肥大細胞脫顆粒與肺動脈高壓形成※

劉 杰綜述，張 偉審校

(青海大學高原醫學研究中心；高原醫學教育部重點實驗室；青海省高原醫學應用基礎重點實驗室；青海大學醫學院病理生理學教研室，青海 西寧 810001)

PAH(pulmonary arterial hypertension，肺動脈高壓)的發生機制涉及神經調控、免疫應答、生化代謝、基因表達和分子信號轉導等的異常改變[1]。這些異常改變又以復雜的方式相互作用，導致肺血管發生收縮和/或重塑、肺血流動力學紊亂和/或血管閉塞。MCs(Mast cells，肥大細胞)脫顆粒與PAH形成的研究是近期研究熱點，現對相關機制進行綜述。

1 概述

肺臟是MCs的主要棲居地之一，主要分布于肺血管、支氣管、腺管周圍等“門戶”部位，這種特殊的選擇性空間分布提示MCs可能在肺免疫監督方面起著重要的“哨兵”作用，也有學者認為MCs發揮免疫調節等多種中介功能，起著組織微觀環境“一線微調器”的作用[2]。MCs分為兩類：一類只富含Tryptase(類胰蛋白酶)，稱為MCT，另一類富含有Tryptase和Chymase(類糜蛋白酶)，稱為MCTC。過敏和寄生蟲性疾病常引起MCT增加，在宿主防御反應中起著重要的作用；MCTC可能主要參與血管生成和組織重塑[3]。近年來MCs與PAH的形成機制研究得到廣泛重視，在原發或繼發的PAH模型動物的肺組織中MCs數量會增加5～6倍[4，5]，75%的MCs圍繞在肺小動脈周圍，尤其在直徑為20～50 μm的肺血管周圍聚集率較高，并有明顯的脫顆粒現象。Miyata M等[6]和NovotnT等[7]在野百合堿誘導的PAH動物模型中發現，MCs的增殖對PAH的發生發展起到一個非常關鍵的作用。MCs敲除鼠(Ws /Ws)，或應用MCs穩定劑(酮替芬、色苷酸鈉)、Chymase抑制劑的動物模型其肺血管阻力增加、肺血管重構、肺動脈壓(Pulmonary artery pressure，PAP)增高以及右心室肥厚情況均減輕，證實MCs活化脫顆粒在左心疾病相關性PAH形成中有促進作用，阻止MCs脫顆粒可以減輕肺血管的重構和PAH[8，9]。MCs脫顆粒在缺氧性肺血管重建的起始過程中發揮作用。Hoffmann 等[8]在左心疾病相關性PAH的大鼠模型中，通過基因芯片分析確定了“MCs活化脫顆粒體系”是最顯著上調的基因功能分類體系，從組織學、基因組學和蛋白組學等水平證實了MCs的富集與活化促進了PAH的形成。BanasovA等[10]應用色苷酸二鈉研究發現慢性低氧環境下，肺組織中通過C-kit途徑激活MCs的脫顆粒作用參與了膠原蛋白裂解、肺動脈的肌化等過程，在缺氧性肺血管重構過程中發揮了重要作用；Montani D等[11]發現PAH患者重塑的肺血管周圍出現超過50%C-Kit呈陽性的MCs，并通過Chymase調節AngII(Angiotensin II，血管緊張素II)、MMPs(Matrix metalloproteinases，基質金屬蛋白酶類)及ET(Endothelin，內皮素)等活性介質參與PAH的發生。Li JL等研究發現姜黃素可通過MCs調控抑制慢性低O2高CO2誘導的肺血管重塑。推測肺血管周圍的MCs可能作為一種化學感受器調控PAO2(Alveolar oxygen partial pressure，肺泡氧分壓)、調控肺小血管收縮，發揮抗缺氧作用，如PAO2降低可刺激肺血管周圍的MCs脫顆粒釋放His(Histamine，組胺)、5-HT(5-hydroxytryptamine，5-羥色胺)等血管活性物質作用于PASMC(Pulmonary vascular smooth muscle cells，肺動脈平滑肌細胞)，引起肺小動脈收縮、重構。Chillo O等[12]對血流剪切力異常性血管閉塞性疾病的研究中發現，血管周圍的c-kit(+)/CXCR-4(+)的MCs可通過調節WBC功能、增加MMPs活性、釋放生長因子/生長促進因子以及細胞因子等方式促成血管壁EC(Endothelial cell)和PASMC增殖、血管重塑，進而發揮保護組織免受嚴重的缺血缺氧性損傷。Maxová H等[13]通過低氧(3%O2)培養RBL-2H3細胞驗證了MCs作為可影響血管壁重塑的各種生物分子的有效來源，暴露于缺氧的MCs更能促進分裂膠原蛋白并促進VSMC(Vascular smooth muscle cell，血管平滑肌細胞)的生長。Novotny T等[7]研究發現低氧刺激MCs脫顆粒與肺血管重構密切相關，并有明顯的時間相關性。MCs與成纖維細胞間存在著雙向調節作用，推測MCs可能通過CADM1(Cell adhesion molecule 1，細胞粘附分子1)和成纖維細胞形成縫隙通訊連接，進行“顆粒傳導”，即MCs伸出偽足至成纖維細胞，成纖維細胞吞噬MCs外溢的顆粒，顆粒中的5-HT和Heparin(肝素)等促進成纖維細胞增殖，并能使其功能活躍，導致基質膠原蛋白合成和分泌增加，加速血管重塑和PAH發生[14]。因此，MCs富集、活化、脫顆粒釋放各種生物介質直接和/或間接來參與肺血管的收縮與重構、肺內微血栓形成，在PAH的發生、發展中扮演了比較重要的角色。研究發現，MCs的活化和數量積累是相互促進的，至少以自分泌或旁分泌的方式放大自身的活化脫顆粒信號，發生信號放大的“瀑布效應”[15]。MCs已經被公認是肺血管重構的重要促進者，已作為PAH中肺血管重構的“催化劑”和慢性PAH的標志。目前已開啟“以MCs為中心的PAH治療”的全新時代。

