综述：探索丝氨酸蛋白酶在中性粒细胞胞外诱捕网中的作用：机制与意义的综述

这篇综述系统阐述了中性粒细胞丝氨酸蛋白酶（NSPs）如弹性蛋白酶（NE）、蛋白酶3（PR3）、组织蛋白酶G（CatG）和NSP4在NETosis过程中的双重角色，揭示了其通过活性氧（ROS）/NADPH氧化酶（NOX）依赖和非依赖途径调控染色质解凝、组蛋白修饰（如PAD4介导的瓜氨酸化）的分子机制，并探讨了NETs在感染防御、血栓形成、癌症转移及阿尔茨海默病等疾病中的病理作用，为靶向NSPs的治疗策略提供了理论依据。

　　

探索NETosis的分子机制

中性粒细胞作为先天免疫的第一道防线，通过释放富含DNA和蛋白纤维的胞外诱捕网（NETs）来捕获病原体。这一被称为NETosis的过程涉及复杂的形态学改变：核分叶消失、核膜解体，最终细胞内容物通过破裂的质膜释放。研究发现，NETosis可分为"自杀性"和"存活性"两种形式，前者导致细胞死亡，后者允许细胞保留迁移和吞噬功能。线粒体DNA在存活性NETosis中起关键作用，而经典NETosis则主要释放核DNA。

代谢重编程是NETosis的核心驱动力。葡萄糖和谷氨酰胺的可用性显著影响NET释放，其中糖酵解途径尤为重要。在葡萄糖缺乏条件下，中性粒细胞无法响应PMA刺激形成NETs。ROS通过激活髓过氧化物酶（MPO）-中性粒细胞弹性蛋白酶（NE）轴，促使NE从初级颗粒释放并降解F-肌动蛋白，进而转位至细胞核切割组蛋白。这一过程与肌动蛋白细胞骨架的快速解聚密切相关，在白色念珠菌和离子霉素诱导的NETosis中均被观察到。

NSPs的多面性功能

中性粒细胞丝氨酸蛋白酶家族（NSPs）包括NE、PR3、CatG和NSP4，它们具有独特的底物特异性。NE偏好Val/Ala/Thr/Ile等小氨基酸残基，能降解弹性蛋白和凝血因子IX；CatG具有胰凝乳蛋白酶样活性，可切割苯丙氨酸残基并激活补体C3；PR3与NE结构相似但更倾向切割Asp/Asn残基；而NSP4则表现出独特的胰蛋白酶样特性，偏好精氨酸残基。这些酶在二肽基肽酶I（DPPI）介导下完成活化，并通过AP3适配体蛋白定向至嗜天青颗粒。

NSPs在宿主防御中发挥三重作用：直接杀伤细菌（如NE降解大肠杆菌外膜蛋白A）、生成抗菌肽（PR3切割hCAP-18产生LL-37）以及灭活毒力因子（CatG降解金黄色葡萄球菌聚集因子A）。此外，它们还调控炎症反应——PR3可激活IL-1β和TNF-α，而NE生成的C3a样肽段具有抗肠球菌活性。值得注意的是，NSP4在肥大细胞中调控组胺释放，缺陷会导致急性关节炎模型中的血管渗漏减少。

NETs的疾病关联与治疗潜力

失调的NETosis与多种病理状态相关。在COVID-19中，NETs促进肺损伤和血栓形成；阿尔茨海默病患者脑内升高的NETs可能通过NE切割β淀粉样蛋白加剧神经炎症。癌症领域发现CatG通过激活IL-1β促进肺癌转移，而NE则通过ERK信号通路驱动结直肠癌细胞迁移。自身免疫疾病如类风湿关节炎中，MPO和NE可能作为自身抗原触发异常免疫反应。

最新争议聚焦于NETs中NSPs的活性状态。虽然传统认为NET结合的NSPs具有抗菌活性，但活性探针标记显示这些酶主要以无活性形式存在。这种失活可能源于DNA静电相互作用、环境pH变化或自身抑制。有趣的是，DNase处理可部分恢复NE活性，提示NET降解可能重新激活蛋白酶。这些发现对开发靶向NETosis的治疗策略（如α₁-抗胰蛋白酶抑制NE）具有重要启示。

未解之谜与未来方向

关于NETosis仍存在关键问题：不同形式NETotic死亡的区分特征是什么？NETs中的NSPs是否具有功能活性？其活性调控机制如何？GSDMD在NET释放中的确切作用也存在争议——尽管有研究显示NE可切割GSDMD促进核膜孔形成，但基因敲除实验表明NETosis可不依赖GSDMD进行。解决这些争议需要开发更精确的检测工具，如FRET报告系统与活性探针联用，以动态监测NETosis过程中的蛋白酶活性变化。