董耀輝,胡 鋼
(長江大學(xué)荊州臨床醫(yī)學(xué)院 荊州市中心醫(yī)院心血管內(nèi)科,湖北 荊州 434020)
白細(xì)胞介素-17、單核細(xì)胞CD36和Th1細(xì)胞因子與冠狀動脈粥樣硬化關(guān)聯(lián)研究的新進(jìn)展
董耀輝,胡 鋼
(長江大學(xué)荊州臨床醫(yī)學(xué)院 荊州市中心醫(yī)院心血管內(nèi)科,湖北 荊州 434020)
IL-17、單核細(xì)胞CD36和TNF-α是一些具有多種生物學(xué)效應(yīng)的細(xì)胞因子,在冠狀動脈粥樣硬化中發(fā)揮著重要作用,是冠狀動脈事件重要的預(yù)測因子。綜述了IL-17、單核細(xì)胞CD36和TNF-α在冠狀動脈粥樣硬化中的作用的研究進(jìn)展。
冠心?。话准?xì)胞介素-17;單核細(xì)胞CD36;Th1細(xì)胞因子
冠心病(Coronary Heart Disease,CHD)是指冠狀動脈發(fā)生粥樣硬化,使血管腔狹窄或阻塞,和(或)冠狀動脈發(fā)生痙攣,引起心肌缺血、缺氧或壞死而導(dǎo)致的心臟疾病,是世界范圍內(nèi)危害人類健康的重大疾病之一。心血管疾病已經(jīng)成為發(fā)達(dá)國家首要的死亡原因,而且正快速成為發(fā)展中國家的第一殺手[1]。冠狀動脈粥樣硬化是引起冠心病的主要病因,以血管平滑肌細(xì)胞增生和血脂沉積,進(jìn)而形成粥樣斑塊為特征。動脈粥樣硬化同時也是一種慢性炎癥性疾病,炎癥反應(yīng)參與在動脈粥樣硬化發(fā)生及發(fā)展的各個階段之中[2]。白細(xì)胞介素-17 (Interleukin-17,IL-17)、單核細(xì)胞CD36和Th1細(xì)胞因子在動脈粥樣硬化的炎癥過程中起著重要作用。臨床研究證明,IL-17、單核細(xì)胞CD36是反映動脈粥樣硬化演進(jìn)的重要標(biāo)志物,且對遠(yuǎn)期心血管事件具有重要的預(yù)測價值。IL-17、單核細(xì)胞CD36和Th1細(xì)胞因子介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)與冠狀動脈粥樣硬化的關(guān)系已成為近年來研究的熱點。
IL-17是在激活的T細(xì)胞雜交瘤中首次被發(fā)現(xiàn)的,與其相關(guān)的蛋白被統(tǒng)一命名為IL-17。而人的IL-17則是由155個氨基酸組成的分子量約為15~22KD的同型二聚體,其N端為信號多肽。IL-17的結(jié)構(gòu)非常特別,與已知的其它IL和已知的其它蛋白結(jié)構(gòu)上無相似性。目前已知的IL-17至少有6種, 除了IL-17外,還有IL-17B、IL-17C、IL-17D 、IL-17F和IL-17S。 IL-17 的C末端有70個氨基酸結(jié)構(gòu),其在整個脊椎動物進(jìn)化過程中高度保守[3]。人類的IL-17主要從激活的CD4+T記憶細(xì)胞產(chǎn)生,且在CD4-、CD8-、TCR+、嗜酸性粒細(xì)胞中也有表達(dá)[4]。
IL-17受體是由866個氨基酸組成,其基因定位于第22對染色體上,IL-17受體分為胞外、穿膜與胞內(nèi)三個部分,IL-17的受體分布非常廣泛,在腎臟和脾臟中表達(dá)最為豐富[5]。IL-17的同源受體有很多種,包括IL-17R,、IL-17RHI、IL-17RL、IL-17RD和IL-17RE,并且不同的受體的配體之間也存在著差異[6]。
IL-17主要的生物學(xué)活性有:①與細(xì)胞因子的關(guān)系。IL-17是一種重要的前炎癥細(xì)胞因子,同時也是炎癥反應(yīng)的一種微調(diào)因子,可刺激角質(zhì)細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和上皮細(xì)胞釋放細(xì)胞因子。還可誘導(dǎo)成人纖維細(xì)胞表達(dá)ICAM-1,促進(jìn)T細(xì)胞的增殖。②致炎作用。IL-17能與TNF-α產(chǎn)生協(xié)同作用,共同促進(jìn)NO的合成[7]。IL-17還能與其它多種細(xì)胞因子產(chǎn)生協(xié)同作用,進(jìn)而放大炎癥作用。