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動(dòng)脈粥樣硬化(atherosclerosis, As)是由內(nèi)皮功能障礙、脂質(zhì)代謝紊亂、炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)等因素相互作用所致的以粥樣斑塊和纖維斑塊為特征的血管系統(tǒng)慢性炎癥[1]。巨噬細(xì)胞作為動(dòng)脈粥樣硬化斑塊中的主要細(xì)胞組分，其亞型的極化被認(rèn)為是動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)展的“關(guān)鍵動(dòng)力”，并影響斑塊穩(wěn)定和動(dòng)脈粥樣硬化結(jié)局[2-4]。微粒(microparticles, MPs)是在細(xì)胞活化或凋亡時(shí)脫落的微小囊泡。微粒過去被視為“細(xì)胞垃圾”而被忽視，近幾年發(fā)現(xiàn)微粒作為生物信息載體，不僅在動(dòng)脈粥樣硬化中發(fā)揮促炎、促凝、促內(nèi)皮功能障礙及平滑肌細(xì)胞遷移等重要作用[5-6]，還會(huì)影響巨噬細(xì)胞的極化和功能，參與動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展。

1 巨噬細(xì)胞與動(dòng)脈粥樣硬化的關(guān)系

1.1 巨噬細(xì)胞在動(dòng)脈粥樣硬化形成及發(fā)展中的作用 動(dòng)脈粥樣硬化是以炎癥細(xì)胞在血管內(nèi)膜下的聚集為首要表現(xiàn)的慢性炎癥性疾病[7-8]。由于血管壁長(zhǎng)期受到吸煙、高血壓、高膽固醇血癥等各種危險(xiǎn)因素的反復(fù)作用，導(dǎo)致血管內(nèi)皮受損，低密度脂蛋白浸潤(rùn)，進(jìn)而促使黏附因子和趨化因子的表達(dá)，招募單核細(xì)胞等炎性細(xì)胞，啟動(dòng)炎癥反應(yīng)。招募的單核細(xì)胞游出血管壁進(jìn)入組織成為巨噬細(xì)胞，巨噬細(xì)胞作為動(dòng)脈粥樣硬化斑塊中最主要的炎性細(xì)胞，參與動(dòng)脈粥樣硬化的各個(gè)病理環(huán)節(jié)，影響動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的結(jié)局[2]。首先，巨噬細(xì)胞通過表達(dá)E-選擇素、P-選擇素等黏附因子及單核細(xì)胞趨化蛋白-1(monocyte chemotactic protein-1，MCP-1)等趨化因子，趨化單核-巨噬細(xì)胞黏附浸潤(rùn)和平滑肌細(xì)胞遷移增殖，促進(jìn)內(nèi)膜下脂質(zhì)吞噬和泡沫細(xì)胞的形成，進(jìn)一步形成脂質(zhì)核心。其次，巨噬細(xì)胞是斑塊中炎癥相關(guān)細(xì)胞因子的主要來源，可產(chǎn)生致炎因子如腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)、白細(xì)胞介素-1(interleukin-1，IL-1)、白細(xì)胞介素-6(IL-6)、白細(xì)胞介素-12(IL-12)等及抗炎因子白細(xì)胞介素-10(IL-10)、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β(transforming growth factor-β，TGF-β)和干擾素-γ(interferon-γ,IFN-γ)[7，9]。這些促炎因子通過增加內(nèi)皮的通透性、升高黏附因子和趨化因子表達(dá)、影響脂代謝、促進(jìn)平滑肌細(xì)胞的遷移和增殖、調(diào)節(jié)細(xì)胞外基質(zhì)重塑等多個(gè)環(huán)節(jié)影響動(dòng)脈粥樣硬化斑塊進(jìn)展[7，9]。同時(shí)，巨噬細(xì)胞和泡沫細(xì)胞分泌基質(zhì)金屬蛋白酶，參與纖維帽金屬膠原纖維的降解，加劇了斑塊的不穩(wěn)定性[7，10]。據(jù)報(bào)道，從不穩(wěn)定型心絞痛病人的冠狀動(dòng)脈旋切下的病灶中發(fā)現(xiàn)，巨噬細(xì)胞約占14%，并圍繞脂質(zhì)斑塊，集中于纖維帽；在冠狀動(dòng)脈破裂的纖維帽中，巨噬細(xì)胞約占26%[7]。有研究認(rèn)為巨噬細(xì)胞還可以促進(jìn)斑塊內(nèi)血管新生[7，11-12]。由此可見，巨噬細(xì)胞在動(dòng)脈粥樣硬化斑塊形成、發(fā)展，甚至破裂的過程中，均發(fā)揮著關(guān)鍵作用。

