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腹主動脈瘤瘤體增長的相關性指標研究進展

2025-04-22 00:00:00黃柄樺羅世官羅起勝
右江醫學 2025年3期

【關鍵詞】 腹主動脈瘤;瘤體增長;相關性指標

中圖分類號:R543.1+6"" 文獻標志碼:A"" DOI:10.3969/j.issn.1003-1383.2025.03.012

腹主動脈瘤(abdominal aortic aneurysm,AAA)是腹主動脈局部永久性擴張,當動脈直徑超過正常值的50%或達到30 mm時即可診斷,一旦破裂,病死率高達85%~90%[1-2,提示應該加強對瘤體增長的監測。研究發現大部分國家65歲以上男性和女性發病率分別為4%~7%和1%~2%[3。另外,有學者對性別、吸煙史、家族史、原發性高血壓病、高脂血癥以及慢性阻塞性肺疾病的研究,發現AAA增長速度和破裂風險持續上漲4。近年來,與AAA的相關生物標志物研究取得了顯著進展,尤其在AAA瘤體增長領域,主要包括炎癥標志物、凝血和纖溶系統標志物、基質金屬蛋白酶、細胞生長因子與基因表達標志物5-6。現對AAA瘤體增長相關的指標研究進展進行綜述如下。

1 炎癥標志物

1.1 C反應蛋白

C反應蛋白(C-reactive protein,CRP)是一種典型的急性期反應蛋白,其水平可以反映機體的炎癥反應程度7。在AAA的發病過程中,炎癥反應是重要的發病機制之一。BRULS等8發現瘤體直徑每年增加大于1 cm,其CRP水平相應升高。CRP可能通過調節巨噬細胞的極化,促進M1型巨噬細胞的生成,同時抑制具有抗炎作用的M2型巨噬細胞,M1型巨噬細胞釋放的炎癥介質,例如腫瘤壞死因子α和白介素-1β等,可能加劇炎癥反應,導致組織損傷,引發動脈瘤的擴大和增長,甚至破裂9

1.2 髓過氧化物酶

髓過氧化物酶(myeloperoxidase,MPO)是一種重要的含鐵溶酶體。有研究認為腫瘤的增長與MPO有關,其具體的機制可能為MPO通過影響血管內皮細胞的功能來促進腫瘤血管生成10-12。MPO催化形成多種活性氧化劑,參與氧化-炎癥反應,在動脈粥樣硬化的發生、發展中發揮重要作用,被認為是心血管疾病早期診斷的獨立風險預測因子13。而AAA的形成和發展同樣與動脈粥樣硬化的進程緊密相連,MEMON等14證實了較高的MPO基線水平與較快的AAA增長速率獨立相關。MPO在腹主動脈瘤增長中主要通過炎癥和促進基質降解等機制發揮作用,開發針對MPO的抑制劑或者通過調節中性粒細胞的活性來控制MPO的釋放,可能為腹主動脈瘤的治療提供新的策略。

1.3 白細胞介素

白細胞介素-6(interleukin-6,IL-6)是一種多功能細胞因子,在炎癥反應、免疫調節和血液造血等過程中發揮重要作用14。IL-6通過促進血管平滑肌細胞(vascular smooth muscle cells,VSMCs)凋亡,導致細胞外基質(extracellular matrix,ECM)降解,從而引發主動脈壁結構的破壞16,促進了AAA的形成和發展。此外,一項新的研究揭示了IL-12p40的缺乏與AAA的增長有關,其機制包括增強抗炎反應、促進纖維化事件、激活與ECM重塑相關的纖維蛋白溶解途徑,以及通過CCN2/MMP-2途徑的相互作用17。由此看來,白細胞介素在AAA的增長中起著重要的作用,進一步研究IL-6和IL-12p40在AAA診治中的作用可能會出現新的方案。

以上炎癥標志物均揭示了AAA的發生發展與炎癥密切相關,主要包括加劇炎癥反應和抑制抗炎作用導致的組織損傷、血管內皮細胞功能失調引起動脈粥樣硬化、細胞外基質的重塑,都可能會對AAA瘤體的增長帶來一定的影響。