2 肺MCs脫顆粒釋放的，與PAH形成有關的活性介質

2.1 5-HT

MCs活化釋放5-HT。Aiello RJ等[16]通過應用TPH1(Tryptophan hydroxylase 1，色氨酸羥化酶1)抑制劑研究PAH發生機制時發現，5-HT促進了野百合堿誘導的模型大鼠的肺血管重塑和PAH發生。缺氧時5-HT可誘導肺血管收縮、血管重塑。5-HT在PAH發生中的作用機制：(1)5-HT作為一種血管收縮因子，可直接引起肺血管收縮，維持肺動脈的緊張度，使全肺總VA/Q(肺泡通氣與血流比值)維持最佳配比[17]。(2)5-HT可加強NE(Noradrenaline，去甲腎上腺素)等物質的縮血管效應，使肺小血管嚴重痙攣、肺動脈壓升高和血流阻力增大，嚴重者發生肺水腫、肺出血。(3)5-HT抑制劑可以促進中性粒細胞、單核巨噬細胞和淋巴細胞浸潤，增加TNF-α(tumor necrosis factor，腫瘤壞死因子-α)、IL-1β及MCP-1(Monocyte chemoattractant protein-1，單核細胞趨化蛋白-1)的表達，因此5-HT可通過炎癥反應間接促進肺血管重構、增高PAP。(4)5-HT與PASMC上的5-HT1B/1D、5-HT2A 受體/轉運體結合可引起肺血管收縮及PASMC增殖[17，18]。(5)5-HT經5-HTT(5-hydroxytryptamine transporter，5-羥色胺轉運體)內化后發揮參與PASMC的增殖、遷移、血管重塑過程：①5-HTT可促進細胞的有絲分裂作用和吲哚胺內化作用；②通過特定信號通路使轉錄因子GATA-4基因激活，對PASMC和EC等多種細胞在分裂周期中的基因轉錄時發揮促進調控作用；③通過調節S100A4/Mts1信號通路，進而與RAGE(Receptorforadvancedglycationendproducts，晚期糖基化終產物受體)發生作用[19]；④觸發Rho/Rock通路等多條細胞信號轉導通路[20]，刺激相關基因表達和DNA的合成，引起PASMC的增殖和遷移，促進肺血管重塑發生PAH；⑤5-HTT介導5-HT對PASMCs的有絲分裂作用，5-HT誘導的PASMCs增殖依賴于ERKs信號通路[21]。(6)5-HT可能使BMPR2(Bone morphogenetic protein receptor 2，骨形成蛋白受體2)基因表達減弱促進PASMC分裂作用增強[22，23]。(7)肺是5-HT移除和滅活的重要場所，研究發現狗的肺循環對靜脈注射的5-HT一次性清除率可達98%，5-HT主要由肺血管EC膜上的Na+- K+-ATP酶協同泵入細胞內，在單胺氧化酶的作用下瞬間代謝為5-羥吲哚乙酸而滅活，當發生低氧、感染及酸中毒時ATP生成不足或EC受損，5-HT滅活減少，持續發揮肺血管收縮、肺血管重塑作用，導致PAP升高。