③趨化中性粒細(xì)胞作用。IL-17能通過誘導(dǎo)中性粒細(xì)胞趨化因子來聚集中性粒細(xì)胞。④與腫瘤的相關(guān)關(guān)系。IL-17與腫瘤的關(guān)系目前尚不完全明確, IL-17可促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞的遷移,明顯上調(diào)由成纖維細(xì)胞或腫瘤細(xì)胞生成的前血管生成因子表達(dá),可促進(jìn)腫瘤血管生成。研究證明IL-17抗體可明顯抑制培養(yǎng)的CD4T細(xì)胞的血管生成活性[8]。
單核細(xì)胞CD36是一種清道夫受體,在巨噬細(xì)胞、單核細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞和脂肪細(xì)胞中高度表達(dá),和氧化型低密度脂蛋白(ox-LDL)有高度親和力。國外研究發(fā)現(xiàn),CD36在動脈粥樣硬化的發(fā)生、發(fā)展中起著重要作用,可促進(jìn)單核細(xì)胞向巨噬細(xì)胞分化[9-10]。Th1細(xì)胞是根據(jù)其功能進(jìn)行分類的一個T細(xì)胞亞群。根據(jù)其分泌的細(xì)胞因子的不同可分為Th0、Th1、Th2 和Th3 4個亞型。Th1細(xì)胞為CD4陽性細(xì)胞,主要分泌白細(xì)胞介素-2(IL-2)、γ-干擾素(IFN-γ)和腫瘤壞死因子(TNF-α),主要介導(dǎo)輔助細(xì)胞毒性T細(xì)胞分化和局部炎癥有關(guān)的免疫應(yīng)答,輔助抗體生成,并且參與細(xì)胞免疫和遲發(fā)型超敏性炎癥的發(fā)生。
大量的基礎(chǔ)和臨床研究證明,動脈粥樣硬化是一種慢性炎癥性疾病,炎癥發(fā)生在動脈粥樣硬化的形成、發(fā)展及其演變的整個過程中,并且發(fā)揮著重要作用[11]。冠狀動脈壁的炎癥反應(yīng)參與了動脈粥樣硬化和血栓的形成過程,在血管的收縮、舒張、痙攣和血栓形成等過程中發(fā)揮極其重要的作用,但迄今為止觸發(fā)炎癥反應(yīng)的原因尚未完全明了。許多研究表明,斑塊內(nèi)炎癥細(xì)胞及其炎癥產(chǎn)物對粥樣斑塊脂質(zhì)中心的擴大、纖維組織完整性的破壞及細(xì)胞外基質(zhì)的不斷降解均有重要作用。
研究表明,IL-17和其特異性受體在動脈粥樣硬化中發(fā)揮著重要作用,IL-17可通過激活巨噬細(xì)胞分泌單核細(xì)胞趨化蛋白,使單核細(xì)胞聚集并進(jìn)入血管內(nèi)皮下,同時還促進(jìn)巨噬細(xì)胞表面LDL受體的合成及巨噬細(xì)胞對LDL的攝取。單核細(xì)胞CD36同樣也參與了這一過程,其是ox-LDL 的特異性受體和介導(dǎo)內(nèi)吞的主要受體,兩者共同作用從而加速了脂質(zhì)的沉積,共同促進(jìn)粥樣斑塊的形成[12-13]。IL-17還可調(diào)節(jié)黏附分子和Th1細(xì)胞,促進(jìn)TNF-α的表達(dá),進(jìn)而促進(jìn)炎癥反應(yīng),在動脈粥樣硬化發(fā)生過程中,血管內(nèi)皮的損傷可引起TNF-α的大量釋放,而TNF-α又可促進(jìn)IL-17的釋放,二者通過協(xié)同作用,造成血管內(nèi)皮下免疫復(fù)合物沉積,進(jìn)而形成血栓[14]。
研究認(rèn)為,IL-17通過血管壁上IL-17受體上調(diào)產(chǎn)生動脈粥樣硬化損害并引起系統(tǒng)炎癥,IL-17水平升高還可通過激活巨噬細(xì)胞系統(tǒng)引起動脈損害進(jìn)一步加重[15]。IL-17還通過與TNF-α之間的協(xié)同作用,作用于微環(huán)境導(dǎo)致冠狀動脈粥樣硬化,從而促進(jìn)冠心病的進(jìn)展[16]。IL-17尚可通過MAP激酶途徑和NF-kB-DNA途徑介導(dǎo)全身的炎癥反應(yīng)[17-18]。
