中性粒细胞是外周血白细胞中最丰富的细胞类型，是机体先天免疫的重要组成部分。为了应对感染，它在感染部位募集多形核中性粒细胞（PMN），并通过 3 种主要策略抗击微生物，包括吞噬作用、脱粒和中性粒细胞胞外诱捕网（neutrophil extracellular traps，NETs）。NETs 是染色质纤维与颗粒衍生的抗菌肽和酶混合的网状结构，在细胞外捕获和杀死细菌，这是近年来发现的一种特殊抗菌机制。近年来发现，NETs 参与多种炎性疾病的发病机理，明确其调控机制，将有助于改善炎性疾病患者的病情。本研究现就 NETs 的构成、形成/降解因素及其在炎性疾病发病机制中的应用作一综述。

1   NETs 的构成

NETs 是被多种微生物（细菌、真菌、病毒及其产物）刺激活化的中性粒细胞，在炎症介导、活性氧（reactive oxygen species，ROS）和细胞之间的相互作用下，释放到细胞外的一种胶水状的网状结构。它以 DNA 为骨架，内含多种杀菌蛋白，如中性粒细胞弹性蛋白酶（NE）、髓过氧化物酶（MPO）、组蛋白等，伴染色质的去致密化，能包裹并杀灭病原体^[1]。

2   NETs 的关键成分及功能

NETs 不仅可以诱杀病原微生物，还可诱发组织损伤。NETs 能够发挥的作用与其组成成分密切相关。

胞外 DNA 是 NETs 的主要骨架，DNA 也被认为是损伤相关识别分子模式（DAMPs）^[2]，已经证明，纯化的 DNA 可以结合并激活接触系统的因子Ⅺ和因子Ⅻ，甚至在没有血小板的情况下促进凝血酶产生。NETs-组蛋白是在物种间高度保守的核的伴侣蛋白，不仅具有杀灭微生物特性，而且对真核宿主有毒性作用，可直接导致上皮细胞和内皮细胞损伤和死亡。组蛋白还充当 DAMPs，以未知的机制通过 Toll 样受体，刺激核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白 3（NLRP3）炎性小体或诱导钙流入未知的靶细胞^[3]，从而诱发急性胰腺炎（AP）。而精氨酸脱亚氨酶 4（PAD4）介导的组蛋白瓜氨酸化是 NETs 产生的关键环节^[4-5]。血液中有 95% 的 MPO 来源于 PMN，其水平及活性变化代表着 PMN 的功能和活性变化。MPO 可利用 H₂O₂ 和氯离子产生次氯酸盐以杀灭吞噬的细菌，能与 ROS 相互作用产生 NETs，还能破坏胞外多种靶物质，如肿瘤细胞、毒素、血小板等，调节机体的炎症反应；另外，MPO 能与 DNA 牢固结合形成复合物，有效保护 DNA。高迁移率族蛋白 1（HMGB1）是一种高度保守的具有关键功能的核蛋白，参与 DNA 结合、转录的调节和修饰。细胞外 HMGB1 刺激趋化性细胞因子产生，并具有促炎作用^[6]。中性粒细胞弹性蛋白酶可分解中性粒细胞所吞噬的外源性有机分子，降解胞外基质蛋白质，如层黏连蛋白、纤维连接蛋白、多种膜蛋白、血浆蛋白等，裂解多种炎症介质及受体，如 TNF-α、IL-8、IL-6、IL-8R 及 IL-6R。NE 还可以抑制组织因子，促使血管纤维蛋白形成^[7-9]。还有研究^[10]表明，NETs 上旁路途径的关键成分，包括补体 P 因子及补体 C3 均可将其捕获的病原微生物呈递给其他具有杀菌作用的细胞，以控制机体炎症的发展。

3   NETs 形成的刺激和降解因素

NETs 的形成是中性粒细胞的一种不同于细胞坏死和凋亡的新型的细胞死亡方式，这个过程又被称为中性粒细胞胞外诱捕网过程（neutrophil extracellular traposis，NETosis）^[11]。其特征在于染色质去浓缩、膜破裂及释放具有杀菌功能的基于 DNA 结构的 NETs。除此之外，嗜酸性粒细胞、肥大细胞和单核细胞/巨噬细胞也可形成 NETs^[12-14]。

