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为解决脓毒症相关机制及治疗难题，中国医科大学附属第一医院研究人员开展关于组蛋白诱导肺损伤及 UFH 保护机制的研究。结果显示 UFH 可经 Ang/Tie2 通路减轻损伤，该成果为脓毒症治疗提供新思路，值得科研读者一读。
在医学的世界里，脓毒症（Sepsis）就像一个可怕的 “大反派”，每年在全球兴风作浪。它是一种严重的临床综合征，能引发多器官功能障碍综合征（MODS） 。全球每年有 5000 万脓毒症病例，死亡率高达 23%，不仅严重威胁人们的生命健康，还带来了沉重的经济负担。而急性呼吸窘迫综合征（ARDS）也不容小觑，它占重症监护病房（ICU）入院人数的 10.4%，院内死亡率约 40%。面对这两个 “狠角色”，探索它们的发病机制以及潜在的治疗靶点和策略，就成了医学研究人员们的重要使命。
在脓毒症这个 “战场” 上，组蛋白（Histones）扮演着一个特殊的角色。它是由核小体和 DNA 组成的带正电荷的核蛋白。在脓毒症发生时，组蛋白会从死亡细胞被动释放，或者作为中性粒细胞胞外陷阱（NETs）的成分主动释放出来。作为损伤相关分子模式（DAMPs）的一员，细胞外组蛋白就像一个 “捣乱分子”，能介导脓毒症和 ARDS 中的炎症反应、凝血激活以及器官功能障碍。而且，细胞外组蛋白水平越高，脓毒症患者的死亡率往往也越高，所以它成为了脓毒症研究中的重要 “目标”。
血管内皮细胞及其表面的糖萼（Glycocalyx）是人体抵御脓毒症的第一道防线。血管生成素（Ang）/Tie2 通路在维持内皮细胞稳态方面发挥着重要作用。Ang - 1 就像一个 “守护者”，作为 Tie2 的激动剂，它能磷酸化 Tie2，激活 Akt 并抑制 FOXO1，从而促进内皮细胞稳定。而 Ang - 2 则像是 “捣乱者”，作为 Tie2 的拮抗剂，它会对抗 Ang - 1 的稳定作用。研究发现，Ang - 2 是脓毒症中凝血、炎症反应和内皮功能障碍的核心调节因子，其水平与脓毒症的严重程度正相关，还能预测脓毒性 ARDS 患者的预后。因此，Ang/Tie2 通路成为了脓毒症治疗的一个潜在重要靶点。
普通肝素（Unfractionated heparin，UFH）是一种常用的抗凝剂，但它还有很多 “隐藏技能”，比如抑制炎症、调节免疫反应以及保护内皮糖萼。此前，虽然有研究从不同方面探索了组蛋白的毒性和 UFH 的保护作用，但具体机制仍不明确。为了揭开这些谜团，中国医科大学附属第一医院的贾殷、池雅文、刘丹燕、李兴华和李旭等研究人员，在《Journal of Inflammation》期刊上发表了题为 “Unfractionated heparin attenuated histone - induced pulmonary endothelial glycocalyx injury through Ang/Tie2 pathway” 的论文。他们发现，UFH 可以通过 Ang/Tie2 通路减轻组蛋白诱导的肺损伤和肺内皮糖萼降解，这一发现为脓毒症的治疗带来了新的希望。
研究人员为了开展这项研究，用到了几个关键技术方法。首先，他们将 24 只 8 - 12 周龄、体重 20 - 25g 的雄性 C57BL/6 小鼠随机分成对照组、组蛋白组和组蛋白 + UFH 组。然后通过尾静脉注射的方式给小鼠用药，之后在特定时间点将小鼠麻醉并处死，获取肺组织。他们用了苏木精 - 伊红（HE）染色和免疫组织化学（IHC）技术来观察肺组织的病理变化；通过测量肺组织的湿重 / 干重比和肺水含量来评估肺水肿程度；利用免疫荧光技术检测内皮细胞中 syndecan - 1 和血栓调节蛋白（TM）的表达；运用定量实时聚合酶链反应（qRT - PCR）检测相关基因的 mRNA 表达水平。
下面我们来看看研究都有哪些重要发现。
- UFH 减轻组蛋白诱导的肺组织学损伤：研究人员对小鼠肺组织进行 HE 染色后发现，对照组的肺泡完好无损，没有红细胞或炎症细胞浸润，就像一个平静的小天地。而组蛋白组的肺泡壁增厚，结构变得模糊不清，还伴有肺泡充血、水肿，间质组织中大量炎症细胞浸润，这表明组蛋白引发了急性肺损伤，肺泡这个 “小天地” 被搅得一团糟。不过，在组蛋白 + UFH 组，肺泡结构基本恢复完整，肺泡壁只是局部增厚，炎症细胞浸润也减少了，说明 UFH 成功缓解了组蛋白导致的急性肺损伤。肺损伤评分也进一步证实了这一点，组蛋白造成了严重的肺损伤，而 UFH 改善了这种损伤。
