中性粒细胞是体内先天固有免疫的重要组成部分，其不仅能在细胞内吞噬病原体，2004年首次发现其还能在胞外形成网状结构捕获并杀灭病原，现对10年来关于中性粒细胞胞外诱捕网的研究进展作一总结。
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中性粒细胞是人体内数量最多的免疫细胞，是机体抵抗病原入侵的第一道屏障，在固有免疫应答中发挥重要作用。传统观点认为，当病原体入侵时，中性粒细胞被招募到感染部位吞噬病原体，并通过氧化瀑布以及吞噬泡液中的抗菌化合物进一步杀灭病原体。2004年Brinkmann等[1]首先发现中性粒细胞还可通过形成一种称作中性粒细胞胞外诱捕网(neutrophil extracellular traps，NETs)的胞外方式捕获并杀灭病原体，此后很多研究证实其与众多感染性疾病及非感染性疾病(如自身免疫性疾病)等有关，目前这种新的机制正成为研究热点。
在电子显微镜下NETs外围并无细胞膜样结构，而是由直径为15～17 nm的光滑纤维和直径25 nm的球状域交织成网状，这些纤维的主要组成成分是嵌有颗粒状抗菌肽的DNA、组蛋白H1，H2A，H2B，H3，H4以及弹性蛋白酶、组织蛋白酶G、髓过氧化物酶等酶类。NETs中并不含有膜蛋白CD63、肌动蛋白和微管蛋白等胞质内蛋白。只用脱氧核糖核酸酶(DNase)而无需蛋白水解酶就能使NETs分解，证实DNA是NETs的主要框架[2]。
NETs是由激活的多形核中性粒细胞(PMN)释放的DNA和抗微生物蛋白构成的网状结构，能够激活PMN的因素包括：佛波酯(PMA)、IL-8、脂多糖(LPS)以及相关病原体包括志贺氏菌、金黄色葡萄球菌、肺炎链球菌鼠、伤寒沙门菌、化脓性链球菌、白色念珠菌、结核分枝杆菌等[2,3]。整个病原微生物较单一细菌成分更容易诱导中性粒细胞产生NETs，提示NETs的形成存在多条信号通路[4]。在NETs形成过程中，中性粒细胞胞核失去了原有形态并出现常染色质和异染色质均化现象，当粒细胞核膜与胞质颗粒膜裂解，使得核内物质与颗粒内容物接触，NETs的各成分之间相互混合，最后细胞膜破裂并释放NETs，与此同时中性粒细胞死亡，这种新的细胞死亡方式被称之为NETosis[5]。此方式的主要特点是细胞核膜崩解，继之染色质解聚、胞质内抗菌蛋白释放，核内物质与胞质融合，最后中性粒细胞胞膜破裂形成NETs。故不同于以染色质固缩、核膜及细胞器膜保持完整为特点的细胞凋亡，且中性粒细胞被激活10 min后即可产生NETs，而细胞凋亡不可能这么快发生。NETosis与另外一种细胞死亡方式坏死也不同，坏死虽也有细胞核内结构的破坏，但其核膜保持完整[6]。
NETs的形成主要受下列因素影响：(1)依赖于NADPH氧化酶生成的活性氧自由基(ROS)。缺乏NADPH氧化酶的慢性肉芽肿患者用PMA刺激后不能产生NETs，但给予外源性ROS可以刺激生成[7]，在ROS中以单线态氧最为重要[8]。ROS怎样介导NETosis目前尚不十分明确，推测ROS发挥类似第二信使的作用促进下游信号转导。(2)髓过氧化氢酶(MPO)是ROS瀑布形成过程中的关键酶，MPO缺乏同样无法生成NETs[9]。(3)肽酰基精氨酸脱亚胺酶4(PAD4)在催化精氨酸残基转化为瓜氨酸时起重要作用，精氨酸转变为瓜氨酸有利于染色质的解凝，故有利于NETs形成[10]。(4)谷胱甘肽还原酶在吞噬杀灭病原体中发挥重要作用，近来发现谷胱甘肽还原酶缺乏的小鼠NETs生成明显减少[11]，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等易感性增加、清除减少、病死率上升。(5)除了ROS在介导NETs形成中不可或缺，如前NETs结构所述，组蛋白的松解及染色质的解凝也很重要。