1.2 動(dòng)脈粥樣硬化病變中巨噬細(xì)胞的來源 傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，骨髓產(chǎn)生并釋放入血的單核細(xì)胞是動(dòng)脈粥樣硬化病變中巨噬細(xì)胞的主要來源。血液中的單核細(xì)胞在病變區(qū)趨化因子和黏附因子的作用下浸潤(rùn)至內(nèi)膜下，分化為巨噬細(xì)胞[13-14]。新的觀點(diǎn)表明，單核細(xì)胞分為炎癥型(Gr1+/Ly6Chigh)和靜息型(Gr1-/Ly6Clow)，在正常小鼠體內(nèi)，炎癥型單核細(xì)胞表達(dá)量約為50%，高脂血癥時(shí)大量增加，其可遷移至病變血管并分化為巨噬細(xì)胞，參與炎癥反應(yīng)。炎癥型單核細(xì)胞與人體內(nèi)CD14+CD16-單核細(xì)胞具有一定相關(guān)性，被認(rèn)為是M1型巨噬細(xì)胞的主要來源[15-17]。而靜息型單核細(xì)胞與人體內(nèi)CD14+CD16+單核細(xì)胞相關(guān)，被認(rèn)為是M2型巨噬細(xì)胞的前體細(xì)胞，具有促進(jìn)組織修復(fù)，維持血管穩(wěn)態(tài)，抑制炎癥發(fā)生的作用[15-17]。而高膽固醇血癥能否誘導(dǎo)Ly6Clow向Ly6Chigh轉(zhuǎn)化，從而影響動(dòng)脈粥樣硬化斑塊中M1型和M2型巨噬細(xì)胞的比例，仍有待探究。此外，也有研究認(rèn)為，動(dòng)脈粥樣硬化斑塊中的巨噬細(xì)胞主要來源于病變局部巨噬細(xì)胞的增殖，并非來源于從血液中招募而來的單核細(xì)胞[18]?！罢心级鴣淼膯魏思?xì)胞很快凋亡，能促進(jìn)鄰近巨噬細(xì)胞的增殖”這一假說仍需進(jìn)一步驗(yàn)證。

1.3 巨噬細(xì)胞的極化

1.3.1 巨噬細(xì)胞的亞型和功能 巨噬細(xì)胞作為動(dòng)脈粥樣硬化斑塊中細(xì)胞成分的主要部分，其可塑性和多能性影響斑塊的穩(wěn)定和動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)展。在斑塊內(nèi)微環(huán)境的作用下，巨噬細(xì)胞可活化為M1型(經(jīng)典活化型)和M2型(替代活化型)，分別發(fā)揮致炎和抗炎作用。M1型巨噬細(xì)胞由細(xì)胞因子IFN-γ、TNF-α和脂多糖(LPS)等誘導(dǎo)極化[2]，高表達(dá)CD80、CD86[19]，釋放大量炎性因子如TNF-α、MCP-1、誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(iNOS)、IL-1、IL-6、IL-12等[20]，具有強(qiáng)大的促炎、抗病原微生物、抗腫瘤的功能，在炎癥初期發(fā)揮重要的作用。M2型巨噬細(xì)胞由IL-4、IL-13等細(xì)胞因子誘導(dǎo)[2]，表達(dá)高水平的CD163、DC-SIGN(CD209)、甘露糖受體(CD206)[19，21]，并產(chǎn)生大量的IL-10、TGF-β和精氨酸蛋白酶-1，具有抗炎和增加斑塊穩(wěn)定性的作用[22]。根據(jù)接受的刺激信號(hào)不同，M2型巨噬細(xì)胞又可進(jìn)一步分為M2a、M2b、M2c和M2d[21，23]。M2a型由IL-4和IL-13誘導(dǎo)，高表達(dá)IL-1受體Ⅱ(IL-RⅡ)和IL-1受體拮抗劑(IL-1Ra)[21，23]；M2b亞型可被免疫復(fù)合物(ICs)、Toll樣受體(TLR)激動(dòng)劑或IL-1受體配體誘導(dǎo)[21，23]，產(chǎn)生促炎因子IL-6、IL-1β、TNF-α和抗炎因子IL-10等[21]。糖皮質(zhì)激素和IL-10誘導(dǎo)M2c亞型，M2c型巨噬細(xì)胞釋放大量的IL-10和TGF-β，具有強(qiáng)大的抗炎和抗凋亡功能[21，24]。M2d型巨噬細(xì)胞由TLR激動(dòng)劑通過腺苷受體誘導(dǎo)極化[23]。腺苷受體活化后，抑制促炎因子的產(chǎn)生，誘導(dǎo)抗炎因子和血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)的分泌[23，25-27]。此外，M1型和M2型巨噬細(xì)胞也可相互轉(zhuǎn)化。盡管在斑塊早期M2型巨噬細(xì)胞占主要成分，但隨著斑塊進(jìn)展，M2型巨噬細(xì)胞會(huì)向M1型轉(zhuǎn)化[28]。