2 凝血和纖溶系統的相關指標

2.1 D-二聚體

凝血和纖溶系統的激活與AAA的生長和穩定性密切相關,已有研究證實較高的血漿纖維蛋白原和D-二聚體濃度可能與AAA的存在有關18。D-二聚體是纖維蛋白溶解過程中產生的一種標志物,在臨床上廣泛應用于血栓性疾病的診斷、風險評估和治療監測19。FERNANDEZ等20發現AAA患者的血漿凝血酶-抗凝血酶Ⅲ復合物(TAT)和D-二聚體水平顯著升高,且基線TAT和D-二聚體濃度與AAA直徑及體積變化獨立相關,是評估AAA增長和預后惡化的有效指標。血漿D-二聚體水平和AAA內膜血栓(intraluminal thrombus,ILT)體積以及AAA的大小呈正相關,D-二聚體水平的增加和基線ILT體積可能是AAA進展的預測因子21。ZAGRAPAN的研究團隊22-23確定了MPO和D-二聚體為AAA的強獨立相關因子,并發現結合MPO/D-二聚體評分在區分AAA與外周動脈疾病(peripheral artery disease,PAD)方面表現出更好的診斷性能。在類似的研究中,CAI等24則證實了D-二聚體是預測PAD患者發生AAA的可靠生物標志物。

2.2 血小板膜糖蛋白Ⅵ

相關研究認為血小板膜糖蛋白Ⅵ(glycoprotein Ⅵ,GPⅥ)對于腹主動脈瘤的檢測和進展至關重要。可溶性GPⅥ(sGPⅥ)由兩個亞單位GPⅥα和GPⅥβ通過二硫鍵結合在一起,形成GPⅥ復合物,位于血小板膜上,當GPⅥ與膠原蛋白結合時,能夠激活血小板,觸發血小板的激活級聯反應,導致血小板聚集和血栓形成25。BENSON等26-27發現GPⅥ在AAA的ILT中是富集度最高的基因之一,并且在AAA患者的血小板表面表達增加,可溶性GPⅥ的預測價值甚至超過了傳統的D-二聚體,其靶向GPⅥ的抗體治療在小鼠模型中有效減緩了AAA的進展,為開發新的AAA治療策略提供了新的思路。

在腹主動脈瘤的發展過程中,凝血系統的活化和纖溶系統的功能異常可能共同作用,促進動脈瘤的增長和破裂。以上研究表明凝血和纖溶系統的相關指標與AAA增長之間存在顯著的相關性,通過深入研究凝血和纖溶系統的機制,以及它們與腹主動脈瘤的關系,尋找新的生物學指標并監測,有助于評估腹主動脈瘤的風險和進展,為臨床治療提供參考。

3 基質金屬蛋白酶

基質金屬蛋白酶(matrix metalloproteinases,MMPs)是一類鋅依賴性酶家族,它們在ECM的降解、組織重塑、細胞遷移和腫瘤生長等方面發揮著重要作用28

3.1 MMP-9

KASASHIMA等29在IgG4相關腹主動脈瘤(IgG4-AAA)的研究中,觀察到MMP-9在與淋巴濾泡有關的外膜免疫細胞中產生,這一現象被認為是IgG4-AAA的特征性表現,并可能在動脈瘤的擴張和外膜的增厚中起到關鍵作用。WIERNICKI等30則發現當動脈瘤壁覆蓋的血栓厚度不超過10 mm時,氧化應激和蛋白水解酶的表達水平顯著高于覆蓋有至少25 mm厚血栓的動脈瘤壁,這些差異則表明氧化應激可能通過促進MMP-9等關鍵蛋白水解酶的表達,加劇ECM的降解,進而在AAA的發展中發揮重要作用。相關文獻表明MMP-9與動脈瘤直徑增加相關,其水平在AAA患者的循環血漿中顯著升高31