然而，NETs 形成的方式会因刺激或降解因素的不同而不同。

3.1   刺激因素

Ullah 等^[15]研究表明，肺炎球菌是依赖于自噬的中性粒细胞形成 NETs 的有效刺激物。肺炎球菌以经典的Ⅲ型磷脂酰肌醇-3 激酶（PI3K）依赖的方式、肺炎球菌溶血素以自噬基因 Atg5 依赖的方式在人嗜中性粒细胞中诱导自噬，从而促使广泛的 NETs 形成。其形成过程不受肺炎球菌溶血素的影响，但 NETs 捕获和吞噬细菌能力受其限制，且 NETs 形成严重依赖于自噬。研究^[16]发现，中性粒细胞活化释放的 P-选择素或可溶性 P-选择素通过与抗 P-选择素适体或抗 P-选择素糖蛋白配体-1 结合，而促进 NETosis 过程。可溶性免疫复合物是 NETs 形成的诱导剂。人中性粒细胞组成型表达 2 种抗体受体（也是 IgG 分子的 Fc 受体家族的成员），即 FcγRⅡa（CD32a）和 FcγRⅢb（CD16b）。FcγRⅢb 是固定的免疫复合物诱导 NETs 所形成的受体^[17]。Alemán 等^[18]研究发现，FcγRⅡa 交联不促进 NETs 形成，交联其他受体如整合素也没有促进 NETs 的形成；相反，FcγRⅢb 交联诱导与佛波醇 12-肉豆蔻酸酯 13-乙酸酯（PMA）刺激类似的有效 NETs 形成。然而，已证实，FcγRⅢb 促进可溶性免疫复合物的内吞作用，此外，FcγRⅡa 在体内促进 NETs 形成^[19]。目前，关于 FcγRⅡa 是否促进 NETs 的形成仍存在争议。

3.2   降解因素

Vong 等^[20]研究表明，益生菌鼠李糖乳杆菌菌株 GG 抑制 PMA 和金黄色葡萄球菌诱导的 NETs 形成；此外，益生菌鼠李糖乳杆菌菌株 GG 具有强大的抗氧化活性：抑制中性粒细胞中应激性活性氧的产生及其吞噬能力，同时保护细胞免受细胞毒性。有研究^[21]发现，鲍曼不动杆菌抑制了中性粒细胞的粘附能力，从而抑制了 PMA 诱导的细胞凋亡和 NETs 形成。研究^[22]证实，在银屑病中，富马酸二甲酯以谷胱甘肽和超氧化物依赖性方式抑制 PMA 诱导的 NETs 形成。

4   NETs 在炎性疾病发病机制中的应用

4.1   NETs 与脓毒症

脓毒症是全人类死亡的重要原因，主要特征是炎症反应过度。O’Brien 等^[23]研究发现，NETs 的诱捕功能限制了细菌传播，防止脓肿变成菌血症或将组织感染局限于局部部位。Park 等^[24]在进一步评估脓毒症小鼠模型中嗜中性粒细胞自噬增强的作用时发现，从存活的脓毒症患者中分离的中性粒细胞呈现自噬诱导的增加，并且响应于随后的 PMA 刺激，从而引发 NETs 形成；相比之下，从未存活的脓毒症患者中分离出的中性粒细胞显示出自噬和自噬失调，说明 NETs 形成依赖于自噬机制；NETs 的形成与静脉血栓栓塞（VTE）风险呈正相关，脓毒症期间的全身性炎症引起中性粒细胞释放 NETs，并增加 VTE 风险。早期抗凝（6 h 内）可减少 NETs 释放，并可改善脓毒症患者的凝血功能障碍^[25]。Chen 等^[26]的研究证实，NETs 衍生的 HMGB1 通过晚期糖基化终末产物受体（RAGE）和依赖于发动蛋白的信号传导，触发了一个内部巨噬细胞（Mφ）极化的分子事件，引起巨噬细胞 Mφ 增多，进而加重脓毒症的炎症反应。上述研究提示，NETs 可能成为脓毒症患者潜在的治疗靶点。