1.3.2 巨噬細(xì)胞極化的調(diào)節(jié)機(jī)制 巨噬細(xì)胞的極化不僅與STAT1和STAT3/STAT6信號(hào)通路之間的平衡密切相關(guān)，而且受到microRNA調(diào)節(jié)。M1型巨噬細(xì)胞主要由STAT1活化介導(dǎo)，IFN-γ通過與巨噬細(xì)胞表面IFN-γ受體結(jié)合，激活JAK1/2-STAT1/2信號(hào)通路，誘導(dǎo)M1型巨噬細(xì)胞極化，產(chǎn)生細(xì)胞毒作用和促炎作用；此外，LPS可與巨噬細(xì)胞表面TLR4結(jié)合，經(jīng)過NF-κB、AP1、IRF3誘導(dǎo)目標(biāo)基因的表達(dá)，也可使巨噬細(xì)胞極化為M1型[22，29-30]。相反，活化STAT3/STAT6，則促進(jìn)巨噬細(xì)胞向M2型極化，產(chǎn)生抗炎和組織修復(fù)的作用[20]。IL-4、IL-13、IL-10通過誘導(dǎo)STAT6和STAT3磷酸化，形成二聚體并進(jìn)入細(xì)胞核調(diào)控基因的轉(zhuǎn)錄，促進(jìn)M2型巨噬細(xì)胞的極化[20，22，31]。STAT3信號(hào)通路產(chǎn)生的細(xì)胞因子信號(hào)傳導(dǎo)抑制蛋白1(suppressor of cytokine signaling1，SOCS1)不僅可以抑制STAT1信號(hào)傳導(dǎo)，阻止巨噬細(xì)胞向M1型極化，而且可以抑制NF-κB，減輕炎癥反應(yīng)[9]。此外，過氧化物酶增殖物激活受體γ(peroxisome proliferator-activated receptor， PPARγ)激動(dòng)劑也被證明在體內(nèi)和體外均可誘導(dǎo)單核細(xì)胞直接向M2型分化[32]。microRNA作為生物進(jìn)程的重要調(diào)節(jié)因子，也參與調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞的極化。尤其是miR-155和miR-223，通過其靶基因SOCS1、C/EBP和Pknox1，參與調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞的極化狀態(tài)[29，33]。過表達(dá)或沉默miR-155能分別促使巨噬細(xì)胞向M1型或M2型極化。有研究顯示，miR-155可下調(diào)IL-12Rα1，從而抑制巨噬細(xì)胞向M2型極化[34-35]。最新研究表明，表觀遺傳機(jī)制，包括染色質(zhì)重塑、DNA甲基化(DNAm)、組蛋白修飾和調(diào)節(jié)靶標(biāo)基因表達(dá)，也參與巨噬細(xì)胞對(duì)局部微環(huán)境刺激的應(yīng)答，進(jìn)而調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞極化[20，36-37]。

1.3.3 巨噬細(xì)胞的亞型與臨床聯(lián)系 M1型和M2型巨噬細(xì)胞之間的動(dòng)態(tài)平衡，不僅決定了炎癥的最終轉(zhuǎn)歸，而且與動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的穩(wěn)定性和疾病的嚴(yán)重程度密切相關(guān)。臨床研究發(fā)現(xiàn)，M1型巨噬細(xì)胞在不穩(wěn)定斑塊和出現(xiàn)臨床癥狀的病人的斑塊中含量豐富，而M2型巨噬細(xì)胞在穩(wěn)定斑塊和亞臨床癥狀病人的粥樣斑塊中數(shù)量較多[28，38]。且冠心病病人的嚴(yán)重程度與M1型/M2型巨噬細(xì)胞的比例呈正相關(guān)[39]。在斑塊發(fā)展的不同階段，M1型和M2型巨噬細(xì)胞數(shù)量具有差異性的特點(diǎn)也在小鼠模型中得到證實(shí)[15]。此外，循環(huán)中相關(guān)炎性因子的變化水平能在一定程度上反映巨噬細(xì)胞亞型對(duì)心血管事件產(chǎn)生的可能影響[40]。研究顯示，冠心病病人循環(huán)中IL-6、TNF-α水平升高，則增加病人非致死性心肌梗死的發(fā)生或冠心病病人的死亡風(fēng)險(xiǎn)[41-42]；而IL-10水平的降低，則會(huì)增加斑塊的不穩(wěn)定性[43]。IL-6、TNF-α和IL-10分別作為M1型和M2型巨噬細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子，佐證了巨噬細(xì)胞亞型對(duì)于動(dòng)脈粥樣硬化的影響?？梢娋奘杉?xì)胞M1型/M2型的比例與心血管疾病的發(fā)展和結(jié)局密切相關(guān)。

