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编号:10398414
血小板活化因子及其与支气管哮喘相关性研究进展
http://www.100md.com 《中华医药杂志》 2003年第5期
     【文献标识码】 A 【文章编号】 1680-077X(2003)05-0407-03

    血小板活化因子(platelet-activating factor,PAF)是一种内源性具有生物活性的磷脂。由中性粒细胞、血小板、肥大细胞、内皮细胞和巨噬细胞产生。除早期发现它有强烈引起血小板聚集和脱颗粒作用外,近年来的研究发现它还具有广泛的生物活性,作为一种独特的细胞因子参与体内多种生理、病理过程,包括激活中性粒细胞,使其聚集、趋化、释放氧自由基和白三烯,抑制T细胞增殖,刺激B细胞合成IgG和IgE,抑制心肌收缩力,增加血管通透性,引起体循环血压下降和肺动脉高压等。由于它具有广泛的高强度的生物活性,故PAF被认为是与过敏反应有关的关键性介质之一,本文对PAF及其在支气管哮喘发病过程中的作用综述如下。

    1 PAF的发现、命名及代谢1966年Barbaro等在研究急性变态反应时发现家兔血小板能释放组胺,后来证实这是由能激活血小板的白细胞释放的一些可溶性物质引起的。1972年Benveniste等 [1] 发现用IgE致敏的家兔嗜碱性粒细胞能释放一种磷脂类分子,因其具有强烈刺激血小板聚集能力,故被命名为血小板活化因子(platelet-activating factor,PAF)。1979~1980年,几个研究小组证实PAF的化学结构式为1-0-烷基-2-乙酰基-Sn-甘油-3-磷脂胆碱。PAF至少由16种不同的分子组成,其分子差异性表现在酰基或烷基上碳原子数目不同 [2~4] 。PAF的细胞来源非常广泛,嗜碱性粒细胞、中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、血小板、肥大细胞、内皮细胞、巨噬细胞及单核细胞等,当这些细胞被适当的刺激原刺激时,就能通过对细胞膜上的酰醚磷脂的改建生成大量的PAF。和其它炎性介质不同,PAF一般不贮存在细胞内,而是以其前体存在,当细胞一旦受到适当的刺激后很快发生效应,合成并释放PAF [5] 。在炎性细胞内PAF的合成至少有两条独立的途径即改建途径和从头合成途径。Shyder [6] 认为改建途径主要参与过敏反应及其他病理生理反应,而从头合成途径则与维持PAF基础浓度,发挥其生理功能有关。PAF的降解在细胞内外均可进行,在灭活降解过程中,首先起作用的是对PAF高度特异的可溶性乙酰水解酶,这种酶通常位于胞浆内,反应产物是2-lyso-PAF,大多数细胞很快将lyso-PAF代谢或将其排出细胞外,其中重要的酶是多烯酸酰基转移酶。PAF的乙酰水解酶对防止PAF引起疾病起着重要的调节作用。
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    2 PAF对炎性细胞的作用

    2.1 PAF对炎性细胞的直接作用

    2.1.1 PAF对中性粒细胞的直接作用 (1)细胞培养和体外研究发现PAF能促使中性粒细胞粘附血管内皮细胞 [7] 。(2)PAF可以作用于中性粒细胞引起趋化性聚集,分泌和释[8] 。(3)PAF可引起中性粒细胞脱颗粒及溶酶体释放内容物 [9] 。(4)PAF可激活中性粒细胞上的PLA2,使膜磷脂裂解为花生四烯酸,后者可通过环氧合酶途径生成前列腺素,通过脂氧合酶途径生成白三烯 [10]。

    2.1.2 PAF对嗜酸性粒细胞的直接作用 PAF与嗜酸性粒细胞的受体结合,引起趋化性,促进LTC4的产生,诱导嗜酸性粒细胞脱颗粒,增加对寄生虫的细胞毒性等。

    2.1.3 PAF对单核吞噬细胞系统的作用 单核吞噬细胞系统具有PAF的受体,且单核吞噬细胞对PAF的刺激更为敏感,活化单核吞噬细胞所需的PAF的浓度比活化血小板低50~100倍。PAF可以作用于单核吞噬细胞引起趋化性,聚集分泌和释放自由基,合成及释放IL-1和TNF-α,同时两者也可刺激PAF的生成 [11,12] 。PAF可引起肺泡巨噬细胞聚集,释放氧自由基,增加细胞内Ca 2+ 浓度,促进巨噬细胞产生TNF-α,增加脂氧化酶和环氧化酶催化途径中衍生物的生成。
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    2.1.4 PAF对淋巴细胞的作用 PAF作用于单核细胞产生PGE 2 ,PGE 2 抑制T淋巴细胞的增殖 [13]。

