紅細胞微粒與急性冠狀動脈綜合征關聯性

袁玉娟綜述，穆葉賽·尼加提審校

?

紅細胞微粒與急性冠狀動脈綜合征關聯性

袁玉娟綜述，穆葉賽·尼加提審校

摘要近年來全球致死和致殘的主要原因發生了重要變化，缺血性心臟病由第四位上升到第一位，而缺血性心臟病中致死性最強的急性冠狀動脈綜合征，近幾年來發病率逐年升高。現在醫學證明微粒(Microparticles 微粒)與多種生物活動有關，比如血栓形成、炎癥反應、血管功能和免疫功能，微粒具有促進炎癥反應和激活凝血系統的作用，是導致動脈粥樣硬化基礎上缺血的重要原因。有研究提示，冠狀動脈內不穩定粥樣斑塊繼發病理改變時，斑塊內的微小血管破裂，紅細胞微粒由此產生。

關鍵詞綜述；紅細胞微粒；動脈粥樣硬化;急性冠狀動脈綜合征

近年來心血管病的發病率逐年升高，來自全國疾病監測系統的監測數據顯示，我國心血管病占總死亡的比例從37.5%上升至40.7%，在各種類型的心血管病中，缺血性心臟病的死亡率上升趨勢最為明顯，從2004年的71.2/10萬上升至2010年的92.0/10萬，年均上升幅度為5.05%[1]，缺血性心臟病中致死性最強的急性冠狀動脈綜合征(ACS)，近幾年來發病率逐年升高。ACS的發病急、病情重，往往導致患者因急性心肌缺血而死亡，1/2的心血管死亡原因歸結為ACS。隨著冠心病的診療指南的廣泛推廣、冠狀動脈介入術和冠狀動脈旁路移植術日益完善，以及多種抗血小板及抗凝藥物的聯合應用大大降低血栓事件的發生率，但是粥樣硬化斑塊基礎上形成血栓的分子生物學機制仍不清楚。近幾年的研究，科學家們發現血栓的形成不僅與血小板、內皮細胞、組織因子（TF）有關，而且還發現動脈粥樣硬化病灶局部及斑塊發生破裂的冠狀動脈局部血液中存在促凝血活性的微粒，這些發現表明微粒在粥樣斑塊破裂后血栓形成中可能起到很重要的作用，繼而導致ACS的發生和發展。本文就微粒結構、紅細胞微粒產生、清除機制以及與ACS關聯性進行闡述，以其為后續深入研究提供基礎。

1　ACS

ACS是冠心病的一個亞型，其包括不穩定型心絞痛（UA）、ST段抬高型心肌梗死和非ST段抬高型心肌梗死，UA的發生與冠狀動脈內不穩定的粥樣斑塊繼發病理改變，刺激冠狀動脈痙攣而導致缺血加重。ST段抬高型心肌梗死的發生是在冠狀動脈病變的基礎上，血栓形成使管腔閉塞，使相應的心肌嚴重而持久地急性缺血導致心肌壞死。非ST段抬高型心肌梗死是冠狀動脈一過性痙攣引起的心肌血供急劇減少而導致心肌壞死。許多研究證明在冠心病、中風、糖尿病患者、肺動脈高壓和系統性高血壓以及高甘油三脂血癥的患者中微粒的數量明顯增加[2]。有研究結果提示微粒的數量在ACS的患者體內高于正常人群[3]。有一項研究證明相比健康人群，UA和急性心肌梗死的患者體內紅細胞微粒和血小板微粒水平顯著提高[4]，這些均提示ACS與微粒有著密切關系。

