中性粒细胞是外周血数量最多的白细胞，富含大量蛋白水解酶、溶酶体酶及抗微生物肽，是机体抵御病原体入侵的第一道防线。中性粒细胞生命周期极为短暂，一旦从骨髓释放入外周血，立即启动了程序性死亡即凋亡，随后被巨噬细胞及时清除，这种保护性机制避免了自身抗原的过度暴露。
中性粒细胞胞外捕网（neutrophilextracellular traps，NETs）是中性粒细胞一种不同于凋亡和坏死的新型死亡方式，是以核内或线粒体内DNA为骨架，负载抗微生物肽及水解酶组成网状结构，包裹及杀伤外来入侵的病原体。
但NETs形成也是一把“双刃剑”，如果过度形成或未及时清除，这种富含水解酶和DNA 的胶黏网状结构可附着于血管内皮上，引起内皮细胞凋亡，直接导致组织损伤，同时也可通过释放内源性危险信号，诱导自身免疫。
近年来，NETs的发现使中性粒细胞重新成为研究的热点，本文就NETs 形成与肾脏疾病的研究新进展做一综述。
一、NETs的形成及调控
（一）NETs的组分及释放
中性粒细胞在多种诱因刺激下活化，内含的弹性蛋白酶（neutrophil elastase， NE） 和髓过氧化物酶（myeloperoxidase，MPO）移行至核内，作用于组蛋白，导致染色质解聚，同时在精氨酸脱亚氨酶4（PAD4）作用下催化三种核心组蛋白的精氨酸残基瓜氨酸化。
解聚后的DNA丝状结构连同高度水解活性的酶类颗粒，包括多种抗微生物肽，在核膜破解后迅速释放至胞外，形成胶水状的网状结构，包裹并杀灭入侵的病原体，形成中性粒细胞除吞噬作用之外的第二种杀菌机制。
这一结果称之为中性粒细胞胞外捕网（NETs），其过程命名为NETosis。与坏死和凋亡细胞相比，NETs最显著的形态学差异是核包膜裂解，细胞核与胞质物质混合，内膜和细胞器消失，整个过程未见坏死出现。
目前发现NETs有两种方式：一种是上述提及的中性粒细胞释放细胞核内DNA 后裂解死亡，为自杀式NETosis（SuicidalNETosis）；另一种是活性的NETosis（Vital NETosis），中性粒细胞通过释放细胞核内DNA成为像红细胞一样的无核细胞，仍然保留生命活性。
这两种方式在诱导物和释放时间上有所不同。化学试剂，如丙二醇甲醚醋酸酯（PMA）诱导自杀式NETs形成需数小时；而微生物，如革兰阴性菌脂多糖（LPS）通过宿主模式识别受体能迅速诱导NETs 释放，这一过程受到血小板TLR4 的调控。
释放形式上，与自杀式NETosis通过穿透胞膜方式将网状物质释放出不同，活性的NETosis则通过DNA囊泡出芽方式从核膜中释放到胞质并与胞膜融合，无须穿透胞膜。中性粒细胞NETosis提供了宿主抵御外来病原体的杀伤武器，同时也为系统性自身免疫性疾病如何暴露自身抗原，打破自身耐受的机制探讨提供了新的线索。
（二）NETs形成的调控机制
1. 烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶（NADPHoxidase，NOX2）调控途径：
有证据显示慢性肉芽肿伴NOX2 缺陷患者或使用NOX2 抑制剂二甲苯基碘（diphenyleneiodonium，DPI）后，中性粒细胞在PMA 的刺激下不能释放NETs，提示NETs 的形成需要NOX2依赖的活性氧簇( reactive oxygen species, ROS)的产生。
新近发现NOX2 介导的NETs 形成依赖于Akt 的活化，Akt 本身可通过阻断半胱天冬酶信号作为凋亡的抑制剂，抑制Akt能使NETs形成减少而促使中性粒细胞向凋亡转变，提示Akt可能成为新的调控途径。
