景昱 王宣春

動脈粥樣硬化是引起心血管疾病的主要病因［1-2］，是以大量脂質、炎性細胞及纖維物質積聚于血管內皮下為特征的漸進性、復雜的血管疾病［3］。泡沫細胞是構成動脈粥樣硬化斑塊的主要成分［4］，其形成被認為是動脈粥樣硬化過程的標志點和關鍵步驟［5］。除小部分來源于血管內皮細胞和平滑肌細胞外，絕大部分泡沫細胞來自于吞噬脂質的巨噬細胞［6］。本文主要介紹巨噬細胞來源的泡沫細胞，闡明巨噬細胞內膽固醇攝取、酯化水解、外溢等紊亂對泡沫細胞形成的作用及機制［7］。

1 膽固醇的攝取

巨噬細胞主要通過胞飲、清道夫受體介導等方式攝取胞外膽固醇。正常生理狀態(tài)下，巨噬細胞可以通過表達低密度脂蛋白受體（LDLR）或其表面的清道夫受體CD36等，結合并清除載脂蛋白（Apo）B運載的膽固醇。但在病理狀態(tài)下，胞外升高的膽固醇會使LDLR表達下降，相應的脂蛋白必須經過氧化修飾等其他方式入胞?，F公認的模式是升高的膽固醇會誘導血管壁發(fā)生氧化應激，促進低密度脂蛋白（LDL）修飾，并產生錯誤信號，使脂蛋白通過模式識別受體（PRR）入胞［8］。

1.1 胞飲

胞飲是液相內吞的一種形式，大多數細胞僅通過胞飲的方式吞噬小分子物質，巨噬細胞還可以通過這種方式吞噬大分子物質［9］。體外研究證實，胞飲有助于人外周血巨噬細胞、氟波酯（PMA）誘導的巨噬細胞和巨噬細胞集落刺激因子（MCS-F）誘導的巨噬細胞攝取LDL 和氧化型低密度脂蛋白（ox LDL）［10］。此外，低氧化型LDL（mmLDL）可通過Toll樣受體（TLR）4/脾臟酪氨酸激酶（SYK）依賴機制誘導巨噬細胞胞飲，增加細胞對天然LDL和ox LDL的攝取，促進動脈粥樣硬化的進展［11］。生長因子、化學因子［12］、γ干擾素（IFN-γ）、轉化生長因子-β（TGF-β）、白細胞介素（IL）-33和IL-17A 均可調節(jié)巨噬細胞的胞飲過程［10］。胞吞后的蛋白質和氨基酸將被運載至溶酶體降解，并參與哺乳動物雷帕霉素靶蛋白復合物1（mTORC1）控制的細胞代謝通路［9］。

1.2 清道夫受體介導的胞吞

除胞飲外，巨噬細胞還可以通過受體介導的方式吞噬大分子物質。清道夫受體（SR）最先由Brown等［13］在1979年研究巨噬細胞內乙?；兔芏戎鞍祝╝cLDL）沉積作用機制時發(fā)現，主要包括SR-A1、SR-A2、CD36、SR-B1、等，這些清道夫受體可以通過與脂蛋白acLDL、ox LDL等相互作用介導脂蛋白入胞［9］。其中SR-A1、CD36介導了75%～90%ac LDL 或ox LDL的入胞［14］，并且SR-A1和CD36識別和攝取ox LDL 的過程不受細胞內膽固醇的負反饋調節(jié)，對ox LDL可以無限制的攝?。?5］。

1.2.1 SR-A1 SR-A1是一種Ⅱ型糖蛋白，其編碼基因位于人類8號染色體，通過RNA的選擇性剪切產生SR-A1、SR-A1.1、SR-A1.2亞型［16］。1997年，Suzuki等［17］成功構建了第一個SR-A1敲除小鼠模型，研究發(fā)現，與ApoE-/-小鼠相比，SR-A1-/-ApoE-/-小鼠血漿膽固醇水平明顯升高，動脈粥樣硬化斑塊面積顯著減少。隨后Babaev 等［18］在SR-A1-/-LDL-R-/-小鼠體內也證實了SR-A1在動脈粥樣硬化病變中的積極作用。因此，這些研究認為SR-A1功能的缺失可以減少巨噬細胞內脂質堆積，延緩動脈粥樣硬化病變發(fā)展。但Van等［19］發(fā)現，在ApoE-/-或LDL-R-/-小鼠體內過表達人的SR-A1，斑塊面積并未改變，在小鼠體內過表達牛源性SR-A1 反而會減少斑塊面積［20］。Kuchibhotla等［21］也發(fā)現，SR-A1的缺失僅減少雌性小鼠體內斑塊面積，雄性小鼠無此現象。SR-A1在動脈粥樣硬化形成中的作用仍存在爭議。近年來也發(fā)現，SR-A1不僅介導巨噬細胞內脂質堆積，在炎癥［22］、腫瘤發(fā)生［23］、肌營養(yǎng)不良中［24］也發(fā)揮重要作用。