2　微粒的形成

微粒是細胞膜磷脂酰絲氨酸由細胞內層進入外層，以出芽的方式從細胞膜脫落形成的磷脂囊泡，其直徑在0.1～1 μm，微粒來源包括血小板、白細胞、紅細胞和內皮細胞等[5]，它的數量完全取決于各種刺激比如細胞的激活或者凋亡。1967 年Haematol等第一次發現微粒[6]，當時被描述成一種細胞碎片，現代醫學證明微粒與多種生物活動有關，比如血栓和止血、炎癥反應、血管功能和免疫功能，甚至是通過微粒表面蛋白的傳遞來完成細胞之間的交流，微粒具有促進炎癥反應和激活凝血系統的作用，是導致動脈粥樣硬化基礎上缺血的重要原因[7]。在健康人群的血液里我們也檢測到微粒[2]，它可以提高多種疾病的血栓危險性。在血管損傷局部或不穩定斑塊部位，都可產生和聚集大量的微粒，同時導致血漿中微粒的顯著增加。

3　微粒的檢測

目前很多研究證實微粒不只是細胞膜的磷脂脫落物，而且是帶有來源細胞的多種生物學特性——攜帶和具有多種重要的生物學活性分子的“載體”[8]，因此監測血液中微粒水平和來源有助于監測病情、指導治療與療效判斷。

檢測微粒常用的方法是流式細胞儀（FACS）、酶聯免疫吸附法（ELISA）、固態俘獲技術等。其中，ELISA因其檢測包含了一些可溶性的糖蛋白而干擾檢測結果，固態俘獲技術因俘獲過程中如果遇到可溶解的抗原，會使檢測到的微粒水平將比實際水平降低。FACS是因其自身優點成為當今定量與定性檢測微粒中使用最為普遍的一種方法[9]。

4　血小板微粒和內皮細胞微粒與ACS的關聯性

血小板微粒可以粘附在沒有功能的內皮上，使膠原纖維暴露，同時也黏附在巨噬細胞上，從而啟動和促進動脈粥樣硬化的形成。血小板微粒同時也可以作為血小板激活的一種監測[10]。激活的血小板和循環中的微粒表面有著豐富的促凝磷脂，它可以使特異性的凝血酶聚集。血小板微粒表面有豐富的糖蛋白（GPIIb/IIIa），可導致血小板的粘附、聚集，進一步導致血小板血栓的形成[11]。Sinauridze等[12]的研究結果表明血小板來源的微粒其特異的促凝血活性比活化狀態的血小板高出50～100倍。有研究提示微粒表面的磷脂不僅有助于凝血酶復合物的形成，而且有助于提高組織因子的功能從而啟動凝血過程[13]。Skeppholm等[14]對51例ACS患者和61例健康者為對照組研究發現，血小板微粒濃度及血小板活化狀態與ACS相關。Giannopoulos等[15]使用流式細胞儀檢測心肌梗死患者急性期體內的血小板微粒，血小板微粒并無明顯的升高，這就意味著血小板微粒在其過程中并無重要的意義，也就象征著其與疾病嚴重性以及診斷疾病的關聯性極其微弱，可見血小板微粒在心血管疾病中的作用備受爭議，就血小板微粒與臨床事件的發生是否有著關聯這點，并不能排除心肌梗死患者在被診斷后進行了強化抗血小板治療的干擾因素。

內皮微粒：許多研究發現通過組織內的腫瘤壞死因子-a （TNF-a）、脂多糖以及氧化的低密度脂蛋白的刺激可以使人類臍靜脈內的內皮細胞釋放微粒，其表面表達著磷脂。內皮微粒可以縮短血小板凝血的時間，其原理依賴于VIIa/TF復合物。同時發現內皮微粒可以提高血小板的聚集性。在ACS時，不穩定的粥樣斑塊繼發性的病理改變，微粒進一步促進血小板血栓的形成[5]。我國一項研究提示，老年ACS患者血漿EMP水平明顯升高，且升高水平與冠狀動脈病變程度及合并糖尿病有關，提示老年ACS患者血管內皮功能受損，合并糖尿病可加重內皮功能障礙[16]。