但随着研究的深入，发现低浓度的ROS 如过氧化氢不能导致NETs 形成；新生儿中性粒细胞具有和成人一样产生ROS 的能力但却不能形成NETs；NOX2 强有力刺激剂甲硫氨酰⁃ 亮氨酰⁃ 苯基丙氨酸（formylmerthionyl⁃leucyl⁃phenylanine，fMLP）不能导致NETs释放；IL⁃8 等前炎症介质可导致NETosis，却不能启动NOX2 活性。
呼吸道囊性病变中，NETs 的形成不依赖于NOX2 活性。HMG⁃CoA 还原酶抑制剂能够阻止中性粒细胞氧爆发，却增强NETosis对葡萄球菌的抗菌能力。还有些曲霉属真菌也能通过非活性氧依赖途径形成NETs。
这些结果提示依赖于NOX2的ROS并非是NETs形成的唯一途径，而可能只限于某些特征性疾病，提示在NETs的诱导形成过程中可能还存在其他调控途径。
2. 自噬依赖的调控途径：
哺乳动物西罗莫司靶蛋白（mammaliantarget of rapamycin，mTOR）和磷脂酰肌醇激酶⁃3（Phosphatidylinositolkinase⁃3，PI3K）通路是自噬起点的两个主要信号调节途径，西罗莫司（sirolimus）和3⁃甲基腺嘌呤（3⁃Methyladenine，3⁃MA）、渥曼青霉素（Wortmanin）可以分别通过上述两个环节进行调控。
使用mTOR的抑制剂会增加自噬形成，并通过组蛋白瓜氨酸化途径加速NETs形成。3⁃MA和Bafil A阻断自噬过程，不能阻断NOX2活性，但抑制了以染色体解聚为特征的NETs形成，有趣的是却出现了以染色体固缩为特征的典型凋亡发生，提示自噬被阻断时，导致NETs无法形成而发生凋亡。
3. 组蛋白瓜氨酸化的调控途径：
表观遗传学机制也可能与NETs的形成有关，最显著的证据是组蛋白的瓜氨酸化（Histonecitrulline），在染色体解聚为DNA过程中至关重要。
中性粒细胞能够表达高水平的PAD4，通过瓜氨酸化调控途径启动NETosis及后续反应。已有研究证明在类风湿关节炎中，NETs作为重要的瓜氨酸化自身抗原并刺激炎性反应。
有实验证实氯脒通过抑制瓜氨酸化过程中所需的PAD4而能够阻止NETs形成。在PAD4基因敲除的小鼠中发现其抗菌能力低于含有PAD4基因的小鼠，但同时发现瓜氨酸化降低了组蛋白的杀菌活性，提示PAD4主要通过增加染色体解聚促NETs形成，而并非直接增加组蛋白介导的杀菌能力。NETs形成可能与个体的易感性相关，表观遗传修饰对自身免疫的发生具有重要影响。
二、NETs与肾脏疾病
1. 狼疮肾炎（Lupusnephritis，LN）：
新近的研究提示NETs形成更能解释系统性红斑狼疮（Systemiclupuserythematosus，SLE）自身抗原暴露的机制。患者外周血细胞存在异常中性粒细胞亚群，称为“低密度粒细胞（Low⁃densitygranulocytes，LDGs）”。新近研究发现LDGs更易形成NETs，导致核内抗原、抗菌肽LL37及ds⁃DNA释放至胞外，以内源性危险信号的方式暴露在机体的免疫监视中。
抗菌肽LL37是中性粒细胞的颗粒蛋白，能够保护DNA不被胞外物质降解，通过TLR9和TLR7活化浆细胞样树突状细胞（pDC）释放INF⁃α，INF⁃α进一步导致NETs形成增加，释放更多的LL37，由此成为恶性循环。
同时，SLE患者外周血内NETs清除降低，导致自身抗原的过度暴露。DNaseI对NETs降解至关重要，推测DNaseI抑制剂或抗NETs抗体阻止DNaseI与NETs接触并削弱DNaseI的降解能力，导致NETs清除障碍。
2. 抗中性粒细胞胞浆抗体相关性血管炎（ANCA⁃associatedvasculitis, AAV）：
AAV 是以坏死性小血管炎为特征的系统性自身免疫性疾病，肾脏常受累及。在AAV患者血管及病变的肾脏中，存在NETs沉积的证据。
ANCA 活化并促进NETs 形成，富含的水解酶和DNA的胶黏网状结构附着于血管内皮上，引起内皮细胞凋亡，直接导致组织损伤。
