《International Journal of Molecular Sciences》：The Role of Neutrophil Extracellular Traps (NETosis) in Systemic Lupus Erythematosus: Molecular Mechanisms, Pathogenic Roles, Diagnostic Biomarkers, and Emerging Therapeutic Strategies
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中性粒细胞胞外诱捕网（NETs）是呈网状结构，由染色质支架及装饰其上的细胞毒性颗粒蛋白组成，在称为NETosis的一种特殊中性粒细胞死亡方式中释放。尽管NETs作为关键抗菌防御机制发挥作用，但其失调显著促进系统性红斑狼疮（SLE）的发病机制。在SLE患者中，促
中性粒细胞胞外诱捕网（NETs）是呈网状结构，由染色质支架及装饰其上的细胞毒性颗粒蛋白组成，在称为NETosis的一种特殊中性粒细胞死亡方式中释放。尽管NETs作为关键抗菌防御机制发挥作用，但其失调显著促进系统性红斑狼疮（SLE）的发病机制。在SLE患者中，促炎性低密度粒细胞（LDGs）过度形成NETs，以及由于DNase1/DNase1L3活性降低或获得性缺陷导致的NET清除受损，共同形成一个加剧自身免疫激活的致病循环。NETs既充当自身抗原来源，又作为免疫放大器，驱动Ⅰ型干扰素应答、补体激活、B细胞自身免疫、内皮功能障碍和血栓形成。近期进展已鉴定出NETosis的循环生物标志物，包括细胞游离DNA（cfDNA）、髓过氧化物酶-DNA复合物和瓜氨酸化组蛋白H3，这些标志物与SLE疾病活动度和器官受累相关。靶向NETosis通路的新兴治疗策略，包括肽基精氨酸脱亚氨酶4（PAD4）抑制剂、重组DNase疗法和补体调节剂，在临床前研究和部分早期临床研究中显示出前景。本综述综合了目前对SLE中NET生物学的机制性理解，考察了NETosis与固有/适应性免疫之间的复杂相互作用，评估了诊断与预后的临床意义，并批判性评估了开发针对这一破坏性自身免疫病的NETosis靶向干预措施的转化机遇与剩余挑战。
1. 引言
系统性红斑狼疮（SLE）曾主要被视为适应性免疫疾病，但近十年证据表明固有免疫功能障碍，尤其是中性粒细胞功能与命运的异常，是疾病启动和进展的核心驱动。中性粒细胞胞外诱捕网（NETs）由去凝聚染色质与组蛋白、中性粒细胞弹性蛋白酶、髓过氧化物酶等构成；SLE中NET形成与清除失衡，NETs同时作为自身抗原库、模式识别受体激活剂和Ⅰ型干扰素应答放大器，并通过低密度粒细胞（LDGs）过度形成与DNase1/DNase1L3活性缺陷形成致病循环。
2. NETosis生物学：历史背景与定义
2.1 历史发现与范式转变
2004年发现的NETosis挑战了中性粒细胞仅有吞噬、凋亡或坏死结局的传统观念，确立其为一种受调控的细胞死亡方式。后续研究认识到NETs具有双刃剑特性：在急性感染中发挥抗菌作用，但过度或失调的NETosis可驱动自身免疫与组织损伤。
2.2 NET组成与分子结构
NETs以去凝聚染色质DNA为骨架，携带核组蛋白（尤其经PAD4瓜氨酸化的H3/H4）、颗粒蛋白（弹性蛋白酶、组织蛋白酶G、髓过氧化物酶）、抗菌肽LL37等。氧化线粒体DNA（mtDNA）也被招募至NETs，通过TLR9和cGAS-STING通路增强Ⅰ型干扰素应答。
3. NET形成调控机制
3.1 自杀性NETosis（NADPH氧化酶依赖途径）
该途径由脂多糖、C5a、TNF-α等触发，经NADPH氧化酶产生活性氧（ROS），激活中性粒细胞弹性蛋白酶与PAD4，导致组蛋白瓜氨酸化、染色质去凝聚、核膜破裂及质膜崩解。PAD4并非所有NET形成途径所必需，在部分狼疮模型中缺失或抑制PAD4未显示保护作用。