5　紅細胞微粒

冠狀動脈疾病是涉及動脈的病理過程，過去大量研究證明血液中的很多成份，如抗凝物質、纖維因素、炎癥細胞以及血小板微粒都在冠心病的發生發展中有著很重要的地位[17，18]，但是作為血液成分中的紅細胞在ACS患者體內的作用得到的關注并不多。有人從頸動脈內膜切除術患者的頸動脈斑塊和血漿中提取微粒后發現動脈粥樣硬化斑塊中所分離出的細胞來源與血漿微粒不同，大多數斑塊微粒來源于白細胞，提示斑塊局部存在炎癥反應，斑塊中同時還有源于紅細胞的微粒，提示斑塊內部還有小血管破裂，與斑塊微粒相反，血漿微粒主要源于血小板[19]。斑塊和血漿微粒均暴露組織因子并產生凝血酶，但是這種活性在斑塊分離的微粒比血漿微粒高2倍，反映了微粒分類對致血栓性的影響。

5.1紅細胞微粒的形成

正常的紅細胞的骨架組成其較大的表面積，它可以使紅細胞在轉運過程中有超強可塑變形性。在生理條件下，紅細胞膜磷脂分布為不對稱性。紅細胞通過微小囊泡的形式釋放微粒。

紅細胞在經歷有害刺激比如細胞膜氧化、損傷以胞吐形成微粒。在細胞激活或者凋亡后大量的磷脂酰絲氨酸快速的外移，從而使得磷脂丟失而導致原來的中性細胞膜變成負性，從而破壞細胞膜與細胞骨架蛋白之間的物質交流，此時細胞膜的穩定性直接受到影響，其變的僵硬，容許產生和釋放微粒[20]。在紅細胞的壽命里，紅細胞將近丟失總血紅蛋白的20%，通過小囊泡的釋放，使紅細胞的體積與其表面積接近。微粒的產生貫穿紅細胞整個壽命之中，各種形式的刺激都能激活紅細胞，比如剪切力、補體攻擊、氧化應激以及凋亡前的刺激[20]。

微粒的形成是屬于紅細胞老化的整個過程中的一個不可缺少的部分。到目前為止有兩種紅細胞老化的模式，eryptosis模式就是類似于有核細胞的凋亡，它可以被看作紅細胞對各種外力的應答，然而Band3區帶群組模式可以解釋生理性的紅細胞老化[21]。所有的模式都有著相似的結果那就是導致區域3的調整從而引起內部小葉的微觀環境的干擾，這將會使細胞膜與細胞骨架之間的平衡更為緊張，由此產生微小囊泡。

5.2 紅細胞微粒成份

既往有過很多關于微粒的蛋白組學分析的報道[22-24]。紅細胞微粒的成份，由于刺激而導致其與來源細胞有著很大的區別，主要體現在細胞骨架的鏈接分子的完全缺失，細胞膜蛋白組成的減少，有更多的代謝相關性蛋白以及血紅蛋白，暴露了更多的遠處轉移信號分子。同時使得更多的紅細胞膜成份得到關注，比如區域3、血型糖蛋白、補體受體、GPIa蛋白等。

5.3紅細胞微粒檢測

紅細胞微粒檢測方法：一項研究證明，二醋酸羧基熒光素琥珀酰亞胺脂(CFSE）與血型糖蛋白A抗原結合可以更加有效的監測和定量分析循環中的紅細胞微粒，相比單獨的血型糖蛋白A或者膜聯蛋白V標記監測，CFSE和血型糖蛋白A的結合可以使監測精確度提高4～7倍[25]。

5.4紅細胞微粒的清除機制

紅細胞微粒只要出現在循環血中，其表面表達的磷脂就會很快而高效的轉移，從而使得組織器官里的巨噬細胞的清除感受器無法識別其產生的微粒[26]。紅細胞微粒攜帶有衰老的自身抗原，其特異性抗體表面的Fcr受體被單核吞噬系統所識別從而使得微粒清除[27]。

5.5紅細胞微粒與ACS

Leroyer等[19]發現斑塊中有源于紅細胞的微粒，提示斑塊內部還有小血管破裂。Giannopoulos等[15]目前有一項最新的研究51例急性ST段抬高性心肌梗死的患者接受經皮冠狀動脈介入治療（PCI）術后和50例對照組健康者體內紅細胞微粒以及血小板微粒的數量比較，研究結果提示急性心肌梗死的患者在接受最初的血管成形術后其紅細胞微粒數量較對照組健康人群顯著提高，并且與心肌梗死后的臨床事件息息相關。與之相反，血小板微粒在兩組人群中并無明顯差異，且與臨床終點事件并無關聯。

