引用本文： 杜建, 鄧弘揚, 邵子瑋, 韓文峰, 張有成, 徐小東. 中性粒細胞胞外誘捕網與炎性疾病的研究進展. 中國普外基礎與臨床雜志, 2020, 27(4): 510-514. doi: 10.7507/1007-9424.201907056 復制
中性粒細胞是外周血白細胞中最豐富的細胞類型，是機體先天免疫的重要組成部分。為了應對感染，它在感染部位募集多形核中性粒細胞（PMN），并通過 3 種主要策略抗擊微生物，包括吞噬作用、脫粒和中性粒細胞胞外誘捕網（neutrophil extracellular traps，NETs）。NETs 是染色質纖維與顆粒衍生的抗菌肽和酶混合的網狀結構，能在細胞外捕獲和殺死細菌，這是近年來發現的一種特殊抗菌機制。近年來發現，NETs 參與多種炎性疾病的發病機理，明確 NETs 的調控機制，將有助于改善炎性疾病患者的病情。本研究現就 NETs 的構成、形成/降解因素及其在炎性疾病發病機制中的作用作一綜述。
1 NETs 的構成
NETs 是被多種微生物（細菌、真菌、病毒及其產物）刺激活化的中性粒細胞，在炎癥介導、活性氧（reactive oxygen species，ROS）和細胞之間的相互作用下，釋放到細胞外的一種膠水狀的網狀結構。它以 DNA 為骨架，內含多種殺菌蛋白，如中性粒細胞彈性蛋白酶（NE）、髓過氧化物酶（MPO）、組蛋白等，伴染色質的去致密化，能包裹并殺滅病原體[1]。
2 NETs 的關鍵成分及功能
NETs 不僅可以誘殺病原微生物，還可誘發組織損傷。NETs 能夠發揮的作用與其組成成分密切相關。
胞外 DNA 是 NETs 的主要骨架，DNA 也被認為是損傷相關識別分子模式（DAMPs）[2]，已經證明，純化的 DNA 可以結合并激活接觸系統的因子Ⅺ和因子Ⅻ，甚至在沒有血小板的情況下促進凝血酶產生。NETs-組蛋白是在物種間高度保守的核的伴侶蛋白，不僅具有殺滅微生物特性，而且對真核宿主有毒性作用，可直接導致上皮細胞和內皮細胞損傷和死亡。組蛋白還充當 DAMPs，以未知的機制通過 Toll 樣受體，刺激核苷酸結合寡聚化結構域樣受體蛋白 3（NLRP3）炎性小體或誘導鈣流入未知的靶細胞[3]，從而誘發急性胰腺炎（AP）。而精氨酸脫亞氨酶 4（PAD4）介導的組蛋白瓜氨酸化是 NETs 產生的關鍵環節[4-5]。血液中有 95% 的 MPO 來源于 PMN，其水平及活性變化代表著 PMN 的功能和活性變化。MPO 可利用 H2O2 和氯離子產生次氯酸鹽以殺滅吞噬的細菌，能與 ROS 相互作用產生 NETs，還能破壞胞外多種靶物質，如腫瘤細胞、毒素、血小板等，調節機體的炎癥反應；另外，MPO 能與 DNA 牢固結合形成復合物，有效保護 DNA。高遷移率族蛋白 1（HMGB1）是一種高度保守的具有關鍵功能的核蛋白，參與 DNA 結合、轉錄的調節和修飾。細胞外 HMGB1 刺激趨化性細胞因子產生，并具有促炎作用[6]。中性粒細胞彈性蛋白酶可分解中性粒細胞所吞噬的外源性有機分子，降解胞外基質蛋白質，如層黏連蛋白、纖維連接蛋白、多種膜蛋白、血漿蛋白等，裂解多種炎癥介質及受體，如 TNF-α、IL-8、IL-6、IL-8R 及 IL-6R。NE 還可以抑制組織因子，促使血管纖維蛋白形成[7-9]。還有研究[10]表明，NETs 上旁路途徑的關鍵成分，包括補體 P 因子及補體 C3 均可將其捕獲的病原微生物呈遞給其他具有殺菌作用的細胞，以控制機體炎癥的發展。
3 NETs 形成的刺激和降解因素
