急性肺栓塞中血小板衍生蛋白的血浆特征检查

急性肺栓塞中血小板衍生蛋白的血浆特征检查

在最近发表的一项研究中 血栓形成研究 研究人员确定了急性孤立性肺栓塞 (iPE) 和深静脉血栓相关 PE (DVT-PE) 与孤立性 DVT (iDVT) 中血小板相关或衍生蛋白的血浆特征。

Lernen: Subtypspezifische Plasmasignaturen der thrombozytenbezogenen Proteinfreisetzung bei akuter Lungenembolie. Bildquelle: Victor Josan/Shutterstock

背景

PE 的两种主要亚型是 iPE 和 DVT-PE，研究表明这两种疾病的血浆蛋白谱不同。 血小板充当细胞连接器，在高动脉剪切应力期间促进免疫细胞和内皮细胞之间的炎症串扰。 这个过程涉及促炎分子和细胞外囊泡（EV）之间直接受体介导的相互作用。 然而，低剪切应力下内皮的局部炎症反应会激活血小板，引发静脉血栓栓塞 (VTE) 及其亚型，包括 PE 和 DVT。 控制这一过程的机制尚不清楚。

实验数据表明，血小板通过引发炎症和凝血过程而导致静脉系统中的血栓炎症。 例如，研究人员利用 VTE 小鼠模型表明，血小板与暴露于血管性血友病因子 (VWF) 的内皮细胞相互作用，并通过糖蛋白 (GP) Ibα 与白细胞形成结合物，并触发内皮募集和白细胞依赖性凝血。

人体实验已经证明了急性 VTE 中血小板活化和反应性的不同特征。 例如，急性静脉血栓栓塞患者的血小板表现出更强的致密颗粒和溶酶体胞吐作用。 与排除 VTE 的患者相比，无论是否接受阿司匹林治疗，这都与血浆血栓素 B2 水平较高但血小板依赖性凝血酶形成较低有关。

质谱 (MS) 研究已在静止、抑制和激活的高度纯化的人类血小板中检测到 3700 多种蛋白质。 使用 MS 进行基于酶联免疫吸附测定 (ELISA) 的先进测定可以对血浆和分离血小板中的血小板释放蛋白进行定性评估。 然而，缺乏对大型 VTE 人群中血小板相关血浆蛋白的更详细分析。

关于该研究

在目前的多中心前瞻性队列研究中，研究人员使用基于机器学习的分析检查了 541 名 VTE 患者的血浆。 目的是确定 iPE 和 DVT-PE 特异性血小板释放的血浆蛋白特征。 这些患者入院时经影像诊断患有急性 VTE。 虽然有 99 名 iPE 患者，但其中 282 名是 DVT-PE 患者，研究小组将他们的数据与 160 名 iDVT 患者的数据进行了比较。 该团队使用全腿彩色多普勒超声和计算机断层扫描 (CT) 肺血管造影来诊断 DVT 和 PE。 委员会认证的血管科医生和放射科医生评估并验证了所有研究诊断。

他们收集了研究样本，作为在德国进行的静脉血栓栓塞基因分型和分子表型 (GMP-VTE) 项目的一部分。 研究人员使用邻近延伸分析 (PEA) 技术对 -80°C 下储存的样品进行高和低血浆蛋白分析。 PEA 确定了所有测试血浆蛋白的归一化表达值 (NPX)，涉及寡核苷酸标记抗体和定量实时聚合酶链反应 (PCR) 扩增。

测试组包括从五个数据库 [例如京都基因和基因组百科全书 (KEGG) 和基因集富集分析 (GSEA) 数据库] 鉴定的 444 种蛋白质。 经过比较，研究小组最终在五个 PEA 组中鉴定出了 135 个血小板相关蛋白，以供进一步分析。

研究结果

研究队列显示，与 iDVT 相比，iPE 和 DVT-PE 中动脉高血压、糖尿病以及慢性炎症、动脉粥样硬化和心血管疾病的患病率更高。 C 反应蛋白 (CRP)、肌钙蛋白 I 和 N 末端激素原 B 型钠尿肽 (NT-proBNP) 水平较高，同样反映了 PE 亚型的心血管负担更大。

