摘要：在急性心肌梗塞血管内溶栓、经皮冠状动脉内成形术、体外循环等治疗过程中，患者面临心肌缺血再灌注（ischemia/reperfusion;I/R）损伤问题。心肌I/R损伤涉及多种因素，包括氧自由基产生、Ca²⁺超负荷、血管活性物质释放、中性粒细胞的浸润，尤其是后者，因它与活化血小板、内皮细胞的相互作用，经级联（cascade）反应产生大量酶、氧自由基及形成血栓，在心肌I/R损伤中起关键作用。而P-选择素（P-selectin;Ps）是这一系列事件的始动条件，因此对Ps进行深入研究，对于揭示心肌I/R损伤机制，防治临床上心肌I/R损伤，具有重要意义。

中图分类号：R541.4;Q516文献标识码：A

文章编号：1004-3934（2000）04-0230-04

P-selectin and Myocardial Ischemia/Reperfusion Injury

YING Shu-qin,SHAN Jiang,XU Geng

(Department of Cardiology,Second Affiliated Hospital of Zhejiang University Medical College,ZhejiangHangzhou310009)

Ps属于细胞粘附分子中的选择素家族，又名GMP-140（granule membrane protein)、CD62P、PADGEM（platelet activation-dependent granule-external membrane)，它贮存于静息血小板的α-颗粒中、内皮细胞的Weibel-Palade体上。当上述细胞受到凝血酶等激活时，颗粒膜即与质膜融合，通过出胞作用使Ps表达在质膜上^［1］。另外，Ps还表达在巨噬细胞、HEL（人红白血病）细胞上。Ps与动脉粥样硬化、心肌梗塞、心肌I/R损伤等疾病关系密切。本文着重探讨Ps在心肌I/R损伤中的病理作用及其可能机制。

1Ps的生物学特性

Ps是一种分子量为140kD(≈14×10⁴u）的膜蛋白，由一条多肽链组成，其结构具有选择素家族的共性，分为五个区域，具体如下图：

NH4→SIG→LECTIN→EGF→CR1→CR2→CR3→CR4→CR5→CR6→CR7→CR8→CR9→TM→CTYO→COOH

一个位于NH2末端依赖Ca²⁺的C型植物素样区域（LECTIN）、一个表皮生长因子区域（EGF）、九个重复的补体调节蛋白序列区域（CR1-9）、一个跨膜区域（TM）、一个短的胞浆尾部（CTYO）^［2］。Johnston等^［3］首先检测出其编码基因包含5万个硷基对，由18个外显子和17个内含子组成，每个区域由不同的外显子编码。由于编码基因可选择地不同组合，使Ps存在三种不同的分子形式：其中两种含跨膜片段，仅结合区域中重复序列数不同；另一种不含有14号外显子编码的跨膜区域，成为一种血浆可溶状态，表现出不同的生物学特性。

Ps有几种不同特性的可能配体：Le^x(5乙酰神经氨酸α₂-3）半乳糖β₁-4（岩藻糖α₁-3）N乙酰氨基葡萄糖-R）、Sialyl-Le^x（唾液酸化的Le^x）、硫酸葡聚糖、脑硫酯等。Le^x、Sialyl-Le^x是一种寡糖结构，广泛分布于各种细胞的糖蛋白和糖脂上，包括中性粒细胞和单核细胞上。Le^x可能是Ps的配体，因为用Le^x抗体或用包含Le^x结构的可溶性寡糖可抑制髓样细胞、凝血酶激活的血小板及Ps转导的中国仓鼠卵巢（chinese hamster ovary;CHO）细胞的活性。所有这些配体分子均带负电荷，同时Lucia de BA等^［4］研究表明这些配体并非磷酸肌醇连接蛋白。另外，Moore等^［5］在1992年于中性粒细胞和HL60细胞系中提取出名为PSGL-1（P-selectin glycoprotein ligand-1）的膜糖蛋白，它的结构不同于上述可能配体分子，但它也可促进活化的血小板与中性粒细胞的粘附并产生作用，而抗PSGL-1抗体则可完全阻断这种作用。

2Ps对心肌I/R损伤的影响

1989年，Hattori等^［6］提出在炎性介质如组胺作用下，内皮细胞激活，Ps在数分钟内转位至外侧质膜，在质膜上表达后又快速再内在化（reinternalized），再内在化的具体作用不清。Ps在从内皮细胞内部至表面的重新分布，可使血流中的多形核粒细胞（PMN）在内皮上滚动，并促进PMN与内皮细胞间的粘附从而产生组织损伤。Mayadas等^［7］发现，在缺乏Ps的小鼠上，人为诱发感染，未发现白细胞在肠系膜血管上滚动并延迟其对血管壁的侵入，从而避免感染进一步加重。Seko等^［8］在心肌缺血30min再灌注48h的大鼠在体心脏模型中进行研究，发现冠状动脉内皮细胞表达Ps增加，同时他们又对血管内皮细胞进行体外I/R实验（缺氧60min复灌60min），发现体外培养的内皮细胞上Ps表达上升，而用选择素寡肽可有效地减少Ps的表达及大鼠心肌梗死面积。Scalia等^［8］从另一个侧面证实了上述结论，在猪心脏缺血20min再灌前10min静注PKC（蛋白激酶C）抑制剂N-N-N环丙鞘氨醇（TMS）18μg/kg有效地减少了以CPK（肌酸激酶）为标志的心肌梗死的发生及心肌过氧化物的产生；通过免疫组化研究发现，TMS有效地减少了内皮细胞上Ps的表达；而通过流式细胞仪测定，TMS有效地减少了Ps在血小板上的表达。这提示外源性TMS可作为抑制白细胞与内皮细胞、活化血小板粘附，减轻心肌I/R损伤的心脏保护剂。