NETs 的形成是中性粒細胞的一種不同于細胞壞死和凋亡的新型的細胞死亡方式，這個過程又被稱為中性粒細胞胞外誘捕網過程（neutrophil extracellular traposis，NETosis）[11]。其特征在于染色質去濃縮、膜破裂及釋放具有殺菌功能的基于 DNA 結構的 NETs。除此之外，嗜酸性粒細胞、肥大細胞和單核細胞/巨噬細胞也可形成 NETs[12-14]。
然而，NETs 形成的方式會因刺激或降解因素的不同而不同。
3.1 刺激因素
Ullah 等[15]研究表明，肺炎球菌是依賴于自噬的中性粒細胞形成 NETs 的有效刺激物。肺炎球菌以依賴Ⅲ型磷脂酰肌醇-3 激酶和自噬基因 Atg5 的方式誘導嗜中性粒細胞自噬，從而促使廣泛的 NETs 形成。其形成過程不受肺炎球菌溶血素的影響，但 NETs 捕獲和吞噬細菌能力受其限制，且 NETs 形成嚴重依賴于自噬。研究[16]發現，中性粒細胞活化釋放的 P-選擇素或可溶性 P-選擇素通過與抗 P-選擇素適體或抗 P-選擇素糖蛋白配體-1 結合，而促進 NETosis 過程。可溶性免疫復合物是 NETs 形成的誘導劑。人中性粒細胞組成型表達 2 種抗體受體（也是 IgG 分子的 Fc 受體家族的成員），即 FcγRⅡa（CD32a）和 FcγRⅢb（CD16b）。FcγRⅢb 是固定的免疫復合物誘導 NETs 所形成的受體[17]。Alemán 等[18]研究發現，FcγRⅡa 交聯不促進 NETs 形成，交聯其他受體如整合素也沒有促進 NETs 的形成；相反，FcγRⅢb 交聯誘導與佛波醇 12-肉豆蔻酸酯 13-乙酸酯（PMA）刺激類似的有效 NETs 形成。然而，已證實，FcγRⅢb 促進可溶性免疫復合物的內吞作用，此外，FcγRⅡa 在體內促進 NETs 形成[19]。目前，關于 FcγRⅡa 是否促進 NETs 的形成仍存在爭議。
3.2 降解因素
Vong 等[20]研究表明，益生菌鼠李糖乳桿菌菌株 GG 抑制 PMA 和金黃色葡萄球菌誘導的 NETs 形成；此外，益生菌鼠李糖乳桿菌菌株 GG 具有強大的抗氧化活性：抑制中性粒細胞中應激性活性氧的產生及其吞噬能力，同時保護細胞免受細胞毒性。有研究[21]發現，鮑曼不動桿菌抑制了中性粒細胞的粘附能力，從而抑制了 PMA 誘導的細胞凋亡和 NETs 形成。研究[22]證實，在銀屑病中，富馬酸二甲酯以谷胱甘肽和超氧化物依賴性方式抑制 PMA 誘導的 NETs 形成。
4 NETs 在炎性疾病發病機制中的應用
4.1 NETs 與膿毒癥
膿毒癥是全人類死亡的重要原因，主要特征是炎癥反應過度。O’Brien 等[23]研究發現，NETs 的誘捕功能限制了細菌傳播，防止膿腫變成菌血癥或將組織感染局限于局部部位。Park 等[24]在進一步評估膿毒癥小鼠模型中嗜中性粒細胞自噬增強的作用時發現，從存活的膿毒癥患者中分離的中性粒細胞呈現自噬誘導的增加，并且響應于隨后的 PMA 刺激，從而引發 NETs 形成；相比之下，從未存活的膿毒癥患者中分離出的中性粒細胞顯示出自噬和自噬失調，說明 NETs 形成依賴于自噬機制；NETs 的形成與靜脈血栓栓塞（VTE）風險呈正相關，膿毒癥期間的全身性炎癥引起中性粒細胞釋放 NETs，并增加 VTE 風險。早期抗凝（6 h 內）可減少 NETs 釋放，并可改善膿毒癥患者的凝血功能障礙[25]。Chen 等[26]的研究證實，NETs 衍生的 HMGB1 通過晚期糖基化終末產物受體（RAGE）和依賴于發動蛋白的信號傳導，觸發了一個內部巨噬細胞 Mφ 極化的分子事件，引起巨噬細胞 Mφ 增多，進而加重膿毒癥的炎癥反應。上述研究提示，NETs 可能成為膿毒癥患者潛在的治療靶點。
