综述:无菌性炎症在血栓形成中的作用:对心血管疾病和COVID-19的后果

《MEDIATORS OF INFLAMMATION》:The Role of Sterile Inflammation in Thrombosis: Consequences for Cardiovascular Disease and COVID-19

【字体: 时间:2025年11月21日 来源:MEDIATORS OF INFLAMMATION 4.2

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  无菌炎症(SI)由组织损伤或坏死释放的损伤相关分子模式(DAMPs)触发,包括HMGB1、vWF、S100b和circulating nucleic acids(CNAs),这些分子通过激活先天免疫系统的模式识别受体(如TLRs和NLRs)引发炎症反应,并与血栓形成密切相关。SI通过促进内皮功能障碍、免疫复合物沉积和补体激活,加剧凝血级联反应,导致血管事件如心肌梗死和深静脉血栓。COVID-19中,SI介导的过度炎症和内皮损伤是血栓高风险的关键机制。研究重点在于靶向SI相关分子(如HMGB1、TLR4)和炎症-凝血轴的疗法开发。

  在现代医学研究中,无菌性炎症(Sterile Inflammation, SI)正逐渐成为理解多种疾病机制的重要领域。SI是指由组织损伤、缺血再灌注损伤或慢性疾病(如动脉粥样硬化和肺部疾病)引发的炎症反应,与传统的由病原体引发的炎症有所不同。这种炎症通常不会涉及微生物入侵,但依然能够激活免疫系统,引发一系列生理和病理变化,甚至与血栓形成和心血管疾病密切相关。SI的发生机制涉及细胞内和细胞外的多种分子,如循环核酸(Circulating Nucleic Acids, CNAs)、高迁移率族蛋白1(High-mobility group box 1, HMGB1)、血管性血友病因子(von Willebrand factor, vWF)和S100b蛋白等,它们不仅作为SI的标志物,还可能直接参与血栓性疾病的发展。

SI的核心机制是通过损伤相关分子模式(Damage-Associated Molecular Patterns, DAMPs)的释放,激活先天免疫系统的模式识别受体(Pattern Recognition Receptors, PRRs),如Toll样受体(TLRs)和NOD样受体(NLRs)。这些受体在免疫细胞(如巨噬细胞、树突状细胞和中性粒细胞)以及非免疫细胞(如内皮细胞)中广泛存在,能够识别受损组织释放的分子信号,从而启动炎症反应。这种反应不仅促进免疫细胞的激活和炎症因子的释放,还通过多种途径影响凝血系统,形成复杂的炎症与凝血相互作用网络。例如,某些DAMPs可以促进血小板聚集、内皮功能紊乱,以及凝血因子的表达,从而增加血栓形成的风险。这种炎症与凝血的互动机制在心血管疾病和某些感染性疾病(如新冠)中尤为显著。

在心血管疾病中,SI可能通过多种机制参与疾病的进程。例如,某些DAMPs如HMGB1和S100b蛋白,能够通过激活Toll样受体(如TLR2、TLR4)或RAGE受体,促进炎症因子的分泌,如IL-1β、TNF-α和IL-6,这些因子不仅影响免疫细胞的功能,还可能通过促进内皮细胞的炎症反应和凝血因子的表达,导致血管损伤和血栓形成。此外,无菌性炎症还可能通过激活补体系统、释放中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)以及诱导组织因子(TF)的表达,进一步加剧凝血过程。这种炎症与凝血的相互作用不仅在急性感染(如新冠)中起重要作用,也在慢性疾病(如糖尿病、动脉粥样硬化)中发挥关键作用。

在新冠感染中,SI的显著作用尤为突出。新冠患者的严重病例常表现出全身性炎症反应,包括细胞因子风暴,这与无菌性炎症密切相关。新冠病毒本身并不会直接引起炎症,但其感染会引发组织损伤,导致DAMPs的释放,进而激活免疫系统和凝血机制。这种激活可能导致血小板和中性粒细胞的异常聚集,形成血栓,从而引发一系列并发症,如深静脉血栓、肺栓塞、心肌梗死和缺血性卒中。此外,新冠感染还会导致血管性血友病因子(vWF)的表达增加,而vWF是血小板粘附和聚集的关键分子,其水平的升高与血栓形成密切相关。值得注意的是,某些研究还发现,新冠感染可能会导致ACE2受体的下调,而ACE2在调节血管紧张素转换酶系统(Renin-Angiotensin-Aldosterone System, RAAS)中具有重要作用,其下调可能加剧血管损伤和血栓形成。

在新冠感染的背景下,SI不仅影响患者的急性期,还可能与长期症状(如疲劳、认知障碍)有关。研究表明,新冠患者体内可能存在难以溶解的纤维蛋白微凝块,这些微凝块会捕获炎症分子和促凝血蛋白,导致纤溶功能受损,从而引发慢性炎症和血栓风险的增加。因此,SI在新冠相关血栓性疾病中的作用不仅限于急性期,还可能持续影响患者的长期健康。

此外,SI与血栓形成的关联不仅限于新冠。在其他疾病如动脉粥样硬化、慢性炎症性疾病(如炎症性肠病)和代谢综合征中,SI同样发挥着重要作用。例如,研究发现,HIF(缺氧诱导因子)的激活与血栓形成密切相关。在缺氧条件下,HIF会促进促凝血因子(如TF)和抗纤溶因子(如PAI-1)的表达,同时增强内皮细胞的炎症反应和凝血活性。这些机制表明,SI可能在多种病理状态下,通过调节炎症和凝血之间的相互作用,影响血栓形成的风险。

随着对SI研究的深入,科学家们开始探索针对这一过程的治疗策略。例如,通过靶向DAMPs的受体(如TLR4、RAGE)或直接抑制某些炎症因子(如IL-1β、TNF-α)的表达,可能有助于减少SI引起的血栓形成和炎症反应。此外,一些现有的药物(如他汀类药物、ACE抑制剂、抗凝剂)也被重新评估其在SI相关疾病中的应用潜力。例如,一些研究表明,抑制HMGB1的活性可能对心肌缺血和脓毒症相关炎症具有保护作用,从而减少血栓形成的风险。

SI的研究还揭示了炎症与凝血之间的复杂关系。在某些情况下,炎症可能通过激活凝血系统,促进血栓形成;而在另一些情况下,凝血过程也可能反过来影响炎症反应。例如,凝血因子的激活可能会促进炎症细胞的招募和激活,从而形成一个正反馈循环。这种相互作用使得SI成为研究心血管疾病和血栓形成机制的重要方向。

在新冠及其他感染性疾病的背景下,SI的机制也引发了对免疫调节和抗凝治疗的深入思考。研究发现,某些药物(如托珠单抗、依库珠单抗)在抑制炎症因子和补体系统方面表现出良好的效果,可能有助于减少新冠患者的血栓风险。此外,一些研究还探索了靶向SI相关分子(如vWF、HMGB1)的治疗策略,以期在不干扰正常凝血功能的前提下,有效控制血栓形成和炎症反应。

总的来说,SI的研究不仅加深了我们对炎症和凝血之间复杂关系的理解,还为多种疾病的治疗提供了新的思路。在新冠和心血管疾病等复杂病理过程中,SI可能扮演着关键角色,而针对这一过程的干预措施,如免疫调节、抗凝治疗或靶向特定分子,可能成为未来治疗的重要方向。进一步研究SI的分子机制及其在不同疾病中的作用,将有助于开发更精准的治疗策略,以改善患者的预后和生活质量。
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