脓毒症是感染引起的全身炎症反应综合征，是导致死亡的重要原因之一。严重脓毒症和脓毒症休克患者的病死率更高。近年来寻找脓毒症标记物成为脓毒症早期诊断和预测预后的重要目标，但脓毒症复杂的病理生理和症状体征使单个生物标志物对于预测分层能力意义尚无明确定论。目前，多个生物标志物的联合应用以及将生物标志物和临床评分系统相结合进行危险分层和预测价值有很大意义。最新研究表明，内皮细胞特异性促血管生成素（Ang）酪氨酸激酶与免疫球蛋白样环表皮生长因子结构域（Tie）组成的配体-受体信号通路（Ang-Tie signing）参与脓毒症疾病的进展。该信号通路与脓毒症时血管内皮细胞损伤严重程度有潜在相关性。在脓毒症患者血清中，Ang-1降低，Ang-2和Tie-2受体升高，并且随病情的加重呈增高/降低趋势，与病情的严重程度和预后密切相关。本文就Ang-Tie信号通路在脓毒症及其他临床应用研究的最新进展做一综述。

脓毒症（sepsis）是由感染引起的全身性炎症反应综合征（systemic inflammatory response syndrome，SIRS），以炎症介质的失控性释放和过度的炎症反应为本质，进一步发展可引起多器官功能障碍综合征（multiple organ dysfunction syndrome，MODS），甚至出现多器官功能衰竭（multiple organ failure，MOF），是危重症患者的常见死因之一。严重脓毒症患者的病死率高达50%以上，且病死率还在增加，尽管现代抗生素和复苏手段的应用，但脓毒症仍是危重患者的首要死亡原因 ^[1]。脓毒性反应是一个十分复杂的链式反应，涉及复杂的全身炎症相互效应、凝血系统功能异常、基因多态性、免疫状态异常以及内皮细胞损伤等多个方面。脓毒症症状及体征的多样化和复杂的病理生理机制加重了诊断脓毒症和评估脓毒症严重程度的困难 ^[2]。

近年来脓毒症的血管内皮损伤机制成为大家关注的焦点。毛细血管内皮细胞首先接触到血液中的细菌分子而被激活，他们能够识别细菌抗原的结构域并触发炎症介质的表达 ^[3]，使细胞黏附因子增加，白细胞聚集，血管张力改变，微血管血栓形成甚至弥漫性毛细血管渗漏 ^[4]。脓毒症中最严重的血流动力学表现是高动力型休克，原因为微循环系统血流分布不均匀以及动静脉分流增加所致 ^[5]。因此，广泛的毛细血管内皮损伤对于脓毒症的加重和进展起到至关重要的作用。

毛细血管内皮损伤以毛细血管渗漏和炎症为主，在急性炎症反应中起到关键作用，当病原微生物入侵机体时，毛细血管内皮组织使机体能够迅速反应、协调努力定位、隔离和消灭病原微生物。为此，血管发生渗漏，炎症，为先天性免疫细胞和体液免疫分子提供条件到达感染部位。在脓毒症过程中，这种局部适应性反应发生在全身各处，导致严重后果，例如，大面积的肺循环的毛细血管渗漏导致ARDS，脓毒症合并ARDS的病死率高达40%。因此，血管渗漏和炎症的分子机制对于理解脓毒症疾病诊断、预后有深远意义。其中，Ang-Tie信号通路是脓毒症中血管稳态失衡的关键 ^[6]。

内皮细胞（EC）的两个主要的信号通路：一个是血管内皮生成因子（VEGFs）及其受体组成，一是由血管生成素（Ang）与Tie受体的酪氨酸激酶组成。

Ang-Tie信号通路的受体家族有两个成员，分别是Tie-1和Tie-2（TEK），他们表达于血管内皮上，是血管生成素家族的特异结合的酪氨酸激酶受体 ^[7]。通路的配体使血管生成素家族，它们包括连接Tie-2（TEK）上的Tie-1、Tie-2和Tie-4，其中以Ang-1，2为主，Ang-4很少人研究，Ang-3是Ang-4在小鼠中的同源体。Tie-2的同源体Tie-1不能与Ang直接结合，研究甚少。因此，我们研究的Ang-Tie信号通路是包括Ang-1，2与Tie-2之间的相互作用 ^[8]。

