北京有治白癜风的专业医院吗 https://wapyyk.39.net/bj/zhuanke/89ac7.html背景血小板是巨核细胞产生的2-4μm无核细胞,对调节止血作用至关重要。血小板在很大程度上取决于质膜的组成和排列。虽然血小板功能主要受表面受体蛋白和糖蛋白的调节和改变,但也依赖于细胞骨架蛋白排列、脂膜组成和生物活性脂质介质产生。一旦在止血反应中激活,血小板脂质膜成分就会被破坏。更重要的是,血小板的激活会启动脂质转运蛋白重新分配磷脂,从而使支持促凝复合物组装的凝血因子结合增加。 “组学”的研究方法意味着对分子,例如DNA、RNA、蛋白质或脂类进行全面评估。然而,作为无核细胞,血小板缺乏DNA且含有很少的mRNA,其主要来源于巨核细胞。因此,在血小板功能方面的基因组、转录组或表观基因组的分析信息较少,相反,血小板功能对蛋白质表达和定位的依赖性,以及在活化过程中脂质物种转化为生物活性脂质分子的依赖性使得蛋白质组学和脂质组学研究成为理想方法。 早期的血小板脂质体研究使用薄层色谱法,为血小板生物学提供了有价值的理解,但提供的关于血小板脂质谱整体的信息有限。采用质谱技术测定生物样品中的脂质含量,再加上色谱技术的长足进步,可以对复杂的脂类样品进行高通量分析。另外,色谱技术的不断进步使得分离结构异构体和提高低丰度类脂物种成为可能。此外,质谱技术的进步提高了检测的特异度和灵敏度,允许根据质量、保留时间和碎片模式确定脂质种类。目前的技术还可区分双键位置,这对确定键的数量和位置并揭示脂质功能至关重要。本综述的目的是简要讨论脂质对血小板功能的影响,综述当前与成分储存期间发生的脂质变化相关的文献,并强调在输血界开展新的脂质研究的可能。 血小板脂质01 静息状态下血小板的脂质谱 血小板由多种脂质组成,包括磷脂、甾醇、鞘脂、游离脂肪酰和甘油。这些类别通过功能基团或结构基序相互区分,并通过脂肪酰链长度、双键数目和位置进一步分类(图1)。此外,血小板含有大量的生物活性脂质介质,它们通过特定的途径从母体脂质中产生,是重要的信号分子。血小板脂质具有不同的功能作用。 磷脂是血小板中的主要类脂(表1),包括磷脂酰胆碱(PC)、磷脂酰乙醇胺(PE)、磷脂酰丝氨酸(PS)、磷脂酰肌醇(PI)、磷脂酰甘油(PG)和磷脂酸(PA)类。这些类别是由它们的含极性的头基和2个含脂肪酰基的链相连来定义(图1A)。磷脂是血小板膜的主要结构脂质,为许多生物活性脂质介质的形成提供了基质。例如,通过磷脂酶的活性,磷脂可以被裂解产生具有生物活性的溶血磷脂和游离脂肪酰。 血小板内的固醇脂质包括胆固醇和胆固醇酯(CEs),它们在血小板脂质体中占很大比例(~30%;表1)。固醇脂质一端是极性羟基,另一端是短的烃链(图1B)。膜内胆固醇的存在提供了结构和流动性。功能上,血小板胆固醇含量改变导致激动剂诱导的聚集成比例改变。此外,胆固醇是脂质筏的必要组成部分,脂质筏是膜内脂质和蛋白质的特殊微区。脂质筏的组装被认为是定位和/或划分通过某些途径传递信号所需的成分,包括G蛋白偶联受体和酪氨酸激酶受体。因此,其生物学作用可能包括通过T细胞和B细胞受体的免疫细胞信号和通过血栓素A2受体和糖蛋白VI激活血小板,并且如下文所述,也可能在细胞外小泡的形成中发挥作用。 血小板中存在的鞘脂主要是神经酰胺和鞘磷脂(SM;表1)。神经酰胺是通过在鞘氨醇碱基链上添加脂肪酰链而形成的(图1C)。通过在鞘氨醇的C1位置添加一个头部基团来形成更复杂的鞘脂,如SM(图1C)。