乙酰肝素酶與TLR-4在冠狀動脈粥樣硬化性心臟病中的相關(guān)性進展

劉 瓊，韓軒茂，藺雪峰，周麗芹*

（內(nèi)蒙古科技大學包頭醫(yī)學院，內(nèi)蒙古 包頭 014010）

乙酰肝素酶（Heparanase，HPSE）是高爾基體及溶酶體中的糖苷酶，是唯一可降解硫酸乙酰肝素（HS）的哺乳動物內(nèi)切糖苷酶，與炎癥反應(yīng)、同時還與腫瘤生成以及血管堵塞有關(guān)[1]。

乙酰肝素酶可以參與動脈粥樣硬化，并且能夠進一步促進平滑肌細胞增生作用[2]。然而，從穩(wěn)定的纖維粥樣硬化斑塊到轉(zhuǎn)變?yōu)楦呶５囊讚p斑塊這一過程的潛在機制仍未研究明確。動脈粥樣硬化是一種嚴重的疾病，主要特征在于血管壁中脂質(zhì)和炎性細胞的積累。近年來，已經(jīng)表明免疫應(yīng)答貫穿動脈粥樣硬化的整個過程，而TLR家族能夠介導天然免疫參與的信號傳導，在動脈粥樣硬化中扮演著重要角色[3]。

1 乙酰肝素酶與動脈粥樣硬化

HPSE是一種內(nèi)切-β-葡糖醛酸酶，可能在低硫酸化位點裂解HS側(cè)鏈[4]，釋放具有約大小（4-7kDa）的糖產(chǎn)物，可與蛋白質(zhì)配體結(jié)合并促進其生物學效力。HPSE是哺乳動物中能夠降解乙酰肝素酶蛋白上的乙酰糖苷糖鏈的內(nèi)切糖苷酶[5]，在正常組織中表達受限，主要限于胎盤、角質(zhì)形成細胞、血小板和免疫系統(tǒng)的活化細胞[6]。HPSE在人類的乳腺癌、肝癌、膀胱癌等癌癥中均有所表達，且表達水平與腫瘤的轉(zhuǎn)移相關(guān)[7]。

在血管損傷后和動脈粥樣硬化穩(wěn)定斑塊向易損斑塊進展的模型中發(fā)現(xiàn)，在增加的乙酰肝素酶水平存在下巨噬細胞活化也增強[8]，這進一步支持HPSE來源可能是巨噬細胞，并且在調(diào)節(jié)巨噬細胞反應(yīng)中起到一定作用。

Blich[9]等人提供了HPSE在動脈粥樣硬化中的臨床意義的證據(jù)。通過免疫染色檢測穩(wěn)定（SP）和易損（VP）斑塊樣本中的HPSE表達，與對照動脈相比較。在對照和SP病變的培養(yǎng)基中觀察到HPSE的弱染色，可能是動脈平滑肌細胞（SMC）。形成鮮明對比的是，在VP病變的內(nèi)膜中觀察到HPSE的強烈染色。為了鑒定VP內(nèi)膜中的HPSE陽性細胞，對CD163、巨噬細胞表面標記物和HPSE進行雙染色。結(jié)果表明，斑塊內(nèi)的大多數(shù)HPSE陽性細胞是巨噬細胞。他們比較了表現(xiàn)出血漿HPSE低水平與高水平的患者的臨床表現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)高水平的HPSE與急性心肌梗死和白細胞計數(shù)升高有關(guān)。

值得注意的是，全身存在高水平的HPSE可能進一步損害脈管系統(tǒng)。乙酰肝素酶還可作為促凝血介質(zhì)，增強組織因子的表達和Xa因子的產(chǎn)生，這是血液凝固中的兩個關(guān)鍵組分[8]，這是2種血液凝固的關(guān)鍵部分，這樣通過HPSE影響正常血管，特別是斑塊的發(fā)生和發(fā)展。 HPSE水平與斑塊不穩(wěn)定和進展有關(guān)，也有可能作為急性心臟病診斷標記和潛在的藥物治療靶點。