2.2 His

MCs是機體內源性His的重要儲存部位，是釋放His的主要細胞，內源性His具有升高PAP的作用。研究證實His能收縮肺血管，引發PAH，擴張體循環動脈使MAP(Mean arterial pressure，平均動脈血壓)下降，抗His藥能減輕肺血管對缺氧的反應；MCs釋放的His與H2-R結合使肺血管擴張，在慢性缺氧時其可能是抗缺氧性PAH發生的重要機制，但出現嚴重急性缺氧時肺血管明顯擴張可增加血管壁的通透性，導致肺水腫，并促進炎性細胞透過血管壁。His參與PAH的發生機制：(1)His作用于H1-R，迅速激活G蛋白- PLC(Phospholipase C，磷脂酶C)信號通路→促進PIP2(4，5-diphosphate Phosphatidylinositol，4，5-二磷酸磷脂酰肌醇)分解生成IP3(1，2，3-inositol Triphosphate，三磷酸肌醇)和DAG(Diacylglycerol，甘油二酯)，DAG促進胞外Ca2+內流，IP3動員肌漿網釋放Ca2+，在二者的共同作用下胞內Ca2+濃度迅速升高，促發肌絲滑行，引起平滑肌收縮；His作用于H2-R，與Gs蛋白結合，類似于NE和β-R結合，激活AC(Adenylatecyclase，腺苷酸環化酶)，使細胞內cAMP(cyclic adenosine monophosphate，環磷酸腺苷)表達增加，并通過Gβγ和PI3K(Phosphoinositide 3-kinase，磷酸肌醇3激酶)介導的信號轉導機制對ERK1/2(Extracellular-signal-regulated kinase 1/2，細胞外信號調節激酶1/2)通路產生正效應[24]，發生復雜的序貫反應，最終舒張血管；His還可促進EC釋放NO(Nitric oxide，一氧化氮)，使血管舒張。(2)His能與成纖維細胞的H1-R結合，并促進Ang II與AT1-R(Ang II receptor 1，Ang II受體1)結合，誘導成纖維細胞的增殖，并促進TGF-β(Transformingygrowthyfactor-β，轉化生長因子-β)分泌和膠原蛋白合成，促進纖維化[25]，可見MCs釋放His在肺血管重塑過程中起著相對關鍵的作用。(3)His與H2-R結合，激發CaN(Calcineurin，鈣調磷酸酶)活化，促進NFAT(Nuclear factor of activated T-cell，活化T細胞核因子)核轉位，刺激FN(Fibronectin，纖維連接蛋白)轉為前體膠原，促進成纖維細胞增殖，加速纖維化過程，促進肺血管重塑。(4)體外和體內實驗均證實了His可以直接與臨近成纖維細胞表面的H1-R、H2-R、H4-R結合，直接誘導成纖維細胞的激活和TGF-β的釋放[24]，促進成纖維細胞增殖、遷移和膠原的合成，而且成纖維細胞的遷移與His的表達存在劑量依賴性。(5)His能引起微血管EC和PASMC增生，促進新生內膜和叢狀病變的發生，使血管腔變窄、彈性降低。(6)His通過介導巨噬細胞反應來促進PAH的發生。(7)His通過H1-R增強VEGF(Vascular endothelial growth factor，血管內皮生長因子)的產生，協同促進bFGF(Basic fibroblast growth factor，堿性成纖維細胞生長因子)誘導的血管生成[26]。