鞘脂是类脂膜的重要组成部分,起着关键信号分子的作用。鞘氨醇1磷酸酯(S1P)和神经酰胺是特征性很强的信号分子,它们分别通过G蛋白偶联信号通路和作为第二信使介导一系列细胞功能。鞘脂在细胞信号传导中的重要性主要是由于其调节细胞内钙(Ca2+)储存的能力。此外,鞘脂也富含脂质筏,为介导信号转导提供了平台,尤其是神经酰胺。 血小板内存在的游离脂肪酰包括花生四烯酸(图1D)、亚油酸、二十碳五烯酸、二十二碳五烯酸、二十二碳六烯酸、二氢-γ-亚麻酸、棕榈酸、硬脂酸和油酸。游离脂肪酰基可由磷脂酶切而成。脂肪酰基在很大程度上是不活跃的;但是,它们通过环氧合酶和脂氧合酶途径以及细胞色素P酶转化为重要的脂源性信号分子——二十烷酸。二十烷酸统称为脂肪酰衍生的生物活性脂质介质,如前列腺素、白三烯和较少被研究的脂毒素、溶解素和保护蛋白。这些生物活性脂质介质主要通过G蛋白偶联受体的结合而成为血小板功能的有效调节因子。例如,环加氧酶和脂氧合酶途径氧化花生四烯酸产生生物上重要的脂质介质,如血栓素、5-羟基二十碳四烯酸(HETE)、12-HETE和15HETE。 甘油脂质是由1,2,3脂肪酰分子与甘油缩合而成(图1E)。三酰甘油酯(TAGs)和二酰甘油酯(DAGs)只占血小板脂质体的一小部分。然而,DAGs代表了一组重要且有效的生物活性脂质介质。DAGs由几种酶途径产生,其中最重要的是通过磷脂酶的活性从磷脂中生成。 血小板脂质的合成、交换和释放 02 与其他循环血细胞一样,血小板膜主要由PC、PE、PS、SM和胆固醇组成(表1)。与其他造血细胞相比,血小板膜含有更多的胆固醇,有助于维持膜的刚性状态,被认为可以防止早期血栓形成。在静息状态下,含有胆碱的磷脂SM和PC包含在膜的外小叶上,而氨基磷脂PS和PE则存在于内小叶上(图2A)。这种构象被认为能使血小板表面保持抗凝状态,因为SM和PC的庞大结构和紧密的填充能力基本上阻断了其与凝血蛋白的疏水相互作用。其他小类脂(如PI)主要包含在内小叶上,这使得它们很容易形成参与下游信号传导的生物活性脂质介质。 血小板脂质膜完整性由三磷酸腺苷(ATP)依赖性的转位酶维持,该转位酶将PE和PS从外小叶运输到内小叶,而ATP依赖性外翻酶的活性支持了PC和SM从内小叶到外叶的运动。这些转运蛋白的作用是纠正在膜融合过程中,如胞吐和内吞或新合成的磷脂转运过程中可能出现的膜不对称性中断(图2A)。然而,血小板脂质膜的这种构象是高度动态的,对激活非常敏感,使血小板能够对激活信号做出快速反应。 活化后血小板脂质的变化在体内,当血管损伤暴露于各种血小板激动剂,包括血管性血友病因子和胶原时,血小板就会激活并粘附至损伤部位,这种相互作用通过多种途径启动下游信号传导,其中大部分是通过G蛋白偶联受体介导的。凝血酶、血栓素A2和胶原活化诱导的血小板活化,也导致膜脂转化为生物活性脂质介质。具体而言,血小板活化通过形成PI生物活性脂质介质和PI磷酸化显著降低血小板中的PI含量。PI肌醇头基的可逆磷酸化导致磷酸肌醇种类的形成,例如磷酸肌醇-4,5-二磷酸。磷脂酰肌醇可以被磷脂酶C活性水解形成重要的生物活性脂质介质。例如,磷酸肌醇-4,5-二磷酸水解为肌醇-1,4,5-三磷酸和sn-1,2-DAG分别导致细胞内Ca2+储存和Ca2+流入细胞质。这些信号最终导致血小板结构的巨大变化,包括形态变化、细胞骨架重组、磷脂酰丝氨酸外化、细胞内颗粒释放、细胞外囊泡形成以及整合素αIIbβ3转化为激活状态。 血小板活化导致血小板膜脂质发生显著改变,这对支持凝血和血栓形成至关重要。