《Cells》：Neutrophil Extracellular Traps in Viral Infections: Regulation, Immune Consequences, and Pathogenic Outcomes
Clinton Njinju Asaba,
Bella Nyemkuna Gwanyama,
Humblenoble Stembridge Ayuk,
Thomas Ikechukwu Odo,
Razieh Bitazar,
Tatiana Noumi,
Patrick Labonté and
Terence Ndonyi Bukong
编辑推荐：
本篇综述系统阐述了中性粒细胞胞外诱捕网（NETs）在病毒（如SARS-CoV-2和HBV）感染中的“双刃剑”角色，涵盖其诱导、清除机制以及与免疫血栓形成、组织纤维化、自身免疫性后遗症等病理结局的关联，为靶向NETs的精准治疗策略提供了新视角。
病毒感染的哨兵与风暴：中性粒细胞的“双刃剑”——NETs
当我们与病毒（比如引发新冠疫情的新型冠状病毒SARS-CoV-2或乙型肝炎病毒HBV）作斗争时，免疫系统会迅速调动“先头部队”奔赴战场。其中，数量最庞大的“步兵”便是中性粒细胞。除了众所周知的吞噬和释放杀菌颗粒等“传统战术”，它们还有一种秘密武器——释放一张由自身DNA编织、点缀着组蛋白、髓过氧化物酶（MPO）、中性粒细胞弹性蛋白酶（NE）等“弹药”的网状结构，这就是中性粒细胞胞外诱捕网（NETs）。这张网能物理性捕获并限制病毒扩散，是先天免疫防御的重要一环。然而，越来越多的证据表明，在严重的病毒感染中，NETs的生成一旦失控或清除不畅，就会从“保护网”变成“伤害网”，引发剧烈的炎症风暴、血管堵塞、组织损伤，甚至与“长新冠”等长期后遗症密切相关。这篇综述将带我们深入探索NETs在病毒战场上的复杂角色。
NETs的生成：病毒如何按下“启动键”？
当中性粒细胞察觉到病毒入侵的蛛丝马迹——即病毒的特定分子模式（PAMPs）或受损细胞释放的警报信号（DAMPs）时，便会通过其表面的多种“探测器”（如Toll样受体TLRs、C型凝集素受体等）启动复杂的内部信号传导。这涉及一系列关键信号分子，如脾酪氨酸激酶（SYK）、蛋白激酶C（PKC）、丝裂原活化蛋白激酶（MAPKs）和核因子κB（NF-κB）的激活。这些信号最终会汇聚，触发两个主要事件：一是激活NADPH氧化酶复合体，产生大量活性氧（ROS）；二是动员细胞内钙离子，激活肽酰基精氨酸脱亚胺酶4（PAD4）。PAD4能将组蛋白上的精氨酸转化为瓜氨酸（即瓜氨酸化），导致染色质解聚、膨胀。同时，在ROS的驱动下，储存在颗粒中的NE和MPO等酶被释放，进一步协助染色质解聚和核膜破裂。最终，中性粒细胞以一种程序性细胞死亡的方式（即NETosis），将其解聚的染色质和抗菌蛋白像“天罗地网”一样抛洒到细胞外，形成NETs。
有趣的是，NETs的形成并非只有“同归于尽”这一种方式。在某些情况下，中性粒细胞可以通过“有活性的NETosis”释放NETs，自身却保持细胞膜完整和活性。此外，线粒体DNA也可能被用来构建NETs。病毒感染的具体类型和所处的炎症环境，决定了中性粒细胞会启动哪条路径来生成NETs。
狡猾的病毒：逃避与利用NETs的伎俩
面对宿主的NETs防御，一些病毒也进化出了对抗策略。例如，乙型肝炎病毒（HBV）的结构蛋白（如核心蛋白HBc和e蛋白HBe）被发现可以抑制中性粒细胞内ERK1/2、p38 MAPK等关键信号通路的磷酸化，从而削弱ROS依赖的NETs生成，这有助于病毒在体内持续存在。另一方面，像SARS-CoV-2这样的病毒则更“狡猾”，它学会了“利用”对手的武器。研究发现，NETs释放的组蛋白H3和H4，能与病毒表面的刺突蛋白S2域以及宿主细胞表面的唾液酸残基同时结合，就像一座“分子桥梁”，反而增强了病毒对宿主细胞的附着和感染能力。这种“病毒劫持NETs”的现象，可能是导致严重新冠肺炎患者体内中性粒细胞过度活化、NETs大量产生并加剧组织损伤的原因之一。
失控的后果：当NETs从防御者变为破坏者
在严重的SARS-CoV-2或慢性HBV感染中，持续的炎症信号会导致大量中性粒细胞被招募和过度激活，NETs如雪崩般产生。如果清除机制（如巨噬细胞的“清道夫”功能或DNase I酶的降解作用）跟不上，NETs及其成分就会在组织中大量堆积，引发一系列灾难性后果。
首先，NETs本身就是强烈的促炎和损伤信号。其骨架——细胞外DNA（eDNA）可以作为损伤相关分子模式（DAMP），被周围免疫细胞或内皮细胞内的感受器（如内体TLR9、胞质cGAS-STING通路）识别，从而持续激活NF-κB和I型干扰素通路，火上浇油般地放大炎症反应。NETs上携带的瓜氨酸化组蛋白、HMGB1等分子也能分别激活TLR4、TLR2等通路，促进白细胞介素-1β（IL-1β）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）等强力炎症因子的产生。