4.2 NETs 與抗中性粒細胞胞漿抗體（ANCA）相關血管炎
ANCA 相關血管炎是一種易復發的慢性疾病，常累及肺、腎等重要器官。盡管給予了免疫抑制，其發病率和死亡率仍然很高。MPO-ANCA 是 ANCA 相關血管炎主要的致病性抗體。MPO-ANCA 可誘導 TNF-α 引發的中性粒細胞 NETs 形成[27-28]，然而 NETs 的過量形成具有不利影響，例如誘導宿主產生 ANCA。因此，NETs 和 ANCA 之間可以形成“ANCA-NETs 反饋惡性循環”。ANCA-NETs 的惡性循環有助于這種疾病的復發。Hasegawa 等[29]采用免疫熒光染色技術發現，腎小球和皮膚動脈中存在 NETs，病理學結果表明，MPO-抗中性粒細胞胞漿抗體（AAV）和（或）柯薩奇病毒（CV）導致 NETs 形成，引起致命的系統性血管炎。有研究[30]證實，MPO-ANCA 的親和力與腎 NETs 形成及與顯微鏡下小血管炎患者的疾病活動性有關。Takeuchi 等[31]的研究結果表明，與注射載體的對照組小鼠相比，在 CL-脒處理的小鼠中，其腹膜中的瓜氨酸化組蛋白 H3（CitH3）和血清 MPO-ANCA 滴度均顯著降低。說明 NETs 過量形成可能與體內 MPO-ANCA 產生有關，而 PAD4 抑制劑可抑制 NETs 形成和 MPO-ANCA 產生。還有研究[32]發現，在 6 例 MPO-ANCA 陽性顯微鏡下型多血管炎（MPA）伴有小動脈血管炎患者中存在 NETs，且其水平高于 ANCA 陰性患者，而在患有類風濕關節炎（RA）的血管炎性神經病患者或具有慢性炎性脫髓鞘性多發性神經病變的患者中未發現 NETs；在 MPA 患者的周圍神經系統以及肺和腎中也觀察到 NETs。上述結果表明，NETs 可能參與 MPA 神經病變的發病，降低 NETs 水平可緩解 MPA 病情，提示以 NETs 為靶點，可能為 MPA 提供一種新型的治療手段。
4.3 NETs 與 AP
AP 是多種病因導致的以胰腺內胰蛋白酶原過早激活、引起腺泡細胞壞死，從而導致自身組織損傷的炎癥性疾病，目前仍然缺乏針對 AP 的一種特殊療法。引起炎癥反應發生及加重的關鍵在于炎癥介質和胰蛋白酶的釋放不當[32]。Murthy 等[33]在自噬抑制劑氯喹（CQ）介導的 NETs 抑制對不能形成 NETs 和 PAD4 缺陷的小鼠胰腺炎模型和人類的影響研究中，在熒光顯微鏡下觀察到了分離的 NETs 形成，并且在小鼠血清和相關的人類患者血清樣本中檢測了包括游離 DNA、CitH3 和 MPO-DNA 耦聯物在內的 NETs 的生物標志物。結果顯示，與野生型對照相比，CQ 治療后 PAD4 缺陷小鼠胰腺炎的嚴重程度降低，存活率提高；此外，重癥急性胰腺炎患者的游離 DNA 和 MPO-DNA 耦聯物水平升高，與 NETs 一致；CQ 顯著降低了小鼠胰腺炎模型的血清游離 DNA 和 CitH3 水平，提高了胰腺炎模型小鼠的存活率。該研究說明，CQ 抑制 NETs 后可降低 AP 的嚴重程度，提高生存率。Merza 等[34]觀察到了 AP 小鼠模型胰腺組織中 NETs 形成以及血漿中游離 DNA 和組蛋白的增加，同樣在注射L-精氨酸后觀察到，NETs 和組蛋白能夠誘導腺泡細胞胰蛋白酶的形成以及轉錄-3 因子的激活。