葛強(qiáng)，徐政昊，袁蔚，申瀟竹，劉希光

1.徐州醫(yī)科大學(xué)附屬連云港醫(yī)院，江蘇連云港 222002；2.連云港市第二人民醫(yī)院老年醫(yī)學(xué)科，江蘇連云港 222000

動(dòng)脈粥樣硬化（atherosclerosis，AS）是一種可累及全身各處動(dòng)脈的自身免疫性疾病，主要為大中動(dòng)脈，病因錯(cuò)綜復(fù)雜。病程進(jìn)展緩慢，呈進(jìn)行性加重，一般從脂質(zhì)沉積、局灶性纖維化、粥樣斑塊逐漸發(fā)展為管壁彈性下降、管腔狹窄，最終導(dǎo)致動(dòng)脈閉塞，引起心肌梗死或缺血性卒中等急性事件。在動(dòng)脈粥樣硬化患者中，頸動(dòng)脈斑塊往往是最早識(shí)別的靶點(diǎn)，可通過觀察頸動(dòng)脈的狀態(tài)來評(píng)估其他動(dòng)脈血管情況。不僅如此，頸動(dòng)脈斑塊的形成可獨(dú)立預(yù)測(cè)腦血管緊急事件的發(fā)生，約20%的缺血性卒中源于它。有研究發(fā)現(xiàn)，頸部非狹窄性易損斑塊對(duì)卒中的發(fā)生及后續(xù)復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)均有重要的影響[1-2]。因此盡早發(fā)現(xiàn)易損斑塊，積極治療，可預(yù)防急性腦血管意外。但是易損斑塊的形成機(jī)制仍不是很明確，故本文對(duì)頸動(dòng)脈易損斑塊形成的發(fā)病機(jī)制進(jìn)行了總結(jié)，以尋找可以作為治療靶點(diǎn)的循環(huán)生物標(biāo)志物，為指導(dǎo)臨床治療提供依據(jù)。

1 易損斑塊

動(dòng)脈粥樣硬化斑塊根據(jù)其穩(wěn)定性可分為穩(wěn)定斑塊和易損斑塊，易損斑塊通常指那些容易形成血栓或短期內(nèi)極可能快速進(jìn)展的斑塊。易損斑塊的發(fā)生機(jī)制相當(dāng)復(fù)雜，比較常見的有慢性炎癥、脂質(zhì)代謝紊亂、氧化應(yīng)激反應(yīng)、內(nèi)皮損傷及血流動(dòng)力學(xué)改變、巨噬細(xì)胞凋亡和表型極化等[3]。在晚期動(dòng)脈粥樣硬化斑塊中，纖維帽破裂是加速斑塊生長的主要因素并經(jīng)常導(dǎo)致心腦血管意外的發(fā)生，Redgrave等[4]進(jìn)一步將斑塊細(xì)分為穩(wěn)定的、主要穩(wěn)定的、具有完整纖維帽的不穩(wěn)定斑塊和纖維帽破裂的不穩(wěn)定斑塊4 種類型。易損斑塊通常具有薄的纖維帽、富含脂質(zhì)的壞死核心，其特征有炎癥過程、巨噬細(xì)胞浸潤和新生血管形成等，特別是斑塊內(nèi)出血更容易促使易損斑塊的形成[5]。

2 T 淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞在易損斑塊中的重要作用

T 細(xì)胞和巨噬細(xì)胞在易損斑塊中大量存在，不同功能狀態(tài)的T 淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞之間必然存在復(fù)雜的細(xì)胞間相互作用，共同參與了動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的形成及心腦血管意外的發(fā)生。