3.2 MMP-12

研究表明MMP-12可能在AAA的發展中起到保護作用32。該結果與SAWADA等33的研究結論一致,其進一步闡述了MMP-12可能在AAA的發展中是通過降解ECM和釋放血管生成因子來促進新血管的形成,以及調節免疫細胞的活性和趨化因子的表達,影響腫瘤微環境中的免疫反應,進而可能影響腫瘤的生長。此外,還有研究34指出,炎癥發作時巨噬細胞分泌的MMP12可能會啟動細胞外基質重塑,如果不加以控制,會啟動反饋回路,導致AAA的進一步發展。

以上指標均表明MMPs與腹主動脈瘤的增長密切相關,可深入研究其他MMPs的相關指標,通過機制研發相關藥物抑制主動脈壁中的MMP來阻止彈性蛋白的進行性降解,從而減慢AAA的發展,對AAA的治療具有重要意義。

4 生長因子

生長因子在組織修復、發育、細胞增殖和細胞間通訊中發揮關鍵作用,通過與細胞表面的特異性受體結合,激活細胞內信號傳導途徑,從而調節細胞行為。

4.1 成纖維細胞生長因子

近期有研究通過細胞和動物實驗探討了成纖維細胞生長因子18(fibroblast growth factor,FGF18)和整合素β1在AAA生物修復中的協同作用與對瘤體發展的影響,實驗結果表明,FGF18和整合素β1的聯合應用不僅提高了彈性蛋白的表達,還增強了平滑肌細胞和內皮細胞的遷移及增殖能力,從而促進了主動脈的重塑并增強了其完整性,而這能夠限制瘤體的進一步增大,甚至在一定程度上促進瘤體的穩定35。相關研究表明FGF21在血管緊張素-Ⅱ誘導的主動脈平滑肌細胞和AAA小鼠模型中表達顯著升高,提示其可能在瘤體增長中起促進作用36。FGF21的缺失能顯著減輕腹主動脈的擴張,這一現象與自噬過程和PI3K/AKT/mTOR信號通路的調節密切相關。TANG等37則發現AAA患者的血漿FGF21與AAA的直徑呈正相關,進一步證實了FGF21在AAA增長中的潛在作用。

4.2 轉化生長因子

相關研究表明,通過局部應用彈性酶并系統性中和轉化生長因子-β(transforming growth factor,TGF-β),發現TGF-β的阻斷顯著增加了M2型巨噬細胞標志物精氨酸酶1(ARG1)的基因和蛋白表達,這種表達在小鼠模型中與瘤體的擴張程度呈正相關,而在血管外膜中,人類AAA組織中ARG1的蛋白表達也較正常組織顯著增加,表明TGF-β的阻斷可能通過促進ARG1的表達對AAA的增長和進展有重要影響38

4.3 血管內皮生長因子

有研究39提出,血管內皮生長因子-A(vascular endothelial growth factor,VEGF-A)及其受體在實驗性AAA的形成中發揮著重要作用,其通過促進血管內皮細胞的增殖和遷移來增加血管通透性,進而導致血管壁的炎癥和退化。同時,VEGF-A還參與調節MMPs的活性,導致細胞外基質的不穩定從而影響AAA的進展,這均表明VEGF對AAA瘤體增長有著顯著的影響。XIAO等40則進一步發現了VEGF-A的表達是受到IL-17A表達的影響,IL-17A可能通過JAK2/STAT3信號通路上調VEGF表達,從而放大炎癥反應、加劇新生血管生成,并加速AAA的進展。

以上研究說明,生長因子在AAA的發展中可能具有雙重作用,既可以促進瘤體的穩定和修復,也可能促進瘤體的增長。因此,未來的研究需要更深入地探索不同生長因子在AAA發展中的確切作用機制。針對特定生長因子的靶向治療可能為AAA提供新的治療策略。例如,抑制FGF21的活性或調節TGF-β信號通路可能有助于控制瘤體的增長。