3.2 活力性NETosis（不依赖ROS的快速释放）
该途径由颗粒溶素等刺激快速诱导，不依赖NADPH氧化酶，保留质膜完整性，瓜氨酸化程度较低。
3.3 NETosis模拟过程
白细胞毒性过度瓜氨酸化（LTH）和线粒体自噬缺陷可产生形态类似NETs的细胞外DNA释放，但机制与真正NETosis不同，对治疗干预的反应也不同，需仔细区分。
4. NETosis在固有与适应性免疫中的作用
4.1 NETs的抗菌功能
NETs通过物理捕获、高浓度抗菌肽、弹性蛋白酶和髓过氧化物酶杀灭病原体，并限制生物膜形成；但病原体可借助核酸酶、荚膜等逃逸。
4.2 NETs作为适应性免疫佐剂
NETs浓缩抗原并促进树突状细胞抗原呈递，辅助T细胞和B细胞应答；在SLE中，NET展示的dsDNA、组蛋白等自身抗原可绕过耐受机制，激活自身反应性克隆。
4.3 失调NETosis的病理后果
NETs释放蛋白酶、ROS和自身抗原，激活TLR、炎症小体与补体，并在肾小球等组织沉积，驱动进行性组织损伤。
5. NETs与狼疮发病的分子机制
5.1 NET清除受损与DNase功能障碍
DNase1和DNase1L3是清除胞外染色质的关键核酸酶；DNASE1L3罕见双等位基因功能缺失可导致单基因狼疮。散发性SLE中抗DNase抗体或获得性酶活性降低可造成NET清除障碍。
5.2 LDGs过度形成NET
SLE患者外周血单个核细胞层中富集异质性LDGs，其表现出干扰素刺激基因高表达、表观遗传重编程和增强的自发NETosis，并与Ⅰ型干扰素形成双向放大回路。
5.3 LL37与抗菌肽介导的NET激活
LL37与自身DNA/RNA形成复合物，激活TLR7/9，驱动树突状细胞产生Ⅰ型干扰素；LL37本身也是SLE中的自身抗原。
5.4 HMGB1与危险相关分子模式
HMGB1在NETosis中释放，通过RAGE、TLR2/TLR4增强免疫刺激，并与DNA/染色质协同放大干扰素产生。
5.5 线粒体DNA与cGAS-STING通路
氧化mtDNA经cGAS-STING通路促进Ⅰ型干扰素转录；狼疮患者含mtDNA的NETs与疾病活动及狼疮肾炎相关，STING拮抗剂仍处于早期研究阶段。
5.6 补体激活与免疫复合物形成
NETs通过组蛋白等暴露补体激活表位，并与抗dsDNA、抗组蛋白抗体形成NET-免疫复合物，在肾小球沉积并加重炎症。
5.7 炎症小体激活与IL-1β/IL-18放大
NET组分激活NLRP3炎症小体，生成IL-1β和IL-18，进一步促进NETosis，形成NET-炎症小体放大循环。
5.8 内皮功能障碍与血管炎症
NET相关蛋白酶、ROS和瓜氨酸化组蛋白损伤内皮屏障，促进SLE患者亚临床动脉粥样硬化和心血管疾病。
5.9 血小板激活与血栓并发症
NETs通过组织因子、磷脂酰丝氨酸和补体介导血小板活化与血栓形成；在抗磷脂综合征中NETosis与血栓风险协同增高。
5.10 Ⅰ型干扰素特征与全身疾病传播
NETs释放的核酸激活TLR7/9和cGAS-STING，驱动浆细胞样树突状细胞产生Ⅰ型干扰素；Ⅰ型干扰素又增强中性粒细胞NETosis，构成NET→核酸感应→Ⅰ型干扰素→NETosis的正反馈轴。
6. NETosis与狼疮肾炎
6.1 肾小球NET沉积与肾小球病理
狼疮肾炎患者肾活检可见NETs在肾小球系膜区和基底膜沉积，通过免疫复合物形成、补体激活和局部血栓促进新月体肾炎。
6.2 足细胞功能障碍与蛋白尿
NETs或NET衍生组分可直接损伤足细胞，导致细胞骨架破坏、凋亡和滤过屏障通透性增加，造成蛋白尿。
6.3 肾小管间质受累
NETs在肾间质积聚，促进炎症细胞浸润、间质炎症和纤维化，与进展至终末期肾病相关。
