关于冠状动脉粥样硬化氧化应激方面指标的研究进展

胡 珂，晏新民，胡志雄，邹 勇

（南华大学附属第二医院&南华大学医学院心血管疾病研究所&动脉硬化学湖南省重点实验室，湖南衡阳 421001）

发生在冠状动脉上的动脉粥样硬化称为冠状动脉粥样硬化（coronary atherosclerotic）。现代细胞和分子生物学技术显示，冠状动脉硬化具有巨噬细胞的游移、平滑肌细胞的增生、结缔组织基质形成、局部的炎症反应和局部氧化应激反应以及局部血栓形成的特点。近年来大量国内外研究揭示，冠心病诸多危险因素均可导致血管壁中各种细胞成分产生过多的活性氧（ROS），并通过活性氧启动动脉粥样硬化复杂的病理生理过程，如基质金属蛋白酶活化及LDL氧化修饰等。活性氧生成增加还可改变细胞内的氧化-还原状态，由此引起的氧化应激进一步加速冠状动脉粥样硬化的进程。本文将对冠状动脉粥样硬化氧化应激方面几个指标的研究作一综述。

1 血清氧化型低密度脂蛋白（oxidized low density lipoprotein，ox-LDL）与冠状动脉粥样硬化的关系

低密度脂蛋白（low density lipoprotein，LDL）氧化是动脉粥样硬化发生的关键步骤。有研究发现，急性冠状动脉综合征（acute coronary syndrome，ACS）患者血清氧化型低密度脂蛋白（oxidized low density lipoprotein，ox-LDL）水平显著增高，血中的ox-LDL是冠心病的一个标志物[1]。另有研究表明，内皮细胞启动了LDL内部的脂质过氧化反应，从而使其转化为氧化型LDL（ox-LDL），ox-LDL导致巨噬细胞转化为泡沫细胞，泡沫细胞不断在内皮下积累的结果是发生脂质条纹病变[2]。另外，ox-LDL还可通过直接损伤内皮细胞，损伤内皮依赖舒张功能（EDVR）和内皮抗凝及纤溶功能，增加内皮黏附等途径促进AS的发生及发展。ox-LDL细胞毒性极强，可使血管内皮细胞坏死脱落，进而促使单核细胞浸润，加速局部AS形成。另外，ox-LDL还具有抗原性，刺激机体产生相应抗体，并在动脉硬化病灶中形成抗原-抗体免疫复合物，促进动脉粥样硬化。ox-LDL的特异性免疫反应是复杂的，一部分ox-LDL抗体通过与ox-LDL特异结合，形成免疫复合物，中和ox-LDL的细胞毒作用的机制起预防AS发生及发展的作用。另一部分ox-LDL抗体通过与ox-LDL特异结合，形成免疫复合物，通过经典途径激活补体系统，加重病变部位的炎症免疫反应，起促进AS发生及发展的作用。另外，ox-LDL诱导内皮细胞表达多种黏附分子，使黏附于内皮细胞的单核细胞增多，并促使单核细胞向泡沫细胞转化，浸润到斑块肩部，形成不稳定斑块。Holvoet等[3]认为，测定血浆ox-LDL有助于CHD的诊断，且ox-LDL是较年龄、高血压、糖尿病、吸烟等更强的独立危险因素，临床检测ox-LDL有助于观察治疗效果及判断预后。

2 超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）与冠状动脉粥样硬化之间的关系

SOD是一种源于生命体的活性物质，能消除生物体在新陈代谢过程中产生的有害物质[4]，对人体不断地补充SOD具有抗衰老的特殊效果。大量基础及临床研究认为，氧自由基在血管疾病发生、发展的整个过程中起着至关重要的作用。自1938年Marn等首次从牛红细胞中分离得到SOD开始算起，人们对SOD的研究已有70多年的历史。1969年，McCord等重新发现这种蛋白，并且发现了它们的生物活性，弄清了它催化过氧阴离子发生歧化反应的性质，所以正式将其命名为SOD，是体内重要的抗氧化活性物质，它可以清除人体代谢中不断产生的自由基，保护机体组织免受自由基和过氧化损伤，SOD可提高抗氧化物酶的活性，并通过影响细胞凋亡信号转导途径，进而影响细胞凋亡基因的表达。SOD的主要功能是将氧的单价还原产物O2歧化生成H2O2，这一反应的意义在于体内一旦生成O2，那么SOD则会特异性地迅速捕捉O2，使之转变为H2O2，其反应式为O2+O2+2H+SOD=H2O2+O2，构成氧自由基对机体损伤的第一道防线。SOD为超氧阴离子自由基清除酶，是清除自由基的一种特异酶，通过与自由基反应生成稳定的基团而将其清除，保护细胞免受损伤，SOD可间接反映机体抗氧化损伤和清除自由基的能力，已有研究表明，OFR增加、SOD降低参与了CHD的发生及发展[5]。