2.3 Tryptase

Tryptase是由MCs生成的四倍體絲氨酸蛋白酶，是MCs所特有的、含量最多的蛋白(不同的文獻分別報道：Tryptase占MCs分泌顆粒總蛋白量的50%以上，β-Tryptase占細胞總蛋白含量的20%，平均每個肺細胞含β-Tryptase約11pg)，目前Tryptase已作為MCs活化和脫顆粒的特異性激活標志物，可直接反映MCs數量多少和活性程度。Tryptase是PASMC和EC增殖的強力刺激物，并能刺激膠原的合成，Ammendola M等[27]研究證實，MCs可以通過PAR-2(Protease activated receptor，蛋白酶激活受體2)激活和有絲分裂原激活的MAPK(Mitogen activated protein kinase，有絲分裂原活性蛋白激酶)磷酸化作用釋放Tryptase，它是一種有效的促血管生成因子[27]。MaxovH等[27]研究發現，低氧培養(3%O2)下的MCs中的Tryptase活性增高3倍。研究發現Tryptase陽性的MCs在PAH實驗組中顯著增加，并且較集中地出現在血管周圍。Tryptase在PAH發生過程中的機制：(1)Tryptase激活PAR-2途徑促進PAH的發生：①Tryptase激活PAR-2，與PAR-2氨基端結合，經過蛋白水解，暴露出特異序列的蛋白多肽位點，與胞外的第二個環形結構結合，激活細胞的信號通路；②Tryptase通過PAR-2促進磷脂水解，使ERK和p38MAPK活化；③Tryptase經PAR-2通過PI3K促進PKB的磷酸化而激活下游信號通路途徑，促進轉錄因子AP-1(Activator of transcription-1，轉錄激活因子-1)、IL-8、NF-κB表達，增強纖維連接蛋白和MMP-2、13的合成，誘導促進肺成纖維細胞的有絲分裂、增殖和遷移，I型膠原的過量合成與沉積[14，29-31]，促使肺小動脈內泡沫細胞、管狀結構、叢樣病變等形成[32]；④Tryptase以PAR-2和ERK1/2依賴性途徑誘導PASMC增殖和遷移，以及MMP2和纖連蛋白合成的增強；Kwapiszewska G等[33]研究缺氧刺激以及PDGF(Platelet-derived growth factor，血小板衍生生長因子)-BB升高可上調PASMC中的PAR-2表達，增強了Tryptase對PAR-2途徑的激活效應；⑤Tryptase激活PAR-2/PKC-α/Raf-1/p44/42信號通路[34]，發生序貫反應引發PAP增高。(2)Tryptase能夠高效誘導中性粒細胞、嗜酸粒細胞、淋巴細胞、巨噬細胞等炎性細胞聚集浸潤， 通過調節炎癥反應來促進PAH的發生。(3)Tryptase激活膠原酶、基質降解酶等，切割VI、W型膠原及纖維連接蛋白，增加結締組織蛋白的周轉率，促進基質成分降解及再生，為血管新生提供空間，同時激活MMP-2、9、13→促進降解的低分子量膠原片段沉積→刺激PASMC和成纖維細胞的增生→加劇血管壁重塑→促進肺血管發生重構[10，35，36]。(4)Tryptase直接和/或間接刺激上皮細胞釋放IL-8，上調細胞間黏附分子和趨化因子等的表達和釋放，參與介導炎癥反應，促進PAH的發生。(5)Tryptase能誘導神經肽失衡，提高PASMC對縮血管物質的敏感性，促進肺小動脈的收縮，加速急性PAH的發生。

