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背景凝血系统的激活协助了固有免疫系统功能的发挥,而免疫系统成分参与了血栓形成,这一过程被命名为免疫性血栓形成。越来越多的研究证实:除参与病理性血栓形成外,免疫性血栓是感染过程中血管内固有免疫系统的主要成分。血小板和中性粒细胞分别作为“哨兵”和“一线战士”参与了免疫性血栓形成。其中,血清素是血小板中储存最为丰富的物质之一;中性粒细胞发生NETosis 后可释放中性粒细胞外网(Neutrophil Extracellular Traps,NETs),这是中性粒细胞发挥杀伤作用的重要机制之一。本研究主要围绕血小板来源血清素对NETs形成的影响这一主题展开研究。方法本研究首先对佛波酯(Phorbol 12-myristate 13-acetate,PMA)、离子霉素和单钠尿酸盐(Monosodium Urate,MSU)刺激的中性粒细胞进行了全蛋白组学和磷酸化修饰组学分析,以初步探索NETs形成的分子机制和不同途径的NETs形成的共同作用蛋白;然后再通过体内外实验深入探索血小板来源血清素对NETs形成的影响。结果在PMA、离子霉素和MSU三个比较组(分别与对照组比较)中分别鉴定到64个、97个和141个差异调节蛋白,以及502个、367个和152个差异调节磷酸化蛋白。三个比较组的叠加分析得到9个差异调节蛋白和49个差异调节磷酸化位点(来源于41个磷酸化蛋白)。根据基因本体论注释分析,在41个差异调节磷酸化蛋白中,有23个磷酸化蛋白与细胞核相关、5个与染色体结合相关以及13个与poly(A)RNA结合活动相关。其中DEK、甲基CpG结合蛋白2和结构特异性识别蛋白1与染色体和poly(A)RNA结合活动相关。在体外实验中,本研究发现血清素通过活化5-HTR2b抑制PMA诱导的NOX依赖NETs形成;血清素对离子霉素诱导的非NOX依赖NETs形成同样有抑制作用。在对NETs形成相关机制深入研究后发现:在早期,血清素能明显降低PMA诱导的中性粒细胞活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)生成;在后期,血清素能减少PMA诱导的中性粒细胞组蛋白和核膜降解,减少组蛋白瓜氨酸化水平。随着刺激时间的延长,PMA使得中性粒细胞吞噬功能下降,但血清素维持了部分吞噬功能,并且促进了中性粒细胞向凋亡的转换。血清素对离子霉素诱导的中性粒细胞ROS生成同样有抑制作用。在体内实验中发现,在金葡菌感染小鼠模型中,给予外源性血清素后金葡菌感染小鼠的肝、肾、脾和肺组织载菌量均上升,并且肝脏中没有出现大片中性粒细胞聚集区域;在盲肠结扎和穿孔小鼠模型中,血清素转运体和色氨酸羟化酶1基因敲除小鼠早期死亡率更高。结论全蛋白组学和磷酸化修饰组学分析为NETosis的分子机制探索提供了参考。血小板对NETs调控的研究加深了我们对机体应对细菌感染/脓毒血症的机制研究的认识。