2.1 T 細(xì)胞

斑塊中的T 細(xì)胞主要為CD4+和CD8+T 細(xì)胞，其細(xì)胞亞群較血液中更為活躍，CD8+T 細(xì)胞占比更多，其可被不同程度激活而后衰竭，所以斑塊內(nèi)表現(xiàn)為活化和衰竭的T 細(xì)胞亞群并存的局面[6]。長期慢性炎癥刺激可使T 淋巴細(xì)胞衰竭，此時(shí)T 淋巴細(xì)胞失去其強(qiáng)大的效應(yīng)器功能，并表達(dá)多種抑制性抗體，如靶向程序性死亡蛋白 1（programmed death-1，PD-1）、細(xì)胞毒性T 淋巴細(xì)胞抗原 4（cytotoxic T lymphocyte-associated antigen-4，CTLA4）等[7]。但這一過程是可逆的，為免疫療法提供了可能。Fernandez 等[8]分析信號(hào)通路發(fā)現(xiàn)γ干擾素（interferon-γ，IFN-γ）和PD-1 信號(hào)傳導(dǎo)被同時(shí)激活，再次證實(shí)了斑塊中同時(shí)存在激活的、促炎的和衰竭的CD8+T 細(xì)胞。此外，在無癥狀斑塊中由腫瘤壞死因子（tumor necrosis factor，TNF）和IFN-γ 配體驅(qū)動(dòng)的CD4+和CD8+T 細(xì)胞之間的配體-受體相互作用可能促進(jìn)炎癥反應(yīng)。調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞（regulatory T cells，Tregs）具有抗動(dòng)脈粥樣硬化作用，通過分泌白細(xì)胞介素（interleukin，IL）-10、IL-35 和轉(zhuǎn)錄生長因子β（transforming growth factor-β，TGF-β）來抑制炎癥細(xì)胞的募集和活化，還可以抑制T 細(xì)胞向Th1 和Th17 亞型分化，發(fā)揮誘導(dǎo)、維持免疫穩(wěn)態(tài)及免疫耐受的作用[9]，對(duì)本質(zhì)為自身免疫性疾病的動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的穩(wěn)定頗有益處。另外還能促進(jìn)膠原合成和平滑肌細(xì)胞（smooth muscle cell，SMC）增殖，進(jìn)而增強(qiáng)斑塊穩(wěn)定性，且該效應(yīng)是通過誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞向M2 型分化實(shí)現(xiàn)的[10]。由此可見T 細(xì)胞在易損斑塊形成過程中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，且與巨噬細(xì)胞密不可分。