Donadee等[28]證明微粒內的血紅蛋白的反應速度是比紅細胞的快——實際上它的速度接近于游離血紅蛋白的速度。紅細胞微粒內的血紅蛋白和一氧化氮（NO）之間的脫氧反應比游離血紅蛋白慢2～3倍，但是比紅細胞內的血紅蛋白要快1000倍，這樣的成份輸入小鼠體內，會導致血管收縮[29]。

紅細胞內血紅蛋白可以降低NO的清除率（這與游離的血紅蛋白潛在的收縮血管作用正好相反），形成血液與內皮系統之間交流區域的間隙。微粒可隨意改變其流變性質，進入細胞間隙，增加血紅蛋白與NO的交流而導致內皮功能的損害[28]。

總之，研究發現在心血管疾病的進程中紅細胞微粒的水平顯著提高，從臨床的角度來講這點非常重要，進一步來說，這就從病理生理的角度解釋了最近關于心肌梗死患者的血液灌注增加死亡率報道的原理[30]。血液系統內有著豐富的紅細胞微粒，這些微粒將給心肌梗死后患者帶來不利的影響。目前國內外有關紅細胞微粒與ACS的關聯研究相關文獻數量非常有限，這就需要更多的隨機對照試驗、分子生物學研究和動物模型來證明紅細胞微粒在ACS發生和發展中所起的作用，為ACS的診治提供新的洞察力。

參考文獻

[1]劉明波,王文,周脈耕.2004-2010年中國心血管病死亡流行趨勢分析.中華流行病學雜志,2013,34:985-988.

[2]Puddu P,Puddu GM,Cravero E,et al.The involvement of circulating microparticles in inflammation,coagulation and cardiovascular diseases .Can J Cardiol ,2010,26:140-145.

[3]Gutiérrez E,Flammer AJ,Lerman LO,et al.Endothelial dysfunction over the course of coronary artery disease.Eur Heart J,2013,34:3175-3181.

[4]Cui Y,Zheng L,Jiang M,et al.Circulating microparticles in patients with coronary heart disease and its correlation with interleukin-6 and C-reactive protein.Mol Biol Rep,2013,40:6437-6442.

[5]Nomura S,Shimizu M.Clinical significance of procoagulant microparticles,J Intensive Care,2015,3 :2.

[6]Wolf P.The nature and significance of platelet products in human plasma.Br J Haematol ,1967,13:69-88.

[7]Rautou PE,Vion AC,Amabile N,et a1.Microparticles,vascular function and atherothrombosis.CircRes,2011,109:590-606.

[8]JY W,Horstman LL,Jimenez JJ,et al.Measuring of cell-derived microparticles.Thromb Heamost,2004,2:1842-1843.

[9]Macey MG,Enniks N,Bevan S.Flow cytometric analysis of micr oparticle phenotype and their role in thrombin generation .Cytometry B Clin Cytom ,2011,80:57-63.

[10]Singh N,Vanhaecke J,Van Cleemput J,et al.Markers of endothelial injury and platelet picroparticles are distinct in patients with stable native coronary artery disease and with cardic allograft vasculopathy.Int J Cardiol,2015,9:331-333.

[11]劉成海,胡厚源.細胞衍生微粒與動脈粥樣硬化 .國際心血管病雜志,2013,40:278-281.

[12]Sinauridze EI,Kireev DA,Popenko NY,et al.Platelet microparticle membranes have 50-to100-fold higher specific procoagulant activity than activated platelets.Thromb Haemost,2007,97:25-34.

[13]Wolberg AS,Monroe DM,Roberts HR,et al.Tissue factor deencryption:ionophore treatment induces changes in tissue factor activity by phosphatidylserine-dependent and-independent mechanisms.Blood Coagul Fibrinolysis,1999,10:201-210.