1.2.2 CD36 CD36屬于B類清道夫受體家族，是一種跨膜糖蛋白受體［25］，參與了脂質代謝、免疫、血管生成等多種病理生理過程［26］，被認為是動脈粥樣硬化的生物標記物［27］。巨噬細胞通過表面的CD36吞噬oxLDL，內吞的ox LDL可以向過氧化物酶體增殖物激活受體γ（PPARγ）提供特定的氧化脂質，上調CD36的表達。這一被稱為“吃掉我”的信號過程，有助于巨噬細胞進一步吞噬ox LDL［28］。CD36介導oxLDL內吞的同時，還可增加轉錄因子核因子κB（NF-κB）、IL-6、腫瘤壞死因子-α（TNF-α）和IL-1β等炎性因子的表達，促進動脈粥樣硬化的炎性過程［29］。Febbraio等［30］研究發(fā)現，小鼠體內移植入缺失CD36的巨噬細胞后，主動脈斑塊面積明顯減少，重新植入表達CD36的巨噬細胞后，斑塊面積增加約2倍。此外，IL-34可通過激活p38絲裂原活化蛋白激酶（p38 MAPK）信號通路，上調CD36的表達，促進泡沫細胞的形成［31］。高脂血癥患者外周血單核細胞中CD36 mRNA表達水平也明顯高于正常者［32］。這些均證實CD36在促進巨噬細胞源性泡沫細胞形成中起著重要作用。

2 脂質的酯化

巨噬細胞胞漿內膽固醇酯和自由膽固醇處于動態(tài)平衡。正常情況下只有未酯化的自由膽固醇可被運輸到胞外，胞內過多的膽固醇酯將會以脂滴的形式儲存。當胞內自由膽固醇含量過多，細胞排除能力有限時，自由膽固醇將在內質網酯化，從而減少其堆積所致的細胞毒性。膽固醇酰基轉移酶1（ACAT1）和中性膽固醇酯水解酶（nCEH）主要參與維持巨噬細胞內脂質的平衡。

2.1 ACAT1

ACAT又稱甾醇-O-?；D移酶，負責將內質網中自由膽固醇轉化為膽固醇酯。哺乳動物體內有2個亞型：ACAT1和ACAT2。ACAT1廣泛表達于各類細胞，特別是巨噬細胞；ACAT2僅表達于小腸上皮細胞和肝細胞，參與脂蛋白的合成分泌［33］。研究發(fā)現，ACAT1-/-Apo E-/-和ACAT1-/-LDLR-/-小鼠體內主動脈斑塊面積和膽固醇酯含量明顯少于對照組［34］。用藥物選擇性阻斷ACAT后，小鼠血漿膽固醇水平降低，斑塊面積減少［35］。Hongo等［36］發(fā)現瘦素可通過上調ACAT1，抑制高密度脂蛋白（HDL）介導的膽固醇外排。這些研究提示，單純阻斷ACAT1，可減少膽固醇酯的合成，從而延緩疾病發(fā)展。但臨床試驗發(fā)現，心血管患者在使用ACAT抑制劑帕替麥布后，疾病并未緩解，反而有可能加重［37］。胞漿和內質網內過多自由膽固醇的堆積還會產生細胞毒性，誘發(fā)內質網應激和細胞凋亡［38］。