细菌感染通过分子模拟方式打破机体免疫耐受参与AAV的发生，溶酶体膜蛋白⁃2（lysosomalmembraneprotein⁃2，LAMP⁃2）抗体作为新近发现的ANCA新亚型，人LAMP⁃2表位P41⁃49与革兰氏阴性杆菌鞭毛FimH表位P72 ⁃80 具有100%同源性，我们前期研究发现LMAP⁃2IgG可诱导中性粒细胞产生NETs。
MPO⁃ANCA通过活化的中性粒细胞诱导IL⁃17产生，而IL⁃17能通过促进T细胞表达在AAV中发挥重要作用，我们发现IL⁃17也参与了FimH所诱导的肾脏血管损伤。
NETs 又可直接递呈ANCA 抗原给树突状细胞（DC），加强DC对MPO和蛋白酶3（proteinase3，PR3）的摄取，从而激活辅助性T细胞、B细胞成熟，促进ANCA产生。
AAV患者中也存在LL37和INF⁃α水平显著升高，且在有新月体形成的患者肾脏组织中高表达。这些过程彼此关联，进而形成“NETs⁃ANCA”的恶性循环。
这一观点得到了新近研究的支持：MPO⁃IgG诱导的NETs形成增加与疾病活动性密切相关，而且同SLE患者一样，DNaseI可影响MPO⁃ANCA诱导的NETs形成，部分患者还存在针对NETs的抗体，能进一步减少NETs的降解。
血小板在NETs形成过程中的影响逐渐受到关注，AAV患者存在较多的微血栓，其血栓中含有大量NETs，特别是在疾病活动期。
一方面，血小板能够通过集聚不同类型的白细胞增强炎性介质，中性粒细胞与活化的血小板相互作用产生NETs，局部聚集的高浓度组蛋白和颗粒蛋白增加对血管内皮的毒性并促进炎性反应，导致内皮细胞死亡。
针对血小板激活和聚集的抑制剂如替罗非班、阿司匹林等以及糖蛋白IIb/IIIa抑制剂能够减少NETs形成，减轻组织损伤。另一方面，NETs形成的胶状纤维网特殊结构为血小板黏附提供“框架”，形成更加牢固的血栓。
3. 痛风性肾病（Goutynephropathy，GN）：
尿酸是嘌呤的终末代谢产物，在血液中处于溶解状态，随尿液从肾脏排出。当尿酸处于过饱和状态，则形成单钠尿酸盐结晶，以内源性危险信号的方式，刺激天然免疫系统，诱发无菌性炎症反应。
GN 为尿酸盐结晶沉积于肾脏,引起肾小管间质炎症。体外实验表明谷氨酸钠尿酸盐结晶通过依赖ROS途径激活NETosis，特别是在对痛风急性发作期和合并肉芽肿形成的患者肾脏组织切片检查时表现得更为显著。
尿酸盐结晶诱导的NETs与细菌等微生物感染作为诱因性质不同。作为理化刺激，尿酸盐所诱导的NETs不易在血浆中降解，可能是尿酸盐所形成的结晶类似有支架作用加固NETs中的DNA，使NETs持续存在加重肾脏组织损伤。
新近报道低浓度尿酸会显著抑制NOX依赖的NETs形成，然而高浓度的尿酸却出乎意料的诱导NETs形成，而不是抑制，部分NETs的形成是由NF⁃κB活化介导的，这可能与高尿酸导致的炎性反应相关。所以，临床中对有NETs参与的疾病，应更加关注其尿酸水平。
三、结语
越来越多的研究发现NETs参与炎症及多种自身免疫疾病的发生、发展。基于NETs在上述病理机制中所扮演的角色，对它的主动调节可能会成为一个新的治疗策略。
在图1可以看到NETs调控中存在反馈放大的恶性循环，包括“LL37⁃pDC⁃INF⁃α”循环、“NETs⁃ANCA”循环等，如何适时有效阻断这些循环能够避免疾病进一步恶化。
针对调控过程中关键环节的干预，如NOX2、PAD4能够阻断NETs 形成或诱导中性粒细胞向凋亡分化，以避免内源性危险信号的过度暴露。
另外，DNaseI对NETs的降解作用也有望成为治疗的靶点。随着疾病中易形成血栓等严重并发症的报道，血小板作为直接参与和调控NETs形成的重要角色逐渐受到关注，NETs参与的疾病中是否应给予抗血小板治疗有待进一步明确。
