動脈粥樣硬化易損斑塊相關通路研究進展

竇曼曼， 陳 盈， 馬 迪綜述， 邢英琦審校

腦卒中在人群中的發病率越來越大，成為影響人類生活質量和壽命的重要問題，因此，了解腦卒中的發生原因和預防措施至關重要。動脈粥樣硬化是腦卒中形成的一個重要因素，動脈粥樣硬化引起缺血性腦卒中的重要原因之一是易損斑塊的破裂造成血栓形成及動脈-動脈栓塞[1]。易損斑塊的典型病理特征是薄纖維帽、較大的脂質核心、新生血管形成、斑塊外膜及斑塊內炎癥浸潤以及擴張性重塑等[2]。動脈粥樣硬化形成機制有脂質浸入學說、內皮損傷學說、平滑肌細胞增殖學說、慢性炎癥學說和單核巨噬細胞學說等，而慢性炎癥學說是動脈粥樣硬化發生發展的核心因素，各種細胞通路通過影響斑塊易損性對動脈粥樣硬化產生重要影響。

1 炎性反應在動脈粥樣硬化中的作用

動脈粥樣硬化是一種慢性炎性過程，動脈粥樣硬化由動脈壁內皮損傷和低密度脂蛋白(LDL)積聚引起，LDL被氧化修飾成氧化性LDL(ox-LDL)后與損傷的內皮引起低度炎癥導致體內免疫應答。這些免疫應答在動脈粥樣硬化發展過程中起重要作用。在動脈粥樣硬化發展過程中主要的炎性細胞包括單核/巨噬細胞、淋巴細胞等[3]。

各種危險因素的持續作用造成內皮細胞損傷，LDL進入內膜，并在內膜被氧化修飾為ox-LDL，損傷的內皮和ox-LDL導致許多促炎因子的釋放，引起細胞黏附因子(CAM)表達上調，如P選擇素、血管細胞粘附分子(VCAM-1)和細胞間粘附分子-1(ICAM-1)，這些因子介導循環中單核細胞和淋巴細胞的黏附，其一旦黏附到內皮，單核細胞、淋巴細胞分別在單核細胞趨化因子-1(MCP-1)、T細胞趨化因子的趨化作用下穿透內皮遷移到內皮中，單核細胞通過巨噬細胞集落刺激因子(M-CSF)分化成巨噬細胞，這被認為是動脈粥樣硬化發展的關鍵階段[4]。

巨噬細胞表達清道夫受體如SR-A、CD36、凝集素樣氧化LDL受體-1(LOX-1)等攝取ox-LDL，導致脂質積聚和泡沫細胞形成。并且，巨噬細胞通過一些細胞因子如白介素1(IL-1)、IL-6和MCP-1等進一步促進炎癥和T細胞活化。巨噬細胞也可以產生基質金屬蛋白酶(MMP)降解斑塊纖維帽的膠原使纖維帽變薄，易于破裂，促進斑塊不穩定性[3]。T細胞分泌的細胞因子如γ-干擾素、腫瘤壞死因子α(TNF-α)，可以刺激巨噬細胞活化、ox-LDL的攝取和血管平滑肌細胞(SMCs)的遷移，促進動脈粥樣硬化并降低斑塊穩定性。當這個炎癥過程繼續，活化的淋巴細胞、血管內皮和平滑肌細胞可以分泌纖維介導因子，包括大量的蛋白肽生長因子，促進平滑肌細胞的增殖及動脈粥樣硬化斑塊里基質的增生。細胞因子IL-6參與血管生成、C反應蛋白(CRP)和血管內皮生長因子(VEGF)的表達，其都是動脈粥樣硬化斑塊形成的重要因素[5]。

2 各種信號通路對動脈粥樣硬化形成的影響

2.1 HIF/VEGF通路促進動脈粥樣硬化斑塊內新生血管形成 缺氧在動脈粥樣硬化形成過程中發揮重要作用，缺氧可上調缺氧誘導因子-1(HIF-1)的表達，HIF-1存在于巨噬細胞及巨噬細胞衍生的泡沫細胞中，可促進炎癥反應、平滑肌細胞遷移和增殖、增加血管內皮生長因子(VEGF)的表達，促進新生血管形成。VEGF是重要的血管生成因子，普遍存在于內皮細胞、血小板等細胞表面，VEGF的陽性區域與內膜血管和斑塊內出血的數量顯著相關[6]。HIF-1作為VEGF的調控因子可以通過HIF-1/VEGF/VEGFR2通路促進血管生成，增加斑塊的易損性[7]。

2.2 TSP-1/CD47通路抑制斑塊內新生血管形成 缺氧導致HIF-1依賴的血小板反應蛋白-1(TSP-1)表達增加，TSP-1是一種細胞外基質(ECM)糖蛋白，由中性粒細胞，單核細胞，巨噬細胞和T細胞分泌并粘附，炎癥細胞上存在幾種TSP-1受體(CD36，CD47，和整αvβ3)。TSP-1在動脈粥樣硬化中參與多個過程，包括血管平滑肌遷移、基質金屬蛋白酶-2(MMP-2)和基底膜及細胞外基質的降解、上調細胞黏附因子的表達并促進單核細胞募集到血管壁并遷移至內膜下[8]。更值得一提的是，有研究表明TSP-1缺乏加速動脈粥樣硬化斑塊成熟，TSP-1基因敲除小鼠動脈粥樣硬化速度加快，脂質核心和斑塊體積明顯增大[9]。TSP-1通過T細胞表面的受體CD47可以介導T細胞凋亡，下調炎癥反應。

