动脉粥样硬化发病机制及治疗的研究进展



动脉粥样硬化(atherosclerosisi)是心脑血管疾病共同的病理学基础,也是导致患者死亡的重要原因。病理学研究表明,动脉粥样硬化的发生发展包括脂质浸润、血小板活化、血栓形成、内膜损伤、炎性反应、氧化应激、血管平滑肌细胞(VSMC)激活等。虽然许多学者曾提出关于AS发病机制的不同学说,如脂质渗入学说、巨噬细胞受体缺失学说、致平滑肌突变学说、损伤应答学说、炎性反应学说、血流动力学学说及免疫学说等,但任何一种学说均不能单独全面地解释AS的发生发展。本文主要从AS的发病机制、治疗的研究进展进行综述。

1动脉粥样硬化发病机制的研究进展

1.1炎症动脉粥样硬化最初被认为是动脉壁脂质堆积,后来被认为是一种慢性炎性疾病。动脉粥样硬化是病理状态下固有免疫和适应性免疫介导的炎性疾病,血管炎症、泡沫细胞及其产生的细胞因子可导致动脉粥样硬化或粥样斑块形成,斑块在金属蛋白酶作用下破裂而引发缺血性卒中或心肌梗死。有研究显示,炎性细胞因子可介导动脉粥样硬化的所有阶段,其中肿瘤坏死因子α(TNF-α)能有效上调低密度脂蛋白(LDL)跨内皮细胞的细胞转运,并促进LDL在血管壁滞留,进而加速动脉粥样硬化的发生发展,且该过程是由核因子κB(NF-κB)和过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPAR-γ)相互作用的结果。

1.2免疫反应动脉粥样硬化是一种自身免疫性疾病,其是由蓄积在血管壁的脂蛋白和特异性T淋巴细胞及其抗体诱发。淋巴细胞的存在表明动脉粥样硬化过程中存在自身免疫反应。目前有4个主要研究结果支持免疫反应在动脉粥样硬化中的作用:(1)T淋巴细胞在主动脉浸润、积累且表达受限制的T细胞受体(TCR);(2)斑块中T淋巴细胞的持续活化是其与抗原呈递细胞(APC)相互作用所致;(3)脂质抗原及其蛋白质部分的自身抗体具有抗动脉粥样硬化的作用,且其与患者预后有关;(4)通过免疫调节小鼠的某些已知抗原可改善动脉粥样硬化结果。上述证据可以作为动脉粥样硬化为自身免疫性疾病的理论依据。人类动脉粥样硬化中约59%的细胞是巨噬细胞,38%的细胞表达CD3+T细胞,而天然杀伤细胞(NK细胞)(约占1%)和B细胞(约占2%)存在的概率很小。

1.2.1巨噬细胞免疫细胞参与斑块形成的不同阶段,部分细胞可通过炎症机制直接影响斑块稳定性并导致斑块破裂,其中巨噬细胞发挥着重要作用。动脉粥样硬化斑块局部存在3种(M1、M2、M4)巨噬细胞亚型。M1型巨噬细胞主要由脂多糖和干扰素γ(IFN-γ)刺激分泌,M2型巨噬细胞主要由白介素4刺激分泌,M4型巨噬细胞主要由趋化因子4刺激分泌。临床研究显示,在炎性部位的巨噬细胞表型并不一致,其可以根据微环境改变而分化成不同亚型。M1型巨噬细胞具有促炎性作用,早期动脉粥样硬化主要含有M2型巨噬细胞,而动脉粥样硬化进展期主要含有M1型巨噬细胞。在动脉粥样硬化斑块的发展过程中M1型和M2型巨噬细胞持续存在;在斑块肩部最容易破裂的部位,主要成分是M1型巨噬细胞,而纤维帽部分无差异。研究人员还发现,粥样硬化附近血管外膜的巨噬细胞亚型主要为M2型,其数量是M1型巨噬细胞的2~3倍。在动脉粥样硬化晚期阶段中,M1型巨噬细胞促进坏死核心和不稳定性斑块形成,从而导致血栓事件。M2型巨噬细胞在动脉粥样硬化发生中的作用仍存在争议,有研究显示,M2型巨噬细胞既能促进又能抑制动脉粥样硬化的发生。

1.2.2T淋巴细胞临床研究显示,在动脉粥样硬化斑块形成的所有阶段均可检测到T淋巴细胞,T淋巴细胞既可以充当促炎性细胞因子,也可以充当抗炎性细胞因子。值得注意的是,斑块中大多数T淋巴细胞属于辅助性T细胞Th1谱系,且表达促炎性细胞因子-IFN-γ、白介素2(IL-2)、白介素3(IL-3)。有研究显示,IFN-γ存在于人类动脉粥样硬化斑块中,将小鼠IFN-γ受体或其转录因子中T-bet基因敲除能减轻动脉粥样硬化严重程度,但是Th2或Th17发挥作用尚存在争议。CD4+T淋巴细胞对动脉粥样硬化斑块中的某些抗原有反应:来自人类和小鼠动脉粥样硬化斑块中的T淋巴细胞显示限制性TCR库,故通过检测TCR抗原可以反映T淋巴细胞的积累和增殖情况。原始和修饰的LDL及载脂蛋白B100是LDL的主要蛋白质成分,也是最重要的抗原成分。目前,热休克蛋白(HSP)和部分病原体被认为与动脉粥样硬化有关。值得注意的是,从粥样硬化动脉中分离出的T淋巴细胞可特异性识别氧化低密度脂蛋白。ApoE基因缺乏的小鼠T淋巴细胞悬液对脂蛋白的影响会加重动脉粥样硬化。自身反应性T淋巴细胞的细胞因子表达依赖于APC,其通过MHC-Ⅱ结合T淋巴细胞受体,表明斑块中的自身抗原可特异性驱动免疫反应。