2.2 巨噬細(xì)胞

巨噬細(xì)胞積聚在動(dòng)脈粥樣硬化累及的動(dòng)脈壁內(nèi)是一種常見的現(xiàn)象，巨噬細(xì)胞的表型很大程度上影響了疾病的未來走向。炎性巨噬細(xì)胞M1 分泌促炎因子促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)展及破壞斑塊穩(wěn)定性，抗炎巨噬細(xì)胞M2 則對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊有保護(hù)作用，兩種表型的轉(zhuǎn)化趨勢(shì)受斑塊微環(huán)境中多種因子調(diào)節(jié)，如Toll 樣受體(Toll-like receptors,TLR)、細(xì)胞因子、氧化脂質(zhì)等會(huì)使斑塊巨噬細(xì)胞的極化偏向促炎M1 表型且遠(yuǎn)離抗炎M2 表型[11]。Huang 等[12]在小鼠體內(nèi)發(fā)現(xiàn)，巨噬細(xì)胞中TLR2 和TLR4 信號(hào)傳導(dǎo)在轉(zhuǎn)錄因子Sub1 介導(dǎo)下發(fā)揮促炎和促動(dòng)脈粥樣硬化作用。M2 型巨噬細(xì)胞能延緩斑塊發(fā)展，由CD206 標(biāo)記的2 個(gè)巨噬細(xì)胞亞群（CD64+HLADR+CD206hi、CD64+HLADR+CD206lo）組成，約占斑塊巨噬細(xì)胞的47%[8]。細(xì)胞外基質(zhì)降解往往會(huì)導(dǎo)致斑塊不穩(wěn)定，然而巨噬細(xì)胞在上調(diào)人基質(zhì)金屬蛋白酶組織抑制因子-1（human tissue inhibitors of metalloproteinase-1，TIMP-1），減少細(xì)胞外基質(zhì)降解的同時(shí)，卻降低了斑塊穩(wěn)定性[8]，可能是M1 和M2 型巨噬細(xì)胞共同作用的結(jié)果。研究表明，當(dāng)動(dòng)脈粥樣硬化進(jìn)展到晚期時(shí)，除出現(xiàn)特異性臨床表現(xiàn)外，心肌梗死及腫瘤相關(guān)的一種血清長鏈非編碼RNA-MIAT 的表達(dá)也會(huì)出現(xiàn)異常升高，而抑制MIAT 基因表達(dá)有助巨噬細(xì)胞清除凋亡細(xì)胞，減弱動(dòng)脈粥樣硬化的進(jìn)展，減少壞死核心的大小，并增加斑塊的穩(wěn)定性[13]。此外，miR-149-5p過表達(dá)會(huì)通過調(diào)控靶向組蛋白去乙酰化酶4 及神經(jīng)肽2 來抑制血小板衍生的生長因子BB 觸發(fā)的血管平滑肌細(xì)胞的增殖、入侵和遷移[14-15]。生物信息學(xué)分析預(yù)測(cè)miR-149-5p 在circDHCR24 的3'-UTR 具有互補(bǔ)的結(jié)合位點(diǎn)，熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)和RIP 實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證了circDHCR24 在人主動(dòng)脈血管平滑肌細(xì)胞中作為miR-149-5p 的海綿[16]。Ye 等[17]研究發(fā)現(xiàn)，MIAT作為微小RNA（micro RNA，miRNA）海綿，通過海綿作用于miR-149-5p，正向調(diào)節(jié)抗吞噬分子CD47的表達(dá)，進(jìn)一步確定了巨噬細(xì)胞MIAT/miR-149-5p/CD47 通路也是動(dòng)脈粥樣硬化斑塊發(fā)展過程中的關(guān)鍵因素。研究表明，含有大量巨噬細(xì)胞的頸動(dòng)脈勻漿中存在大量基質(zhì)金屬蛋白酶降解基質(zhì)，形成擴(kuò)張性動(dòng)脈重塑，最終導(dǎo)致斑塊易損的風(fēng)險(xiǎn)提高[18]。

3 循環(huán)生物標(biāo)志物在易損斑塊中的作用機(jī)制

3.1 腫瘤壞死因子受體家族相關(guān)蛋白和干擾素調(diào)節(jié)因子-5

一項(xiàng)以小鼠為實(shí)驗(yàn)對(duì)象的研究中，腫瘤壞死因子受體家族相關(guān)蛋白（glucocorticoid-induced tumor necrosis factor receptor，GITR）的缺陷會(huì)導(dǎo)致單核細(xì)胞聚集障礙，活性氧產(chǎn)生受限，及巨噬細(xì)胞數(shù)量減少，還會(huì)抑制線粒體功能、免疫和炎癥通路，使巨噬細(xì)胞促進(jìn)炎癥的能力下降，從而減少易損斑塊形成，反之則促進(jìn)[19]。小鼠的GITR 免疫反應(yīng)模式與人類相似。此外，研究發(fā)現(xiàn)干擾素調(diào)節(jié)因子-5（interferon regulatory factor 5，IRF-5）與整合素CD11c 在基因表達(dá)水平、免疫陽性斑塊面積高度相關(guān)，特別是它們的蛋白表達(dá)有共同的定位，主要在斑塊的肩部區(qū)域[20]。IRF-5 誘導(dǎo)的CD11c+巨噬細(xì)胞可通過下調(diào)橋接分子Mfge8-αvβ3 整合素通路來降低胞吐能力，從而增加斑塊及壞死核心的大小[21]。故GITR 和IRF-5也是引起動(dòng)脈粥樣硬化易損斑塊的一個(gè)機(jī)制。