钙依赖性酶活性迅速将PE和PS移到外小叶,PC和SM迅速移动到内小叶(图2B),从而使ATP依赖性转位酶和ATP依赖性外翻酶的活性丧失。一旦外化,PS通过静电和疏水相互作用将凝血级联的复合物(IXa和VIIIa因子)和凝血酶原(Xa和Va因子)复合物定位到血小板膜上。PE还可调节促凝活性,其中脂肪酰链长度影响PE支持凝血的能力。例如,与短链(14:0)物种相比,长链脂肪酰基特别是花生四烯酸,为组织因子依赖性凝血酶的生成提供了更好的支持。相反,PC和SM通过抑制凝血因子的疏水相互作用降低血小板膜的催化能力。尽管血小板脂质膜发生了广泛的重排,凝血酶刺激血小板不会显著改变血小板膜中大多数脂质的含量(PC、SM、PE、PS;表1)。 凝血酶激活后,磷脂也通过磷脂酶的作用转化为溶血磷脂。溶血磷脂物种的形成主要是通过磷脂酶A2的作用,它作用于磷脂sn-2位置释放脂肪酰基(如花生四烯酸),从而导致溶血磷脂形成。血小板活化可导致溶血磷脂包括溶血磷脂酰胆碱(LPC)、溶血磷脂酰乙醇胺(LPE;表1)和溶血磷脂酸(LPA)的含量增加。尽管LPE和LPC增加,但PE或PC没有下降,这表明除了简单的酶转化外,还涉及其他方面。血小板中PC和PE的含量可以通过与血浆脂蛋白的交换来维持,因为有研究表明,血小板能够从低密度脂蛋白(LDL)和高密度脂蛋白(HDL)中吸收PC和PE,并且在用凝血酶激活血小板的过程中,这个过程会增加。 血小板活化导致细胞外小泡的形成,胞外小泡直径在0.1到1μm之间。由于表面受体蛋白表达和PS暴露的差异,细胞外囊泡可与其他膜囊泡(如外泌体)区分开。血小板胞外小泡的脂质组成随血小板活化来源的不同而变化,胞外囊泡中SM、PC和PE的百分比取决于生成机制。血小板胞外小泡的脂质组成与血小板质膜和血小板颗粒膜最为相似,有人认为血小板胞外小泡可能是质膜和颗粒膜的融合。此外,与血小板质膜相比,激动剂刺激形成的细胞外小泡导致胆固醇与磷脂比率增加,但SM含量没有变化。血小板胞外小泡也被证明具有与脂质筏相似的脂质成分,并且富含脂质筏相关蛋白,尽管还没有完全阐明,Biro等人提出脂质筏参与细胞外囊泡的形成。 储存对血小板脂质谱的影响01 血小板输注 对于输血,血小板通常保存在室温下,并持续振荡,保存期限制在5-7天。在此储存条件下维持血小板的目的是降低细菌增殖的风险和血小板储存损伤的影响。尽管如此,血小板仍会经历一定程度的储存相关激活。 在室温下保存血小板过程中,血小板质量会逐渐恶化,通过体外质量指标改变可观察到,导致其在体内清除速度加快,产品的功效降低。体外储存与血小板膜完整性的变化有关,包括形状变化、糖蛋白表达改变、细胞外囊泡释放和膜不对称性丧失。储存期间,血小板的脂质体受血小板成分组成的影响。血小板成分由几个“部分”组成:血小板本身、细胞外小泡和储存液。富含PS的细胞外小泡在血小板成分的储存过程中从血小板中脱落(图2)。血小板储存溶液通常含有30%到%的血浆以及0%-70%的血小板添加剂溶液,具体取决于制备机构。血浆中含有低密度脂蛋白和高密度脂蛋白,富含SM、PC和PE,可与血小板自由相互作用,这些脂质的水平依赖于供体且变化很大。此外,血浆中可发生大量的酶反应和非酶反应和修饰,例如SM降解途径(分别通过鞘磷脂酶和神经酰胺酶的酶活性从血浆SM和神经酰胺中生成鞘氨醇)。血小板、细胞外小泡和储存液之间的相互作用共同促成了整个血小板成分脂质谱的动态状态(图2),这对于理解整个成分至关重要,因为整个血液成分都是要输注的。 