TSP-1可以抑制血管生成：在動脈粥樣硬化斑塊中新生血管是斑塊的一個重要特征并且影響斑塊的穩定性，TSP-1通過與VEGF相互作用抑制新生血管形成，而CD47是已知的唯一一個可以介導TSP-1/VEGF信號通路抑制作用的受體[10]。CD47，又稱整合素相關蛋白(IAP)，廣泛表達于多種組織細胞表面[11]，與TSP-1結合后抑制VEGFR2的活化及其下游的表達，但并不抑制VEGF與VEGFR2的結合，進而抑制新生血管形成[12]。TSP-1/CD47也通過阻斷內皮、血管平滑肌、血小板和內皮細胞中的NO來抑制血管再生。

2.3 CD40 / CD40L在動脈粥樣硬化中的作用 CD40受體存在于內皮細胞、炎細胞和平滑肌細胞中，可以和動脈粥樣硬化中血小板內CD40連接。從人的動脈粥樣硬化病變中分離出來的微粒(MP，來源于巨噬細胞、淋巴細胞、平滑肌細胞等)表達CD40L。ox-LDL可觸發CD40/CD40L通路，誘導血小板活化和聚集，白細胞募集，促進血管再生，增強金屬蛋白酶表達促進斑塊不穩定性[13]。

CD40L與CD40的結合導致腫瘤壞死因子受體相關因子(TRAF)的募集和信號傳導，CD40的C末端尾部具有可以結合TRAF6的近端結合位點。CD40/TRAF6可以減少白細胞募集、巨噬細胞活化和泡沫細胞形成，阻礙了動脈粥樣硬化的進展[14]。

2.4 CD137在動脈粥樣硬化中的作用 CD137是腫瘤壞死因子受體超家族的成員，由T細胞產生，CD137/C137L通路通過MCP-1和細胞黏附因子活化巨噬細胞和T細胞，導致巨噬細胞在血管壁的募集，而巨噬細胞又反過來引起CD137表達進一步促進巨噬細胞聚集，引發炎癥反應，CD137的活化可以導致VSMCs細胞凋亡增加，也可以誘導MMP-1、MMP-9表達來降低斑塊穩定性[15]。

2.5 AP-2α/IkBα/NF-κB/NAD(P)H通路具有抗動脈粥樣硬化作用 轉錄因子活化蛋白2α(AP-2α)激活后磷酸化，上調核因子kB的抑制因子(IkBα)的基因轉錄，從而通過IkBα/NF-κB/NAD(P)H通路抑制炎癥和氧化應激反應，增加斑塊的穩定性，從而產生抗動脈粥樣硬化作用。AMPK的活化和二甲雙胍都可以激活AP-2α增加IkBα的表達，AMPK是細胞能量代謝的感受器，通過調節氧化應激-炎癥反應的各種信息通路，其中包括激活IkBα轉錄表達、減少NF-κB的活化和NADPH氧化酶的蛋白表達、減少活性氧的產生，可以改善血管內皮的功能、抑制平滑肌細胞增殖等[16]。

2.6 OPG/RANK/RANKL通路對動脈粥樣硬化的影響 骨保護素(OPG)、核因子κB受體活化因子(RANK)、核因子κB受體活化因子配體(RANKL)是腫瘤壞死因子α(TNF-α)受體超家族中的成員，OPG在血管內皮細胞和平滑肌細胞表達，RANK、RANKL在正常血管內不表達，而在AS體內血管內明顯表達。細胞因子如IL-1、IL-7、TNF-α等可以激活OPG/RANK/RANKL通路，參與AS的炎性反應、血管鈣化，增加腦卒中和心血管疾病的發病率[17]。

3 動脈粥樣硬化形成的始終

在動脈粥樣硬化形成過程中，各種危險因素作用下，內皮細胞損傷，低密度脂蛋白在血管壁不斷聚集并被氧化修飾；內皮細胞產生各種黏附因子促進單核細胞和淋巴細胞黏附于血管壁，單核細胞遷移至內膜后在MCP-1、M-CSF等的作用下分化為巨噬細胞，巨噬細胞吞噬ox-LDL形成泡沫細胞，進而形成脂質條紋，進一步形成動脈粥樣硬化早期斑塊[18]，平滑肌細胞遷移至內膜增生轉化。泡沫細胞、炎性細胞、平滑肌細胞和細胞外基質構成纖維帽；HIF-1/VEGF/VEGFR2通路、CD40/CD40L、CD137/CD137L可促進斑塊內血管再生，脂質核心、纖維帽和新生血管形成了動脈硬化斑塊，新生血管增加了斑塊的易損性，TSP-1/CD47/VEGF/VEGFR2通路通過抑制斑塊內血管再生及AP-2α/IkBα/NF-κB/NAD(P)H通路減少炎癥和氧化應激降低斑塊易損性，OPG/RANK/RANKL通路的表達增加了動脈粥樣硬化斑塊的不穩定性。