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磷脂酶A2与创伤

2022-07-29
来源:求医网
磷脂酶A2(phospholipaseA2PLA2)是一种能催化磷脂甘油分子上二位酰基的水解酶,亦是花生四烯酸(AA)、前列腺素及血小板活化因子(PAF)等生物活性物质生成的限速酶,所产生的脂质介质在炎症和组织损伤时膜通道的活化、信息传递、血流动力学及病理生理过程中,以及在调节细胞内外代谢中起关键性作用[1]。在急性胰腺炎、脓毒休克、创伤及多脏器功能衰竭(MSOF)患者血清中PLA2活性升高[2]。在多发性创伤时,PLA2活性变化或许是导致MSOF组织损伤过程中的早期信号参数[2]。本文就PLA2来源分布、病理生理、损伤及创伤后其活性变化等加以综述。

一、PLA2来源分布

人类几乎所有的细胞均含PLA2,主要为两种亚细胞分布,一种为膜结合性PLA2(Ma-PLA2)、另一种为溶酶体和胞液中可溶性PLA2(S-PLA2)。哺乳类细胞外PLA2为正常生理分泌物,胰腺、涎腺、前列腺及精囊腺等均可分泌S-PLA2;激活的单核细胞、巨噬细胞及中性粒细胞分泌释放大量PLA2,成为体液PLA2的主要来源[1];S-PLA2分泌进入组织液、腹腔液、滑膜液及皮下组织,导致实验及临床中多种炎症病理损伤,通过敏感、简便而快速的PLA2测定,可作为早期预报病理进程及诊断性指标[2]。Ma-PLA2存在于各种细胞的生物膜上,尤以脑细胞、心肌细胞、肝细胞、肾小球系膜细胞及肺泡中含量丰富,生理条件下参与细胞膜磷脂转换、AA代谢、化学趋化作用、有丝分裂作用、细胞毒性作用及刺激释放耦连作用[3];病理状态下,溶酶体及线粒体PLA2分泌至间质、关节腔或血管间隙,参与炎症及急性损伤的致病过程[3,4]

二、PLA2的病理生理作用

1.参与炎症反应。感染部位炎性渗出液和多脏器功能障碍综合征(MODS)患者血清中均可检出PLA2[3]。实验证明在鼠小肠,PAF及内毒素均可诱导PLA2基因表达及酶活性增加[5,6]。肿瘤坏死因子(TNF)及白细胞介素-1(IL-1)亦有类似作用[7]。将PLA2注入鼠静脉,可导致实验性肺充血,间质水肿,肺泡壁增厚,炎症细胞浸润,甚至肺功能不全[8]。皮内注射PLA2,可引起局部持续性充血及急性炎症细胞浸润[9]。体外实验表明,细胞外PLA2参与了炎症细胞AA代谢,所生成的脂类介质又可加强炎症反应[1,3,6]

2.诱导生物膜磷脂整合性改变,使细胞膜及线粒体膜通透性及生物能转换紊乱。在应激状态,PLA2被激活并异常表达,膜磷脂分解大于合成,溶血卵磷脂增多,去垢性破坏生物膜,造成细胞膜流动性增大,白细胞趋化、变形、游走、吞噬及释放作用加强[7,9],导致膜功能改变及能量转化障碍。

3.血管通透性增加。大鼠气管内滴注PLA2可导致急性肺损伤,表现为肺泡Ⅰ型及Ⅱ型上皮细胞组织学损伤,蛋白含量增加,跨肺蛋白清除率升高[8],提示PLA2可直接或间接引起血管通透性增加。

4.催化合成炎症介质,诱发白细胞聚集、游走,中介细胞因子的致病作用[4,7,10]。被激活及异常分泌的PLA2降解磷脂的同时,生成一系列致炎因子(如PAF、白三烯),伴大量氧自由基产生[4]。近年发现IL-1及TNFα可诱导血小板及肾小球系膜细胞PLA2表达[11]。进一步实验发现,内毒素作用于细胞时,TNFmRNA转录依赖于活化的PLA2,若抑制PLA2活性,则能阻断细胞的TNFmRNA转录[12]。新近研究显示,IL-6诱导的应激蛋白同5起动子序列有关,后者存在于PLA2基因之中,IL-6还诱导人肿瘤细胞释放S-PLA2[13]。因此,PLA2与细胞因子网络间可能存在一种复杂而精细的调控。

三、PLA2在急性组织损伤中的作用

1.PLA2直接介导组织损伤。重组人PLA2可使体外培养的肺泡Ⅱ型上皮细胞发生亚致死性损害[14]。PLA2代谢产物PAF、AA及氧自由基,能引起多组织床损伤,造成细胞死亡[4,10,14]。同时发现静脉注射PLA2能复制出类似内毒素休克综合征的动物模型[9,13]