- UFH 减少组蛋白诱导的肺渗漏：研究人员通过测量肺组织的湿重 / 干重比和肺水含量来评估肺水肿情况。结果显示，注射组蛋白后，肺水肿程度明显增加，就像肺泡里进了很多 “水”，变得 “湿漉漉” 的。而经过 UFH 治疗后，组蛋白诱导的肺渗漏显著改善，肺泡又慢慢恢复了干爽。这表明 UFH 能有效减轻组蛋白引起的肺水肿，让肺泡恢复正常状态。
- UFH 缓解组蛋白诱导的肺内皮损伤：当内皮细胞受损时，血管性血友病因子（vWF）的表达会增加。免疫组织化学染色结果显示，组蛋白组中 vWF 表达增加，而组蛋白 + UFH 组中 vWF 表达明显下降。TM 不仅能抑制血栓形成，还是内皮细胞损伤的生物标志物。研究发现，组蛋白使内皮细胞中 TM 的表达降低，而 UFH 治疗后这种情况得到了逆转。此外，通过对内皮细胞特异性生物标志物 CD31 和 TM 进行双重免疫荧光染色，进一步证实了各组之间内皮细胞生物标志物表达水平的差异。这些结果都表明，UFH 能有效地保护小鼠肺内皮细胞免受组蛋白的损伤。
- UFH 减轻组蛋白诱导的糖萼脱落：免疫荧光结果显示，与正常细胞相比，组蛋白组内皮细胞中 syndecan - 1 的荧光强度显著降低，这意味着糖萼大量脱落。而在组蛋白 + UFH 组，脱落的糖萼得到了恢复。研究人员还对 CD31 和 syndecan - 1 进行双重免疫荧光染色，进一步确认了内皮糖萼损伤的发生和修复情况。这说明 UFH 能够减轻组蛋白诱导的糖萼脱落，保护内皮糖萼的完整性。
- UFH 改善组蛋白诱导的相关基因 mRNA 表达异常：为了评估组蛋白对内皮细胞的损伤程度，研究人员检测了 syndecan - 1、TM 和肝素酶（HPA）的 mRNA 表达。同时，为了探究 Ang/Tie2 通路在组蛋白诱导的内皮损伤中的作用，他们还检测了 Tie2、Ang - 1 和 Ang - 2 的 mRNA 表达。结果发现，组蛋白显著降低了 syndecan - 1 和 TM 的 mRNA 表达，同时增强了 HPA 的 mRNA 表达。与对照组相比，组蛋白组中 Tie2 和 Ang - 1 的 mRNA 表达下降，而 Ang - 2 的 mRNA 表达增加。不过，UFH 的使用逆转了这些由组蛋白引起的变化。这表明 UFH 改善了组蛋白诱导的内皮糖萼损伤，并且 Ang/Tie2 通路可能参与了这一过程。
在研究结论和讨论部分，研究人员发现，组蛋白会导致小鼠急性肺损伤，破坏内皮糖萼，增加内皮细胞通透性，并且通过 Ang/Tie2 通路发挥毒性作用。而 UFH 则能减轻组蛋白对 Ang/Tie2 通路的影响，改善组蛋白诱导的糖萼脱落。这是首次有研究证明 Ang/Tie2 通路与组蛋白诱导的急性肺损伤以及肺内皮糖萼降解有关。
脓毒症治疗困难，组蛋白作为脓毒症发展中的重要介质，其细胞外水平与脓毒症严重程度正相关。细胞外组蛋白通过多种方式发挥毒性，包括损伤内皮细胞、促进炎症反应、诱导氧化应激等，这些最终会导致 MODS 甚至死亡。因此，针对组蛋白的毒性作用进行干预非常重要。本研究中，UFH 减轻了组蛋白诱导的炎症和内皮糖萼脱落，为 UFH 在脓毒症治疗中对抗组蛋白毒性提供了理论依据。
内皮细胞和糖萼是脓毒症中的重要防线，TM 作为内皮损伤的标志物，其表达减少会导致血栓形成和器官功能障碍。糖萼的破坏会引发一系列不良后果，如血管屏障受损、炎症反应加剧等。而 Ang/Tie2 通路在脓毒症的发病机制中起着关键作用，Ang - 1 和 Ang - 2 通过 Tie2 受体调节内皮细胞的状态。临床研究表明，循环 Tie2 水平和 Ang - 2/Ang - 1 比值与脓毒性 ARDS 患者的预后相关。本研究证实了组蛋白可能通过 Ang/Tie2 通路导致小鼠急性肺损伤和肺内皮糖萼脱落，而 UFH 可能通过调节该通路保护内皮细胞和糖萼。
虽然这项研究取得了重要成果，但也存在一些局限性。比如没有使用 Tie2 激动剂或 Ang - 2 抗体来确定 Ang/Tie2 通路的具体作用机制，实验仅在组蛋白注射后的一个时间点（4h）进行观察，未来需要多个时间点研究其动态变化，并且只研究了肺组织，还需要对其他组织和血液样本进行进一步研究。
不过，总的来说，这项研究意义重大。它揭示了 UFH 通过 Ang/Tie2 通路改善组蛋白诱导的肺损伤和内皮糖萼脱落的机制，为脓毒症的治疗提供了新的理论基础。UFH 具有多种生物活性，有可能成为脓毒症治疗的新策略，为攻克脓毒症这个医学难题带来了新的希望。
