楊亞文，汪金玉，李秀珍，曲晨，譚曉*

(南京醫(yī)科大學第二附屬醫(yī)院：1心血管內(nèi)科，2老年醫(yī)學科，南京 210000)

巨噬細胞是數(shù)量最多的白細胞之一，參與機體的先天性免疫及適應性免疫，在清除病原微生物、組織的炎性損傷及組織的纖維修復中，均發(fā)揮著重要的作用，是全身關鍵細胞因子和其他調(diào)節(jié)因子的主要生產(chǎn)者。心肌纖維化主要是由于膠原蛋白過度沉積以及心臟間質成纖維細胞過度增殖[1]。膠原蛋白過度表達又與成纖維生長因子和細胞數(shù)量增加有關[2]。目前，心肌纖維化被認為是終末期心血管病的共同表現(xiàn)，臨床上防止心律失常、心力衰竭的策略主要是預防與改善心肌纖維化。巨噬細胞在心肌纖維化的病理生理過程中起著舉足輕重的作用。本文通過探討心肌纖維化高危人群的情況，對巨噬細胞在心肌纖維化中的作用機制進行綜述，為心肌纖維化的治療尋找新的方向。

1 心臟中巨噬細胞的來源

心臟中的巨噬細胞有以下3種來源:(1)起源于胚胎時期原始造血期間的卵黃囊；(2)起源于胚胎時期終末造血時期的肝臟單核細胞 ;(3)成人時期終末造血來源[3]。通過對小鼠心肌組織進行分析，可以發(fā)現(xiàn)心臟中的巨噬細胞主要與心臟所處的微環(huán)境有關。在正常情況下，心臟中的巨噬細胞主要來源于胚胎時期，即原始造血期的卵黃囊源性巨噬細胞(<20%)與終末造血期的肝臟單核巨噬細胞[4]，主要為趨化因子受體-2(chemokine receptor 2,CCR2)陰性巨噬細胞，主要通過自我更新來維持心肌中巨噬細胞數(shù)目的相對穩(wěn)定[5，6]，而當心肌受損時，心臟中的巨噬細胞除了來源于胚胎時期外，還包括來源于成人時期骨髓中的單核巨噬細胞，主要為CCR2陽性巨噬細胞[7]。

2 心臟中巨噬細胞的分型及功能

心臟中的巨噬細胞可以分為經(jīng)典活化型M1和替代活化型M2。M1型巨噬細胞大多由γ干擾素(interferon-γ，IFN-γ)、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-alpha，TFN-α)、脂多糖(lipopolysaccharide，LPS)等物質誘導轉化，通過產(chǎn)生炎癥因子和基質金屬蛋白酶等物質，清除壞死的組織及細胞，殺滅病原體，抑制細胞增殖，促進炎癥反應，抑制纖維化[8，9]。M2型巨噬細胞大多由白介素-4(interleukin-4，IL-4)、IL-13、Toll樣受體(Toll-like receptors，TLR)、IL-1和IL-10等物質誘導產(chǎn)生，可以促進多胺和脯氨酸的生物合成，從而支持細胞生長、膠原蛋白形成和組織修復；分泌IL-10和高水平的轉化生長因子-β1(transforming growth factor-β1,TGF-β1)和糖皮質激素，顯示出對凋亡細胞的抗炎活性；誘導抗炎因子和血管內(nèi)皮生長因子分泌的同時抑制促炎因子的產(chǎn)生，從而促進血管生成[8-10]。根據(jù)CCR2是否表達，巨噬細胞可以分為CCR2、巨噬細胞及CCR2+巨噬細胞[6]。