2.PLA参与缺血再灌注组织损伤。[13~15]。组织缺血再灌注损伤时,可致PLA2激活及释放,在多发性创伤患者,血循环PLA2活性及含量明显增加[13]。在失血休克实验研究中发现,低灌流组织中PLA2含量增加[14]。在缺血心肌、胃肠粘膜及脑组织等局部PLA2活性增强。因此缺血再灌注损伤中PLA2激活及异常表达,既参与了局部组织损伤,也参与了远距离组织脏器损伤[15]

3.PLA2参与中性粒细胞介导的组织损伤。活化的PLA2引起内皮细胞表达PAF,而PAF可刺激细胞间粘附因子-1受体及整合族粘附分子CD11/CD18受体表达增加,导致中性粒细胞与内皮细胞粘附,造成组织损伤[14]。此外,PLA2亦可增强已形成的中性粒细胞介导的组织损伤[16]

4.PLA2与炎性疾病的关系。严重脓毒性休克、MODS[2,10]及严重创伤[17]患者血PLA2水平升高,脓毒性休克患者血清PLA2活性升高与随后发生的ARDS危险性增加密切相关,且尸检标本中发现血管平滑肌用抗人PLA2单抗作免疫组化染色呈强阳性[14]。在用低剂量内毒素激发的志愿者中,血清PLA2活性在激发后3小时开始升高,24小时达高峰[6,14]。因此,PLA2在炎性疾病进展中具有重要的中介作用。

四、创伤后PLA2活性变化及意义。PLA2参与了创伤后组织细胞损伤和再损伤,预示创伤程度及疾病的进展[2,17]。Uhl等[17]检测12例多发性创伤患者血清PLA2值均升高,2/3患者升高值达5倍以上,且与创伤严重程度、病死率及肺功能减退程度呈正相关;同时发现在多发性创伤后第4天及第7天,PLA2值升高明显,并发ARDs及脓毒性败血症的2例患者升高显著,2例死亡患者却分别高达14倍及60倍;PLA2值与PO2/FiO2呈负相关,提示PLA2值反映了创伤患者肺功能状态。动物实验观察到狗腹壁枪弹贯通伤时脏器PLA2活性明显升高,推测可能是创伤活化PLA2所致[18]。创伤后组织缺血缺氧,尤以粘膜缺血损伤为首,除氧自由基损伤外,PLA2激活及其代谢产物也起重要作用[14,15]。因此,PLA2活性可能是创伤后组织早期损伤的重要指示物[2]。Fiennes等[2]检测9例创伤患者尿PLA2活化肽(PLAP),浓度均明显升高,其中伤后3天死于ARDS患者,PLAP最高,伤后48天死于MSOF患者次之;在创伤程度评分(ISS)中中等积分的患者,创伤初期尿PLAP低,2天后升高时,则需较长时间的住院监护治疗,提示PLAP参与了早期组织损伤,并与创伤程度、并发症及预后相关。新近研究认为PLA2活性与脏器功能不全程度相关,并能准确反映生理性紊乱的程度,用PLA2替代改良的ApacheⅡ评分的生理性指标积分,对预后有更高的预见性[19]。Uhl等[20]认为血清PLA2检测是预测危重症MSOF发生的灵敏性参数及发生并发症的指标。因此,对创伤患者,动态监测血清PLA2或尿PLAP,对伤情判断、早期预测预后、及时发现并发症、加强预防性治疗、阻断病情发展等有重要临床意义。

总之,PLA2参与了创伤后病情发生发展的病理损伤过程,是创伤后疾病进展的中间环节,及时阻断并清除此环节,是临床治疗创伤的新概念。进一步研究PLA2在创伤中发病机制,调节作用,及其抑制剂的临床应用,对于创伤后伤情及疗效的判断,降低MSOF发生率及病死率,将是十分重要的课题。

参考文献

1DennisEA. Diversity of group types, regulation, and function of phospholipase A2. J Biol Chem, 1994, 269:13057-13060.

2Fiennes AGTW, Gudgeon AM, Jehanli A, et al. Released phospholipase A2 activation peptides in the rapid early prediction of trauma outcome:a preliminary report. Injury, 1991, 22:219-222.

3Kramer RM, Sharp JD. Recent insights into the structure, function and biology of cPLA2. Agents Actions, 1995, 46(suppl):65-76.

4Bazan NG, Rodriguez de Turco EB, Allan G. Mediators of injury in neurotrauma:intracelluar signal transduction and gene expression. J Neurotrauma, 1995, 12:791-814.