2 巨噬細(xì)胞衍生微粒與動(dòng)脈粥樣硬化的關(guān)系

微粒又稱微囊泡，是細(xì)胞在活化或凋亡時(shí)從細(xì)胞膜上脫落，攜帶來源于其母細(xì)胞的mRNA、microRNAs(miRNAs)、受體及特異性蛋白等，直徑約為0.1 μm～1.0 μm的微小囊泡[44-46]。目前研究發(fā)現(xiàn)，已知的微?？蓙碓从诎准?xì)胞、紅細(xì)胞、血小板、內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞等，并釋放到血漿、尿液、汗液、唾液、淚液等不同體液和體外培養(yǎng)細(xì)胞的培養(yǎng)基中[44-45]。微粒作為生物信息的載體，通過膜融合、內(nèi)吞、與受體結(jié)合等方式將其攜帶的特異性蛋白或遺傳物質(zhì)傳遞給靶細(xì)胞，影響靶細(xì)胞的功能。研究表明，微粒具有支持細(xì)胞修復(fù)、凝血以防止出血等維持體內(nèi)穩(wěn)態(tài)[47-48]；而更多的研究集中在其促炎、促凝、促內(nèi)皮功能障礙、促血管生成等方面，參與多種疾病的發(fā)生發(fā)展[6]。白細(xì)胞微粒(leukocyte-derived microparticles，LMPs)與動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生發(fā)展關(guān)系最為密切。LMPs通過修飾內(nèi)皮功能、表達(dá)細(xì)胞間黏附因子-1(ICAM-1)，促進(jìn)單核細(xì)胞等炎癥細(xì)胞在血管壁的黏附與募集，促進(jìn)斑塊內(nèi)血管新生、參與凝血等推動(dòng)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的進(jìn)一步發(fā)展[4，49-50]。研究發(fā)現(xiàn)，在健康人的外周血中，LMPs只占很小的一部分(<10%)，當(dāng)發(fā)生動(dòng)脈粥樣硬化相關(guān)疾病時(shí)，循環(huán)中CD11a+、CD45+、CD11bCD66b+與CD15+等LMPs的生物標(biāo)志水平顯著上升[51-54]。Leroyer等[4]通過對(duì)26例行頸動(dòng)脈內(nèi)膜剝脫術(shù)病人血漿和內(nèi)膜斑塊中的微粒來源進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，斑塊中的微粒來源于白細(xì)胞、紅細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞，無血小板來源的微粒，其中LMPs是斑塊微粒的主要成分。也有研究表明，斑塊中巨噬細(xì)胞來源的微粒約為斑塊內(nèi)微粒的60%[4，49]?？梢?，巨噬細(xì)胞微粒構(gòu)成斑塊微粒的主要成分，在動(dòng)脈粥樣硬化進(jìn)展中發(fā)揮著不可忽視的作用。

2.1 巨噬細(xì)胞來源的微粒在動(dòng)脈粥樣硬化中的作用 巨噬細(xì)胞來源的微粒在動(dòng)脈粥樣硬化過程中作用極其廣泛。首先，巨噬細(xì)胞來源的微粒通過向內(nèi)皮細(xì)胞遞送ICAM-1，促進(jìn)單核細(xì)胞黏附和遷移；也可在CD40L配體的介導(dǎo)下，誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞增殖和血管生成[49]。泡沫細(xì)胞釋放的微粒，可通過ERK和Akt通路促進(jìn)平滑肌細(xì)胞的遷移增殖[51]。其次，巨噬細(xì)胞來源的MPs含有P-選擇素配體、組織因子和磷脂酰絲氨酸，可促進(jìn)凝血，促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊破裂部位血栓的形成[49，55-57]。此外，巨噬細(xì)胞來源的MPs可上調(diào)促炎介質(zhì)的形成，激活巨噬細(xì)胞NF-κB通路，增強(qiáng)斑塊中炎性環(huán)境[58-60]；還可誘導(dǎo)細(xì)胞外基質(zhì)降解，增加斑塊的不穩(wěn)定性[49]。巨噬細(xì)胞微粒不僅參與動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展，而且對(duì)機(jī)體代謝也具有一定的影響。M1型巨噬細(xì)胞來源的微粒通過活化NF-κB，降低脂肪細(xì)胞Akt磷酸化水平和葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體(GLUT4)易位，導(dǎo)致胰島素抵抗。而M2型巨噬細(xì)胞來源的MPs則可以逆轉(zhuǎn)這一過程，增加脂肪細(xì)胞對(duì)胰島素的敏感性[59]。