    2.1.5 PAF对内皮细胞的作用 PAF可增加内皮细胞的通透性,使血管内皮细胞骨架蛋白分子的构型发生改变,弹力纤维紊乱或消失,细胞发生回缩,血管通透性增加,渗出增多 [14] 。

    2.2 PAF对炎性细胞的间接作用 PAF能够通过激素或神经肽发挥间接作用。PAF可以诱导垂体前叶释放催乳素和生长激素,以及促进神经末梢释放P物质,引起肺部炎症表现。P物质可以刺激肥大细胞释放LTs和5-HT,活化巨噬细胞促进淋巴细胞增殖,趋化单核细胞。因在肺泡巨噬细胞上存在P物质的受体,故PAF可以间接对巨噬细胞产生炎症效应 [15]3 PAF受体及受体拮抗剂用 3 H PAF或PAF受体拮抗剂 3 H WEB-2086进行配体结合试验,证明在人和动物许多组织和细胞表面存在PAF受体。人的血小板、中性粒细胞、淋巴细胞、肺组织等细胞均存在PAF受体 [16,17] 。从人血小板分离出PAF受体是一分子量为160000的蛋白质,对热及蛋白酶敏感。研究表明PAF通过与细胞上特异性受体结合而起作用。人PAF受体基因位于第1对染色体上,为PAFR编码的基因CDNA已被克隆出来 [18] 。PAF与受体结合后激活磷酸肌醇特异性的磷脂酶C,催化质膜上磷脂酰肌醇水解,产生二酰甘油(DAG)和三磷酸肌醇(IP3),使细胞内Ca 2+ 升高,继之激活蛋白激酶C,催化靶蛋白磷酸化而发挥其生物效应。
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    近年来随着对PAF的病理生理作用及其受体结构的研究,PAF拮抗剂的研究也取得了进展。PAF拮抗剂分非特异性与特异性两大类,非特异性拮抗剂包括直接影响细胞内钙离子浓度的药物及通过调节环核苷酸水平间接起作用的前列环素(PGI 2 )、PGE 1-2 、肾上腺素能激动剂如舒喘灵等。PAF特异拮抗剂包括以下4个方面:(1)PAF相关拮抗剂:包括非限制性骨架类,指直接源于PAF骨架结构。其中CV-3988是发现的第一种PAF拮抗剂,还有CV-6209 [19],它能抑制PAF引起的血小板聚集、低血压、血管通透性增高、支气管收缩、血小板下降、血液浓缩和改善内毒素引起的休克等。限制性骨架类即PAF骨架结构环化而成,如哌啶衍生物SKI63-073,其作用相对较弱。(2)天然拮抗剂:是从植物和真菌中提取的,如银杏苦内脂、BC(BN-52021)、木酚素、胶霉毒素等。它们能显著拮抗PAF和各种生物活性 [20] 。(3)化学合成产物:对PAF特异性拮抗的化学合成物很少,4874RP并不完全特异,它也能抑制花生四烯酸反应,是一种竞争性拮抗剂。(4)药物:有些药物如三唑苯的氮类和钙离子通道阻滞剂是PAF的选择性拮抗剂。
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    4 PAF与支气管哮喘