說明 NETs 的形成參與 AP 的發生和發展，且可調控 AP小鼠組織炎癥和損傷。另外，Merza 等[34]還發現，注射脫氧核糖核酸酶Ⅰ（DNase Ⅰ）后中性粒細胞浸潤減少，胰腺和肺部組織損傷和炎癥減輕，血淀粉酶、巨噬細胞炎癥蛋白-2、IL-6 及 HMGB1 均下降，證實了 NETs 可在體外激活胰蛋白酶原，DNase Ⅰ可降解胞外 DNA 及降低多種炎癥介質 ［C-X-C 結構趨化因子配體 2（CXCL2）、IL-6、HMGB1 及基質金屬蛋白酶 9］ 的濃度，降低中性粒細胞局部和全身浸潤，以及腺泡內胰蛋白酶原的激活，通過中性粒細胞耗竭或抗中性粒細胞抗體以降低 NETs 水平，從而進一步減輕局部腺泡損傷和全身炎癥，可能成為新的治療策略。Szatmary 等[35]研究發現，游離組蛋白在胰腺炎組織中大量存在，熒光素標記的組蛋白加重實驗 AP 小鼠的損傷；組蛋白可在鈣依賴下引起電荷和濃度依賴的質膜滲漏和胰腺腺泡細胞的壞死。該研究證實，AP 組蛋白的系統釋放集中在胰腺內，加重了組織損傷。循環組蛋白可能是有意義的生物標志物和臨床 AP 的治療目標。Madhi 等[36]研究發現，Cl-脒有效地降低了與中性粒細胞衍生的顆粒蛋白彈性蛋白酶和 CitH3 共存的 DNA 水平，表明 PAD 調節嚴重 AP 中的 NETs 形成。綜上提示，NETs 極有可能成為未來 AP 潛在的治療靶點。
除此之外，炎癥性腸病（IBD）是一種病因不明的慢性腸道炎癥，主要包括克羅恩病（CD）和潰瘍性結腸炎（UC）。Cao 等[37]研究發現，與非活動期 UC 或 CD 患者相比，活動期 UC 或 CD 患者的游離 DNA、核小體和 NETs 的形成（MPO-DNA 復合物）水平明顯升高，NETs 釋放更多；接受 DNase Ⅰ 治療小鼠的體質量減輕，疾病活性指數下降，存活率提高，結腸長度縮短，炎癥表現減少，從而避免了葡聚糖硫酸鈉（DSS）誘導的結腸炎；此外，MPO 水平也明顯下降，表明 DNase Ⅰ 下調了 DSS 誘導的結腸炎的中性粒細胞浸潤。該研究表明，NETs 對 IBD 的發病有一定的促進作用，DNase Ⅰ 可降解 NETs，從而減輕其所誘發的炎癥性表現，提示以 DNase Ⅰ 和 NETs 的成分為靶標的靶向治療在未來可能成為治療 IBD 的新方法。Mohanty 等[38]研究發現，在腦膜炎大鼠模型中臨床肺炎鏈球菌株誘導了腦脊液 NETs 的形成；并且進一步研究發現，腦脊液中 NETs 的形成促進肺炎鏈球菌存活并擴散到其他器官；使用 DNaseⅠ 干擾 NETs 可顯著降低細菌負荷，證明 NETs 在體內有助于肺炎鏈球菌性腦膜炎的發病。該研究結果提示，DNaseⅠ 可為肺炎鏈球菌引起的急性細菌性腦膜炎提供重要的治療靶點。
5 小結和展望
隨著近十多年來對 NETs 的研究的深入，越來越多的證據表明，NETs 參與相關疾病的病理生理過程，但是其具體調控炎性疾病的機理尚不明確。NETs 是機體先天免疫系統的重要部分，在介導炎癥反應和免疫應答方面發揮著舉足輕重的作用。它正如一枚硬幣的兩面，既能誘捕和殺滅入侵的病原微生物，又能加重組織器官的損傷。未來隨著進一步的研究，相信針對 NETs 為靶點的治療策略將為臨床工作提供新的思路。
重要聲明
利益沖突聲明：本文全體作者閱讀并理解了《中國普外基礎與臨床雜志》的政策聲明，我們沒有相互競爭的利益。
