動脈粥樣硬化與炎癥反應機制的研究進展

余 芳 馮 磊

（1玉溪市中醫醫院檢驗科 云南 玉溪 653100）

（2玉溪市人民醫院檢驗科 云南 玉溪 653100）

動脈粥樣硬化（atherosclerosis，AS）是多種心腦血管疾病的共同發病基礎，嚴重危害人類健康[1,2]。在AS的發生發展過程中，氧化型低密度脂蛋白（ox-LDL）刺激單核細胞遷移到血管內皮下轉變為巨噬細胞吞噬其成為泡沫細胞，泡沫細胞刺激單核/巨噬細胞產生并釋放炎癥細胞因子腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、白細胞介素-1β（IL-1β）、干擾素-γ（IFN-γ）等，從而影響斑塊的穩定性，同時單核/巨噬細胞釋放細胞外基質蛋白酶使纖維帽變薄，泡沫細胞的凋亡會使脂質核心擴張致斑塊破裂（即易損斑塊的產生）。既往的研究認為，AS的發生時由于膽固醇的堆積，隨著研究的不斷深入，多種AS發病機制的學說不斷出現，如：內皮損傷反應學說、氧化應激學說、免疫功能異常學說等，到目前，炎癥反應學說已經逐漸受到普遍認可。研究表明，持續的慢性炎癥對血管的刺激在AS的發生及發展中起著重要的作用[3,4]。下面就炎癥反應機制致AS的研究進展進行綜述。

1.細胞外囊泡與炎癥反應

細胞外囊泡（Extracellular Vesicles,EVs）是指從細胞膜上脫落或者由細胞膜分泌的雙層膜結構的囊泡狀小體，直徑為30-2000nm之間不等，包括微囊泡（Microvesicles, MVs）和外泌體（Exosomes,Exs）。微囊泡是細胞凋亡、脫落的小囊泡，直徑約為100～1000nm，外泌體是細胞內的多泡小體，與細胞膜融合后以外分泌的方式釋放至細胞外，直徑約為40～100nm。EVs廣泛存在于血液、淋巴液、精液、乳汁等各種體液中，攜帶與細胞來源相關的多種蛋白質、脂類、DNA、mRNA、miRNA等，參與細胞間信息的傳遞、免疫調節等，與糖尿病、惡性腫瘤等多種疾病相關[5,6]。

近年研究發現，外泌體與AS的發生及發展有著密切的關系。AS的病灶中累積了大量的不同細胞來源的外泌體，包括免疫細胞源性外泌體、單核/巨噬細胞源性外泌體、樹突狀細胞源性外泌體、平滑肌源性外泌體等，在AS的發展中介導炎癥反應、氧化應激以及細胞凋亡等過程[7]。miRNAs是近年來發現的一種內源性基因編碼的長度為22個核苷酸的非編碼單鏈RNA分子，廣泛存在于多細胞真核生物中，參與轉錄后基因的表達與調控，與腫瘤的發生、免疫與炎癥反應、細胞的增殖和凋亡等密切相關[8]。最近研究表明，在AS的發生發展過程中，多種miRNAs通過與靶因子之間復雜又精細的調控機制影響著相關細胞的基因表達進程，如細胞的增殖、凋亡及炎癥因子的產生等，影響血管壁的結構及斑塊的穩定性。其中，miRNA-155是一個重要的炎癥反應調控因子。miRNA-155正常情況下表達于T細胞、B細胞、內皮細胞、單核細胞、巨噬細胞等，TNF-α、ox-LDL等的刺激均可以促進miRNA-155的表達，通過抑制其標靶分子細胞因子信號抑制因子-1（SOCS1）等進而促進STAT3和核因子-κB（NF-κB）信號通路，促進炎癥細胞因子和趨化因子，如單核細胞趨化蛋白-1（CCL2）、巨噬細胞激動蛋白1β（CCL4）等增多，并使單核/巨噬細胞遷移率增加[9]，因此認為，miRNA-155可促進oxLDL刺激的巨噬細胞產生炎癥反應。還有研究顯示，表達KLF5或加入oxLDL的平滑肌源性外泌體可上調miRNA-155的表達，此類外泌體進入血管內皮細胞后，損害內皮細胞并誘導動脈粥樣硬化的形成[10]。

MVs包裹的 miRNA-143、miRNA-150、miRNA-126、miRNA-223、miRNA-199等已經證實與動脈粥樣硬化疾病的炎癥反應相關，血漿中高濃度的MVs與動脈粥樣斑塊的不穩定性相關，可以用來預測急性冠狀動脈綜合征（acute coronary syndrome,ACS）的發生；其中MVs中miRNA-126 和miRNA-199的高水平的患者心血管不良事件的發生率較低水平者低[11,12]。

2.樹突狀細胞與血管斑塊形成

樹突狀細胞（dendritic cell，DC）是目前所知抗原提呈能力最強的抗原提成細胞，研究證實，DC可吞噬脂質（主要是氧化型低密度脂蛋白，ox-LDL）形成泡沫細胞促進AS的發展。血凝素樣氧化型低密度脂蛋白受體1 ( lectinlikeoxidized low density lipoprotein receptor-1，LOX-1) 是 ox-LDL 的主要受體之一。ox-LDL 通過LOX-1 與血管內皮細胞相互作用，引起血管內皮細胞損傷及內皮功能障礙，促進了AS的發生發展。