2.4 Chymase

Chymase也是MCs主要的中性絲氨酸蛋白酶家族成員，含量占MCs總蛋白的3%以上(僅次于Tryptase)，也是MCs重要的特異性激活標志物，受TGF-β調控。對嚴重的先天性心臟病研究發現，Chymase陽性的MCs的增殖與PAP持續增加之間存在著錯綜復雜的促進關系。有研究發現Chymase陽性的MCs在肺血管周圍明顯聚集，參與了肺動脈的纖維化與重塑過程[37]；Kosanovic D等[38]對IPAH(Idiopathic PAH，特發性PAH)的研究發現肺MCs增加，分布在肺血管中Big-ET-1顯著表達的區域附近，通過釋放Chymase促進肺血管重塑。總結文獻，MCs釋放Chymase對PAH的促進機制：(1)Chymase是體內最強有力、最特異的血管緊張素轉化因子，可以不依賴ACE(Angiotension converting enzyme，血管緊張素轉換酶)促進局部Ang I轉化為AngII[39，40]，Chymase途徑是Ang I轉化成Ang II的三種途徑之一，在人體和大鼠體內大約有70%～80%的AngII由Chymase途徑轉化生成，用來激活ARRS(Renin-angiotension system，腎素-血管緊張素系統)，通過提高肺血管張力，降解基底膜，刺激粘液分泌，降解神經多肽，活化 IL-1β等途徑促進PAH的發生。Wang H[41]等通過PCR和DNA測序法發現rMCP-1、5是Chymase的同工酶型，共同起降低心臟舒張效應。(2)Chymase可提高TGF-β、MMP和ET-1含量，參與了PAH的病理過程[42]。(3)Chymase可通過介導血管壁的炎癥反應，參與PAH的形成。(4)Chymase可活化VEGF、MMP-2、9、13和PDGF及TGF-β、ET-1等的表達，促進PASMC增殖以及膠原生長沉積，在肺血管收縮和血管重塑過程中發揮重要作用[7，31，38，40]。

2.5 MMPs

MMPs是一類含Zn2+內肽酶，依賴Ca2+、可降解細胞外基質，是參與細胞外基質重塑的蛋白水解酶家族，可降解膠原蛋白和加強結締組織蛋白的代謝周轉效應[10]。肺成纖維細胞收縮和膠原蛋白產生有MMPs依賴性，缺氧的肺組織中MMPs的主要來源是MCs，MMPs在缺氧期間的肺動脈重塑中發揮重要作用[28]。MCs可能通過增加MMP活性和提供促生長因子，直接促進血管重塑和PASMC增殖、促進MCs的募集和活化來有效促進新生血管的生成，從而保護組織免受嚴重缺血損傷[12]。MCs激活MMP-13后可促進切割、裂解膠原蛋白[35]→致大量低分子量膠原片段沉積→刺激PASMC和成纖維細胞增生→加劇血管重塑。MCs釋放的Chymase可活化MMP-2、9。MMP-9 降解基底膜，使基底膜和肺泡隔中形成許多空隙，有利于激活的成纖維細胞向肺泡隔空隙中遷移和增殖，導致肺泡隔增厚，是一種與PAH相關的生物標志物。MMP-2、7、12與PDGF-β以及趨化因子CCL2(Stromal cell derived factor-1，單核細胞趨化因子1)、CXCL12(Stromal cell derived factor-1，基質細胞衍生因子)的水平升高，形成了促基質重塑的微環境[32]。MCs可觸發MMP-2的分泌，MMP-2和VEGF在MCs/ S1P/S1PR2(sphingosine-1-phosphate/sphingosine-1-phosphate receptor 2，鞘氨醇-1-磷酸/鞘氨醇-1-磷酸受體2)軸中發揮促血管重塑的重要作用[2]。MMP12能降解Ⅳ型膠原纖維、彈性蛋白、連接蛋白等，對富含彈性蛋白的肺動脈壁的重塑作用尤為明顯，MMP12還能激活MMP-1、2、3、9，通過加劇肺血管的炎癥反應、PASMC胞外基質代謝紊亂等過程參與野百合堿導致的大鼠PAH的肺血管重塑過程。