3 丙二醛（MDA）和冠状动脉粥样硬化的关系

MDA是脂质过氧化代谢的毒性终产物，其含量直接反映体内脂质过氧化的速率和强度，并可间接反映机体清除自由基的能力，自由基作用于脂质发生过氧化反应，氧化终产物为MDA，会引起蛋白质、核酸等生命大分子的交联聚合，且具有细胞毒性。近来研究揭示，心肌缺血产生氧自由基（OFR），进一步分解生成MDA从而进一步损伤心肌细胞，加重心肌缺血，冠心病患者机体脂质过氧化程度高，心肌组织中氧自由基含量较多，与过氧化脂质MDA等大量形成有关[6]。MDA等增多时，可使冠状动脉血管内皮细胞损伤加重，冠状动脉血管硬化越加严重，血管狭窄更加明显；另外，由于冠状动脉血管供血进一步减少，氧自由基产生更多，即形成恶性循环，可加重冠心病患者病情的进展，所以对该类患者的抗脂质过氧化治疗已经引起人们的广泛重视。

4 HO-1与冠状动脉粥样硬化的关系

HO-1是血红素氧合酶（HO）的诱导型，能催化降解血红素生成具有强烈的抗感染、抗氧化等作用的胆红素和CO。研究发现，人和动物的动脉粥样斑块内都有大量HO-1的适应性表达[7]，在AS病变发展过程中，HO-1诱导性表达，CO产生增多，一方面能增加cGMP，代偿eNOS产生的NO的功能不足；另一方面可能通过以下机制抑制iNOS的活性及产生，减少组织损伤：①NOS是一种血红素蛋白，活性位点需要2个血红素分子，激活的HO能加速血红素的降解，破坏NOS的合成；②NOS是一种细胞色素P450型血红蛋白，P450是HO作用的底物，因此，HO活性增加能促进NOS的降解；③CO能与NOS结合，使之失活；④血红素分解过程中释放的铁能通过抑制核转录进一步抑制NOS的产生，研究结果显示，伴随冠心病患者升高的氧化应激水平，其HO-1活性也有适应性升高，且HO-1与ox-LDL及MDA均呈正相关关系，提示HO-1应是反映冠心病患者体内氧化应激状态的又一个敏感指标；但在冠心病患者，作为保护因素的HO-1其活性明显升高显然未能防止动脉粥样硬化的发生与发展，其原因可能是冠心病患者的HO-1基因启动子内存在着GT二核酸重复序列——（GT）n过长的遗传缺陷，因而在应对显著升高的氧化应激时该基因转录活性低下，导致HO-1系统的保护功能实际上是相对不足的。目前，通过人为方法增强HO-1系统功能以防治动脉粥样硬化的研究正受到重视。

5 PON1与冠状动脉粥样硬化的关系

屏氧酶（paraoxonase，PON）又称对氧磷脂酶，是一种分子量为43 kD的钙离子依赖性糖蛋白，由354个氨基酸组成。PON 可分为 3个亚类：PON1、PON2、PON3。 PON1基因位于染色体7q21.3和q21.1之间，含9个外显子、8个内含子，是PON基因家族的一员[8]。近年来，PON1被认为是HDL的组成部分，担负着HDL的抗氧化作用。PON1通过疏水性极强的N 端与一类高密度脂蛋白（HDL）[内含有载脂蛋白 J（apoJ）]的载脂蛋白AI（apoAI）紧密结合并固定于HDL颗粒上[9]。PON1是一种Ca2+依赖性芳香酯酶，虽然其生理底物还不清楚，但已经有研究表明，PON1活性与动脉粥样硬化的发生和发展密切相关，已知氧化修饰低密度脂蛋白是AS发生及发展的始动因素，而HDL则通过参与胆固醇逆向转运、抑制LDL氧化等功能起到抗AS作用。PON1是一个重要的心血管保护因子，抗氧化作用是其心血管保护作用的主要机制之一。研究表明，PON1活性降低可以导致机体抗氧化能力下降，从而促进动脉粥样硬化的发生和发展，是冠心病的独立危险因素[10]。

PON1活性与冠状动脉粥样硬化、血浆脂质过氧化物密切相关，有研究认为，冠心病轻度病变与正常对照组间PON1活性并无差异，而轻度病变与重度病变差异显著。研究显示，单支病变组的血清PON1活性高于双支和三支病变组，而双支与三支病变组相比，差异无统计学意义，提示PON1活性降低对病变的影响更集中于严重病变，血清PON1活性在严重病变中的意义可能更大[10]。Navab等[11]通过对HDL水平正常的冠状动脉粥样硬化患者血清PON1活性进行研究，提出了HDL不能保护LDL免受氧化可能是由于低血清PON1活性的原因。Ayub等[12]发现心肌梗死组血清PON1活性和浓度在症状出现后2 h开始降低，以后未再进一步降低，在42 d时PON1活性明显升高，但与对照组相比仍较低，直到6周后差异才不明显，说明血清PON1活性和浓度的降低作为急性反应发生在急性心肌梗死之前。

总之，冠状动脉粥样硬化抗氧化治疗具有重要的意义，目前对冠状动脉硬化的抗氧化方面的研究正在逐步开展和深入，医学界的关注力度也在逐步加大，各种作用和反映氧化应激方面的指标研究的力度也在逐步加强，各种氧化指标的代谢、功能、转录、翻译等基础生化及其之间相互作用的研究将提高对冠状动脉粥样硬化抗氧化治疗机制的认识。更好地认识冠状动脉粥样硬化氧化机制，对于进一步认识心血管疾病的发病机制以及防治有很深远的意义。

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