樹突狀細胞自然殺傷細胞凝集素群受體1（dendritic cell NK lectingroup receptor-1,DNGR1）主要由樹突狀細 胞 的 CD8α+子 集（CD8α+ subset of dendritic cells,CD8α+DCs）表達。Haddad Y[13]顯示，AS的斑塊形成過程中，凋亡壞死細胞刺激會刺激CD8α+DC產生DNGR1，可限制AS的發展；同時在實驗過程中發現，對DNGR1缺乏的小鼠高脂飲食過程中，在第5周和第7周時炎癥因子IL-10含量會顯著增加，斑塊也在不斷增大，但是在第13周后，斑塊的大小不再呈現顯著的變化，然而炎癥因子IL-10的含量確沒有減少；關于DNGR1缺乏炎癥因子IL-10含量增加的具體機制還需進一步研究。DCs進入內膜下后攝取oxLDL成為成熟DCs，向T細胞稱帝抗原肽以產生對oxLDL的適應性應答，從而降低對血管內皮細胞的損害。因此，DC在AS斑塊的形成過程中作用顯著，DC對AS斑塊炎癥發生的微環境監測可能提供新的檢測靶點。

3.炎癥標記物與斑塊不穩定性的機制研究

在AS發生發展過程中，斑塊的不穩定是導致以AS為基礎的心血管不良事件發生的基礎，而炎癥是影響斑塊的穩定及導致斑塊破裂的重要原因。炎癥因子在炎癥反應過程中起重要作用，通過對炎癥因子的檢測可以有效預測不良事件發生風險。在對炎癥標志物的研究過程中，發現基質金屬蛋白酶（MMP）是多種炎癥因子致斑塊不穩定甚至破裂的共同基礎。

MMP可釋放大量的細胞外基質成分（ECM）如纖維蛋白、彈性蛋白等，而ECM的降解與合成會影響纖維帽的厚薄程度。有研究發現，中性粒細胞源的膠原酶可通過促進ECM的降解是纖維帽變薄，促進AS斑塊不穩定性的發展。還有大量研究指出，血管緊張素Ⅱ（Ang Ⅱ）的致AS作用可以被血管緊張素Ⅱ 1型受體（ATI）拮抗劑所抑制，血管緊張素Ⅱ 1型受體自身抗體（ATIAA）也參與AS形成過程，且同時可促進MMP的釋放，進而可能造成斑塊破裂而失去穩定性。PPAP-A是一種結合鋅離子的MMP，誘導促生長因子（IGF-1）活化，促進炎癥進展并加速斑塊不穩定。病例研究和臨床研究均發現，PPAP-A的含量在心血管事件中顯著升高，但持續時間較短。血清淀粉樣蛋白A（SAA）是一種由肝臟合成的急性蛋白，并由血管平滑肌細胞、內皮細胞及巨噬細胞分泌產生。SA除可通過加強LDL趨化作用直接介導AS的發生，還可誘導MMP的產生而導致斑塊不穩定的發展。研究發現，在炎癥過程中，CRP升高與否不影響SAA對心血管不良事件的預測作用。

炎癥標記物的檢測將可以在臨床心血管病治療過程中監測病情的進展并可預測相關風險的發生。

4.一氧化氮/一氧化氮合酶與動脈粥樣硬化的發展

一氧化氮（nitric oxide，NO）不僅是一種氣體信號分子，同時也是一種血管舒張因子，主要通過環磷酸鳥苷（cGMP）途徑舒張血管；一氧化氮合酶（nitric oxide synthase，NOS）是體內NO產生的關鍵酶,其同工酶有三種亞型，誘導型一氧化氮合酶（inducible NOS,iNOS）、神經元NOS和內皮型NOS。

機體處于正常狀態時，NO主要由內皮細胞在內皮型NOS關鍵酶的作用下產生；當機體處于炎癥反應狀態時，平滑肌細胞和單核/巨噬細胞中的iNOS被激活產生NO，并同時抑制內皮型NOS的表達；兩者共同作用下，使體內NO濃度、活性和生物利用度均降低，通過cGMP途徑使細胞內游離鈣離子增多，促進血管收縮、增加血管內皮的通透性，導致內皮功能紊亂以及血管中膜的破壞，進而加速AS的形成。因此，在AS過程中，炎癥反應使iNOS的過表達致NO的分泌減少，抗AS作用減弱，而更利于AS的進程。

神經元NOS基因位于人體第12號染色體上，其活性受磷酸化、解偶聯等的影響。Sander等研究發現，當神經元NOS表達降低時血管收縮反應會增加。

Cacanyiova等的研究提示神經元NOS有降壓作用，但隨著血壓升高其作用不斷降低。且有研究發現，神經元NOS可通過產生NO增加血管內皮生長因子（VEGF）表達，促進新生血管形成，同時還能改善缺血部位的血供保護血管，從而抵抗冠心病的發展。Saraiva等的研究發現神經元NOS的減少可導致心肌功能的減弱而增加心肌梗死的病死率。

5.展望

炎癥反應機制一直是AS研究的熱點，多年來，各學者從炎癥反應機制、分子通路、炎癥因子、基因多態性等方面對其進行研究，但是炎癥反應是AS發生的始動因素還是繼發結果，是炎癥反應機制本身促進了AS的進程還是多種反應機制共同作用的結果，都還需要進一步研究。隨著對AS炎癥反應機制的研究越來越深入，加強抗炎已經成為抗AS治療的一個新方向，可是抗炎類藥物在抗AS中使用的遠期效果及負面反應，如：抗炎藥物的使用增加是否會增加感染的機會等尚不明確，促炎與抗炎的平衡不僅是炎癥反應機制的促使原因，也將是未來研究的方向。本文旨在通過對炎癥反應機制中相關環節的介紹，為臨床診療工作提供新的思路和方法。同時，隨著對EVs研究的深入，EVs將成為預測心血管不良事件的新的危險因素，也將成為心血管疾病治療的新靶點，但對于其檢測方法及準確性等尚無一致的說法，還有待更進一步的研究。總之，炎癥機制的研究終將為AS的發生發展結果提供新的評估思路。