1.2.3肥大细胞有动物实验结果显示,给敲除了白介素6(IL-6)、INF-γ基因的小鼠移植野生型小鼠的肥大细胞,结果发现肥大细胞分泌的IL-6、INF-γ均能促进内皮细胞分泌黏附分子,如细胞间黏附分子1、血管间黏附分子1、E选择素、P选择素,且黏附分子的DNA和mRNA均有上调,这在动脉粥样硬化发生过程中具有重要作用。

1.3感染除了充分记载的遗传和环境因素外,有证据表明,微生物感染在动脉粥样硬化的发生发展中具有重要作用。感染性病原体直接或间接引起动脉粥样硬化:肺炎衣原体和人类巨细胞病毒直接作用于动脉壁,导致内皮功能障碍和泡沫细胞形成;而其他生物体(如幽门螺杆菌和流感病毒)可通过间接作用诱导慢性全身炎性反应,或启动具有与人类抗原相似的分子模式的致病抗原的免疫应答反应。肺炎衣原体通过感染的外周血单核细胞从肺组织扩散到脉管系统,从而到达动脉粥样硬化病灶。研究者还发现,体外单核细胞/巨噬细胞的感染周期通常为3d,在此期间肺炎衣原体可导致与动脉粥样硬化发展相关的部分基因的表达上调,进而分泌大量炎性细胞因子,并增加内皮细胞黏附分子的表达。此外,感染还可改变胆固醇稳态、激活LDL受体、诱导ApoE基因敲除小鼠的动脉粥样硬化。以上结果表明,肺炎衣原体感染引起的宿主细胞生理改变可能导致动脉粥样硬化的发展。EVANI等认为,感染引起的物理变化改变了单核细胞与内皮细胞的相互作用,这是动脉粥样硬化发展的第一步。

2动脉粥样硬化诱发因素的研究进展

虽然识别动脉粥样硬化的内皮细胞活化和炎性细胞趋化机制已取得极大进步,但很少有人知道抑制这些事件的内在途径。BRIOT等研究发现,NOTCH1是内皮细胞活化的拮抗剂,其表达于成年人动脉内皮细胞,但在高脂饮食下会明显减少;此外,活化STAT3可以治疗有炎性脂质和促炎性细胞因子堆积的主动脉内皮细胞,其可以降低NOTCH1的表达。相反,一些由炎性脂质介导的效应可因NOTCH1增加而缓解,表明炎性脂质介导的炎症和NOTCH1有关。值得注意的是,人主动脉内皮细胞中炎性脂质减少NOTCH1的表达与高密度脂蛋白相关的遗传变异体有关。基于以上研究,BRIOT等[37]提出NOTCH1减少是动脉粥样硬化中血管炎症的诱发因素。

3动脉粥样硬化治疗的研究进展

3.1纳米材料目前,治疗动脉粥样硬化主要依靠他汀类药物、抗血栓形成药物及手术干预等,其治疗目的是降低血清LDL水平。目前,仍缺乏细胞介导的抗炎治疗。ALLEN等研究发现,纳米材料可以靶向治疗炎性细胞群;此外,具有高度细胞吞噬性的APC是一个启动免疫反应和炎症的细胞群中心,而它们特别适合于由纳米颗粒靶向调制。因此,纳米材料已成为炎性疾病(如自身免疫性疾病及心血管疾病)的免疫治疗。未来采用纳米材料评估和治疗动脉粥样硬化势在必行。

3.2烟酸烟酸是治疗动脉粥样硬化的广谱脂质调节药物,但目前通过烟酸改善动脉粥样硬化的作用机制尚未完全清楚。SU等研究证实烟酸通过抑制血清黏附分子和炎性细胞因子表达而改善动脉粥样硬化,且烟酸的抗炎作用是通过下调NF-κB信号通路而实现的,但烟酸缓解动脉粥样硬化的具体分子机制仍需进一步研究探讨。

3.3抑制NF-κB信号动脉粥样硬化是载脂蛋白长期沉积于动脉壁而导致的慢性炎性疾病,该病涉及多种类型细胞及细胞因子间的相互作用。炎性反应存在于动脉粥样硬化的各个阶段,从血管内膜的脂质积累、斑块形成到斑块破裂,而调节炎症的最重要转录因子是NF-κB。NF-κB涉及动脉粥样硬化过程中的多个病理过程,包括泡沫细胞形成、血管炎症、VSMC增值、动脉钙化及斑块形成。因此,抑制NF-κB信号可以缓解动脉粥样硬化形成。

3.4表观遗传修饰动脉粥样硬化是遗传因素与环境因素相互作用所致的疾病,表观遗传修饰可能是连接遗传因素与环境因素的桥梁。表观遗传修饰涉及DNA甲基化、组蛋白修饰和微小RNA,均增强了我们对动脉粥样硬化病理过程的理解,且表观遗传修饰的可逆可能成为动脉粥样硬化治疗的新靶点。

4小结

近年来,动脉粥样硬化发病过程中涉及的免疫机制越来越受到研究者重视,且越来越多的证据显示,免疫系统组分改变会影响动脉粥样硬化过程中的脂质积累、黏附分子表达、单核细胞分化及巨噬细胞吞噬等。目前,治疗动脉粥样硬化的药物主要是降脂、抗凝及溶栓药物,但治疗效果均不够理想,故需要继续从基因及分子领域探索动脉粥样硬化新的治疗方法。

文献来自实用心脑肺血管病杂志年2月第25卷第2期

赞赏

长按







































治疗白癜风最好药
北京中科白癜风医院圆梦征程



转载请注明:http://www.mdghi.com/ystl/9109.html