    4.1 PAF与哮喘发病的关系 支气管哮喘的特征之一是气管对各种特异性和非特异性刺激的高反应性,其显著的症状是喘息。虽然支气管哮喘的气道高反应性的机制还不甚明了,但在哮喘的发病进程中认为有许多的化学介质参与。支气管的炎性病变是疾病的一个重要因素。一些炎性介质如前列腺素、组胺、白三烯、缓激肽等可以引起支气管的快速收缩,但这些介质与非特异性的气道高反应性无关。而这种气道的非特异性的高反应性是哮喘最重要的病理生理特征。哮喘患者支气管内的炎性细胞可以释放PAF,因此血小板的活化在哮喘的发病机制方面可能具有重要的作用。实验证明,PAF具有很强的支气管收缩作用。经静脉注入或气道内吸入时对人和动物均能呈现此种效应,且能至少持续一周。吸入PAF不仅能引起支气管立即收缩,还可引起非哮喘受试者的非特异性气道高反应性,且具有剂量依赖性。这种作用是其他炎性介质所不具有的,PAF引起气道高反应性与哮喘患者受致敏原刺激所引起的反应相同,也与正常人上呼吸道感染以后的反应相似 [21] 。PAF还可吸引和激活炎性细胞及嗜酸性粒细胞、中性粒细胞的渗出,引起支气管的炎症反应,以及支气管粘膜上皮的损害。另外PAF还可以诱导杯状细胞增多,使粘液分泌增加 [22] 。从吸入PAF狒狒的支气管灌洗液中发现嗜酸性粒细胞明显增高,而嗜酸细胞本身能产生大量的PAF,PAF作用嗜酸细胞产生的碱性毒性,这种上皮损害可能通过一系列的机制如-轴索反射、介质释放等引起气道的高反应性 [23,24] 。另外,在动物实验发现PAF所致的气道高反应性是血小板依赖性的,清除血小板后,PAF即失去这种作用。在过敏和运动所引起的支气管收缩等方面的研究显示血小板的活化起着一定的作用。引起支气管痉挛和气道高反应性的机制可能是:(1)PAF趋化、活化嗜酸细胞积聚在支气管和肺组织,使之释放多种代谢产物,如主要碱基蛋白(MPB)、嗜酸性细胞阳离子蛋白(ECP)、嗜酸性细胞神经毒(EDN)等造成呼吸道上皮细胞受损,气道粘膜内神经末梢暴露,支气管反应性增高。(2)PAF趋化、活化中性粒细胞使其释放自由基、白三烯等炎性介质造成呼吸道发生“炎症反应”,损害上皮细胞。(3)PAF使血小板在肺循环内聚集并活化血小板释放趋化和刺激嗜酸性细胞介质。(4)PAF使肺组织β受体数量减少,亲 和力减弱从而降低支气管对总之,PAF在支气管哮喘的发病中可能具有以下作用 [25] :(1)引起支气管的高反应性;(2)引起支气管收缩;(3)增加气道粘液的分泌和使上皮通透性增加;(4)刺激气道使嗜酸细胞积聚;(5)引起气道微血管的渗漏及水肿。由于以上这些变化是哮喘的病理反应特征,所以PAF被认为是哮喘发病的一个重要介质。
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    4.2 PAF受体拮抗剂治疗支气管哮喘的研究 基于在支气管哮喘气道高反应性的病理生理变化过程中PAF起着重要的作用这一理论,目前已发现了一系列特异性PAF拮抗剂,如BN52063、WEB2086、UK74505、Madipafant、Y24180等,最早发现的PAF受体拮抗剂是BN52063,在正常受试者,BN52063对PAF诱导的支气管收缩有一定的阻滞作用。通过抑制血小板对PAF的反应,从而减少气道内嗜酸性粒细胞的浸润和气道的高反应性 [26,27] 。UK74505一次用药后阻滞PAF所致的支气管收缩作用可持续12~24h左右 [28] 。另据报道,Y24180具有很强的特异性PAF受体拮抗作用,口服用药维持时间长。动物实验证明Y24180能抑制PAF诱导的支气管收缩,抑制抗原诱导的迟发性哮喘反应以及抑制嗜酸细胞向气道的渗出。在人体试验表明给哮喘病人用甲基胆碱激发气道的高反应性,然后口服PAF受体拮抗剂Y24180治疗,并在治疗前后测定其肺功能发现用Y24180治疗后能明显降低气道的高反应性 [23] 。从特异性哮喘病人的支气管灌洗液中发现给受试者口服Y24180,通过拮抗PAF的作用,可以抑制嗜酸细胞的活性 [29] 另外一些研究发现 [30,31] ,给哮喘病人用β 2 肾上腺素能兴奋剂如舒喘灵治疗,能够抑制PAF诱导的支气管收缩导致的气体交换障碍,而这一作用并不只是由于舒喘灵对支气管的扩张作用来实现的,β 2 肾上腺素能兴奋剂还可抑制PAF导致的肺循环血管的收缩。因此致力于哮喘PAF等脂类介质拮抗剂和抑制剂的研究是改善哮喘治疗效果的发展方向之
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    一。但目前的PAF受体拮抗剂在临床上应用并未获得令人满意的效果,其原因之一是哮喘的发病机制复杂,其中有许多介质参与;第二种可能是即使PAF受体拮抗剂达到了适当的血清水平,但其中肺内的浓度可能还不足以完全阻断PAF。另外PAF还可能通过不需要受体介导的方式对人气道上皮细胞起作用,所有这些方面的问题有待进一步研究。