2.2 微粒對(duì)巨噬細(xì)胞極化的影響 巨噬細(xì)胞在機(jī)體局部微環(huán)境的作用下極化為M1型和M2型巨噬細(xì)胞，并產(chǎn)生細(xì)胞微粒，其來源的微粒反作用于巨噬細(xì)胞的極化，同時(shí)影響局部病變的發(fā)展。據(jù)報(bào)道，佛波酯(PMA)誘導(dǎo)單核細(xì)胞白血病細(xì)胞(THP-1)、粒細(xì)胞巨噬細(xì)胞刺激因子(GM-CSF)誘導(dǎo)單核細(xì)胞，轉(zhuǎn)變?yōu)榫奘杉?xì)胞，并產(chǎn)生巨噬細(xì)胞微粒，將二者產(chǎn)生的微粒分別加到THP-1細(xì)胞和單核細(xì)胞中，皆可誘導(dǎo)單核細(xì)胞分化為巨噬細(xì)胞，并顯著增加巨噬細(xì)胞標(biāo)記物CD16、CD206和CCR5的表達(dá)[61]。Garzetti等[62]應(yīng)用基因芯片技術(shù)分別檢測(cè)M1型和M2型巨噬細(xì)胞的微粒，發(fā)現(xiàn)M1型和M2型微粒所攜帶的mRNAs既具有共性如促生存基因Cox5a、Clic4等，又具有特異性如M1型細(xì)胞因子編碼基因Cxcl9、Cxcl10和Ccl5；M2型細(xì)胞因子編碼基因Ccl9，這些不同類型的微粒能否促使巨噬細(xì)胞向M1型或M2型不同方向極化有待探究。

除巨噬細(xì)胞來源的微粒外，機(jī)體其他細(xì)胞產(chǎn)生的微粒亦能誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞極化。研究發(fā)現(xiàn)，來源于高脂誘導(dǎo)的肥胖小鼠脂肪組織的微粒誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞向M1型分化，可能與肥胖小鼠的脂肪細(xì)胞微粒顯著降低了miR-155的靶蛋白SOCS1，活化STAT1信號(hào)通路、抑制STAT6信號(hào)通路有關(guān)[63]。肺泡內(nèi)皮細(xì)胞來源的微粒攜帶miR-221和(或)miR-320a，亦可活化巨噬細(xì)胞，參與急性肺損傷的進(jìn)展[64]。此外，與微粒具有相似作用的外泌體對(duì)于巨噬細(xì)胞極化亦起到重要作用。高脂飲食誘導(dǎo)的肥胖小鼠其內(nèi)臟脂肪組織來源的外泌體和乳腺癌細(xì)胞來源的外泌體可分別誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞向M1型和M2型極化，調(diào)節(jié)機(jī)體炎癥反應(yīng)和免疫應(yīng)答[65-66]。由此可見，微粒是巨噬細(xì)胞極化重要的調(diào)節(jié)者。

3 總結(jié)與展望

巨噬細(xì)胞作為動(dòng)脈粥樣硬化炎癥病理機(jī)制的核心環(huán)節(jié)，其促炎表型M1和抗炎表型M2的失衡影響動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生、發(fā)展及最終結(jié)局。巨噬細(xì)胞的極化除受炎癥因子的影響外，還受到微粒的調(diào)節(jié)。微粒調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞向M1和M2亞型極化的同時(shí)，其自身通過促炎、促凝、促內(nèi)皮功能障礙等作用，參與動(dòng)脈粥樣硬化的進(jìn)程。然而巨噬細(xì)胞與微粒的研究才剛剛起步，還有更多的內(nèi)容有待深入探討。本研究對(duì)于闡明動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生發(fā)展的新機(jī)制以及尋找新的藥物作用靶點(diǎn)具有重要的意義。