單核細胞亞型與冠狀動脈粥樣硬化的研究進展

周日梅，魏本澎，夏中華★

（1.桂林醫學院附屬醫院，廣西 桂林；2.桂林醫學院第二附屬醫院，廣西 桂林）

0 引言

冠狀動脈粥樣硬化的發展與炎癥、代謝和血管機制之間相互作用的失調有關。冠狀動脈粥樣硬化發生的炎癥過程與單核細胞和單核細胞來源的巨噬細胞的募集和活化有關[1]。動脈粥樣硬化形成的關鍵步驟包括：高血壓、高血糖等危險因素引起內皮細胞的活化，炎癥氧化應激刺激增加了內皮細胞粘附分子的表達，進而導致單核細胞遷移到內膜。單核細胞分化為巨噬細胞，巨噬細胞延續的慢性炎癥反應釋放大量炎性介質，巨噬細胞通過清除受體逐漸攝取內膜膽固醇，并成為泡沫細胞，形成脂肪條紋，隨后發展成成熟的纖維斑塊[2]。最終，斑塊穩定性的改變導致斑塊破裂和冠狀動脈部分或完全血栓形成，引起急性冠脈綜合征（ACS）。考慮到單核細胞在炎癥升級和動脈粥樣硬化斑塊進展中的作用，單核細胞的定量被發現可以改善CHD患者的預后。在這里，在CHD發病過程中不同的單核細胞亞群的作用將進一步被闡述。

1 單核細胞的來源及分型

單核細胞是人體先天免疫系統的關鍵成員。在穩定狀態下，它們占外周血白細胞總數的3-8%，在保護宿主免受外界病原體侵害和介導炎癥反應方面具有重要作用[2][3]。穩定狀態下的胚胎和成體造血由造血干細胞（HSC）和祖細胞（HSPCs）產生髓樣祖細胞（CMPs），進一步分化成粒細胞-巨噬細胞祖細胞（GMPs）和單核細胞祖細胞（cMoPs），最終釋放到循環中[4]。

單核細胞一直被認為是一個同質細胞群，到21世紀的大量研究進一步證明CD16+單核細胞是由功能不同的細胞組成的，這些細胞具有高或低的CD14表達[6]。在2010年，國際免疫學協會統一命名和描述不同的單核細胞亞群，將單核細胞分CD14++CD16-為經典單核細胞（占血液單核細胞的92%）；CD14++CD16+為中間單核細胞和CD14+CD16++為非經典單核細胞[7]。

2 單核細胞的異質性

經典單核細胞被認為是炎癥細胞，表達高水平的CCR2以及CXCR1、CXCR2和CXCR4，低表達的CX3CR1 （重組人膜結合型趨化因子受體）和CCR5（以下趨化因子的受體：CCL3、CCL4、CCL8和CCL3）[9]。在LPS刺激下, CD14++CD16-釋放促炎細胞因子和趨化因子包括IL-10 ，IL-6，IL-8, TNF-α, IL-1β and CCL2[10]。此外[2]它還具有高髓過氧化物酶和吞噬活性，吞噬作用相關的許多基因是由它表達，如CD93、CD64、CD32、CD36、FCN1和信號調節蛋白（SIRPA），使它在所有單核細胞亞型中吞噬能力最強[11,12]。

非經典單核細胞（CD14+CD16++）不表達CCR2和CD62L，但通過高表達CX3CR來與其他亞型單核區分[13]。非經典單核細胞參與組織再生和清除血管系統中的碎片，從而保持血管的完整性；其高表達細胞骨架移動性相關的基因，相細胞比經典單核細胞而言更具運動性[14,15]。CD14+CD16++與組織巨噬細胞有許多相似之處，與成熟相關的基因表達從CD14++CD16-經CD14++CD16+向CD14+CD16++逐漸增加，因此它是最成熟的單核細胞亞型[16]。最近的研究證明了，高促炎反應與體外的TLR刺激和高水平的miR-146a相關，miRNA負調控TLR信號，與其他細胞類型的衰老有關[17]。而非經典單核細胞表現出最明顯的衰老特征，其次是中間和經典亞群。

中間單核細胞（CD14++CD16+）具有經典單核細胞和非經典單核細胞的表型和功能特征，它們表達經典單核細胞常見的CCR1、CCR2和CXCR2，也表達主要在非經典單核細胞上表達的CX3CR1。與經典單核細胞一樣，它們的細胞表面也表達CCR5，這表明它們也可能以CCR5依賴的方式被動脈粥樣硬化病變所吸引，從而可能導致心血管疾病[11,18,19]。中間單核細胞具有高度的炎癥潛能，參與活性氧和促炎癥介質如TNF-α和IL-1β的生產。相反，也有報道稱它們是抗炎細胞因子IL-10的主要來源[20-21]。總之，鑒于不同單核細胞亞群功能復雜性的證據越來越多，目前不推薦將CD16+單核細胞分裂為抗炎CD14++CD16+和促炎CD14+CD16++單核細胞[22]。