[14]Skeppholm M,Mobarre ZF．Malmqvist K,et a1．P1atelet-derived microparticles during and after acute coronary syndrome.Thromb Haemost,2012,107:1119-1122．

[15]Giannopoulos G,Oudatzis G,Paterakis G,et al.Red blood cell and platelet microparticles inmyocardial infarction patients treated with primary angioplasty,Int J Cardiol,2014,176:145-150.

[16]李妙男 ,王洪巨,趙皓 ,等.老年急性冠狀動脈綜合征合并糖尿病患者血漿內皮微粒的變化。中國循環雜志,2014,29:570-573.

[17]Libby P.Mechanisms of acute coronary syndromes and their implications for therapy.N Engl J Med ,2013,368:2004-2013.

[18]Antman EM.ST-segment myocardial infarction:pathology,pathophysiology and clinical features.In:Bonow RO,Mann DL,Zipes DP,et al.editors.Braunwald's Heart Disease.9th ed.Philadelphia,PA,USA:Saunders,Elsevier,2012,1087-1100.

[19]Leroyer AS,Isobe H,Leseche G,et al.Cellular origins of thrombogenic activity of microparticles isolated from human atherosclerotic plaques.Am Coll Cardiol,2007,49:772-777.

[20]Tissot JD,Rubin O,Canellini G.Analysis and clinical relevance of microparticles from red blood cells.Curr Opin Hematol,2010,7:571-577.

[21]Lion N,Crettaz D,Rubin O,et al.Stored red blood cells:a changing universe waiting for its map(s).J Proteomics,2010,73:374-385.

[22]Rubin O,Crettaz D,Tissot JD,et al.Preanalytical and methodological challenges in red blood cell microparticle proteomics.Talanta,2010,82:1-8.

[23]Rubin O,Crettaz D,Canellini G,et al.Microparticles in stored red blood cells:an approach using flow cytometry and proteomic tools.Vox Sang,2008,95:288-297.

[24]Bosman GJ,Lasonder E,Groenen-Dopp YA,et al.Comparative proteomicsof erythrocyte aging in vivo and in vitro.J Proteomics,2010,73:396-402.

[25]Grisendi G,Finetti E,Manganaro D,et al.Detection of microparticles from human red blood cells by multiparametric flow cytometry .Blood Transfus,2015,13:274-280.

[26]Willekens FL,Werre JM,Groenen-Dopp YA,et al.Erythrocyte vesiculation:a self-protective mechanism?Br J Haematol,2008,141:549-556.

[27]Kriebardis AG,Antonelou MH,Stamoulis KE,et al.RBC-derived vesicles during storage:ultrastructure,protein composition,oxidation,and signaling components.Transfusion,2008,48:1943-1953.

[28]Donadee C,Raat NJ,Kanias T,et al.Nitric oxide scavenging by red blood cell microparticles and cell-free hemoglobin as a mechanism for the red cell storage lesion.Circulation,2011,124:465-476.

[29]Liu C,Zhao W,Christ GJ ,et al.Nitric oxide scavenging by red cell microparticles.Free Radic Biol Med,2013,65C:1164-1173.

[30]Chatterjee S,Wetterslev J,Sharma A,et al.Association of blood transfusion with increased mortality in myocardial infarction:a metaanalysis and diversity-adjusted study sequential analysis.JAMA Intern Med,2013,173:132-139.

(編輯:汪碧蓉)

綜述

(收稿日期:2015-06-02)

中圖分類號：R541.6

文獻標識碼：A

文章編號：1000-3614（2016）03-0295-03

doi:10.3969/j.issn.1000-3614.2016.03.021

作者簡介：袁玉娟 碩士研究生 研究方向：動脈血栓的分子生物學研究 Email：375453785@qq.com 通訊作者：穆葉賽·尼加提 Email：muyassar11@aliyun.com

基金項目：國家自然科學基金（項目批號：81160029）;自治區科學基金項目（項目批號：2015211C194）

作者單位：830001 新疆維吾爾自治區新疆烏魯木齊市，新疆維吾爾自治區人民醫院 心血管內科