4.2   NETs 与抗中性粒细胞胞浆抗体（ANCA）相关血管炎

ANCA 相关血管炎是一种易复发的慢性疾病，常累及肺、肾等重要器官。尽管给予了免疫抑制，其发病率和死亡率仍然很高。MPO-ANCA 是 ANCA 相关血管炎主要的致病性抗体。MPO-ANCA 可诱导 TNF-α 引发的中性粒细胞 NETs 形成^[27-28]，然而 NETs 的过量形成具有不利影响，例如诱导宿主产生 ANCA。因此，NETs 和 ANCA 之间可以形成“ANCA-NETs 反馈恶性循环”。ANCA-NETs 的恶性循环有助于这种疾病的复发。Hasegawa 等^[29]采用免疫荧光染色技术发现，肾小球和皮肤动脉中存在 NETs，病理学结果表明，MPO-抗中性粒细胞胞浆抗体（AAV）和（或）柯萨奇病毒（CV）导致 NETs 形成，引起致命的系统性血管炎。有研究^[30]证实，MPO-ANCA 的亲和力与肾 NETs 形成及与显微镜下小血管炎患者的疾病活动性有关。Takeuchi 等^[31]的研究结果表明，与注射载体的对照组小鼠相比，在 CL-脒处理的小鼠中，其腹膜中的瓜氨酸化组蛋白 H3（CitH3）和血清 MPO-ANCA 滴度均显著降低。说明 NETs 过量形成可能与体内 MPO-ANCA 产生有关，而精氨酸脱亚氨酶 4（PAD4）抑制剂可抑制 NETs 形成和 MPO-ANCA 产生。还有研究^[32]发现，在 6 例 MPO-ANCA 阳性显微镜下型多血管炎（MPA）伴有小动脉血管炎患者中存在 NETs，且其水平高于 ANCA 阴性患者，而在患有类风湿关节炎（RA）的血管炎性神经病患者或具有慢性炎性脱髓鞘性多发性神经病变的患者中未发现 NETs；在 MPA 患者的周围神经系统以及肺和肾中也观察到 NETs。上述结果表明，NETs 可能参与 MPA 神经病变的发病，降低 NETs 水平可缓解 MPA 病情，提示以 NETs 为靶点，可能为 MPA 提供一种新型的治疗手段。

4.3   NETs 与 AP

AP 是多种病因导致的以胰腺内胰蛋白酶原过早激活、引起腺泡细胞坏死，从而导致自身组织损伤的炎症性疾病，目前仍然缺乏针对 AP 的一种特殊疗法。引起炎症反应发生及加重的关键在于炎症介质和胰蛋白酶的释放不当^[32]。Murthy 等^[33]在自噬抑制剂氯喹（CQ）介导的 NETs 抑制对不能形成 NETs 和 PAD4 缺陷的小鼠胰腺炎模型和人类的研究中，荧光显微镜下观察到了分离的 NETs 形成，并且在小鼠血清和相关的人类患者血清样本中检测了包括游离 DNA、CitH3 和 MPO-DNA 耦联物在内的 NETs 的生物标志物。结果显示，与野生型对照相比，CQ 治疗后 PAD4 缺陷小鼠胰腺炎的严重程度降低，存活率提高；此外，重症急性胰腺炎患者的游离 DNA 和 MPO-DNA 耦联物水平升高，与 NETs 一致；CQ 显著降低了小鼠胰腺炎模型的血清游离 DNA 和 CitH3 水平，提高了胰腺炎模型小鼠的存活率。该研究说明，CQ 抑制 NETs 后可降低 AP 的严重程度，提高生存率。Merza 等^[34]观察到了 AP 小鼠模型胰腺组织中 NETs 形成以及血浆中游离 DNA 和组蛋白的增加，同样再注射 L-精氨酸后观察到，NETs 和组蛋白能够诱导腺泡细胞胰蛋白酶的形成以及转录-3 因子的激活。说明 NETs 的形成参与 AP 的发生和发展，且可调控 AP 小鼠组织炎症和损伤。另外，Merza 等^[34]还发现，注射 DNase Ⅰ 后中性粒细胞浸润减少，胰腺和肺部组织损伤和炎症减轻，血淀粉酶、巨噬细胞炎症蛋白-2、白细胞介素 6 及 HMGB1 均下降，证实了 NETs 可在体外激活胰蛋白酶原，DNase Ⅰ 可降解胞外 DNA 及多种炎症介质 ［C-X-C 结构趋化因子配体 2（CXCL2）、IL-6、HMGB1 及基质金属蛋白酶 9］ 的浓度，降低中性粒细胞局部和全身浸润，以及腺泡内胰蛋白酶原的激活，通过中性粒细胞耗竭或抗中性粒细胞抗体以降低 NETs 水平，从而进一步减轻局部腺泡损伤和全身炎症，可能成为新的治疗策略。Szatmary 等^[35]研究发现，游离组蛋白在胰腺炎组织中大量存在，荧光素标记的组蛋白加重实验 AP 小鼠的损伤；组蛋白可在钙依赖下引起电荷和浓度依赖的质膜渗漏和胰腺腺泡细胞的坏死。该研究证实，AP 组蛋白的系统释放集中在胰腺内，加重了组织损伤。循环组蛋白可能是有意义的生物标志物和临床 AP 的治疗目标。Madhi 等^[36]研究发现，Cl-脒有效地减少了与中性粒细胞衍生的颗粒蛋白弹性蛋白酶和 CitH3 共定位的 DNA 结构，表明 PAD 调节严重 AP 中的 NETs 形成。综上提示，NETs 极有可能成为未来 AP 潜在的治疗靶点。