3.2 幾丁質(zhì)酶3 樣蛋白1

幾丁質(zhì)酶3 樣蛋白1(chitinase-3-like 1，CHI3L1)是一種分泌型糖蛋白，屬于糖苷水解酶家族18 的一員，其表達(dá)水平以往常作為反映肝纖維化程度的關(guān)鍵指標(biāo)。近年來研究關(guān)注的重點(diǎn)多為炎癥、腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞活化、血管生成等[21]。與此同時(shí)，CHI3L1對(duì)頸動(dòng)脈斑塊的影響近些年也受到了廣泛關(guān)注，其作用機(jī)制比較復(fù)雜。一方面，CHI3L1 在有癥狀的頸動(dòng)脈粥樣硬化患者的血清中較健康人群含量增多，該現(xiàn)象可能為環(huán)境適應(yīng)性反應(yīng)，旨在阻止血管平滑肌細(xì)胞發(fā)生表型轉(zhuǎn)換，將其維持在分化狀態(tài)，從而達(dá)到穩(wěn)定斑塊的效果[22]。進(jìn)一步研究將其確定為一種新的血管平滑肌細(xì)胞（vascular smooth muscle cells，VSMCs）表型調(diào)節(jié)劑，高水平的CHI3L1 使腫瘤抑制基因（large tumor suppressor kinase 2，LATS2）表達(dá)下降，產(chǎn)生下游抑制效應(yīng)，降低VSMCs 上的LGALS3 和IL6、IL1β 的表達(dá)，防止VSMCs 產(chǎn)生不良生物學(xué)行為，包括細(xì)胞凋亡和表型向“巨噬細(xì)胞樣”狀態(tài)轉(zhuǎn)變[23]。另一方面，CHI3L1 介導(dǎo)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊內(nèi)新生血管的形成，誘發(fā)斑塊內(nèi)出血，增加斑塊不穩(wěn)定性。試驗(yàn)證明CHI3L1 增強(qiáng)了人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞（human umbilical vein endothelial cells，HUVECs）的遷移、成管和斑塊內(nèi)新生血管形成，且至少部分是由其細(xì)胞膜受體白細(xì)胞介素-13 受體α2 通過ERK 和AKT 信號(hào)通路介導(dǎo)的，因?yàn)樵撟饔每杀唤z裂原活化蛋白激酶激酶和磷脂酰肌醇3-激酶的抑制劑顯著抑制[24]。CHI3L1 對(duì)頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的影響是雙重的，其在斑塊發(fā)生發(fā)展過程中必然發(fā)揮了一定的促進(jìn)作用，同時(shí)對(duì)于晚期易損斑塊形成后又起了相當(dāng)一部分保護(hù)作用。因此，CHI3L1不僅是一個(gè)可以預(yù)測(cè)不穩(wěn)定動(dòng)脈粥樣硬化斑塊存在的生物標(biāo)志物，還可以作為斑塊穩(wěn)定性的調(diào)節(jié)因子。隨著研究的進(jìn)展，CHI3L1 在血管生物學(xué)上相互矛盾的作用機(jī)制解釋清楚以后，將是一個(gè)理想的治療靶點(diǎn)。

3.3 纖維蛋白原和纖維蛋白原γ'