5 基因表達標志物

5.1 微小RNA

在眾多的基因表達標志物中,微小RNA(microRNA,miRNA)在多種生物學過程中發揮著重要作用,包括細胞增殖、凋亡、代謝、細胞分化、信號傳導以及癌變等41。最新研究42表明,共有6條信號通路(NF-κB信號通路、PI3K/AKT信號通路、MAPK信號通路、TGF-β信號通路、Wnt信號通路和P53/P21信號通路)和19個miRNA通過靶向多種必需分子與腹主動脈瘤的生物學特性密切相關。其中,miRNA通過調節平滑肌細胞增殖和表型變化、血管炎癥和內皮功能以及細胞外基質重塑來調節腹主動脈瘤的形成、進展和破裂。如miR-106a在AAA患者的血漿外泌體中表達上調,并可能通過直接靶向其3'-UTR區域,降低基質金屬蛋白酶抑制劑2的表達,從而促進MMPs的產生,加速細胞外基質的降解。在體外實驗中,miR-106a的過表達則是抑制了血管平滑肌細胞的活力并促進細胞凋亡43。因此,miR-106a通過調節與血管壁結構和功能相關的多個分子及細胞過程,可能在AAA的發展和瘤體增長中發揮關鍵作用。

5.2 轉錄因子

在基因表達的過程中,轉錄因子(transcription factor,TCF)可以結合到基因附近的DNA序列上,通過促進或阻礙RNA聚合酶與啟動子的相互作用,來激活或抑制基因的表達,對于腫瘤發展具有調控作用44。研究發現,在AAA組織中TCF3的表達水平較低,而過表達TCF3則能夠抑制MMPs和炎癥因子的表達,促進M2型巨噬細胞的極化,從而抑制AAA瘤體的發展。降低TCF3的表達則促進M1型巨噬細胞的極化及MMPs和炎癥因子的表達,從而推動AAA的發展。此外,研究還發現TCF3能夠通過轉錄激活miR-143-5p的表達,miR-143-5p進一步抑制下游趨化因子CCL20的表達,促進M2型巨噬細胞的極化,從而對AAA進行抑制45。如果能夠進一步研究TCF3的表達過程,研發出能夠調節TCF3表達的藥物,可為減緩AAA的發展提供新的治療靶點。

6 小結與展望

本文深入分析了腹主動脈瘤增長過程中涉及的多種生物標志物及其潛在的治療靶點。研究揭示了CRP、MPO、IL等炎癥標志物,D-二聚體、GPⅥ等凝血與纖溶系統標志物,MMPs、FGF21、VEGF-A等生長因子,以及miRNA、TCF等在AAA發展中的關鍵作用。其中,炎癥在AAA形成過程中起著核心作用,JAK2/STAT3信號通路的激活與VEGF-A的上調密切相關,這可能促進了炎癥反應和血管新生。此外,miR-106a和TCF3在調節血管平滑肌細胞行為和巨噬細胞極化中的作用,為AAA的非手術治療提供了新的視角。

然而,本綜述亦存在若干局限性。首先,AAA的病理機制復雜,涉及的生物標志物種類繁多,不同研究結果間可能存在差異,這增加了對特定標志物作用機制解釋的復雜性。其次,許多生物標志物的分析依賴于特定的實驗設計和患者群體,這可能限制了研究結果的普適性。此外,盡管已經識別了一些潛在的治療靶點,但它們在臨床實踐中的有效性和安全性仍需通過大規模的臨床試驗來進一步驗證。

未來的研究應考慮以下方向:(1)對現有生物標志物進行更廣泛的臨床驗證,以確保其在不同人群和環境中的可靠性;(2)探索生物標志物之間的相互作用及其與AAA發展的相關性,特別是性別和環境因素如何影響這些標志物;(3)開展多中心、大規模的臨床試驗,以評估潛在治療策略的有效性和安全性;(4)利用生物信息學和系統生物學方法,深入理解AAA發展的分子機制;(5)開發新的非侵入性檢測方法,以便早期診斷和實時監測AAA的進展。

參 考 文 獻

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(編輯:潘明志)

基金項目:國家自然科學基金(82360259)

第一作者簡介:黃柄樺,男,住院醫師,醫學學士,在讀碩士研究生,研究方向:胸心外科基礎與臨床研究。E-mail:1015323824@qq.com

▲通信作者:羅世官。E-mail:luoshiguan2009@sina.com

[本文引用格式]黃柄樺,羅世官,羅起勝.腹主動脈瘤瘤體增長的相關性指標研究進展[J].右江醫學,2025,53(3):262-267.

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