血管生成素（Ang）和内皮Tie受体调节人体血液和淋巴管的发育，以及血管的稳定性，炎症的发生，血管重塑和肿瘤血管的生成。相关动物实验证明，Ang-1，2与Tie-2受体相互作用，使体内血管生成，发挥作用时间在VEGFs通路之后 ^[9]。因此，VEGF和血管生成素共同作用形成血管，VEGF使早期血管形成，随后Ang-Tie信号通路使血管重塑、成熟，血管屏障稳定。

Ang-1表达于各种不同的细胞，包括血管周细胞、血管平滑肌细胞、成纤维细胞、巨核细胞和血小板，因激活Tie-2受体需要而为独特的多聚体结构，如四聚体 ^[10]，在Ang-1的作用下，Tie-2的酪氨酸基团发生磷酸化并快速被转运到细胞-细胞连接处，二者形成同聚体，在内皮细胞连接处发生跨膜运动。Ang-1-Tie-2复合体可能通过激活磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B（P13K/Akt），等通路引发下游的信号转导，从而抑制内皮细胞凋亡、促进内皮存活和迁移、血管生成，并且有抗炎、抗血管渗漏作用 ^[11]。

在激活的内皮细胞中，Ang-1在细胞-基质连接处激活Tie-2后形成复合体，介导基质黏附和细胞迁移 ^[12]。Ang-2由内皮细胞表达，在机体缺氧情况下以及在新生血管中表达量升高。Ang-2在内皮细胞分泌颗粒中，叫做Weibel-Palade小体，定向释放于炎症部位。Tie受体表达于血液和淋巴管内皮细胞以及某些造血细胞中，Tie-1表达受血流量和剪切力影响，在血管生成中起到一定作用。与Ang-1相比，Ang-2诱导Tie-2酪氨酸磷酸化的能力较弱，因此，当Ang-2升高时，会抑制Ang-1对Tie-2的诱导 ^[13]，因此，Ang-1和Ang-2是Tie-2受体的拮抗配体。

内皮细胞特异性促血管生成素酪氨酸激酶与免疫球蛋白样表皮生长因子结构域组成的配体-受体信号通路为Ang-Tie信号通路。它是人体在胚胎发育中调节内皮屏障完整性的重要分子机制。Ang-1，2和Tie-2在血管生成过程中起到重要作用，Ang-1促进血管的稳定性，抑制炎症反应，通过激活Tie-2受体来使血管内皮细胞存活 ^[14]，而Ang-2则是破坏血管，引起炎症，促进血管生成的作用，通过结合受体Tie-2导致血管渗漏和器官功能障碍 ^[15]。Tie-2受体在整个成人的内皮细胞表达并保持活性，具有维持毛细血管屏障功能和抗炎作用 ^[16]。近年来动物实验及小样本的临床研究发现脓毒症患者的血浆Ang-1显著下降，Ang-2显著上升，且随病情的加重呈进行性降低/增高趋势，同时揭示了Ang-1，2在脓毒症发展的重要作用，成为内皮相关的脓毒症生物标志物 ^[17]。

脓毒症患者的血管生成过程中，使内皮细胞连接失衡的蛋白升高，如Ang-2，屏障稳定蛋白下降，如Ang-1，这种Ang-2/Ang-1失衡可以表示为升高的Ang-2/Ang-1比值，Ang-1的相对匮乏和Ang-2的相对过剩有可能预示毛细血管内皮的损伤程度，从而导致严重的脓毒症的发生。在体内和体外实验表明，脂多糖（LPS）能下调Ang-1的表达和抑制Ang-1/Tie-2通路，导致内皮细胞完整性和稳定性紊乱，从而导致器官功能障碍 ^[18]。Ang-1与Tie-2结合促进内皮细胞迁移、增殖，维持血管屏障功能，Ang-1和Tie-2结合起来更能体现脓毒症患者对毛细血管破坏的防御能力。