但也有研究表明，Ps对心肌I/R损伤的效应与上述研究不同，如Burns等^［10］从mRNA水平研究Ps在心肺旁路手术中的作用，结果显示其对心肌I/R损伤作用有限。至于造成这种实验结果不一的原因，目前认识不一。一种认为可能与实验设计不一致有关，另一种认为可能与实验模型（如采用人或动物）不一致有关。

3Ps在心肌I/R损伤中的可能机制

3.1Ps在血小板或内皮细胞上表达上调：有许多因素可促进Ps在血小板或内皮细胞上的表达。Cindy等^［11］提出二磷酸腺苷（ADP）、凝血酶、去甲肾上腺素、胶原可使血小板上Ps表达增加。Patel等^［12］证实炎性介质如组胺、氧自由基等促使Ps在内皮细胞及血小板上表达增加。Lehr等^［13］证实氧化脂质可促使Ps在上述细胞上表达增加；轻度氧化修饰的低密度脂蛋白（ox-LDL）能使内皮细胞中的Ps的mRNA合成增加。细胞因子如白细胞介素-4（IL-4）、OSM（oncostatin M）^［14］及肿瘤坏死因子-α（TNF-α）^［15］等至少在转录水平促进Ps在血小板及内皮细胞上的表达。Flaumenhaft等^［16］指出Ca²⁺、H⁺可促进血小板脱颗粒释放α-颗粒，从而使Ps表达在血小板表面，H⁺促使Ps的表达是非Ca²⁺依赖的，但无论是Ca²⁺还是H⁺，对Ps的影响均需消耗三磷酸腺苷（ATP）。

目前认为，在转录水平，对Ps表达调控的基因集中在Ps的5'侧区，由顺式元件和其相应的转录因子协同完成^［17］，负责细胞表达基础水平Ps及在细胞因子等因素作用下迅速诱导表达Ps。TNF-α可通过转录因子NF-κB（核因子κB）来调节细胞表达Ps。在静息状态下，NF-κB结合蛋白以无活性的胞质形式存在，称IκB。当细胞受到TNF-α刺激时，胞浆中的IκB被磷酸化，继而被降解成有活性的P50/P65、P65/P65异、同二聚体^［18］。上述二聚体进入细胞核内与Ps基因中的κB位点结合，参与Ps基因转录激活过程，诱导细胞增强表达Ps。IL-4、OSM几乎以相同途径激活Ps的转录，两者与细胞上相应受体结合后，受到细胞因子刺激的受体激活酪氨酸蛋白激酶JAK、TYK，这些激酶可以使胞浆中潜在的转录因子IL-4 STAT（signal transducer and activator of transcription)/STAT6及与OSM相关的STAT1、STAT3磷酸化^［19］，磷酸化的STAT进入细胞核中与Ps基因中的反应序列结合（核心空间为TT-AA结构），这样，两者诱导基因转录，增强细胞表达Ps。而组胺、氧自由基、H₂O₂^［20］等炎性因子可能通过NF-κB途径来促进细胞Ps的表达。

在细胞水平，促进Ps表达增加的可能机制如下：（1）在I/R损伤中，氧自由基大量产生，使细胞膜破坏，导致单核巨噬细胞膜上Ps的识别点受损，使其吞噬Ps表达异常增多的血小板功能下降；（2）活化的PMN使本身Ps抑制剂合成减少^［21］；（3）内皮细胞受损，使具有抑制Ps表达的内皮衍化舒张因子/一氧化氮（EDRF/NO）释放减少。另外，PKC激活剂phorbol酯可使血小板或内皮细胞Ps表达上调，而用PKC抑制剂TMS、DMS或NO供体可使Ps表达下降，因此PKC可能与Ps上调有关。

3.2Ps促进细胞间的滚动、粘附及迁移：Steven等^［22］用玫瑰花结法发现，当存在1.6mmol/L的Ca²⁺时，超过60%的白细胞与≥2个激活的血小板粘附，而不加Ca²⁺时，和激活的血小板粘附的白细胞数降至15%左右。这研究表明，在I/R损伤时，Ca²⁺大量内流，它与Ps的NH₂端植物素样区域的Ca²⁺结合位点结合，改变了Ps的分子形状，露出了Ps与白细胞结合的表位，促进血小板或内皮细胞上的Ps与白细胞上的配体-寡糖结构如sialyl-Lex结合，使它们与白细胞进行可逆粘附或使白细胞沿血流方向在内皮细胞上滚动^［23］。若单用纯化、不活动的Ps与白细胞作用，白细胞形态未从原先的圆形变得多极和伸展，而且不久白细胞和Ps渐分离。但实际上，完整细胞（血小板或内皮细胞）上的Ps与白细胞进行可逆粘附后，白细胞形态可发生较多变化，有研究表明这可能与完整细胞表达血小板活化因子（PAF）有关。