單核細(xì)胞CD36在動脈粥樣硬化發(fā)生及發(fā)展的整個過程都起著重要作用,在冠狀動脈粥樣硬化斑塊中心的泡沫細(xì)胞中表達(dá)水平很高,而在正常動脈壁上的巨噬細(xì)胞中表達(dá)水平則很低,說明CD36可能通過激活巨噬細(xì)胞的吞噬作用,使其泡沫化為泡沫細(xì)胞從而促進(jìn)動脈粥樣硬化斑塊的形成[19]。而細(xì)胞模型和病理學(xué)研究也發(fā)現(xiàn),單核巨噬細(xì)胞表達(dá)的CD36一個重要作用就是對ox-LDL識別和內(nèi)吞,而ox-LDL反過來又可以誘導(dǎo)CD36的高水平表達(dá),進(jìn)而增強對ox-LDL的攝取,形成惡性循環(huán),造成細(xì)胞內(nèi)膽固醇酯的不斷積聚,最終導(dǎo)致巨噬細(xì)胞泡沫化為泡沫細(xì)胞[20]。這些研究均表明CD36的高表達(dá)水平與動脈粥樣硬化發(fā)生之間的關(guān)系十分緊密。另外,國外一些基礎(chǔ)研究還發(fā)現(xiàn)一個重要現(xiàn)象:單核細(xì)胞CD36的低水平表達(dá)可能延緩動脈粥樣硬化病變的發(fā)生[21-22]。Febbraio通過對缺失CD36基因的小鼠及用apoE剔除的動脈粥樣硬化模型鼠的研究發(fā)現(xiàn),缺失CD36基因的巨噬細(xì)胞結(jié)合、攝取ox-LDL的能力比正常對照組顯著降低,apoE剔除鼠,僅其巨噬細(xì)胞中缺乏CD36就可產(chǎn)生顯著的抗動脈粥樣硬化作用[23-24]。這些研究均表明CD36的表達(dá)水平不僅與動脈粥樣硬化發(fā)生發(fā)展有關(guān),而且與動脈粥樣硬化的嚴(yán)重程度密切相關(guān),在臨床上可通過檢測CD36的表達(dá)水平來評估冠狀動脈病變的輕重程度。
在動脈粥樣硬化發(fā)展的加速階段,也就是粥樣斑塊趨于不穩(wěn)定和破裂的階段,在斑塊破裂和薄弱的位點發(fā)現(xiàn)聚集了大量活化T淋巴細(xì)胞和單核細(xì)胞。同時被激活的Th1細(xì)胞能產(chǎn)生細(xì)胞因子,進(jìn)而影響動脈粥樣硬化的發(fā)生和發(fā)展[25-26]。Th1細(xì)胞可產(chǎn)生的IFN-γ、IL-2和TNF-α,協(xié)同促進(jìn)巨噬細(xì)胞、Thl細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞等效應(yīng)細(xì)胞的活化,通過上調(diào)細(xì)胞間黏附分子、血管細(xì)胞黏附分子的表達(dá),進(jìn)一步加劇斑塊的不穩(wěn)定及破裂[27]。
目前,一些前瞻性的研究已表明某些炎癥標(biāo)志物表達(dá)水平可做為冠心病的預(yù)測因子[28]。一些學(xué)者提出,IL-17、單核細(xì)胞CD36和TNF-α可作為預(yù)測冠狀動脈粥樣硬化病變程度的指標(biāo)。血清的IL-17、TNF-α濃度越高,發(fā)生冠狀動脈粥樣硬化的風(fēng)險越高。檢測血管炎癥標(biāo)記物的血漿水平有助于區(qū)分高危心血管病患者,為尋求最及時及最佳治療方案提供了可靠的依據(jù)[29]。
目前對IL-17、單核細(xì)胞CD36和TNF-α與冠狀動脈粥樣硬化關(guān)系的研究表明,IL-17、單核細(xì)胞CD36水平和TNF-α在冠狀動脈粥樣硬化發(fā)生、發(fā)展的整個過程中起著重要作用,對冠心病的診斷、治療和預(yù)后評估起著重要作用。因此,通過對IL-17、單核細(xì)胞CD36和TNF-α的研究,將進(jìn)一步豐富冠狀動脈粥樣硬化的炎癥學(xué)說,為評估冠狀動脈粥樣硬化病變嚴(yán)重程度提供了一種快速、無創(chuàng)的檢測方法,并為冠心病的預(yù)防及治療提供新的理論依據(jù)。另外可通過選擇有效的方法抑制IL-17和TNF-α活性、抑制單核細(xì)胞CD36的表達(dá)水平,可能成為防治冠狀動脈粥樣硬化性心臟病的一種新的有效途徑。
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[編輯] 何 勇
10.3969/j.issn.1673-1409(R).2012.06.033
R541.4
A
1673-1409(2012)06-R073-04
2012-03-17
董耀輝(1986-),男,湖北荊州人,碩士生,主要從事心血管內(nèi)科的臨床與研究工作;通訊作者:胡鋼,E-mail:hugang@medmail.com.cn。