作者貢獻聲明：杜建，分析或解讀文獻，撰寫文章，并對學術誠信負責；鄧弘揚，對該文的內容做了重要修改，對文章學術誠信負責；邵子瑋、韓文峰和張有成，對該文內容進行修改；徐小東，對文章構思提供指導，對文章重要內容進行修改，并同意最終論文公開發表。
中性粒細胞是外周血白細胞中最豐富的細胞類型，是機體先天免疫的重要組成部分。為了應對感染，它在感染部位募集多形核中性粒細胞（PMN），并通過 3 種主要策略抗擊微生物，包括吞噬作用、脫粒和中性粒細胞胞外誘捕網（neutrophil extracellular traps，NETs）。NETs 是染色質纖維與顆粒衍生的抗菌肽和酶混合的網狀結構，能在細胞外捕獲和殺死細菌，這是近年來發現的一種特殊抗菌機制。近年來發現，NETs 參與多種炎性疾病的發病機理，明確 NETs 的調控機制，將有助于改善炎性疾病患者的病情。本研究現就 NETs 的構成、形成/降解因素及其在炎性疾病發病機制中的作用作一綜述。
1 NETs 的構成
NETs 是被多種微生物（細菌、真菌、病毒及其產物）刺激活化的中性粒細胞，在炎癥介導、活性氧（reactive oxygen species，ROS）和細胞之間的相互作用下，釋放到細胞外的一種膠水狀的網狀結構。它以 DNA 為骨架，內含多種殺菌蛋白，如中性粒細胞彈性蛋白酶（NE）、髓過氧化物酶（MPO）、組蛋白等，伴染色質的去致密化，能包裹并殺滅病原體[1]。
2 NETs 的關鍵成分及功能
NETs 不僅可以誘殺病原微生物，還可誘發組織損傷。NETs 能夠發揮的作用與其組成成分密切相關。
胞外 DNA 是 NETs 的主要骨架，DNA 也被認為是損傷相關識別分子模式（DAMPs）[2]，已經證明，純化的 DNA 可以結合并激活接觸系統的因子Ⅺ和因子Ⅻ，甚至在沒有血小板的情況下促進凝血酶產生。NETs-組蛋白是在物種間高度保守的核的伴侶蛋白，不僅具有殺滅微生物特性，而且對真核宿主有毒性作用，可直接導致上皮細胞和內皮細胞損傷和死亡。組蛋白還充當 DAMPs，以未知的機制通過 Toll 樣受體，刺激核苷酸結合寡聚化結構域樣受體蛋白 3（NLRP3）炎性小體或誘導鈣流入未知的靶細胞[3]，從而誘發急性胰腺炎（AP）。而精氨酸脫亞氨酶 4（PAD4）介導的組蛋白瓜氨酸化是 NETs 產生的關鍵環節[4-5]。血液中有 95% 的 MPO 來源于 PMN，其水平及活性變化代表著 PMN 的功能和活性變化。MPO 可利用 H2O2 和氯離子產生次氯酸鹽以殺滅吞噬的細菌，能與 ROS 相互作用產生 NETs，還能破壞胞外多種靶物質，如腫瘤細胞、毒素、血小板等，調節機體的炎癥反應；另外，MPO 能與 DNA 牢固結合形成復合物，有效保護 DNA。高遷移率族蛋白 1（HMGB1）是一種高度保守的具有關鍵功能的核蛋白，參與 DNA 結合、轉錄的調節和修飾。細胞外 HMGB1 刺激趨化性細胞因子產生，并具有促炎作用[6]。中性粒細胞彈性蛋白酶可分解中性粒細胞所吞噬的外源性有機分子，降解胞外基質蛋白質，如層黏連蛋白、纖維連接蛋白、多種膜蛋白、血漿蛋白等，裂解多種炎癥介質及受體，如 TNF-α、IL-8、IL-6、IL-8R 及 IL-6R。NE 還可以抑制組織因子，促使血管纖維蛋白形成[7-9]。還有研究[10]表明，NETs 上旁路途徑的關鍵成分，包括補體 P 因子及補體 C3 均可將其捕獲的病原微生物呈遞給其他具有殺菌作用的細胞，以控制機體炎癥的發展。
3 NETs 形成的刺激和降解因素