7. NETosis与神经精神狼疮
7.1 SLE中的中枢神经系统受累
神经精神症状见于20%–75%的SLE患者，表现包括认知障碍、精神病、癫痫和横贯性脊髓炎等。
7.2 血脑屏障破坏
NET相关弹性蛋白酶降解紧密连接蛋白，补体和ROS损伤脑微血管内皮，导致血脑屏障（BBB）破裂，使自身抗体和免疫细胞进入中枢神经系统。
7.3 神经元自身免疫
NETs暴露NMDA受体等神经元抗原，诱导抗NMDA抗体；这些抗体通过受损BBB进入脑内，结合神经元表面受体，造成神经元损伤；NETs还激活小胶质细胞和星形胶质细胞，加剧神经炎症。
7.4 潜在治疗意义
DNase治疗或PAD4抑制在狼疮小鼠模型中可减轻神经炎症和认知功能障碍，但有待临床验证。
8. NETosis与SLE心血管并发症
8.1 加速动脉粥样硬化与动脉损伤
NETs在动脉粥样硬化斑块内积聚，促进泡沫细胞形成、斑块不稳定；传统心血管危险因素与SLE特异性免疫机制共同导致心血管事件风险升高5–10倍。
8.2 内皮功能障碍与血管炎
NET相关蛋白酶和组蛋白、HMGB1直接损伤内皮，自身抗体交叉反应加重补体依赖的内皮损伤，参与狼疮血管炎。
8.3 血栓形成与抗磷脂综合征
NETs提供组织因子和磷脂酰丝氨酸促凝表面；抗磷脂抗体经TLR7/8激活中性粒细胞，增强NETosis，形成促血栓循环。
9. NETosis作为诊断和预后生物标志物
9.1 循环NETosis生物标志物
细胞游离DNA（cfDNA）、髓过氧化物酶-DNA（MPO-DNA）复合物、瓜氨酸化组蛋白H3（H3cit）在SLE中显著升高，并与疾病活动、狼疮肾炎和心血管并发症相关；钙卫蛋白（S100A8/A9）反映髓系炎症，但并非NETosis特异性标志物。
9.2 NETosis生物标志物与疾病活动监测
纵向研究表明NETosis标志物在狼疮 flare时升高、缓解时下降；血小板相关NETosis参数和LDG/淋巴细胞比值等可辅助疾病活动评估。
9.3 预后分层与器官受累预测
基线NETosis标志物水平升高可预测狼疮肾炎、心血管事件及神经精神事件的发生；LDG比例与SLE妊娠并发症存在关联。
10. 靶向NETosis的治疗策略
10.1 PAD4抑制剂与NET形成抑制
PAD4抑制剂可阻断瓜氨酸化相关NET形成，但NET形成机制异质性大，需以PAD4依赖的瓜氨酸化生物标志物筛选患者。
10.2 DNase疗法与NET清除增强
重组人DNase I早期临床试验未显示短期疾病活动改善；重组人DNASE1L3在先天性DNASE1L3缺乏的难治性SLE患者中实现快速临床缓解，提供概念验证，但仍需解决半衰期、生物利用度和抗DNase抗体等问题。
10.3 JAK抑制剂与Ⅰ型干扰素通路抑制
JAK抑制剂（如巴瑞替尼、乌帕替尼、非戈替尼）阻断Ⅰ型干扰素信号，在临床试验中改善皮肤和系统性狼疮表现，但需警惕感染和血栓风险。
10.4 补体抑制剂与NET介导的补体激活
靶向因子B的伊普可泮、靶向C3的佩格赛他普兰和抗C1q片段ANX009等正在狼疮肾炎临床试验中评估，旨在打断NET-补体正反馈。
10.5 氧化应激靶向抗氧化治疗
N-乙酰半胱氨酸（NAC）在随机对照试验中降低疾病活动评分；线粒体靶向抗氧化剂MitoQ在狼疮小鼠中减少NET形成和肾脏损伤，但需关注生物利用度及保留抗菌ROS功能。
11. 结论与未来方向
NETosis研究已从单一概念演化为复杂且异质的过程。LDGs、PAD4瓜氨酸化、线粒体DNA释放以及NETosis模拟过程的区分是未来研究重点。循环NETosis生物标志物有望用于疾病监测和患者分层。未来治疗应在抑制致病性NET形成的同时保留抗菌免疫功能，通过精准免疫分型与多靶点策略改善SLE患者的长期结局。
