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自然·通訊 | 華南理工大學(xué)劉玉峰/鐘微團(tuán)隊(duì)揭示壞死性小腸結(jié)腸炎的關(guān)鍵致病機(jī)制

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壞死性小腸結(jié)腸炎(NEC)是一種好發(fā)于早產(chǎn)兒的危重胃腸道疾病,以腸壁缺血壞死和嚴(yán)重炎癥為特征,病死率高達(dá)30%以上。長期以來,醫(yī)學(xué)界主要將其視為一種單純的炎癥性疾病,但臨床中患兒常同時(shí)出現(xiàn)凝血功能紊亂,甚至彌散性血管內(nèi)凝血。這種“炎癥”與“凝血”異常并存的復(fù)雜局面,提示兩者之間可能存在深層次的相互驅(qū)動(dòng),但具體機(jī)制一直未被闡明。

近日,廣州醫(yī)科大學(xué)附屬婦女兒童醫(yī)療中心夏慧敏教授、復(fù)旦大學(xué)附屬兒科醫(yī)院周文浩教授及華南理工大學(xué)第二附屬醫(yī)院鐘微教授、劉玉峰教授團(tuán)隊(duì)合作在《自然·通訊》上發(fā)表題為“CD177+ neutrophil-platelet aggregates contribute to thromboinflammation via NETs in necrotizing enterocolitis”的研究。該研究首次揭示,一種名為CD177+的中性粒細(xì)胞亞群與血小板形成的聚集物,是驅(qū)動(dòng)NEC腸道免疫血栓形成、造成組織損傷的核心環(huán)節(jié)。


研究團(tuán)隊(duì)首先對NEC患兒與對照組進(jìn)行臨床分析,發(fā)現(xiàn)患兒普遍存在凝血時(shí)間延長、血小板減少和血小板過度激活等凝血異常。在顯微鏡下,研究者在患兒切除的腸組織中,清晰地觀察到血管內(nèi)形成了富含中性粒細(xì)胞和血小板的免疫血栓。這些血栓并非孤立存在,而是呈現(xiàn)從血管壁中性粒細(xì)胞聚集、到完全堵塞血管、再到血栓崩解嵌入壞死組織的動(dòng)態(tài)演變過程,為NEC的腸道損傷提供了直接的病理證據(jù)。

為深入探究其分子機(jī)制,團(tuán)隊(duì)利用單細(xì)胞測序技術(shù),對患兒腸道和血液中的免疫細(xì)胞進(jìn)行高精度解析。結(jié)果顯示,NEC患兒體內(nèi)中性粒細(xì)胞顯著增多,且是驅(qū)動(dòng)凝血異常的主力軍。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn),這群致病性中性粒細(xì)胞高表達(dá)CD177分子。相比其他中性粒細(xì)胞,CD177+中性粒細(xì)胞在NEC患兒的血液和腸道組織中均顯著富集,且高度表達(dá)與血小板激活、中性粒細(xì)胞胞外陷阱(NETs)形成相關(guān)的基因。

接下來,研究人員通過一系列動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí)了CD177+中性粒細(xì)胞在疾病中的核心作用。將NEC小鼠的CD177+中性粒細(xì)胞移植到健康受體小鼠體內(nèi),會(huì)直接誘發(fā)腸道損傷;反之,在NEC小鼠中敲除CD177基因,則能顯著減輕腸道炎癥、提高存活率。機(jī)制上,這些CD177+中性粒細(xì)胞與血小板黏附形成“CD177+中性粒細(xì)胞-血小板聚集物”,并大量釋放NETs——一種由DNA和抗菌蛋白組成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。這些NETs不僅直接捕獲并激活血小板,還與纖維蛋白交織成網(wǎng),加劇了微血管堵塞和組織缺血。


基于上述發(fā)現(xiàn),研究團(tuán)隊(duì)探索了針對這一通路的干預(yù)策略。在NEC小鼠模型中,無論是使用DNase I或PAD4抑制劑來降解或阻斷NETs形成,還是使用低分子肝素(LMWH),均能顯著減少CD177+聚集物的形成、降低NETs釋放,并有效改善腸道病理損傷和生存率。最后,研究團(tuán)隊(duì)在一組NEC患兒中進(jìn)行了臨床驗(yàn)證,發(fā)現(xiàn)血液中CD177+中性粒細(xì)胞及聚集物的水平與疾病嚴(yán)重程度(Bell分期)及凝血標(biāo)志物水平密切相關(guān),且在有效治療后顯著下降,展現(xiàn)出作為診斷和療效監(jiān)測標(biāo)志物的潛力。

該研究將NEC重新定義為一種免疫血栓性疾病,闡明了CD177+中性粒細(xì)胞-血小板聚集物通過NETs驅(qū)動(dòng)“炎癥-凝血”惡性循環(huán)的核心機(jī)制。這不僅為理解NEC的病理過程提供了全新框架,也提示監(jiān)測CD177+聚集物及靶向NETs通路或低分子肝素預(yù)防,可能成為未來早期預(yù)警和干預(yù)該疾病的新方向。

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