NETs 的形成是中性粒細胞的一種不同于細胞壞死和凋亡的新型的細胞死亡方式，這個過程又被稱為中性粒細胞胞外誘捕網過程（neutrophil extracellular traposis，NETosis）[11]。其特征在于染色質去濃縮、膜破裂及釋放具有殺菌功能的基于 DNA 結構的 NETs。除此之外，嗜酸性粒細胞、肥大細胞和單核細胞/巨噬細胞也可形成 NETs[12-14]。
然而，NETs 形成的方式會因刺激或降解因素的不同而不同。
3.1 刺激因素
Ullah 等[15]研究表明，肺炎球菌是依賴于自噬的中性粒細胞形成 NETs 的有效刺激物。肺炎球菌以依賴Ⅲ型磷脂酰肌醇-3 激酶和自噬基因 Atg5 的方式誘導嗜中性粒細胞自噬，從而促使廣泛的 NETs 形成。其形成過程不受肺炎球菌溶血素的影響，但 NETs 捕獲和吞噬細菌能力受其限制，且 NETs 形成嚴重依賴于自噬。研究[16]發現，中性粒細胞活化釋放的 P-選擇素或可溶性 P-選擇素通過與抗 P-選擇素適體或抗 P-選擇素糖蛋白配體-1 結合，而促進 NETosis 過程。可溶性免疫復合物是 NETs 形成的誘導劑。人中性粒細胞組成型表達 2 種抗體受體（也是 IgG 分子的 Fc 受體家族的成員），即 FcγRⅡa（CD32a）和 FcγRⅢb（CD16b）。FcγRⅢb 是固定的免疫復合物誘導 NETs 所形成的受體[17]。Alemán 等[18]研究發現，FcγRⅡa 交聯不促進 NETs 形成，交聯其他受體如整合素也沒有促進 NETs 的形成；相反，FcγRⅢb 交聯誘導與佛波醇 12-肉豆蔻酸酯 13-乙酸酯（PMA）刺激類似的有效 NETs 形成。然而，已證實，FcγRⅢb 促進可溶性免疫復合物的內吞作用，此外，FcγRⅡa 在體內促進 NETs 形成[19]。目前，關于 FcγRⅡa 是否促進 NETs 的形成仍存在爭議。
3.2 降解因素
Vong 等[20]研究表明，益生菌鼠李糖乳桿菌菌株 GG 抑制 PMA 和金黃色葡萄球菌誘導的 NETs 形成；此外，益生菌鼠李糖乳桿菌菌株 GG 具有強大的抗氧化活性：抑制中性粒細胞中應激性活性氧的產生及其吞噬能力，同時保護細胞免受細胞毒性。有研究[21]發現，鮑曼不動桿菌抑制了中性粒細胞的粘附能力，從而抑制了 PMA 誘導的細胞凋亡和 NETs 形成。研究[22]證實，在銀屑病中，富馬酸二甲酯以谷胱甘肽和超氧化物依賴性方式抑制 PMA 誘導的 NETs 形成。
4 NETs 在炎性疾病發病機制中的應用
4.1 NETs 與膿毒癥
膿毒癥是全人類死亡的重要原因，主要特征是炎癥反應過度。O’Brien 等[23]研究發現，NETs 的誘捕功能限制了細菌傳播，防止膿腫變成菌血癥或將組織感染局限于局部部位。Park 等[24]在進一步評估膿毒癥小鼠模型中嗜中性粒細胞自噬增強的作用時發現，從存活的膿毒癥患者中分離的中性粒細胞呈現自噬誘導的增加，并且響應于隨后的 PMA 刺激，從而引發 NETs 形成；相比之下，從未存活的膿毒癥患者中分離出的中性粒細胞顯示出自噬和自噬失調，說明 NETs 形成依賴于自噬機制；NETs 的形成與靜脈血栓栓塞（VTE）風險呈正相關，膿毒癥期間的全身性炎癥引起中性粒細胞釋放 NETs，并增加 VTE 風險。早期抗凝（6 h 內）可減少 NETs 釋放，并可改善膿毒癥患者的凝血功能障礙[25]。Chen 等[26]的研究證實，NETs 衍生的 HMGB1 通過晚期糖基化終末產物受體（RAGE）和依賴于發動蛋白的信號傳導，觸發了一個內部巨噬細胞 Mφ 極化的分子事件，引起巨噬細胞 Mφ 增多，進而加重膿毒癥的炎癥反應。上述研究提示，NETs 可能成為膿毒癥患者潛在的治療靶點。