2.6 TGF-β

研究證實TGF-β是調控成纖維細胞分化、增殖及細胞外基質合成的關鍵因子，是成纖維細胞膠原蛋白生成及其分化為成肌纖維細胞的主要驅動因子。MCs囊泡是TGF-β的主要來源，可合成、釋放TGF-β，也是病灶組織中TGF-β的重要來源之一。Chymase可以從細胞膜上裂解潛在形式的TGF-β，加速其釋放。TGF-β可激活鄰近的成纖維細胞，增加膠原蛋白的合成，TGF-β有3個亞型，以TGF-β1含量最高。TGF-β超家族成員activin A(激活素A)可增加PASMC中ET-1和PAI-1(Plasminogen activator inhibitor-1，纖溶酶原激活物抑制劑-1)的表達，這些介質可促進PASMC增殖、血管重塑、PAH升高。TGF-β1抑制IL-33介導的Akt和ERK磷酸化以及NF-κB和AP-1介導的MCs生物因子的釋放[43]。TGF-β1是Ang-II的重要下游信號分子，可通過激活前纖維化細胞因子，促進肌纖維母細胞和胞外基質的合成，上調膠原蛋白表達，在肺血管重構時發揮促進作用。TGF-β1參與PAH形成所涉及的主要信號通路有ERK/MAPK、P38 /MAPK、Smad2/3/4、Rho/ROCK/mDia1、Akt /mTOR1、PI3k /PAK2 /Abl等[44]。MCs也可通過Chymase-AngII-TGF-β1-肺成纖維細胞信號通路和ALK-5/TGF-β RI通路完成肺血管重塑[32]。

2.7 bFGF

bFGF作為一種重要的生長因子和促有絲分裂因子，與肝素類分子高度親和，通過EC間隙到達PASMC，能夠刺激血管EC和成纖維細胞的增生，強烈刺激PASMC增殖、遷移，合成分泌多種膠原蛋白、纖維連接蛋白等細胞外基質，最終引起肺血管重塑。bFGF可在His促進下通過H1-R產生VEGF，以及通過對eNOS(Endothelial nitric oxide synthetase，內皮型一氧化氮合酶)、P38mark、IκBα的激活來發揮促進血管生成的作用[26]。經研究發現bFGF與FGFR(FGF-receptor，FGF受體)結合，或使bFGF與GFR復合物的內化，激活cGMP、cAMP→促使PLC磷酸化→促進PIP2分解生成DAG→激活PKC(Protein kinase C，蛋白激酶C)，將信號定位于細胞核，通過影響RNA聚合酶I，促進核蛋白體基因的轉錄，加速細胞分裂周期的完成，并聯合WBC趨化因子，促進WBC向損傷部位聚集，發生無菌性炎癥反應，共同促進組織創傷愈合與修復再生，導致血管重構。

2.8 NO

MCs激活可釋放一定量的NO，NO可充當一種信息收發器，具有擴張血管和抑制血管細胞增生及遷移的作用，對維持肺循環血管壁張力發揮重要的調節作用。Zuckerbraun BS 等[45]研究發現NO可參與ERK信號通路的調節，促進ERK與GTPase Rho A的位點結合，使RhoA發生S亞硝化和失活(RhoA滅活假說)，進而抑制SMC增殖。NO也可通過旁分泌方式擴散到鄰近的PASMC內→激活鳥苷酸環化酶→產生cGMP→抑制MLCK-MLC信號通路→抑制PASMC收縮，最終達到舒張血管的效應[46]。

