘附血管壁和聚集成块的潜能并没有体现出来,所以它们安静地在血管内的和平世界流淌。一旦血管破裂,受损内皮细胞层能激发血小板的潜力。血小板通过膜表面受体粘附至内皮下暴露的胶原,被激活后变形伸出伪足、表达高亲和力的整合素受体,并释放胞内物质,如ADP、血栓烷素和凝血酶,活化更多血小板。这种正反馈放大机制,使血小板迅速被活化并募集至伤口处,形成初级止血栓堵住伤口。
  此外,血小板还通过其它功能帮助机体有效止血,如释放血管活性物质(血栓烷素、血小板活化因子、五羟色胺)使血管收缩;释放促凝因子和凝血因子,提供磷脂膜表面,促进凝血瀑布活化,最终生成的纤维蛋白与血小板互相缠绕形成稳固的次级止血栓。


扫描电镜下观察到的血小板(A、静息状态呈盘状;B、活化伸出伪足;C、性状改变初步聚集;D、形成聚集块。)
  正是因为血小板在止血过程具有及其重要的作用,这些保卫血管完整性的功臣也可能成为造成血管堵塞的罪犯,因此,在病理性血栓中, 血小板也成了主要治疗靶标。
  血栓性心血管疾病是全球主要致死病因之一,其发病机制是血管内形成由血小板、纤维蛋白和被网罗的细胞组成的阻塞性血栓。病理性血栓可能使受阻血管远心端的组织器官缺血缺氧并导致严重后果,如肺栓塞可能致死,心肌缺血可致心肌梗塞,脑部缺血可致中风发作等。


血小板参与形成血栓
  临床上针对血小板的抗血栓药有很多种,几乎血小板活化相关的信号通路都有相应抑制剂,例如最常见的抑制血栓烷素生成的阿司匹林,阻断ADP受体的替卡格雷,阻断整合素受体GPIIbIIIa的替罗非班等等。


心血管疾病患者(如心梗)通常服用抗血小板类药物进行防治(来自百度图片)
  它还有这些功劳和罪行
  除了经典的止血功能外,随着科研进展,越来越多血小板的生理病理作用渐渐浮现,得到业内人士的重视。
  目前发现,血小板在天然免疫过程中发挥着重要作用:临床数据显示,患有血小板减少症的病人往往会患有严重的细菌或病毒感染疾病,这说明血小板可能有助于限制病原体感染。研究也证实了血小板具有模式识别受体,可参与病原体清除。此外,血小板通过与白细胞相互作用,释放细胞因子、趋化因子及炎症介质等,参与炎症过程调节。炎症状态下,虽然没有血管损伤和内皮下基质暴露,血小板也可以利用表面受体黏附至活化的内皮细胞(表达黏附分子,如P-选择素),并通过趋化作用募集白细胞到炎症性部位;反过来,血小板分泌的介质如IL-1β也能进一步诱导内皮细胞活化、粘附分子上调,并促进中性粒细胞和单核细胞粘附到内皮。
  然而,要是血小板在不恰当的时间地点诱导或加强炎症反应,就可能祸害血管太平了。例如,人们所熟知的动脉粥样硬化症,是由病变动脉内发生的慢性炎症性反应引起的,而血小板的“煽风点火”促进了疾病的发生发展(图6)。


血小板黏附在动脉粥样硬化形成过程中的作用模式图
  令人更惊讶的是,肿瘤研究发现血小板还能助纣为虐,介导肿瘤生长和转移,它们分泌的TGF-β因子能抑制抗癌T细胞,使癌细胞逃逸机体的免疫监测,在血流中顺利通行至目的地。不过,聪明的科学家也从中看到了契机,未来有可能开发针对血小板的药物来控制肿瘤的生长、转移,或通过血小板达到靶向抗肿瘤治疗目的,从而减少副作用。
  这下你该知道,检验报告单上血小板计数(正常值为100~300×109/L)这项检查的重要性了吧。除了有助于止血和血栓性疾病的诊断,医生结合其它指标还能鉴别急慢性炎症和感染相关疾病呢。
  参考资料:
  1。 Alan D。 Michelson。 Platelets[M]: Third Edition。 Academic Press, 2013
  2。 Jane A。 May, Stanley Heptinstall 。 Platelets and Megakaryocytes: Volume 1: Functional Assays[M]。 Humana Press, 2004
  3。 Shirlyn B。 McKenzie and J。 Lynne Williams。 Clinical Laboratory Hematology[M]: Third Edition。 Pearson, 2014。
  4。 Sebastian Vogel and Swee Lay Thein。 Platelets at the crossroads of thrombosis, inflammation and haemolysis[J]。 British Journal of Haematology, 2018, 180, 761–767。
  5。 Martin Quinn and Desmond Fitzgerald。 血小板功能——评估、诊断和治疗[M]。科学出版社2008。
  作者单位:中国科学院昆明植物研究所
  (文章首发于科学大院,转载请联系cas@cnic.cn)
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