4.2 NETs 與抗中性粒細胞胞漿抗體（ANCA）相關血管炎
ANCA 相關血管炎是一種易復發的慢性疾病，常累及肺、腎等重要器官。盡管給予了免疫抑制，其發病率和死亡率仍然很高。MPO-ANCA 是 ANCA 相關血管炎主要的致病性抗體。MPO-ANCA 可誘導 TNF-α 引發的中性粒細胞 NETs 形成[27-28]，然而 NETs 的過量形成具有不利影響，例如誘導宿主產生 ANCA。因此，NETs 和 ANCA 之間可以形成“ANCA-NETs 反饋惡性循環”。ANCA-NETs 的惡性循環有助于這種疾病的復發。Hasegawa 等[29]采用免疫熒光染色技術發現，腎小球和皮膚動脈中存在 NETs，病理學結果表明，MPO-抗中性粒細胞胞漿抗體（AAV）和（或）柯薩奇病毒（CV）導致 NETs 形成，引起致命的系統性血管炎。有研究[30]證實，MPO-ANCA 的親和力與腎 NETs 形成及與顯微鏡下小血管炎患者的疾病活動性有關。Takeuchi 等[31]的研究結果表明，與注射載體的對照組小鼠相比，在 CL-脒處理的小鼠中，其腹膜中的瓜氨酸化組蛋白 H3（CitH3）和血清 MPO-ANCA 滴度均顯著降低。說明 NETs 過量形成可能與體內 MPO-ANCA 產生有關，而 PAD4 抑制劑可抑制 NETs 形成和 MPO-ANCA 產生。還有研究[32]發現，在 6 例 MPO-ANCA 陽性顯微鏡下型多血管炎（MPA）伴有小動脈血管炎患者中存在 NETs，且其水平高于 ANCA 陰性患者，而在患有類風濕關節炎（RA）的血管炎性神經病患者或具有慢性炎性脫髓鞘性多發性神經病變的患者中未發現 NETs；在 MPA 患者的周圍神經系統以及肺和腎中也觀察到 NETs。上述結果表明，NETs 可能參與 MPA 神經病變的發病，降低 NETs 水平可緩解 MPA 病情，提示以 NETs 為靶點，可能為 MPA 提供一種新型的治療手段。
4.3 NETs 與 AP
AP 是多種病因導致的以胰腺內胰蛋白酶原過早激活、引起腺泡細胞壞死，從而導致自身組織損傷的炎癥性疾病，目前仍然缺乏針對 AP 的一種特殊療法。引起炎癥反應發生及加重的關鍵在于炎癥介質和胰蛋白酶的釋放不當[32]。Murthy 等[33]在自噬抑制劑氯喹（CQ）介導的 NETs 抑制對不能形成 NETs 和 PAD4 缺陷的小鼠胰腺炎模型和人類的影響研究中，在熒光顯微鏡下觀察到了分離的 NETs 形成，并且在小鼠血清和相關的人類患者血清樣本中檢測了包括游離 DNA、CitH3 和 MPO-DNA 耦聯物在內的 NETs 的生物標志物。結果顯示，與野生型對照相比，CQ 治療后 PAD4 缺陷小鼠胰腺炎的嚴重程度降低，存活率提高；此外，重癥急性胰腺炎患者的游離 DNA 和 MPO-DNA 耦聯物水平升高，與 NETs 一致；CQ 顯著降低了小鼠胰腺炎模型的血清游離 DNA 和 CitH3 水平，提高了胰腺炎模型小鼠的存活率。該研究說明，CQ 抑制 NETs 后可降低 AP 的嚴重程度，提高生存率。Merza 等[34]觀察到了 AP 小鼠模型胰腺組織中 NETs 形成以及血漿中游離 DNA 和組蛋白的增加，同樣在注射L-精氨酸后觀察到，NETs 和組蛋白能夠誘導腺泡細胞胰蛋白酶的形成以及轉錄-3 因子的激活。說明 NETs 的形成參與 AP 的發生和發展，且可調控 AP小鼠組織炎癥和損傷。