2.9 TNF-α

有研究表明，MCs是體內唯一可儲存TNF-α的免疫細胞，在病理狀況下，MCs被激活后釋放TNF-α。Kwon等[47]研究表明，TNF-α拮抗劑通過影響相關的炎性因子基因的表達誘導肺血管改變，對PAP發揮弱保護作用。若TNF-α水平持續升高，可介導IL-6、ELAM-1(endothelial leukocyte adhesion molecules-1，血管內皮細胞-白細胞間黏附分子)釋放，刺激EC和中性粒細胞等產生活性氧，增加血管壁的通透性，使中性粒細胞能快速地從血管壁滲出，并增強中性粒細胞的殺菌活性，從而增強肺組織的抗損傷能力。在TNF-α和氧自由基的共同作用下，可激活NF-κB，導致炎癥加重。TNF-α可以刺激成纖維細胞增生，并產生PGE2(Prostaglandin E2，前列腺素E2)和膠原酶，直接或間接參與肺血管重塑過程；TNF-α還能夠促進NOS產生過量NO，導致自由基的大量生成，加劇局部的氧化應激損傷；TNF-α水平的升高會抑制肺泡表面活性物質的活性，致肺泡和外周氣道損傷，使肺通氣障礙，出現PaO2下降，激發急性肺血管發生收縮和重塑反應。

2.10 Cytokine(細胞因子)

MCs釋放的多種Cytokine(如IL-1α，IL-3、4、5、6、8、10、13等)向損傷組織趨化，介導炎癥細胞浸潤及EC損害和MCs的再活化，并序貫產生多種細胞因子(如MCP1等)，這可能是PAH發生時MCs聚集與活化的重要原因。(1)IL-1β 作為炎性細胞的強烈趨化因子，可促進WBC的浸潤以及EC的黏附作用，激發炎性反應，促進NO的合成，誘導自由基大量生成，引起組織損傷；并能協同促進B、T細胞的活化；IL-1β參與肺泡上皮細胞早期的損害過程，可作為衡量損傷后繼發性炎性反應程度的重要指標。(2)IL-13可通過三個主要途徑促進纖維化樣血管重塑：①直接激活成纖維細胞，誘導發生纖維化；②激活并上調巨噬細胞中精氨酸酶活性，促進L-鳥氨酸的合成，加速成纖維細胞的增殖；③參與IgG4相關的纖維化過程；④與TGF-β等促纖維化的因子共同發揮協同作用[48]。(3)在MCs顆粒中貯存的IL-4 和GM-CSF(Granulocyte monocyte colony stimulating factor，粒細胞-單核細胞集落刺激因子)參與下，單核細胞被激活，進而促進了EC的凋亡、肌纖維母細胞的聚積和修復，加速肺動脈血管的重構。在ET-1的協同作用下，GM-CSF誘導α-SMA(α-Smooth muscle actin，α-平滑肌肌動蛋白)和膠原蛋白的表達效率提高30倍[49]。MCs和成纖維細胞之間的接觸，支持了介質的傳遞，將透明質酸等粘多糖和蛋白聚糖直接釋放到基質空間中，形成了促進血管重塑的胞外微環境，是基質重構的重要機制。除此之外，諸多報道提示MCs釋放的細胞因子(如IL-6、8、10，MIP-1α、β，IFN-γ，MCP-1等)在促進免疫反應，介導細胞增殖、組織修復等方面發揮直接或間接作用，并且其血清IL-6升高水平能夠用作預測PAH患者生存質量的一個指標[50]。IL-6在炎癥和促血管重構方面發揮重要作用，包括在血管周圍募集T淋巴細胞、刺激EC產生細胞因子以及促進PASMC和EC增殖等作用。在細胞水平，靶向暴露IL-1或IL-6能夠促進PASMC及成纖維細胞的增殖，進而導致肺血管漸進性的血管痙攣，甚至管腔閉塞。Hashimoto-Kataoka T 等[51]研究發現，IL-21為PAH中IL-6信號的下游靶標，IL-21在IL-6信號下游與M2巨噬細胞極化相關聯地促進了PAH的發生。IL-6能夠改善缺氧誘導的PAH并阻止了Th17細胞和M2巨噬細胞在肺部的集聚。最近研究發現，IL-6在誘導血管病變的同時，可伴隨有VEGF、C-MYC、MAX及抗凋亡基因Bcl-2的表達，并可下調JNK和p38蛋白的表達，推測可通過抑制JNK和p38MAPK信號通路，減少細胞凋亡，進而促進肺血管的重構。