3 巨噬細胞在不同疾病導致心肌纖維化中的作用

3.1 巨噬細胞與高血壓相關心肌纖維化

在高血壓患者中，巨噬細胞能夠通過分泌腎素-血管緊張素轉化酶和直接激活腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)(renin-angiotensin-aldosterone system,RAAS)，使血管緊張素-Ⅱ(angiotensin-Ⅱ，Ang-Ⅱ)及醛固酮水平升高，參與心肌纖維化過程。Gan等[11]利用Ang-Ⅱ建立高血壓模型，發(fā)現(xiàn)Ang-Ⅱ激活巨噬細胞內(nèi)NLRP-3炎癥小體和刺激巨噬細胞分泌細胞因子，來促進心肌成纖維細胞轉化為肌成纖維細胞，導致膠原沉積明顯增加。Ang-Ⅱ增加小鼠心臟中巨噬細胞的數(shù)量，調(diào)節(jié)細胞外基質的沉積[12]；增加浸潤在心肌組織中的炎癥細胞(主要是M1型巨噬細胞)煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(nicotinamide adenine-dinucleotide phosphate，NADPH)氧化酶來誘導氧化應激反應,引起心肌纖維化[13，14]；通過TGFβ-Smad3信號介導纖維化[15]。醛固酮可以促進活化的巨噬細胞表達半乳糖凝集素-3，發(fā)揮促炎和促纖維化作用[16]，也可以通過β干擾素TIR結構域銜接蛋白/微小RNA-34a軸誘導心臟重構[17]。

巨噬細胞極化也參與高血壓患者的心肌纖維化。Kassem等[18]發(fā)現(xiàn)活化的M2型巨噬細胞抑制M1巨噬細胞的極化，從而減輕炎癥，促進組織修復。M1巨噬細胞上調(diào)誘導型一氧化氮合酶及炎癥因子的表達，具有細胞毒性，會導致機體的炎癥損傷，發(fā)揮促炎作用，在心肌損傷早期發(fā)揮作用；M2巨噬細胞上調(diào)精氨酸酶1及抗炎因子的表達，精氨酸分解后產(chǎn)生鳥氨酸，鳥氨酸是脯氨酸的前提，促進膠原的合成與組織的修復，在心肌損傷晚期發(fā)揮作用，參與心臟纖維化修復[19]。

巨噬細胞除了通過影響Ang-Ⅱ/醛固酮的水平及影響巨噬細胞極化來參與高血壓患者的心肌纖維化，還可以通過產(chǎn)生細胞因子、改變基質金屬蛋白酶與基質金屬蛋白酶抑制劑的平衡等導致膠原沉積[20]。

3.2 巨噬細胞與糖尿病相關心肌纖維化

糖尿病患者心肌纖維化可能是由于高血糖使巨噬細胞的胞葬作用下降。吞噬細胞(主要為巨噬細胞)吞噬并清除凋亡壞死的細胞及組織碎片的過程，被稱為胞葬作用。在動物實驗中發(fā)現(xiàn),處于高糖狀態(tài)下的巨噬細胞，微小核糖核酸-126的表達降低，其潛在靶蛋白去整合素和金屬蛋白9(a disintegrin and metalloproteases 9，ADAM9)的表達增加，ADAM9可以裂解蛋白酪氨酸激酶，產(chǎn)生可溶性的Mer受體酪氨酸激酶進而使蛋白失活，下游吞噬信號失活，有缺陷的巨噬細胞增多，胞葬作用下降[22]。巨噬細胞的胞葬作用下降可能與促紅細胞生成素(hemopoietin，EPO)信號受損有關，巨噬細胞內(nèi)EPO/促紅細胞生成素受體通路活化后可以促進巨噬細胞內(nèi)過氧化物酶體增殖物激活受體γ(peroxisome proliferator-activated receptor γ，PPAR γ)的表達，參與巨噬細胞的胞葬作用[23]。此外，部分糖尿病患者胰島素抵抗，溶酶體酶釋放減少，導致巨噬細胞的胞葬作用下降[19]；機體持續(xù)的高糖會導致活性氧的增多，異?；钚匝醯乃揭部蓳p害巨噬細胞的胞葬作用[24]。

糖尿病相關心肌纖維化不僅與巨噬細胞的胞葬作用下降有關，還可能與巨噬細胞脂質積聚和代謝改變有關。小鼠體內(nèi)的巨噬細胞更能有效地吸收糖尿病患者分離的極低密度脂蛋白，并且在高血糖的情況下，巨噬細胞更容易負載膽固醇酯[25]。巨噬細胞內(nèi)的脂質會使非泡沫巨噬細胞的促炎狀態(tài)增加，使泡沫巨噬細胞減輕炎癥作用，繼而參與心肌膠原蛋白沉積過程[26]。此外，巨噬細胞內(nèi)的PPAR γ表達增加，負性調(diào)控腺嘌呤單磷酸激活蛋白激酶/Smad3 RAS蛋白-細胞外信號調(diào)節(jié)激酶(AMPK/Smad3 RAS-ERK)信號通路，正性調(diào)節(jié)磷脂酰肌醇激酶3-蛋白激酶B-內(nèi)皮型一氧化氮合酶(PI3K-Akt-ENOS)信號通路，參與心肌纖維化[27]。