除此之外，炎症性肠病（IBD）是一种病因不明的慢性肠道炎症，主要包括克罗恩病（CD）和溃疡性结肠炎（UC）。Cao 等^[37]研究发现，与非活动期 UC 或 CD 患者相比，活动期 UC 或 CD 患者的游离 DNA、核小体和 NETs 的形成（MPO-DNA 复合物）水平明显升高，NETs 释放更多；接受 DNase Ⅰ 治疗小鼠的体质量减轻，疾病活性指数下降，存活率提高，结肠长度缩短，炎症表现减少，从而避免了葡聚糖硫酸钠（DSS）诱导的结肠炎；此外，MPO 水平也明显下降，表明 DNase Ⅰ 下调了 DSS 诱导的结肠炎的中性粒细胞浸润。该研究表明，NETs 对 IBD 的发病有一定的促进作用，DNase Ⅰ 可降解 NETs，从而减轻其所诱发的炎症性表现，提示以 DNase Ⅰ 和 NETs 的成分为靶标的靶向治疗在未来可能成为治疗 IBD 的新方法。Mohanty 等^[38]研究发现，在脑膜炎大鼠模型中临床肺炎链球菌株诱导了脑脊液 NETs 的形成；并且进一步研究发现，脑脊液中 NETs 的形成促进肺炎链球菌存活并扩散到其他器官；使用 DNaseⅠ 干扰 NETs 可显著降低细菌负荷，证明 NETs 在体内有助于肺炎链球菌性脑膜炎的发病。该研究结果提示，DNaseⅠ 可为肺炎链球菌引起的急性细菌性脑膜炎提供重要的治疗靶点。

5   小结和展望

随着近十多年来对 NETs 的研究的深入，越来越多的证据表明，NETs 参与相关疾病的病理生理过程，但是其具体调控炎性疾病的机理尚不明确。NETs 是机体先天免疫系统的重要部分，在介导炎症反应和免疫应答方面发挥着举足轻重的作用。它正如一枚硬币的两面，既能诱捕和杀灭入侵的病原微生物，又能加重组织器官的损伤。未来随着进一步的研究，相信针对 NETs 为靶点的治疗策略将为临床工作提供新的思路。

重要声明

利益冲突声明：本文全体作者阅读并理解了《中国普外基础与临床杂志》的政策声明，我们没有相互竞争的利益。

作者贡献声明：杜建，分析或解读文献，撰写文章，并对学术诚信负责；邓弘扬，对该文的内容做了重要修改，对文章学术诚信负责；邵子玮、韩文峰和张有成，对该文内容进行修改；徐小东，对文章构思提供指导，对文章重要内容进行修改，并同意最终论文公开发表。