另外，Merza 等[34]還發現，注射脫氧核糖核酸酶Ⅰ（DNase Ⅰ）后中性粒細胞浸潤減少，胰腺和肺部組織損傷和炎癥減輕，血淀粉酶、巨噬細胞炎癥蛋白-2、IL-6 及 HMGB1 均下降，證實了 NETs 可在體外激活胰蛋白酶原，DNase Ⅰ可降解胞外 DNA 及降低多種炎癥介質 ［C-X-C 結構趨化因子配體 2（CXCL2）、IL-6、HMGB1 及基質金屬蛋白酶 9］ 的濃度，降低中性粒細胞局部和全身浸潤，以及腺泡內胰蛋白酶原的激活，通過中性粒細胞耗竭或抗中性粒細胞抗體以降低 NETs 水平，從而進一步減輕局部腺泡損傷和全身炎癥，可能成為新的治療策略。Szatmary 等[35]研究發現，游離組蛋白在胰腺炎組織中大量存在，熒光素標記的組蛋白加重實驗 AP 小鼠的損傷；組蛋白可在鈣依賴下引起電荷和濃度依賴的質膜滲漏和胰腺腺泡細胞的壞死。該研究證實，AP 組蛋白的系統釋放集中在胰腺內，加重了組織損傷。循環組蛋白可能是有意義的生物標志物和臨床 AP 的治療目標。Madhi 等[36]研究發現，Cl-脒有效地降低了與中性粒細胞衍生的顆粒蛋白彈性蛋白酶和 CitH3 共存的 DNA 水平，表明 PAD 調節嚴重 AP 中的 NETs 形成。綜上提示，NETs 極有可能成為未來 AP 潛在的治療靶點。
除此之外，炎癥性腸病（IBD）是一種病因不明的慢性腸道炎癥，主要包括克羅恩病（CD）和潰瘍性結腸炎（UC）。Cao 等[37]研究發現，與非活動期 UC 或 CD 患者相比，活動期 UC 或 CD 患者的游離 DNA、核小體和 NETs 的形成（MPO-DNA 復合物）水平明顯升高，NETs 釋放更多；接受 DNase Ⅰ 治療小鼠的體質量減輕，疾病活性指數下降，存活率提高，結腸長度縮短，炎癥表現減少，從而避免了葡聚糖硫酸鈉（DSS）誘導的結腸炎；此外，MPO 水平也明顯下降，表明 DNase Ⅰ 下調了 DSS 誘導的結腸炎的中性粒細胞浸潤。該研究表明，NETs 對 IBD 的發病有一定的促進作用，DNase Ⅰ 可降解 NETs，從而減輕其所誘發的炎癥性表現，提示以 DNase Ⅰ 和 NETs 的成分為靶標的靶向治療在未來可能成為治療 IBD 的新方法。Mohanty 等[38]研究發現，在腦膜炎大鼠模型中臨床肺炎鏈球菌株誘導了腦脊液 NETs 的形成；并且進一步研究發現，腦脊液中 NETs 的形成促進肺炎鏈球菌存活并擴散到其他器官；使用 DNaseⅠ 干擾 NETs 可顯著降低細菌負荷，證明 NETs 在體內有助于肺炎鏈球菌性腦膜炎的發病。該研究結果提示，DNaseⅠ 可為肺炎鏈球菌引起的急性細菌性腦膜炎提供重要的治療靶點。
5 小結和展望
隨著近十多年來對 NETs 的研究的深入，越來越多的證據表明，NETs 參與相關疾病的病理生理過程，但是其具體調控炎性疾病的機理尚不明確。NETs 是機體先天免疫系統的重要部分，在介導炎癥反應和免疫應答方面發揮著舉足輕重的作用。它正如一枚硬幣的兩面，既能誘捕和殺滅入侵的病原微生物，又能加重組織器官的損傷。未來隨著進一步的研究，相信針對 NETs 為靶點的治療策略將為臨床工作提供新的思路。
重要聲明
利益沖突聲明：本文全體作者閱讀并理解了《中國普外基礎與臨床雜志》的政策聲明，我們沒有相互競爭的利益。
作者貢獻聲明：杜建，分析或解讀文獻，撰寫文章，并對學術誠信負責；鄧弘揚，對該文的內容做了重要修改，對文章學術誠信負責；邵子瑋、韓文峰和張有成，對該文內容進行修改；徐小東，對文章構思提供指導，對文章重要內容進行修改，并同意最終論文公開發表。