血小板：结核肉芽肿变形巨噬细胞产生和结核病理发生的驱动剂？

Epitheliod, foam and multinucleated giant cells (MNGCs) are characteristics of tuberculosis (TB) granulomas, yet the precise genesis and functions of these transformed macrophages are unclear. In our previous research, we found that monocytes differentiated in presence of platelets (MP-Macs) gave rise to more MNGCs. Early MP-Macs are activated and readily phagocytosed mycobacteria with abundant IL-10 releasing, while fully differentiated MP-Macs shared transcriptional features with epitheliod cells and M2 macrophages with upregulated CXCL5 transcripts. In line with this, CXCL5 concentrations were significantly increased in airways of active TB patients. The platelet-specific CD42b antigen and the platelet aggregation-inducing factor PDPN were abundantly expressed by macrophages, MNGCs and epitheliod cells within granulomas. Our data indicated platelet may play a role in TB pathogenesis. In this project, we aim at deciphering the roles of platelets (PLT) as drivers of transformed macrophage differentiation during TB pathogenesis. We will characterize PLT in specimens from TB patients and use a mouse TB model to identify the effects of PLT depletion on disease outcome and pathology.Transcriptomics and proteomics studies will enable us to build PLT signalosome and select TB-specific PLT-molecular signatures. PLT-molecular targets in TB will be validated by in vitro RNAi experiments and analysis in mouse mutants. Our results will add new information about PLT functions in TB pathogenesis, and may provide information relevant for other granulomatos diseases.??? ?

以吞噬了结核菌的巨噬细胞以及各种变形巨噬细胞包括泡沫样细胞、泡沫样多核巨细胞、上皮样细胞为中心的结核肉芽肿的形成是结核病理发生的特征性标志；这些细胞一方面限制了结核菌的繁殖，另一方面又为结核菌潜伏和逃避免疫攻击提供了场所,但其分化来源尚不清楚。我们前期研究发现，血小板与人外周血单核细胞共培养，可诱导泡沫样多核巨细胞的产生增加，与结核菌细胞壁脂阿拉伯甘露糖（LAM）有协同作用；这些血小板诱导的变形巨噬细胞高表达上皮样细胞来源的CXCL5，以及免疫抑制性 M2细胞的特征性标志；与此相应，活动性结核病人肺泡灌洗液CXCL5水平明显增加，结核肉芽肿的变形细胞也表达血小板特异性抗原CD42b及与血小板聚集相关的抗原PDPN，提示血小板可能参与结核病理发生。本项目进一步从细胞、动物模型和临床标本研究血小板调节变形巨噬细胞产生的机制及在结核病理发生中的作用，研究结果将有助于对结核病发病机制的深入了解。

除参与凝血过程，维持机体稳态，血小板和凝血系统还参与炎症免疫，在肿瘤发生、病原菌感染中起重要作用。但是目前对于血小板及凝血相关因子在结核病理发生过程中的作用及机制尚无报道。本研究发现，体外血小板和外周血单核细胞共培养时，可增加分化细胞中泡沫样多核巨细胞比率，在结核菌感染刺激时，表现IL-10产生增加的免疫抑制性表型。基因表达谱分析提示，血小板诱导分化的细胞与正常分化的细胞相比，高表达上皮样细胞和M2抑制性巨噬细胞相关基因；在结核肉芽肿，免疫组化研究发现，变形巨噬细胞如上皮样细胞、巨噬细胞和多核巨细胞等表达血小板特异性CD42b分子；同时，在活动性结核病人肺泡灌洗液中也检测到CXCL5 水平较尘肺高危体检人群明显增加，与体外实验模型中，血小板诱导变形巨噬细胞的CXCL5基因高表达一致。提示血小板可能通过影响肉芽肿变形细胞的形成分化，参与结核病理产生。 .进一步基于临床资料、标本分析发现，无论在结核菌感染导致的病理损害较局限的初期，还是在病灶范围增加、痰涂片阳性的病理损伤后期，在近50种生理、生化、炎性指标中，仅有凝血及血小板相关因子及脂质代谢相关因子与病理损伤指标（干酪样坏死面积、纤维化包裹程度、痰涂片菌载量、空洞）有显著性相关，而且凝血指标与结核病理损伤的相关性受性别因素的影响最大。我们的结果提示（1）血小板或凝血因子较早参与抗结核免疫/结核病理发生，高血糖引起血小板和凝血系统预激活，可能是糖尿病合并结核病人病情严重性增加、空洞增多、耐药性增加的主要原因。（2）男性是结核病理损伤增加的危险因素。女性初治结核病人较男性病人从出现症状到就诊时间延长，对抗结核治疗反应快。性别相关因素（激素、性染色体上基因）可能通过影响血小板/凝血因子表达、活性，影响结核感染时免疫反应和病理发生过程，导致结核感染病理发生的性别差异。（3）在依据性激素水平变化，增加病人年龄跨度的分析中，发现结核病理严重性的男性偏向出现在15-74岁病人，75岁以上男女性病人在空洞发生率、痰菌量上没有显著性差异，75岁以上女性病人有病理损伤明显增加的趋势；男性空洞率随年龄的变化趋势与雄性激素水平变化一致。在女性病人，雌激素水平变化影响抗凝血酶III与空洞的相关性。本研究结果首次证实了凝血和血小板参与结核病理发生，研究为难治性结核的辅助治疗及基于人群的结核病预防、控制和精准治疗提供了启示。