纖維蛋白原（fibrinogen，F(xiàn)ib）在上級(jí)凝血因子作用下形成纖維蛋白網(wǎng)附著在血管內(nèi)皮細(xì)胞表面，誘導(dǎo)血栓形成，進(jìn)而沉積在血管內(nèi)壁上加速粥樣硬化斑塊的進(jìn)展。尤其在血漿脂蛋白促進(jìn)血小板活化和聚集、穩(wěn)定纖維蛋白網(wǎng)結(jié)構(gòu)等作用下，進(jìn)一步促進(jìn)易損斑塊的發(fā)展，大幅提高斑塊破裂風(fēng)險(xiǎn)[25]。Fib與白蛋白的比率 (fibrinogen to albumin ratio,FAR)是一種新型炎癥和血栓形成標(biāo)志物，且既往研究表明Fib 和低血清白蛋白水平與急性缺血性卒中的不良預(yù)后有關(guān)，故有學(xué)者將之應(yīng)用于急性腦梗死預(yù)后的預(yù)測(cè)，結(jié)果顯示 FAR 值≥0.077 提示急性腔隙性腦梗死后3 個(gè)月的不良結(jié)局[26]。纖維蛋白原γ'（Fibγ'）是纖維蛋白原的一種亞型，具有抗凝血特性。已有報(bào)道稱Fibγ'可以增加中國人群缺血性腦卒中的易感性[27]，但頸動(dòng)脈易損斑塊的作用機(jī)制一直未經(jīng)明確闡述。而最新研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)ib 和Fibγ'水平較高的患者與水平較低的患者相比，斑塊內(nèi)出血體積和富含脂質(zhì)的壞死核心體積顯著降低，且不受C 反應(yīng)蛋白的影響[28]，說明Fib 和Fib γ'在易損斑塊的發(fā)展中具有保護(hù)作用。這些研究讓我們看到了纖維蛋白原在頸動(dòng)脈易損斑塊形成中的重要性。

3.4 纖維膠凝蛋白

最新研究發(fā)現(xiàn)，纖維膠凝蛋白（ficolin，F(xiàn)CN）與炎癥標(biāo)志物如髓過氧化物酶、基質(zhì)金屬蛋白酶8、基質(zhì)金屬蛋白酶9、細(xì)胞間黏附分子-1、骨橋蛋白、中性粒細(xì)胞彈性蛋白酶等表達(dá)水平呈正相關(guān)，在明視野顯微鏡下可見FCN 主要存在于斑塊中富含膽固醇晶體的壞死核心區(qū)域[29]。FCN -2 與動(dòng)脈粥樣硬化患者中預(yù)測(cè)主要不良心血管事件的炎癥蛋白——骨橋蛋白及斑塊下游的巨噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞呈正相關(guān)，與動(dòng)脈粥樣硬化的保護(hù)因子高密度脂蛋白膽固醇呈負(fù)相關(guān)，但與SMCs 呈負(fù)相關(guān)，F(xiàn)CN-2 介導(dǎo)斑塊內(nèi)免疫細(xì)胞募集和炎癥過程，最終導(dǎo)致斑塊易損[30]。還有一個(gè)奇怪的現(xiàn)象，動(dòng)脈粥樣硬化患者的FCN-2 血清水平高于健康人群，但在易損斑塊患者血漿中可見FCN-2 表達(dá)水平明顯下降[29]，據(jù)此可以推測(cè)FCN-2 參與了動(dòng)脈粥樣的過程并不斷積累，同時(shí)在疾病晚期的斑塊侵蝕階段被炎癥不斷消耗。此外，F(xiàn)CN-1 和FCN-3 也與炎癥發(fā)生、易損斑塊的形成密切相關(guān)，如FCN-3 表達(dá)水平的高低與頸動(dòng)脈易損斑塊形成呈負(fù)相關(guān)[31]。甚至在2 型糖尿病患者中，F(xiàn)CN-3 的升高可獨(dú)立預(yù)測(cè)斑塊形成的風(fēng)險(xiǎn)[32]。一項(xiàng)回顧性分析顯示原發(fā)性高血壓患者血清FCN-3 越低，頸動(dòng)脈內(nèi)膜中層的厚度隨之增加，進(jìn)而加速心血管疾病發(fā)展[33]。