2.11 Heparin(肝素)

研究發現肺MCs亦可釋放部分肝素，在PAH發生過程中發揮促進作用：(1)存在于MCs分泌顆粒中的Heparin與Tryptase離子結合維持其穩定的四聚體形式，保證Tryptase的活性，若無Heparin活化的Tryptase會迅速分離成無活性的單體。He S等[52]報道，Tryptase在促進His釋放時的結構穩定性是依靠Heparin來維持的。(2)Heparin能特異性有效地刺激毛細血管EC的遷移，對血管再生重構發揮促進作用。(3)Heparin還能促進膠原纖維的合成。

2.12 Ang II

肺內的MCs可以合成和分泌腎素，當MCs脫顆粒時，儲存在顆粒中的腎素釋放到組織間隙，通過裂解可生成Ang I，Ang I在ACE、MCs來源的Chymase和/或MMP-9作用下，在局部生成Ang II，Ang II可以與肺內成纖維細胞表面的AT1結合，激活成纖維細胞，促進TGF-β的釋放和表達、細胞的增殖以及膠原的合成[25]。Ang II與PAMSC增殖和膠原生長密切相關，并與血管壁的炎癥有關。

2.13 VEGF

MCs可通過S1P/S1PR2(鞘氨醇-1-磷酸/鞘氨醇-1-磷酸受體2)軸釋放VEGF[2]，VEGF是目前已知的最強的血管生長因子，可通過結合其特異性受體，尤其是KDR/F1K-1誘導血管EC增殖和遷移、延長EC壽命，促進肺毛細血管新生內膜、叢樣病變的形成。在CAs(Catechol amines，兒茶酚胺)分泌異常和/或其受體表達異常、肺組織局部乳酸等代謝產物增多、血管活性腸肽水平降低及其他促血管生長因子異常的情況下，VEGF的促進血管EC生長作用或被異常放大。VEGFR2(VEGF receptor 2，VEGF受體2)/VE-鈣黏著蛋白復合物以及VEGFR2下游Src激酶磷酸化異常[53]可能是VEGF促發PAH的機制之一。

2.14 ET-1

ET-1是一種內源性長效且高效的血管收縮劑和促有絲分裂原，在各種類型的PAH中都有ET-1的過量產生，ET-1與肺血管重構和PAH的發展有關。MCs激活ET-1后主要在轉錄水平發揮調控作用，促進PAMSC和成纖維細胞增殖、膠原合成，與肺血管重構和PAH的發展有關。Wort SJ等[54]研究發現，PAMSC中TNF-α和IFN-γ的組合通過與增強的NF-κB與位點組蛋白乙酰化來協同誘導ET-1，促進PAH的發生。Huetsch JC等[55]研究發現，ET-1通過Rho激酶和Na+/H+交換、通過pHi穩態的變化誘導PASMC增殖和遷移，促進PAH發生。

3 小結與展望

PAH發病機制錯綜復雜，MCs作為一種免疫細胞，其在參與PAH發生發展進程中涉及到神經-體液和免疫、代謝、基因和分子等各方面的機制，MCs活化脫顆粒與PAH形成之間的研究在基礎醫學和臨床醫學等多方面正在深入進行中，期盼通過從MCs活化脫顆粒角度尋找預防、診斷、治療PAH的新思路、新方法。