Science子刊:"借尸还魂"的止血血小板,李素萍/常彦忠/聂广军通过用凋亡血小板表面PS搭建天然凝血平台,在抗凝状态下也能快速堵漏


在创伤、手术、器官相关及内镜操作中发生的难以控制的出血,尤其是接受抗血小板治疗的患者,目前在临床上仍难以有效管理。

2026年5月21日,国家纳米科学中心李素萍,聂广军和河北师范大学常彦忠共同通讯在Science Translational Medicine在线发表题为Reprogrammed apoptotic platelets drive rapid hemostasis through phosphatidylserine and prostaglandin E2 signaling in preclinical models的研究论文。

该研究介绍一种从分离的血小板中通过钙离子载体A23187诱导细胞凋亡而重编程的高磷脂酰丝氨酸(PS)暴露的促凝血血小板(hPPL)衍生物,其表面富含PS,并能够驱动快速止血。

hPPL保留了与静息血小板相似的蛋白质谱,在来源于人类和大鼠的血浆及全血中,可显著促进血小板的激活与聚集;在小鼠肝损伤和猪胃溃疡出血模型中,即使在抗血小板治疗条件下,其止血效果也优于临床用凝血酶及商用止血材料(微孔多糖半球(MPH)与FIBRILLAR)。

机制上,hPPL上调了前列腺素E合酶(PTGES),从而增加前列腺素E2(PGE2)的生成及其受体3(EP3)介导的血小板激活,进而增强PS介导的血凝块形成。

本研究鉴定了一条由细胞凋亡驱动的PTGES-PGE2-EP3信号轴,该轴在小鼠和猪的出血模型中增强了PS介导的凝血过程,并将hPPL衍生物确立为一种具有转化潜力的局部止血剂,适用于器官相关出血,并在生理及凝血功能障碍条件下处理复杂内镜出血方面具有显著优势。

未经控制的出血仍是创伤护理、手术及器官相关出血以及内镜介入治疗中的重大挑战,尤其是在患有凝血功能障碍或正在接受抗血小板治疗的患者中。机械性和热凝性止血方式往往难以应用于解剖结构受限或弥漫性出血的部位,并可能导致附带损伤。

同样,广泛使用的局部止血材料——包括纱布、粉末、水凝胶和海绵——最初是为开放性手术或创伤而研发的,在需要精确、快速作用、能适应血流的止血场景中表现欠佳。

内镜应用是这些局限性的典型例子:诸如TC-325和TDM-621等制剂可能会阻碍视野、堵塞输送导管或存在异位栓塞的风险。更广泛地说,目前材料的合成性质限制了其生物相容性,延缓了降解,并且不能充分激活内源性血小板驱动的凝血过程。

这些缺点凸显了对一种具有生物活性、可溶解、快速作用的局部止血剂的需求,该止血剂能在多种临床情境下(包括但不限于内镜手术和凝血障碍性出血)表现出稳健的止血效果。

图1.hPPL能够在猪UGIB模型中实现内镜止血(摘自Science Translational Medicine

血小板在止血中发挥核心作用,它们通过暴露其表面的磷脂酰丝氨酸(PS)来快速响应血管损伤,从而促进凝血酶生成和继发性纤维蛋白形成,而这是稳定血凝块并实现有效出血控制的关键步骤。

尽管血小板具有这种公认的作用,但其促凝血潜力能否被外源性地重新编程并作为一种精确的止血剂加以利用,以克服凝血功能障碍的障碍,仍有待充分探索。作者假设,通过诱导细胞凋亡可以将分离的血小板转化为一种具有生物活性的衍生物,其特征是表面暴露高密度的PS,通过模拟和增强内源性促凝血过程来驱动快速止血。

为验证此假设,作者通过钙离子载体A23187诱导的凋亡重编程,制备了高PS暴露的促凝血血小板(hPPLs)。作者特别旨在研究hPPLs是否能够通过同时激活基于表面PS介导的凝血以及细胞内信号通路(如前列腺素E合酶(PTGES)-前列腺素E2(PGE2)-前列腺素E2受体3(EP3)轴),来绕过抗血小板治疗下内源性血小板的功能缺陷。

通过在小鼠和猪的严重出血模型中进行系统性评估,作者旨在阐明hPPLs作为应对复杂临床场景的下一代止血方式的机制基础、治疗效力和转化安全性。

参考消息:https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.aea0189


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