2 TLR-4與動脈粥樣硬化

Toll樣受體（toll likereceptor，TLRs）是I型轉(zhuǎn)膜蛋白的一個家族，結(jié)合一系列細菌產(chǎn)物，通過NFκB激活促炎性介質(zhì)轉(zhuǎn)錄導致信號[11]。TLR4是人類發(fā)現(xiàn)的第一個TLRs[12]，是介導脂多糖（LPS）應(yīng)答的最主要受體，因其作用為先天性免疫的一個重要介質(zhì)參與了炎癥反應(yīng)、自身免疫、心血管疾病、腫瘤的發(fā)生和發(fā)展，獲得了越來越多的關(guān)注。

作為TLRs家族中的一員，廣泛分布于各類與免疫相關(guān)的細胞，如單核巨噬細胞、粒細胞、樹突細胞、淋巴細胞等，以骨髓單核細胞的表達尤其多。TLR-4分為三個部分：細胞外區(qū)由24個LRR組成，能夠識別特異性抗原；胞內(nèi)區(qū)存在一段序列保守區(qū)，稱為TIR區(qū)，與IL-1受體的胞內(nèi)區(qū)具有同源性[13]，這一序列保守區(qū)是TLR-4與下游信號調(diào)節(jié)分子相互作用的關(guān)鍵部位，在信號轉(zhuǎn)導通路中發(fā)揮了重要作用。

近年來有研究表明，TLR-4能夠參與人體的動脈粥樣硬化的各個過程，能夠通過多種途徑影響動脈粥樣化進程。首先，TLR-4在血管內(nèi)皮中的表達和在人體動脈粥樣硬化病變的過程中，在免疫系統(tǒng)中有T淋巴細胞，單核細胞能夠抑制血管壁，在內(nèi)皮下的細胞中能夠出現(xiàn)局灶性的積聚現(xiàn)象，脂質(zhì)沉積，而這些過程需要細胞表達黏附因子，這些因子通常是由內(nèi)皮細胞損傷和炎癥因此刺激而出現(xiàn)的，在動脈粥樣硬化中，TLR-4表達量增加。相反，在體內(nèi)培養(yǎng)條件下其表達低，但由于炎癥因子的刺激，能夠增加TLR-4表達。除此之外，通過氧化應(yīng)激還可以引起粘附蛋白的大量表達以及內(nèi)皮細胞功能障礙，有研究學者的發(fā)現(xiàn)氧化型低密度的酯蛋白以及氧化二棕櫚酰卵磷脂在 TLR-4的表達以及信號途徑中具有十分重要的作用，TLR-4識別人體內(nèi)皮細胞中的二棕櫚酰卵磷脂，能夠?qū)е掳准毎樗氐姆置冢€可以通過TLR-4來促進動脈粥樣硬化病變，這些蛋白進一步促進巨噬細胞中的TLR-4大量分泌，這樣能夠充分發(fā)揮吞噬作用，并將氧化脂質(zhì)轉(zhuǎn)化為泡沫細胞，最終能夠?qū)е鲁霈F(xiàn)人體動脈粥樣硬化病變。

臨床中常見的心血管事件是與局部斑塊不穩(wěn)定性相關(guān)，而這種局部斑塊不穩(wěn)定是炎癥免疫反應(yīng)的結(jié)果。在參與免疫反應(yīng)的過程中，炎癥細胞聚集并產(chǎn)生基質(zhì)降解酶等，這可以改變斑塊的結(jié)構(gòu)，增加心血管脆性使其更容易破裂。LPS可以通過TLR-4介導基質(zhì)金屬蛋白酶-9（MMP9）和蛋白水解酶的表達，而這兩者能夠?qū)Π饣|(zhì)進行降解導致生成不穩(wěn)定的斑塊。同時除這些因素外，細胞凋亡也會導致斑塊形成，很多斑塊是在肩部破裂的，平滑肌細胞的凋亡可以使肩部的斑塊無法起到支撐作用，平滑肌細胞減少，也能夠抑制形成纖維帽，導致斑塊不穩(wěn)定。目前研究表明，TLR-4的信號途徑可以促使凋亡分子的表達，促使平滑肌細胞凋亡，而使得斑塊不穩(wěn)定。

由此可見，人體血清中乙酰肝素酶水平以及 TLR-4的表達都是與冠狀動脈粥樣硬化性心臟病發(fā)生相關(guān)的，但是兩者之間的關(guān)系需進一步研究。HPSE、TLR-4能夠成為冠狀動脈粥樣硬化性心臟病患者病情評判以及預后評估的重要因子，并可為之后臨床上進行動脈粥樣硬化疾病的治療提供新的治療思路和方法。