免疫細胞參與動脈粥樣硬化炎癥反應的研究進展

王怡茹 張一凡 劉 萍

上海中醫藥大學附屬龍華醫院心病科，上海 200032

世界衛生組織發布的《2014 年全球非傳染性疾病現狀報告》顯示[1]，心血管疾病和腦卒中仍然是全球死亡的主要原因。動脈粥樣硬化（atherosclerosis，AS）是引起心腦血管疾病最主要的病理基礎，以動脈壁內的慢性炎癥性反應為特征，內源性修飾結構沉積于動脈內膜，刺激免疫細胞、內皮細胞和平滑肌細胞積聚，產生促炎介質和纖維脂肪斑塊，最終導致動脈管壁變硬、失去彈性和管腔縮小[2]。免疫細胞對AS 的發生、發展具有重要作用[3]，如減少巨噬細胞集落刺激因子（macrophage colony-stimulating factor，M-CSF）可抑制小鼠巨噬細胞積聚，從而預防AS 發生；減少T 淋巴細胞和B 淋巴細胞的生成亦可顯著抑制AS 的病理進展[4-5]。

1 固有免疫細胞

1.1 單核-巨噬細胞

單核細胞和巨噬細胞均來自骨髓，生理狀態下，分化成熟的單核細胞進入血液，進入組織的為巨噬細胞；病理狀態下，血液中的單核細胞穿過內皮間隙進入血管內膜，在M-CSF 的刺激下轉化為巨噬細胞，產生的蛋白酶和氧自由基通過清道夫的識別作用，攝取修飾脂蛋白并降解形成泡沫細胞[6]，泡沫細胞過度積聚形成粥樣斑塊。血管局部微環境和細胞因子的信號傳導影響巨噬細胞的激活表型[7]，斑塊中以M1 型、M2 型和M（ox）型巨噬細胞為主。

M1 型巨噬細胞又稱為經典激活的巨噬細胞，可由脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）和γ 干擾素（interferon γ，IFN-γ）激活，通過釋放促炎性細胞因子白細胞介素（interleukin，IL）-6、IL-12 和腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor，TNF-α）等產生作用。

M2 型巨噬細胞又稱為替代激活的巨噬細胞，產生抗炎細胞因子IL-10 和轉化生長因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β）。但M2 型巨噬細胞在內質網應激后增加了A 型清道夫受體（SR-A1）和B 類清道夫受體（CD36）的表達，這與泡沫細胞生成量增多有關[8]。最新研究顯示[9-12]，M2 型巨噬細胞根據激活物和蛋白質表達模式可分為四個亞組，包括M2a、M2b、M2c 和M2d 型。M2a 型巨噬細胞表達高水平的CD206 和IL-1 受體激動劑；M2b 型巨噬細胞產生抗炎（IL-10）和促炎（IL-6、TNF-α）細胞因子；M2c 型巨噬細胞生成抗炎因子TGF-β 和IL-10；M2d 型巨噬細胞在AS 中具有促血管生成的作用。

在AS 微環境中的氧化磷脂大量積聚，誘導核因子E2 相關因子2 調控基因上調，導致M（ox）表型的形成。M（ox）巨噬細胞較M1、M2 型巨噬細胞的吞噬和遷移能力弱，分泌IL-1β 以發揮促炎作用。但是其在AS 發展過程中的代謝途徑及功能尚不明確。

1.2 中性粒細胞

中性粒細胞是導致AS 發展的重要因素之一。存在于中性粒細胞中的髓過氧化物酶產生的次氯酸促進內皮細胞凋亡，組織因子表達增加導致斑塊擴大；髓過氧化物酶硝化低密度脂蛋白（low density lipoprotein，LDL）及過氧化脂質，利于巨噬細胞吞噬經修飾的LDL 顆粒，變成泡沫細胞[13]。中性粒細胞明膠酶相關脂質運載蛋白與基質金屬蛋白酶（matrix metalloproteinase，MMP）-9 形成異源二聚體，抑制MMP-9 失活，增強其降解基質的能力。中性粒細胞表面的Mac-1表達上調，與內皮細胞表達的P-選擇素結合，促進中性粒細胞與血管之間的黏附作用，分泌的蛋白酶增加斑塊的不穩定性，分泌的組織因子和趨化因子募集中性粒細胞至斑塊處，形成惡性循環。

1.3 自然殺傷（nature killer，NK）細胞

AS 斑塊中已發現少量的NK 細胞和IL-12、IL-15等細胞因子，活化的NK 細胞分泌大量的細胞因子和生長因子。動物實驗證實，NK細胞的選擇性缺失導致小鼠血漿膽固醇水平升高，AS 病變面積增大，加劇脂質代謝障礙和炎癥反應[14-15]。但是NK 細胞參與AS 過程所發揮的具體作用和機制尚不明確。