机体发生感染时，NETs定位于感染部位并捕获病原体，在NETs结构内，局部抗菌蛋白浓度高，能有效杀灭病原体，即使不能杀灭病原体，亦可阻止感染的播散。目前NETs捕获病原体的分子机制还不清楚，可能是带阳离子的NETs与带阴离子的病原体表面之间相互吸引所致[2]。Douda等[11]发现呼吸道黏膜表面的活性蛋白D(SP-D)可以同时黏结NETs与病原体，从而增强其抗菌作用，King和Kingma[12]亦发现在SP-D缺陷的小鼠模型中，当出现内毒素血症时肺损伤明显增加，提示SP-D在NETs捕获病原体的过程中发挥重要作用。NETs不仅能捕获杀灭金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、志贺菌、伤寒沙门菌等细菌，白色念珠菌、利什曼原虫[13]亦能被杀灭。但部分病原体如肺炎链球菌[14]等可以逃避NETs的捕获，或被捕获但不能被杀灭，其原因有：(1)这些病原体能产生DNase降解DNA支架，从而破坏NETs的完整性，故DNase是细菌的重要毒力决定因素，此可能成为某些疾病的治疗靶点；(2)通过生成被摸或改变表面电荷阻止与NETs结合[15]。生物被膜是细菌耐药机制之一，某些疾病如复发性中耳炎治疗困难与此有关，Thornton等[16]的研究发现病原体形成的生物被膜含有大量来自于NETs结构中的DNA，同时NETs的产生也增加了中耳积液的黏稠度，使病原难以清除。NETs生成亦可能对机体有害，Narasaraju等[17]在流感病毒性肺炎小鼠实验模型中发现无明显中性粒细胞浸润的小鼠肺损伤轻微，而NETs表达增加的小鼠肺水肿、肺出血、低氧血症等肺损伤表现更重，急性呼吸窘迫综合征发生率明显增高。
支气管哮喘是多种细胞(如嗜酸性粒细胞、肥大细胞、T淋巴细胞、中性粒细胞及呼吸道上皮细胞等)和细胞组分共同参与的呼吸道慢性炎症性疾病，是儿童常见的慢性呼吸道疾病，其中以嗜酸性粒细胞介导多见。Dworski等[18]在20例哮喘患者支气管黏膜活检标本中发现有胞外诱捕网结构的形成，20例均有嗜酸性粒细胞胞外诱捕网(EETs)表达，其中有4例以NETs表达为主，而健康对照组仅有1例表达EETs，没有NETs生成，这些以中性粒细胞介导的哮喘患者往往激素治疗效果差，病情更重[19]。
新生儿尤其早产儿免疫功能低下，易患感染性疾病，其中中性粒细胞的免疫功能至关重要。Yost等[20]研究发现，给予炎症受体激动剂刺激PMN，与健康成人相比，足月儿中性粒细胞形成极少NETs，或生成延迟，而早产儿中性粒细胞则不能形成NETs，从而导致病原菌不能被控制或杀灭。同时，与成人相比新生儿中性粒细胞胞内杀菌效能并无明显减弱。提示新生儿中性粒细胞抗菌功能低下与形成NETs的能力低下有关。
输血相关性肺损伤(TRALI)是输血相关死亡的首要原因，一旦发生无特效治疗，目前对其生物学过程知之甚少，可能与输入抗中性粒细胞抗体或生物活性脂类引起中性粒细胞活化，从而导致内皮损伤及毛细血管渗漏有关。Thomas等[21]研究发现在TRALI患者外周血中NETs表达增加，在TRALI小鼠模型的肺泡中亦发现NETs存在，给予DNase吸入治疗可减少肺部NETs的聚集，同时可以提高动脉血氧饱和度。
在体内NETs的产生与清除维持动态平衡，如果清除延迟，NETs可能作为抗原对机体造成免疫损伤。系统性红斑狼疮(SLE)是一种自身免疫性疾病，可以产生多种自身抗体，这些抗体形成的免疫复合物可导致狼疮肾炎的发生[22]。NETs清除延迟的机制考虑：(1)体内存在DNase抑制因子；(2)抗NETs抗体阻止DNase接近NETs。另外，原发性小血管炎(SVV)的发生也与NETs密切相关，SVV是一种与抗中性粒细胞胞质抗体(ANCA)相关联的自身免疫性疾病，ANCA可刺激中性粒细胞产生NETs从而导致自身免疫反应[23]。
Clark等[24]研究发现在脓毒症患者血小板可以通过Tool样受体(TLR-4)被活化，然后与中性粒细胞结合产生NETs，与微循环中受损内皮黏附从而造成组织损伤及凝血功能异常。NETs可能为体内血栓的形成提供刺激环境和支架[25]。Brill等[26]在小鼠下腔静脉血栓模型中发现，在下腔静脉狭窄处6 h即发现有NETs结构的存在，在NETs生成部位，红细胞、血小板、血管性假性血友病因子、纤维蛋白原等黏附于NETs的DNA链上导致血栓形成。
先兆子
是一种发生于妊娠末期的严重疾病，伴有体内中性粒细胞活化和母亲血浆中游离DNA水平增高[27]，NETs可能参与导致胎儿和母亲死亡的先兆子
的发病过程[28]，先兆子
中NETs的过多产生可以解释母亲血浆中游离DNA水平增高的原因并导致患病孕妇胎盘灌流量不足。胎盘来源的合胞体滋养层微粒在体外可以诱导NETs的产生，有可能体内来自于胎盘的因素如IL-8和一些微粒，将会诱导更多的NETs生成并参与先兆子
的发病过程。
NETs作为一种新发现的重要免疫机制，其如何捕获杀灭病原体及NETs形成后下游信号转导通路有待于进一步研究，未来可能会发现越来越多的临床疾病与NETs有关，期望可以为感染性疾病、自身免疫性疾病、静脉血栓等疾病寻找新的治疗手段。
