酪氨酸磷酸酶Shp2调控血小板功能并参与血栓稳定性的机制研究

发布时间：2020-04-21 21:42

【摘要】：血小板是机体生理性止血和动脉血栓形成的重要调控细胞,血小板的功能不足或是过度活化会导致严重的出血和血栓性疾病。探究血小板活化分子机制,阐明出血或血栓性疾病的机制,能为血小板功能缺陷相关疾病提供新的治疗靶点。动脉血栓形成包括血栓的发生、发展以及稳定三个阶段,三个阶段皆主要依赖血小板活化,但其活化机制各不相同。以往的研究认为,血小板的粘附受体(GPIb-V-IX,GPVI,整合素αIIbβ3)介导血小板在破损的血管内皮基质上滚动,粘附,活化的血小板通过分泌生理刺激剂(ADP,血栓烷A2,凝血酶),促进邻近血小板激活聚集。整合素αIIbβ3调控血小板的分泌,聚集,以及血栓的粘附和稳定。而对于整合素αIIbβ3如何结合血小板的生理刺激剂,动态参与血栓稳定性的机制所知甚少。Shp2是由PTPN1I基因编码的含有两个SH2结构域的蛋白酪氨酸磷酸酶,在多种生长因子,激素及细胞因子等应答中都发挥了重要的生物学作用。PTPN11基因突变常导致努曼综合征和豹皮综合征,这些患者常伴随严重的出血、瘀斑表征。以往的研究认为,Shp2通过与血小板表面PECAM-1受体胞内段磷酸化的ITIM结合,参与抑制性的GPVI信号通路,此外,Shp2敲除小鼠血小板在纤维蛋白原表面的铺展增强,但Shp2调控血小板活化的具体机制尚不清楚,我们提出假设:Shp2通过调控整合素αIIbβ3介导的血小板活化和分泌,从而参与血栓形成和稳定过程。本研究利用基因敲除小鼠,补充了Shp2在血小板活化和血栓稳定中的未知作用。结果可以概括为以下几点:(1)在三氯化铁诱导的肠系膜动脉血栓模型中,Shp2敲除小鼠的动脉血栓阻塞时间与野生型小鼠相当,但血栓的稳定性显著提升,不稳定栓子脱落的数目降低。(2)在体外全血微灌流模拟体内不同血流速度下的血栓形成实验中,我们发现在病理流速条件下(3000 s-1),Shp2缺失血小板在胶原表面形成的血栓,稳定性显著增加且呈现为持续增长的状态;在血栓稳定实验中,Shp2缺失血小板在胶原表面形成的血栓表现为增强的剪切应力抵御能力,证明Shp2负向调控病理流速下的动脉血栓稳定性。(3)检测血小板聚集和释放功能后发现,Shp2的缺失不影响血小板在胶原、凝血酶和ADP刺激时的聚集和释放,但增加了血小板在血栓烷A2类似物U46619刺激时致密颗粒释放,且增加的二相释放特异性依赖于血栓烷A2/TP信号通路。P2Y12受体和整合素αIIbβ3的阻断,消除了 Shp2缺失血小板在U46619刺激时增强的致密颗粒释放。(4)Shp2缺失血小板在纤维蛋白原表面的铺展面积较野生型血小板增加,ADP的水解酶apyrase则有效地抑制了 Shp2缺失血小板在纤维蛋白原表面的铺展。因此,Shp2负向调控整合素αIIbβ3由外向内信号介导的血小板分泌功能。(5)在分子机制方面,我们发现Shp2抑制整合素αIIbβ3的晚期-由外向内信号,Shp2的缺失使得Akt的磷酸化水平增加,并且通过Calmodulin调控Akt磷酸化进而影响整合素ααIIbβ3介导的由外向内信号和血小板分泌功能。Calmodulin抑制剂W-7或Akt抑制剂SH-6有效地消除Shp2缺失血小板与野生型血小板在U46619刺激时致密颗粒释放的差异,以及下游Akt磷酸化水平差异。因此,Shp2影响Akt磷酸化水平,参与整合素由外向内信号和致密颗粒释放。综上所述,Shp2是参与血小板活化以及血栓稳定性的重要信号分子,Shp2不参与血栓的初始粘附和长大,但通过整合素αIIbβ3由外向内信号,继发生成的刺激剂协同参与血小板分泌和血栓稳定。
【图文】：

动脉血栓形成,凝血,途径,凝血因子

血途径参与动脉血栓提供了有效接触平面。维生素ｋ依赖的凝血因子ＩＩ、ＶＩＩ、ＩＸ、逡逑Ｘ和抗凝因子Ｃ和Ｓ通过其Ｇｌａ结构域，与血小板表面外翻的磷脂酰丝氨酸膜紧逡逑密结合９１邋（图３）。凝血因子Ｖ，作为蛋白酶的辅助因子，，但通过自身的Ｃ２结构逡逑域和ＰＳ膜结合。这些凝血因子发挥支架作用，与血浆中诸多凝血分子相互作用，逡逑增强了凝血过程９１，９２。凝血因子Ｘ９３和凝血因子ＸＩＩ９４可以直接与纤维蛋白相互作逡逑用，改变纤维蛋白凝块结构。转谷氨酰胺酶因子ＸＩＩＩ交联纤维蛋白，增加结合的逡逑稳定９５。此外，凝血因子ＸＩＩＩ交联ａ２－ａｎｔｉｐｌａｓｍｉｎ限制血纤维蛋白溶酶介导的纤维逡逑蛋白溶解１４，９６。诸多凝血蛋白和凝血蛋白催化酶受体敲除的小鼠体内体外血栓模逡逑型都表现为血栓形成障碍，血栓稳定性降低，皆提示了凝血蛋白在动脉血栓形成逡逑中的重要作用（表２）邋１９。逡逑．灥Ｖ，彳逡逑Ｔｉｓｓｕｅ邋ｆａｃｔｏｒ逦ＧＰＶ！邋

动脉血流,剪切速率,剪切率,动态

血流剪切率呈现为梯度模型，剪切率加速区域，紧接着是剪切率减速区域，可以逡逑促进血小板沉积到血栓形成的表面，在后狭窄区域形成的降低的剪切应力为血小逡逑板的累积和聚集提供了理想的流动环境（图４）。逡逑６７逡逑
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R363

【参考文献】