免疫血栓形成与血管损伤
NETs的网状结构是绝佳的血栓形成“脚手架”。在严重新冠肺炎患者肺部微血管中，可以观察到NETs与血小板、红细胞缠绕在一起形成的微血栓，堵塞血管。这个过程被称为“免疫血栓形成”。NETs上的组蛋白和NE等成分能直接损伤血管内皮细胞，破坏血管屏障的完整性，导致血浆渗漏。血小板与中性粒细胞的相互作用（通过P-选择素等分子）还会进一步促进NETs的释放，形成恶性循环。临床上，这表现为患者D-二聚体、血管性血友病因子（VWF）等血栓标志物水平显著升高，并与疾病严重程度和死亡率相关。在慢性HBV感染引起的肝硬化患者中，门静脉血栓的形成也可能与NETs的异常积累有关。
进行性组织损伤与纤维化
长期的NETs积累会破坏正常的组织修复过程，导致病理性纤维化。在肺部，严重新冠肺炎后，NETs成分（如HMGB1、MPO、组蛋白）能激活肺成纤维细胞，使其转化为分泌大量细胞外基质（如胶原蛋白）的肌成纤维细胞。同时，中性粒细胞与一种促纤维化的SPP1+巨噬细胞在空间上形成“生态位”，中性粒细胞分泌的基质金属蛋白酶（MMP8/9）能活化潜伏的转化生长因子-β1（TGF-β1），强力驱动纤维化进程，最终可能导致肺功能长期受损。类似的机制也发生在肝脏：慢性HBV感染中，过度的NETs形成会持续损伤肝细胞，激活肝星状细胞，促进胶原沉积，推动肝纤维化、肝硬化乃至肝细胞癌（HCC）的进展。
自身免疫性后遗症
未能被及时清除的NETs，将其内部大量的自身成分（如瓜氨酸化蛋白、MPO、DNA）长期暴露于免疫系统面前。这些被修饰过的自身分子被视为“异物”，可能打破免疫耐受，导致机体产生针对自身的抗体（如抗双链DNA抗体、抗中性粒细胞胞质抗体ANCA、抗瓜氨酸化蛋白抗体等）。这就为病毒感染后自身免疫性疾病的发生埋下了种子。临床上，部分“长新冠”患者出现了类似系统性红斑狼疮（SLE）、类风湿关节炎（RA）的症状，其体内也检测到了相应的自身抗体和持续的I型干扰素信号激活，这与NETs清除障碍驱动的自身免疫机制高度吻合。虽然HBV感染相关的自身免疫现象也有报道，但其与NETs的具体联系仍需进一步研究。
低密度中性粒细胞（LDNs）：麻烦的“叛逆者”
在严重病毒感染中，外周血中常出现一种特殊的中性粒细胞亚群——低密度中性粒细胞（LDNs）。它们不同于正常的高密度中性粒细胞，通常更不成熟，功能也发生改变：吞噬能力减弱，但产生ROS、自发形成NETs以及分泌促炎因子（如IL-1β、TNF-α）的能力却更强。关键是，它们能保持细胞活性，逃避巨噬细胞的正常清除。这些“长寿”且“活跃”的LDNs成为NETs和炎症因子的持续来源，在驱动慢性炎症和自身免疫反应中扮演了关键角色。
靶向NETs：潜在的治疗新策略
鉴于NETs在免疫病理中的核心作用，针对其形成或清除环节进行干预，成为颇具前景的治疗方向。目前的研究主要围绕以下几个策略展开：
1. 抑制NETs形成：
- •
靶向PAD4：使用Cl-amidine、GSK484等PAD4抑制剂，阻止组蛋白瓜氨酸化，从源头上抑制NETs形成。
- •
清除活性氧（ROS）：应用N-乙酰半胱氨酸（NAC）、Tempol、依达拉奉等抗氧化剂，清除关键的ROS信号，阻断ROS依赖的NETosis。
- •
抑制上游信号：使用SYK抑制剂（如Fostamatinib/R406）或MAPK抑制剂，阻断病毒识别后启动NETs生成的关键信号通路。
2. 增强NETs清除：
- •
降解NETs骨架：使用重组人脱氧核糖核酸酶I（DNase I，如阿法链道酶），直接切割NETs的DNA骨架，使其解体。这在新冠肺炎的临床试验中已显示出改善氧合的潜力。
- •
重编程巨噬细胞：通过给予膜联蛋白A1、消退素等促消退介质，将巨噬细胞极化为具有更强吞噬能力的M2型，提升其清除NETs碎片（即胞葬作用）的效率。
然而，治疗面临一个根本性挑战：NETs本身是重要的抗菌防御机制。因此，理想的治疗策略必须精准把握“时机”和“尺度”，只在炎症过度阶段进行短暂干预，在抑制病理损伤的同时，尽可能保留其保护功能。未来，结合生物标志物（如瓜氨酸化组蛋白H3、MPO-DNA复合物）监测的、联合不同作用机制（如抑制形成联合促进清除）的精准疗法，可能是更安全有效的方向。
总结与展望
中性粒细胞胞外诱捕网（NETs）站在了病毒-宿主相互作用的风口浪尖。它们是我们先天免疫系统中迅速而有力的“防御工事”，但其失控的生成和滞留，又会转变为推动炎症风暴、血栓形成、组织纤维化和自身免疫的“破坏力量”。在SARS-CoV-2和HBV等病毒感染中，这种平衡的打破导致了从急性重症到长期后遗症的复杂病理谱系。对NETs调控机制的深入理解，特别是关于病毒特异性触发途径、中性粒细胞异质性（如LDNs）以及NETs与血小板、巨噬细胞、内皮细胞等交叉对话的认识，正在为开发全新的治疗策略开辟道路。未来，借助单细胞测序、空间转录组学等高分辨率技术，我们将能更精细地描绘NETs在疾病中的全貌，从而设计出更智能的疗法，在对抗病毒的同时，守护好我们的组织与器官，最终改善患者预后。