3 單核細胞與動脈粥樣硬化

動脈粥樣硬化是一種炎癥性疾病，循環氧化脂質激活內皮細胞，導致單核細胞募集分化為巨噬細胞，巨噬細胞吞噬脂質形成泡沫細胞，然后在動脈壁形成病變[23]。高膽固醇血癥能改變單核細胞粘附分子表達水平，即增加CD11b和CD14的表達增加，這可能與動脈粥樣硬化的發生和嚴重程度有關[24]。研究表明，非經典單核細胞數量與血漿總膽固醇、低密度脂蛋白（LDL）和甘油三酯（TG）水平升高呈正相關，與高密度脂蛋白（HDL）水平呈負相關[25]。小HDL顆粒具有動脈粥樣硬化保護作用和抗炎活性。研究表明，小HDL顆粒水平低的冠心病（CAD）患者中單核細胞表現出向促炎單核細胞亞群分布的轉變，血清小HDL顆粒水平與循環非經典單核細胞比例顯著相關[26]。攜帶ApoE4等位基因的高膽固醇血癥患者以及攜帶ApoE3/E4或E4/E4表型的健康個體的非經典單核細胞數量均有所增加[27]。

另有研究[28]發現低HDL和低Apo-I與中間單核細胞計數的相關。這些中間單核細胞促進脂質積累和增加與E-LDL結合，此外，中間單核細胞能獨立預測心血管事件。有證據表明中間單核細胞的數量與動脈粥樣硬化斑塊的易損性有關[29]。與此相關，最近有研究表明，穩定性心絞痛患者冠狀動脈斑塊易損可能是由于TLR4在中間核細胞上表達上調，TLR4與重構指數呈正相關[30]。LoSC等人的研究證明中間單核細胞計數與混合斑塊和鈣化斑塊評分相關性最強，而中性粒細胞和經典CD14++CD16-單核細胞數量與非鈣化斑塊評分相關性顯著。在無癥狀個體中，中間單核細胞可以獨立預測嚴重冠狀動脈狹窄和廣泛的斑塊受累并進行危險分層[31]。中間單核細胞（CD14 + + CD16 + CCR2 +）的數量隨著外周動脈疾病（PAD）的進展而增加，提示該單核細胞亞群具有促炎功能[32]。

經典單核細胞與動脈粥樣硬化的存在和嚴重程度有關，經典單核細胞粘附在活化的內皮細胞上，積聚在動脈粥樣硬化斑塊中，并產生有害的巨噬細胞，證實了它的炎癥作用[33]。由于經典單核細胞有助于斑塊的進展和斑塊易損性有關，它們在預測心血管疾病（CVD）患者風險方面可能具有價值[34][35]。然而，關于循環單核細胞預后價值的現有數據仍不確定。另有研究表明循環經典單核細胞與易損斑塊特征無關，對未來心血管事件風險預測方面沒有價值[36]。這可能部分是因為不同的單核細胞亞群具有不同的斑塊修飾特性[37]。因此，盡管單核細胞亞群在CVD中發揮著不同的作用，就我們所知，關于人類循環單核細胞亞群是否與斑塊特征有關的問題尚未得到全面解決。

4 單核細胞與心肌梗死

冠狀動脈粥樣硬化向心肌梗死（MI）的進展與炎癥反應的升級有關，而炎癥反應的升級在很大程度上依賴于單核細胞相關的作用。最近的證據表明，心肌梗死發作后約24小時，外周血中經典單核細胞和中間單核細胞的濃度達到峰值，直到第三天仍保持相同的高濃度。另一方面，非經典單核細胞血液中的數量沒有任何波動[38]。特定亞群的峰值水平之間的差異已被證明可以反映心肌損傷程度及長期預后。Tsujoka[39]等人發現經典單核細胞與C-反應蛋白（CRP）峰值呈顯著正相關，證實其具有炎癥反應升級的能力；心肌梗死后7天觀察到經典峰值水平與心肌搶救程度呈負相關，說明其在心肌梗死后早期恢復中的重要性。此外，MI慢性期經典單核細胞數量與左室射血分數（LVEF）呈負相關，表明它與左室不良重構有關。此外，中間單核細胞數量與血漿細胞因子和肌鈣蛋白水平呈顯著相關，心肌梗死后第7天，其數量顯著減少。由于肌鈣蛋白與梗死面積有關，我們可以推測STEMI肌鈣蛋白的含量可能反映了組織壞死的程度[40]。中間亞群，表達一系列對血管生成和組織修復至關重要的受體，如CXCR4。因此，中間單核細胞可以被認為是主要參與AMI后愈合過程的一個子集[41]。非經典單核細胞在心肌梗死后第7天達到峰值，并通過肌成纖維細胞的積累、血管生成、膠原沉積和趨化因子CX3CR1的表達參與心肌愈合。LIU等人發現循環非經典單核細胞與支架內再狹窄呈正相關，提示該亞型可作為STEMI患者支架內再狹窄的獨立預測因子[42]。綜上所訴，不同亞型單核細胞參與促炎、抗炎活動、促心肌愈合、心室重構在心肌梗死中發揮著巨大作用。

5 總結與展望

不同亞型單核細胞活性和功能在中的重要在冠狀動脈粥樣硬化中的重要性已經得到了深入的研究。然而，關于不同單核細胞亞型在冠狀動脈粥樣硬化中的具體發病機制的研究較少，尤其是在中間亞群和非經典亞群方面，因此，這也是我們未來研究的方向。目前動脈粥樣硬化藥物治療對單核細胞分布的影響可能為單核細胞在慢性炎癥中的生物學功能研究提供線索。同樣，未來研究中評估心肌梗死后患者單核細胞亞群與生存率之間關系的研究，將有助于在改進現有風險預測工具的同時，能進一步闡明其功能。越來越多的證據表明，單核細胞參與了心臟重構的啟動和傳播，這有助于利用這一知識探索新的治療途徑。