储存血小板成分脂质体的改变 02 体外储存改变了血小板成分的脂质体。总的来说,当储存在%血浆中时,血小板的总脂质含量会降低,可能是由于脂质选择性地流失到血浆中。经过5天的储存,血小板中的胆固醇会降低,胆固醇的损失被认为是储存期间由于胆固醇转移释放细胞外小泡中(表2)。在血浆储存中CE含量增加,可被血浆中的血小板吸收;血小板成分在血浆储存过程中PC降低,LPC增加。血浆中凝集素胆固醇转移酶的活性也是造成这种变化的原因。然而,其他磷脂,包括PE、LPE、PG、PI、PA和LPA,保持不变,或在评估室温下储存的血小板成分的脂类研究中未检测到(表2)。 鞘脂在传统血小板保存过程中发生改变。SM和神经酰胺在储存5天后血小板、细胞外小泡和血浆中增加(表2)。储存血小板中SM和神经酰胺的增加被是LDL和HDL中SM的结合所致,因为血小板缺乏S1P裂解酶,而S1P裂解酶是从头鞘脂合成的第一步所必需的。然而,血小板具有高鞘氨醇激酶活性,可利用中间途径进一步合成鞘脂。血小板还能够从周围的血浆或质膜的外部小叶吸收鞘氨醇,然后鞘氨醇激酶迅速将鞘氨醇转化为S1P,导致S1P在血小板的胞浆和α颗粒中积聚。在活化过程中,S1P从血小板α颗粒中释放出来,与其他α颗粒成分一起进入周围血浆,在血浆中它作为血小板功能的生物活性脂质介质。 不同储存方式血小板中的脂质水平01 添加剂溶液中的血小板脂质成分 自20世纪90年代初以来,人们对用血小板添加剂作为储存介质补充血浆兴趣一直在持续。这些添加剂多数是基于盐水的,并添加了其他成分(醋酸盐、磷酸盐、镁和钾)以优化有氧代谢和/或降低血小板活化。尽管因机构实践而有所不同,但多数研究接受可至少30%的血浆浓度来维持体外质量参数。降低储存介质中血浆含量的益处主要与减少非溶血性输血反应的发生、降低朊病毒蛋白疾病传播的风险以及提高血浆用于分离的可用性有关。血小板在保存液储存7天后的活化率与一般血浆中的活化率相当,约70%。迄今为止,还没有对保存在血小板添加剂中的血小板进行脂质体研究。血浆和血浆脂蛋白(包括低密度脂蛋白和高密度脂蛋白)可能会影响血小板成分的脂质谱,并对临床产生影响。然而,输注不同脂质含量的血小板成分对临床的影响,无论是来自血浆还是供者的变异性尚待确定。冷藏储存中的血小板脂质成分 02 直到20世纪70年代,血小板成分通常保存在4°C(冷藏),然而,由于冷藏快速清除血小板可缩短输血后血小板的循环时间;但由于保存期的延长和止血潜力增加的益处可能会超过输注血小板循环时间的减少,人们对冷藏有了新的兴趣。与室温保存的血小板组分相比,因为代谢率降低和细菌增殖风险降低,低温保存的血小板成分保存期可延长至约2周;冷藏血小板止血能力提高部分归因于PS的外化和PS表达细胞外基质的增加。冷藏血小板功能的改善可能有助于治疗活动性出血,例如外伤和外科患者。有限数量的研究已经评估了冷藏血小板的脂质体。Hamid等人报告表明保存在4℃下的血小板总脂质含量在3天后没有显著变化;然而,Okuma等人报告表明冷藏储存3天、6天的血小板总脂质含量显著降低;血小板成分采集样本方法差异可能为这些差异的一个解释。最近的证据表明,冷藏增加了PS外部化,但要到储存至第9天。总体来说,现有研究很难解释冷藏对血小板脂质的总体影响。 03 低温保存中血小板脂质成分 血小板的冷冻保存近年来也得到了广泛的
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