2.2 nCEH

nCEH 也稱激素敏感脂肪酶，負責水解膽固醇酯生成游離膽固醇，由19號染色體上的LIPE基因編碼［39］。胞內的膽固醇酯只有被nCEH 降解為自由膽固醇，才可運輸出胞，因此nCEH 的水解作用被認為是膽固醇逆向轉運的限速步驟［38］。過表達nCEH 將使載脂巨噬細胞內膽固醇水解增加。然而，僅過表達nCEH 而不降低ACAT1的表達，其保護動脈粥樣硬化的作用并不顯著［40］。只有兩種酶兼顧，才能達到預期目的。

3 膽固醇的外溢

為減少泡沫細胞形成，巨噬細胞需要將胞內過多的脂質運送到肝臟降解，即膽固醇外溢。ATP結合盒轉運體A1（ABCA1）、ATP結合盒轉運體G1（ABCG1）、清道夫受體B1（SR-B1）均參與此過程。

3.1 ABCA1

ABCA1是一種高度保守的跨膜轉運蛋白，通過促進膽固醇外排［41］和抑制炎性反應［42］來發(fā)揮抗動脈粥樣硬化作用。ApoA-1作為主要的HDL相關蛋白，負責運載ABCA1分泌的游離膽固醇［43］。蛋白酶體抑制劑和ApoA-1可通過抑制ABCA1降解來增加巨噬細胞內膽固醇的逆向轉運［44］。ABCA1的表達受PPARγ-核受體肝X受體α（LXRα）通路調控［45］。槲皮素［46］、益母草堿［47］均可通過激活PPARγ/LXRα軸上調ABCA1表達，促進巨噬細胞內膽固醇外溢。水蛭中的活性多肽也可通過激活LOX-1/LXR-a/ABCA1信號通路阻止泡沫細胞的形成［48］。因此，ABCA1被認為是抗動脈硬化研究中重要的潛在藥物作用靶點。

3.2 ABCG1

Kennedy等［49］發(fā)現，ABCG1主要表達于心臟、肝臟、脾臟、肺、腦和腎上腺，通過將胞內脂質運輸到成熟的HDL來維持巨噬細胞內脂質平衡。給予ABCG1-/-小鼠高脂飲食，可增加其巨噬細胞中脂質堆積，而過表達ABCG1 則可抑制脂質堆積。過表達ABCG1的巨噬細胞注入小鼠體內后，可促進小鼠體內膽固醇轉運，反之則減少其體內膽固醇轉運［50］。ABCG1的表達受飲食調控。Helal等［51］發(fā)現，用特級初榨橄欖油處理巨噬細胞后，ABCG1表達增加，脂質溢出增多。此外，腸道微生物可通過將花青素轉變?yōu)樵瓋翰杷幔≒CA）下調微小RNA-10b，刺激ABCA1/ABCG1的產生［52］。

3.3 SR-B1

SR-B1是HDL的一種受體，主要通過與HDL結合，選擇性介導脂質從巨噬細胞的外向轉運及其在肝臟中的降解［3］。Van Eck等［53］發(fā)現，敲除SR-B1可加重小鼠動脈粥樣硬化病變。Apo A1通過作用于SR-B1 來減輕阿奇霉素所致的心臟毒性［54］。但在動脈粥樣硬化早期，SR-B1可像SR-A1一樣，促進巨噬細胞脂質和膽固醇攝取，并且抑制ABCA1的活性［55］。研究發(fā)現，內皮細胞上的SR-B1受體還可介導LDL的主動入胞，打破了LDL被動浸潤至內皮下的傳統(tǒng)觀念［56］。特異性SR-B1封閉抗體或抑制劑有望轉化為治療冠狀動脈粥樣硬化性心臟病的新藥物。

4 小結

動脈粥樣硬化的病理過程復雜，泡沫細胞在動脈粥樣硬化過程中發(fā)揮重要作用，是構成動脈斑塊的主要成分，并且影響斑塊的穩(wěn)定性。大多數泡沫細胞來源于巨噬細胞，而巨噬細胞內脂質代謝紊亂是其形成泡沫細胞的先決條件。正常情況下，巨噬細胞內脂質攝取合成、酯化水解和外排之間維持著動態(tài)平衡，但胞外脂質水平紊亂可間接導致胞內代謝紊亂，巨噬細胞與脂質代謝有關的受體和酶的表達均會發(fā)生改變，這些受體及酶有望成為新的治療靶點。