中期因子及中性粒細胞在心血管病的研究進展

汪盛平，曹文齋（通訊作者）

（1川北醫學院 四川 南充 637000）

（2自貢市第一人民醫院心血管內科 四川 自貢 643000）

我國目前約3.3億人患有心血管病，心血管病死亡率仍居首位，并且心血管疾病患病率及死亡率仍呈持續上升趨勢，疾病醫療負擔日漸加重[1]。中期因子（MK）是一種分泌型肝素結合性生長因子，在多種惡性腫瘤、炎癥相關疾病的研究中發現MK高表達，通過多種病理機制參與疾病進展[2-3]。近年來，越來越多研究發現MK在多種心血管疾病中同樣高表達，其與心肌炎癥[4]、心臟甲狀腺激素水平[5]、腎素血管緊張素系統（RAS）[6]密切相關。中性粒細胞浸潤對于心血管疾病存在廣泛有害作用，但不加克制打破中性粒細胞的數量平衡，反而是有害的，無論是MK還是中性粒細胞，在心肌梗死后對于改善心肌細胞再生修復等方面有證據表明是有益的。心血管疾病中，循環中MK水平顯著上調，說明MK在心血管疾病的診斷、危險分層等方面可能作為潛在生化標志物，現就MK、中性粒細胞與心血管病的研究進展作一綜述。

1.MK概述

人類MK基因位于11號染色體短臂11.2，有四個編碼外顯子，由于剪接和轉錄起始位點的不同，MK基因有7種亞型。人MK蛋白是由121個氨基酸組成的肝素結合生長因子蛋白，分子量為13 kDa[2-6]。對于人MK，目前已經確定多種受體，MK通過與相應受體、輔助受體或其他組分結合形成功能性受體復合物，從而行使MK的特定功能。根據NCBI基因庫顯示，MK在人體27種不同臟器組織中均有表達，其中胃腸道、子宮內膜、卵巢等高表達，在心肌中表達較少。

2.心肌細胞內MK表達作用

胞內MK可作用于細胞內的靶點，從而產生生物效應。盡管對細胞內MK的功能知之甚少，但有跡象表明細胞內MK可以調節基因表達。在患有擴張型心肌病（DCM）兒童患者中，發現心肌細胞增殖相關基因的表達特異性失調，其中心肌MK基因表達上調，MK蛋白水平升高，成人DCM不具有這種變化。正常情況下，心臟細胞MK表達水平微弱，通過MK基因轉移技術可使心肌細胞內表現出MK蛋白過表達[7]。在主動脈弓縮窄術（TAC）誘導小鼠心臟壓力超負荷后，心臟細胞MK的mRNA表達水平從第3 d開始升高，并在14 d達到峰值。MK在體外可直接作用于人心肌細胞（CMs）并被這些細胞積極吸收，從而在不影響其生存能力的情況下改變其功能，例如MK可通過改變CMs內鈣處理方式來影響CMs的功能，因為MK可導致CMs中的鈣信號頻率顯著下降，導致心動過緩[8]。

3.MK、中性粒細胞與心血管系統的聯系

3.1 MK、中性粒細胞與血管生成 中性粒細胞誘捕網（NETosis）—中性粒細胞衍生的細胞程序性死亡方式。該細胞死亡模式中，中性粒細胞在特定的刺激下失去細胞內膜完整性并釋放細胞內的DNA與其他物質形成網狀結構，以誘捕一系列病原體進行進一步殺傷。最近研究表明NETosis不僅在抗菌方面起作用，而且與血管細胞衰老、血管再生有關。衰老血管內皮細胞分泌的一些因子會誘導NETs的形成，無菌環境中產生的NETs能夠清除視網膜病變中不健康的血管并促進組織血管再生，以此修復視網膜中血管損傷達到血管重塑。MK在中性粒細胞中大量存在，中性粒細胞衍生的MK是副動脈血管生成所必須。Lautz等[9]發現MK缺乏顯著干擾動脈血管生成中內皮細胞的增殖，血管生成過程受到嚴重損害，機制研究表明中性粒細胞衍生、儲存的MK介導了相關的VEGF-A血漿水平的升高，這對于正常的內皮細胞增殖是必需的。但是，對動脈粥樣硬化而言，MK這種血管生成效應是有害的。