1.4 樹突狀細胞（dendritic cells，DCs）

DCs 在AS 斑塊的形成過程中起到抗原呈遞的作用。oxLDL 刺激內皮細胞產生粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子（granulocyte-macrophage colony stimulating factor，GM-CSF），GM-CSF 可 增 加DCs 的 黏 附 及 遷移，從而調控斑塊內DCs 的數目[16]。

2 適應性免疫細胞

2.1 T 淋巴細胞

T 淋巴細胞在胸腺中發育成熟，調節免疫細胞的生長、成熟及分化，是最早被募集進入AS 斑塊的細胞之一[17]，含量豐富的CD4+T 細胞分化為輔助性T0細胞（T helper cell 0，Th0）、Th1、Th2、Th17 和調節性T 細胞（regulatory cell，Treg），Th1、Th2 細胞與AS 密切相關；CD8+T 細胞在AS 中的功能尚不完全清楚，且含量較少。

大多數T 淋巴細胞在AS 中分化為Th1 細胞，分泌IFN-γ、TNF-α、IL-12 和IL-18 等促炎因子，激活單核-巨噬細胞和DCs 并影響Treg 穩定性，啟動或促進AS 炎癥反應，增加斑塊不穩定性[18]。冠心病患者外周血的IL-18 含量明顯增加[19]，是穩定或不穩定型心絞痛患者發生心血管死亡的有效預測因子[20]。

Th2 細胞可分泌IL-4、IL-5、IL-10、IL-13 和IL-25等抑炎因子，平衡Th1 的促AS 效應。Th2 細胞分泌的IL-4 有益于AS 病變范圍的減少[21]，但另一項研究報道稱IL-4 缺乏對于小鼠AS 病變的發展沒有實質性影響[22]。亦有研究人員表示長時間的高膽固醇血癥與IL-4 表達量增加有關，認為IL-4 具有促AS 的作用[23]。

Th17 在AS 中的作用存在爭議。一方面Th17 細胞參與促炎反應，誘導促炎細胞因子（如IL-21 和IL-22）生成，參與局部斑塊處巨噬細胞的積聚和T 淋巴細胞的活化；Th17 分泌的IL-17 可上調細胞間黏附分子、E-選擇素的表達，誘導促炎細胞因子（如TNF-α、IL-6），參與促AS 病理過程[24]。另一方面，IL-17 高表達與較低的巨噬細胞含量相關，但與較高的平滑肌細胞含量、膠原蛋白含量以及纖維斑塊表型相關，提示IL-17 在促進斑塊穩定性中起作用[25]。Treg 細胞產生TGF-β、IL-10 和IL-35，可抑制炎癥過程和維持免疫耐受[26-27]，若缺乏可加重AS 及局部病灶炎癥反應[28]。

綜上，T 淋巴細胞對AS 發生、發展過程產生的具體影響仍有待進一步闡明[29]。

2.2 B 淋巴細胞

最初對B 淋巴細胞在AS 中的作用傾向于保護作用[30-31]，但發現B1 和B2 細胞的存在后，B 淋巴細胞的作用則不可一概而論。B1 細胞具有強大的抗AS 作用，分泌的IgM 抗體可識別凋亡細胞和oxLDL 的表面抗原決定簇，從而抑制泡沫細胞的形成并促進胞吞作用，抗oxLDL 特異的IgM 抗體濃度與心血管疾病的不良臨床表現呈負相關[32]。大多數研究似乎顯示B2 細胞具有促AS 作用，但是作用的機制尚不清楚，可能與IgG 和IgE 抗體的促AS 作用有關[33]。采用抗CD20治療可緩解AS，干預過程中發現B2 細胞耗竭，而B1細胞數量幾乎沒有變化[34]。因此，抑制AS 病理進展的有效策略之一是減少B2 細胞，同時保留或增加B1 細胞和IgM 的產生。

綜上，不同的免疫細胞在AS 中既有抗炎作用，亦有促炎作用，且其參與炎癥反應的作用機制不盡相同。即使目前已有大量的關于免疫細胞在AS 發生、發展過程中的研究，但是仍存在以下疑問和不確定性：首先，大部分免疫細胞的作用具有兩面性，對斑塊和炎癥的促進或抑制作用取決于AS 的不同時期，所以藥物研發和使用具有矛盾性；其次，某些免疫細胞在AS 過程中發揮的生物學功能有待進一步闡釋清楚，貿然抑制或者促進其表達和功能，可能會增加臨床試驗受試者的風險；最后，人體是一個極其復雜又精妙的結構，抑制某種免疫細胞或許可以減緩AS進展，但卻可能影響其他臟器的生理功能。深入理解不同免疫細胞對AS 中炎癥反應的作用，不僅有助于探索脈粥樣硬化病理機制，更有助于尋找AS 相關心腦血管疾病的抗炎治療方案。