3.5 血清信號(hào)素7A

血清信號(hào)素7A（semaphorin 7A，Sema7A）對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的影響比較復(fù)雜，在不同的器官中有不同的促炎和抗炎作用[34]。Sema7A 通過激活mTOR和AKT2 信號(hào)通路誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞趨化，激活巨噬細(xì)胞向M2 表型極化，促進(jìn)白細(xì)胞清除，從而緩解炎癥[35]。在頸動(dòng)脈中主要以促炎為主，其升高與急性動(dòng)脈粥樣硬化血栓性卒中發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)獨(dú)立相關(guān)[36]。Sema7A 缺乏可減少T 細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞的積累，并增強(qiáng)斑塊穩(wěn)定性[37]。最新研究發(fā)現(xiàn)，含Sema7A 基因的高脂飲食小鼠的左頸動(dòng)脈血流紊亂促進(jìn)了內(nèi)皮細(xì)胞Sema7A 和細(xì)胞黏附分子的表達(dá)以及白細(xì)胞黏附和斑塊形成，但是阻斷已知的Sema7A 受體——β1整合素或抑制局部黏著斑激酶（focal adhesion kinase，F(xiàn)AK）則顯著降低人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞黏附分子的表達(dá)和單核細(xì)胞的黏附，表明Sema7A 通過β1整合素依賴性方式介導(dǎo)內(nèi)皮功能障礙，促進(jìn)易損斑塊的形成[38]。Song 等[39]將HUVECs 暴露于50μg/ml ox-LDL 來模擬高脂血癥誘導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞損傷，結(jié)果顯示HUVECs 活力顯著降低，IL-1β、IL-6 和趨化因子配體2 等炎癥因子被誘導(dǎo)產(chǎn)生，細(xì)胞黏附因子（cell adhesion molecules-1，CAM-1）和血管細(xì)胞黏附因子-1（vascular cell adhesion molecule-1，VCAM-1）的表達(dá)水平顯著上調(diào)，Sema7A 的敲低可以消除上述結(jié)果，然而β1 整合素的過表達(dá)又可以逆轉(zhuǎn)Sema7A 敲低的效果。因此，Sema7A 敲低可以抑制炎癥、細(xì)胞凋亡和內(nèi)皮細(xì)胞間質(zhì)化，起到一種保護(hù)效果，且該效果可被β1 整合素的過表達(dá)所抵消。內(nèi)皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化（endothelial-to-mesenchymal transition，EndMT）在動(dòng)脈粥樣硬化中是一種常見的變化，Hong 等[40]發(fā)現(xiàn)Sema7A 通過膜受體β1 整合素上調(diào)轉(zhuǎn)錄因子ATF3，導(dǎo)致TGF-β2 轉(zhuǎn)錄增強(qiáng)和TGF/Smad3 信號(hào)通路激活，從而誘導(dǎo)EndMT，加速動(dòng)脈粥樣硬化的進(jìn)展。因此，Sema7A 和β1 整合素可以作為治療動(dòng)脈粥樣硬化中內(nèi)皮細(xì)胞損傷和功能障礙的潛在靶點(diǎn)。

4 小結(jié)與展望

頸動(dòng)脈易損斑塊的發(fā)病機(jī)制比較復(fù)雜，想要更加精準(zhǔn)地了解斑塊發(fā)生發(fā)展的全過程，仍需在未來繼續(xù)不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)及深入探究。迄今為止，對(duì)于已經(jīng)明確的可以作為易損斑塊標(biāo)志物的生物分子，大部分可作為心腦血管意外的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，用于預(yù)測(cè)發(fā)生心腦血管意外的概率，但目前尚未在臨床上廣泛應(yīng)用。另外，目前臨床上藥物治療動(dòng)脈粥樣硬化斑塊仍以阿司匹林及他汀類藥物為主，主要起到延緩斑塊進(jìn)展的作用，期望今后可發(fā)現(xiàn)新的治療靶點(diǎn)，進(jìn)而研發(fā)出逆轉(zhuǎn)斑塊進(jìn)展的新一代靶向治療藥物，減少由動(dòng)脈粥樣硬化斑塊引起的心腦血管意外。