3.2 MK、中性粒細胞與心臟炎癥 中性粒細胞可以通過NETs依賴性機制調節炎癥，而這種調節方式主要是在無菌炎癥條件下被證明的。MK可促進多形核中性粒細胞向心肌的運輸，并在心肌炎中形成NETs，從而促進心肌炎進展。研究人員[10]首次在自身免疫性心肌炎患者的心肌內膜活檢組織中鑒定出了NETs，并在EAM小鼠模型中用阻斷性抗體抑制MK后減弱了中性粒細胞募集和NETosis，從而減少急性期的心肌炎癥；在心肌炎的慢性期同樣觀察到積極作用。因此，對心肌炎患者而言，阻斷MK或NETosis可能代表了一種新穎而且有前景的治療策略。

3.3 MK、中性粒細胞與急性心肌梗死 中性粒細胞通過NETosis促進血栓形成，中性粒細胞和血小板具有相加作用，NETs可以捕獲血小板、促進血小板活化聚集，改變纖維蛋白的穩定性和溶解性。研究表明過度的NETosis可通過活性氧依賴性途徑加重急性心肌梗死損傷。急性心肌梗死（AMI）患者冠脈血栓標本、各種復雜不完整冠脈斑塊及其相鄰血管周圍組織中，大量存在中性粒細胞和NETs。雖然中性粒細胞浸潤在心肌梗死后存在不利影響，但對于以“減少心梗后中性粒細胞驅動炎癥”的治療策略應謹慎權衡，因為中性粒細胞減少甚至耗竭可能會干擾心肌愈合反應和心臟重塑。有研究指出AMI小鼠的中性粒細胞耗竭后，隨即心臟功能惡化逐漸發展為心力衰竭。這一研究充分肯定了中性粒細胞在AMI中的正面作用，機制表明中性粒細胞通過使巨噬細胞向修復表型極化，從而在心肌梗死后參與心臟修復[11]。鑒于MK對中性粒細胞的募集作用，心梗后MK可通過防止細胞凋亡、降低心肌纖維化、介導血管生成而對受傷的心臟組織產生保護作用[7]，中性粒細胞是否在這些機制中起作用需進一步研究。

3.4 MK、中性粒細胞與心臟結構重構MK、NETs可能是心臟纖維化的主要驅動力。在中性粒細胞浸潤以及NETosis的心肌炎慢性期，通過中和抗體阻斷MK可降低心肌纖維化并保留心臟功能[4]。MK升高的心梗患者更容易發生心臟重塑，受試者左心室舒張末期容積指數與MK的表達水平呈正相關，而左室射血分數與MK呈負相關[12]。MK與心臟重塑的機制可能是：MK通過調節相應的信號受體活性來參與心臟重塑；或通過誘導表皮生長因子受體激活，使得下游ERK1/2和AKT磷酸化，導致心肌細胞肥大加重心臟重塑。但是，一些研究結果卻完全相反，Sumida等[7]發現MK可防止心梗后心室重塑并改善心功能障礙，機制之一可能是通過上調抗凋亡Bcl-2蛋白和下調促凋亡Bax蛋白來增強心臟抗凋亡能力。

4.總結與展望

MK在成人中隨著各種病理的反應而上調，而這種上調根據疾病損傷機制的不同對機體呈現出雙向效應。在同一種心血管疾病中MK可以導致雙面作用，而正性作用和負性作用哪個更強仍然未知，需更多基礎研究明確相關機制。中性粒細胞或許對MK發揮作用起到了橋梁作用，這使得兩者在心血管疾病中的機制網絡更加復雜化，對正確評估MK在心臟中的作用增添了困難性，但也為心血管領域提供了一個研究方向。