    参考文献

    1 Benveniste J,Henson PM,Cochrane J.Exp Med,1972,136:1356

    2 Braquet P,Rola-Pleszczynsky M.Immunol Today,1994,8:345

    3 Triggiani M,Schleimer RP,Wamer JA,et al.J Immunol,1991,147:660
, 百拇医药
    4 Carter MB,Wilson MA,Wead WB,et al.J Surg Res,1996,60:403.5 Feurestein,Stren AL.Prog Biochem Pharmacol,1988,22:181

    6 yder F.Am J Physiol,1990,259:697

    7 Longphre M,Kleeeberger SR.Am J Respir Cell Mol Bioll,1995,13:586

    8 Shaw JO,Pinckard RN,Ferrigni KS,et al.J Immunol,1981,127:1250

    9 Oflaherty JT,Whykle RL,Less CJ,et al.Am J Pathol,1981,105:264
, http://www.100md.com
    10 McColl SR,KrumP E,Naccache PH,et al.J Immunol,1990,146:1204

    11 Valone FH,Philip R,Debe R.J Immunol,1988,64:715

    12 Poubelle PE,Gingras D,Demers C,et al.Immunology,1991,72:181

    13 Rola-Pleszcyzynsky M,Pignol B,Pouliot C.Biochem Biophys Res Commun,1995,142:704

    14 Lee TC,Ou MC,Shinozaki K,et al.J Biol Chem,1996,271:209

    15 Brunellescho S,Vanni L,Ledda F.Br J Pharmacol,1990,100:417
, http://www.100md.com
    16 Nguer CM,Pellegrini O.J Immunol,1992,149:2742

    17 Calabresse C,Nguer MC,Pellegrini O.Eur J Immunol,1992,22:1349.18 KunzD,Gerar1NP,Gerarl C.J Bio Chem,1992,267,9101.19 Takatani M,Yoshioka Y,Tasaka A.J Med Chem,1989,32:56

    20 Kurihara K,WardlawAJ,Moqbel R.J Allergy Clin Immunol,1989,83:83

    21 Cuss FM,Dixon CMS,Barnes PJ.Lancet,1986,Ⅱ;189

    22 Lou YP,Takeyama K,Grattan KM,et al.Am J Respir Crit Care Med,1998,157:1927.
, http://www.100md.com
    23 Hozawa S,Haruta Y,Ishioka S,et al.Am J Respir Crit Care Med, 1995,152:1198

    24 Lee TC,Lenihan DJ,Malone B,et al.J Biol Chem,1984,259:5526

    25 Moritani C,Ishioka S,Haruta Y,et al.Chest,1998,113:452

    26 Wlkeas JH,Wikens H,Uffman J,et al.Br J Clin Pharmacol,1990,29:85

    27 Guinot P,Brambilla C,Duchier J,et al.Prostaglandins,1987,34:723
, 百拇医药
    28 O’Connor BJ,Uden S,Carty TJ,et al.Am J Respir Crit Care Med,1994,150:35

    29 Mizuki M,Komatsu H,Akiyama Y,et al.Life Sci,1999,65:2031.

    30 Diaz O,Barbera JA,Marrades R,et al.Am J Respir Crit Care Med,1997,156:17

    31 Roca J,FelezMA,Chung KF,et al.Am J Respir Crit Care Med,1995,151:1740.

    (收稿日期:2002-12-25) (编辑 晓勇), 百拇医药(于哩哩)