Ang-2具有促炎作用，Ang-1具有抑炎作用。在正常人中，Ang-1的水平高于Ang-2的水平来保持血管屏障的稳定和抑制炎症的发生，但在炎症情况下，炎症促进Ang-2的释放，Ang-2与Tie-2结合引起炎症的进展和血栓的形成 ^[19]。在Ang-2缺失的腹膜炎小鼠不能引起明显的炎症反应，白细胞迁移至肺脏减少，肺血管渗漏减少 ^[20]。在慢性炎症当中，Ang-Tie信号通路涉及毛细血管重塑、血管渗漏和白细胞迁移的发生，在小鼠模型中，Ang-2生物抑制剂降低毛细血管重塑，抑制白细胞迁移和降低病情的严重程度，证明Ang-2在血管炎症介导方面作用重大 ^[21]。Ang-1的抑炎作用一部分是通过稳定血管功能实现，其次是抑制组织因子活性和表达，抑制内皮细胞的白细胞黏附因子的表达，抑制众多炎症刺激引起的白细胞黏附和内皮细胞转移来实现 ^[22]。总之，Ang-1和Ang-2在内皮炎症中起到拮抗作用，Ang-2是促炎作用，而Ang-1抑制Ang-2以及其他炎症因子的作用，Tie-2可能调节两者之间的活动。

在脓毒症中，众多实验表明，与野生型小鼠相比，Ang-2缺失的脓毒症小鼠的炎症较轻，血管渗漏程度较轻 ^[23]。最近的研究通过应用Ang-2杂合子的小鼠证明，降低的Ang-2能抑制小鼠的血管渗漏，减缓肾脏和肺脏损伤，甚至降低病死率，Ang-2不仅是疾病进程的标记物，更参与脓毒症的病理生理机制，Ang-2作用机制可能源于细胞-细胞连接的作用，以及促炎作用 ^[15]，相反，Ang-1的作用则减轻了内毒素对肺损伤的影响，增大脓毒症小鼠的存活率。在脓毒症动物模型中，Ang-1能减缓器官功能不全的进程，Ang-2与多器官功能障碍和疾病严重程度有关 ^[24]。

由于Ang-1和Ang-2在内皮屏障的重要作用和方便检测的特点，各国学者对其在脓毒症领域进行了研究。众多研究证明，Ang-1，2可作为脓毒症的生物标志物评估疾病严重程度和预测疾病预后。脓毒症患者血浆中的Ang-1显著下降，Ang-2显著升高，与健康志愿者、全身炎症反应综合征患者比较具有显著性差异。Ang-1，2水平可能存在预测脓毒症预后的价值 ^[25]。于是，研究人员针对ICU患者进行了小样本研究，他们发现随着严重脓毒症的严重程度增加，Ang-1的浓度减少，Ang-2浓度增加，Ang-1，2与严重脓毒症的28天病死率相关，同时与器官功能障碍和临床MODS评分相关，证明血管生成素在预测严重脓毒症患者严重程度和预后很有价值 ^[26]。在儿童严重脓毒症的研究结果与成人相似，将Ang-1，2和酸碱平衡指标（HCO ₃ ^-）相结合通过构建诊断模型（linear Support Vector Machine diagnostic classifier）能更好地诊断严重脓毒症的严重程度，并证明Ang-1，2的浓度变化随疾病严重程度有时间依赖性 ^[27]。进一步研究表明，高Ang-2/Ang-1比值与化疗相关发热性中性粒细胞减少症（chemotherapy-associated FN）患者发展为脓毒症休克的危险程度相关，这种比值能作为化疗后发热性中性粒细胞减少症患者发展成为脓毒症休克的早期预测指标 ^[28]。Chong等最近发现Ang-1的相对匮乏和Ang-2的相对过剩，预示着脓毒症患者毛细血管内皮损伤，严重的内皮屏障的破坏导致疾病加重 ^[29]。近年来没有关于Ang-1/Tie-2比值的相关报道。

到目前为止，关于Ang-1，2的临床研究样本量较少，入选的病例数也不多，研究场所主要集中在ICU病房，得出的结论对于急诊科收治的大量社区获得性脓毒症的患者是否适用仍然不确定，并且，至今没有Ang-2/Ang-1和Ang-1/Tie-2比值在急诊室患者危险分层以及预测预后的报道。因此Ang-2/Ang-1和Ang-1/Tie-2比值是否可以作为急诊科社区获得性脓毒症患者的生物标记物仍待探讨。

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