3.3 巨噬細胞與心肌梗死相關心肌纖維化

心肌梗死后巨噬細胞參與的心肌纖維化可能與1-磷酸鞘氨醇(Sphingosine 1-phosphate，S1P)水平的增高有關[28]。急性心肌梗死后，機體內(nèi)的鞘氨醇激酶-1會感知刺激，迅速活化，促進凋亡的心肌細胞合成與釋放S1P。在豬的缺血再灌注模型中，發(fā)現(xiàn)在急性心肌梗死期間激活鞘氨醇-1-磷酸受體(Sphingosine 1-phosphate receptor，S1PR)可通過再灌注損傷挽救激酶和存活激活因子增強途徑減少梗死面積，減輕左室重構[29]。進一步探討發(fā)現(xiàn)，S1P可直接與巨噬細胞上的受體S1PR1/2相結合，促進小鼠成纖維細胞增生和肌成纖維細胞分化，產(chǎn)生彌漫性間質纖維化[30]。S1PR3可以調(diào)節(jié)S1P對巨噬細胞的趨化活性、巨噬細胞炎癥因子的分泌及殺菌作用，從而調(diào)節(jié)心肌膠原沉積[31]。

心肌梗死后，巨噬細胞參與的心肌纖維化可能還涉及以下途徑：在小鼠心肌梗死區(qū)，AKT2磷酸化水平升高，隨后NBA1、鞘氨醇激酶-1(SPK1)以及磷酸化的SPK1水平升高，通過AKT2/NAB1/SPK1通路來參與巨噬細胞遷移和心臟重構[32]。心肌梗死后，心臟巨噬細胞中的STAT3和ERK被激活，進而促進galectin-3和MerTK的表達，導致產(chǎn)生骨橋蛋白的巨噬細胞功能成熟[22]。激活巨噬細胞的蛋白酶激活受體2，導致心肌中巨噬細胞的募集增加、促炎細胞因子的表達增加、增強了INF-β的表達，從而激活JAK/STAT3信號，促進心肌纖維化[33]。巨噬細胞促進內(nèi)皮細胞向衰老細胞的轉化，參與心臟的不良重塑[34]。

3.4 巨噬細胞與心臟其他疾病相關纖維化

自身免疫性疾病如自身免疫性風濕病、類風濕性關節(jié)炎等磁共振成像時均發(fā)現(xiàn)心臟出現(xiàn)局部或者彌漫性纖維化,其中CD301b/MGL2+單核巨噬細胞在小鼠及人類自身免疫性心臟瓣膜病炎癥和纖維化中發(fā)揮重要的作用，主要介質為TNF-α及IL-6[35]。此外，心肌炎相關的心臟纖維化也與高表達主要組織相容性復合體Ⅱ類低表達淋巴細胞抗原6C的巨噬細胞有關，這一點在小鼠實驗性自身免疫性心肌炎中得到證實[36]。

4 總結與展望

巨噬細胞在參與機體的損傷及修復過程，不僅發(fā)揮著促炎作用，還發(fā)揮著抗炎作用。減少巨噬細胞的數(shù)量，可以避免心臟損傷早期過度的炎癥反應，減少損傷的面積，使炎癥局限化，但是由于巨噬細胞的胞葬作用下降，清除壞死的細胞和組織碎片的能力不足，延長炎癥反應時間。同時在心臟損傷晚期，巨噬細胞數(shù)量不足導致心臟纖維化修復能力不足、修復時間延遲。增加巨噬細胞的數(shù)量，可能增加吞噬作用來縮短炎癥進程，但是，巨噬細胞在損傷早期的促炎作用，會放大炎癥范圍，增加損傷面積，在損傷晚期，過量的巨噬細胞使心臟過度纖維化，產(chǎn)生心臟收縮功能障礙、心律失常等不良后果。心肌纖維化過程有多種細胞及細胞因子的參與。而巨噬細胞在心血管病如高血壓、心肌梗死的心肌纖維化過程中發(fā)揮著重要的作用，如何阻斷及何時阻斷巨噬細胞的作用或者應該把巨噬細胞數(shù)量控制在哪種水平，對于機體心臟纖維化修復最有益，仍值得進一步探討。