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匹兹堡大学新闻

对血凝块的研究可以更好地控制战场内外的出血

本文由真主安拉Katsnelson执笔,改编自皮特医学杂志2018年春季号。

血小板——人体内部的创可贴——是强大的变形器。这些细胞碎片仅占人类血液的1%到2%,它们以微小的凸出圆盘的形式在循环系统中漫游。当它们感觉到血管受到损伤时,就会回到受伤的地方,附着在血管壁上,撞到众所周知的超人电话亭上,变成粘糊糊的触手状小团。通过一系列的分子信号,这些现在激活的血小板与蛋白质缠绕在一起,阻止血液流动。

不过,有时这个关键的系统会出现故障。以创伤为例,创伤是45岁以下人群的主要死因。在大约四分之一的创伤患者中,身体止血的能力崩溃了。大约40%的创伤患者死于出血。

具有讽刺意味的是,那些在急性损伤中幸存下来的人必须与一个相反的担忧作斗争:被激活的血小板往往比表面上看起来粘的时间更长,从而大大增加了血栓的风险。

“最令人难以置信的令人沮丧的事情之一是创伤外科医生复活一个人从死亡的边缘,让他们通过的恶性循环无法止血,然后让他们三天后死于一个血块,”马修·d·尼尔说(MED 06, 14, 15),手术和重症监护医学助理教授在匹兹堡大学的。

尼尔认为,这两个极端之间的波动是由血小板和调节炎症的先天免疫系统之间的损伤诱导信号引起的。去年秋天,他的实验室获得了美国国家普通医学科学研究所(National Institute of General Medical Sciences) 180万美元的资助。他被选为最大化研究人员的研究奖,以阐明这种信号,并解决它引起的主要临床问题。

尼尔和他的同事们的目标是基于2015年发表在《临床调查杂志》上的研究结果;这些研究表明,激活的血小板表达了一种打开炎症闸门的分子。反过来,同样的分子使血小板保持其粘性和激活状态。

研究人员早就知道创伤会引发炎症,但这项研究提供了一些最明确的证据,表明血小板不仅有助于止血。

尼尔说:“我认为血小板在整个炎症级联反应中的参与真的非常令人惊讶。”

Neal in a dark suit coat, light blue collar shirt, and light tie现代创伤护理与先天免疫系统的进化失衡。今天的外科医生也许能够把我们从进化无法解释的可怕环境中拯救出来,比如多重枪伤或车祸。但这种医学魔力并不总是完全适合免疫反应:尼尔解释说,血小板可以保持过度活跃,“在它们不应该在的地方做它们的日常工作。”

Neal和他的同事想要更清楚地了解影响血小板的先天免疫信号通路,以及这种信号通路是如何导致血栓形成的。在最近发表在《科学报告》上的一项研究中,研究人员将表明,血小板与被称为中性粒细胞的免疫细胞之间的相互作用加快了这些通路的形成,并随之加速了血栓的形成。

研究小组还在研究创伤后血小板的变化。他们希望找出血小板的特征,这些特征定义了血小板的子集,这些子集是血栓形成的麻烦制造者。

尼尔说,这种对血小板的深入了解可能产生许多医学益处。去年10月,他与凯斯西储大学(Case Western Reserve University)的生物工程师阿尼尔班•森•古普塔(Anirban Sen Gupta)合作,获得了美国国防部的一笔额外拨款,用于制造可用于战场或偏远地区的人造血小板。根据最近发表的两项研究,他们开发的这种物质似乎可以在动物模型中限制失血。

该基金还资助了一项纳米技术项目,该项目旨在创建一种分子无人机,可以瞄准激活的血小板,并提供一种药物,可以调节它们的免疫信号,从而调节它们的凝血潜能。这样,尼尔说,“我们可以让血小板正常工作,但减少其负面影响。”

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