药物处方模式也相应不同。 例如，血小板聚集抑制剂，即乙酰水杨酸 (ASA) 和氯吡格雷，在 PE 患者中使用过多。 一种解释是，对因疑似心肌梗塞而发生急性肺栓塞的患者开预防性抗血小板药物。 PE 和 iDVT 患者之间的血小板活性也可能存在差异，因为 PE 组中抗血小板药物的比例较高。

通过最小绝对收缩和选择算子 (LASSO) 调节的逻辑回归模型对 135 种提取的血小板蛋白进行机器学习分析，分别为 iPE 和 DVT-PE 选择 24% 和 22%，反映了与 iDVT 相比不同的蛋白质谱。 值得注意的是，通过 PEA 组进行分析，所有 135 种血小板蛋白均与 6 种血小板活化标记物显示出良好的相关性，这支持了与 iDVT 患者相比，急性 PE 患者的血浆中可能存在血小板来源。 与 iPE 相比，基质细胞衍生因子 1α (SDF-1α) 在 DVT-PE 中的表达水平高于 iDVT 患者，这表明基质细胞衍生因子 1α (SDF-1α) 在血管炎症和动脉粥样硬化形成中可能具有特殊作用。

在 iPE 中，与 iDVT 相比，蛋白质-蛋白质相互作用 (PPI) 网络分析基于 22 种特异性表达的血小板相关蛋白质，产生了四个簇，最多包含 6 个功能相互作用的蛋白质。 主要簇与胶、模式识别和免疫受体信号传导有关。 其中包括 Src 家族激酶 (SFK) c-Src，它通过免疫受体酪氨酸激活基序 (ITAM) 相关血小板受体（例如糖蛋白 VI [GPVI]）传递配体信号。

与 iPE 相比，DVT-PE 呈现出九种直接相互作用的血浆蛋白，这些蛋白与参与组织重塑和白细胞运输的血小板相关。 基质金属蛋白酶 1 (TIMP1) 和 TIMP4 组织抑制剂是组织重塑的重要效应物，在 DVT-PE 中比 iDVT 中表达更高，并且由血小板 α 颗粒分泌。

作者发现，TIMP1 和 TIMP4 两种组织抑制剂血浆水平较高与 2 型糖尿病、动脉高血压和心肌梗死相关，这与 DVT-PE 中主要心血管事件的发生率高于 iDVT 的情况一致。

结论

目前的研究结果表明，两种 PE 亚型都具有与血小板相关的特定血浆蛋白谱。 例如，该研究发现，与 iDVT 相比，DVT-PE 患者血浆中 P-选择素的表达较高，表明与 DVT 疾病严重程度相关。 有趣的是，与 iDVT 表型相比，iPE 中凝血酶峰高和富含血小板血浆中的自发血小板聚集呈负相关。 这些结果表明，与 iDVT 相比，PE 急性期体外较低的血小板反应性可能与体内较高的血小板活化有关。 更重要的是，这些结果表明，虽然 PE 亚型有一些共同点，但它们也表现出不同的血小板激活模式。

这项研究没有解决 VTE 表型血浆中 EV 的量化和表征。 在癌症患者中，VTE 可能与血浆微粒水平升高有关。 然而，与健康献血者相比，仅在非癌症患者的复发性静脉血栓栓塞患者中观察到血小板衍生微粒显着增加。 未来的研究应阐明 EV 在不同 VTE 表型中的分布。 还需要进一步的研究来明确不同细胞类型对 PE 中血小板衍生蛋白释放的影响。

总之，研究数据表明，与 iDVT 相比，iPE 和 DVT-PE 在血小板相关免疫血栓形成和血栓炎症过程中具有特定但不同的血浆特征。 此外，PE 亚型之间的血小板激活蛋白谱似乎有所不同，与 iPE 中更可能被 EV 释放到血浆中的蛋白质相比，DVT-PE 中的分泌蛋白占主导地位。 总体而言，血小板有助于调节 PE 急性期的不同血浆蛋白水平，具体取决于 PE 亚型。

参考：

• Gaukhar Baidildinova, Vincent ten Cate, Markus Nagler, et al. (2022). Subtypspezifische Plasmasignaturen der thrombozytenbezogenen Proteinfreisetzung bei akuter Lungenembolie. Thromboseforschung. doi: https://doi.org/10.1016/j.thromres.2022.10.005 https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0049384822004157

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