乙酰肝素酶与TLR-4在冠状动脉粥样硬化性心脏病中的相关性进展

刘 琼，韩轩茂，蔺雪峰，周丽芹*

（内蒙古科技大学包头医学院，内蒙古 包头 014010）

乙酰肝素酶（Heparanase，HPSE）是高尔基体及溶酶体中的糖苷酶，是唯一可降解硫酸乙酰肝素（HS）的哺乳动物内切糖苷酶，与炎症反应、同时还与肿瘤生成以及血管堵塞有关[1]。

乙酰肝素酶可以参与动脉粥样硬化，并且能够进一步促进平滑肌细胞增生作用[2]。然而，从稳定的纤维粥样硬化斑块到转变为高危的易损斑块这一过程的潜在机制仍未研究明确。动脉粥样硬化是一种严重的疾病，主要特征在于血管壁中脂质和炎性细胞的积累。近年来，已经表明免疫应答贯穿动脉粥样硬化的整个过程，而TLR家族能够介导天然免疫参与的信号传导，在动脉粥样硬化中扮演着重要角色[3]。

1 乙酰肝素酶与动脉粥样硬化

HPSE是一种内切-β-葡糖醛酸酶，可能在低硫酸化位点裂解HS侧链[4]，释放具有约大小（4-7kDa）的糖产物，可与蛋白质配体结合并促进其生物学效力。HPSE是哺乳动物中能够降解乙酰肝素酶蛋白上的乙酰糖苷糖链的内切糖苷酶[5]，在正常组织中表达受限，主要限于胎盘、角质形成细胞、血小板和免疫系统的活化细胞[6]。HPSE在人类的乳腺癌、肝癌、膀胱癌等癌症中均有所表达，且表达水平与肿瘤的转移相关[7]。

在血管损伤后和动脉粥样硬化稳定斑块向易损斑块进展的模型中发现，在增加的乙酰肝素酶水平存在下巨噬细胞活化也增强[8]，这进一步支持HPSE来源可能是巨噬细胞，并且在调节巨噬细胞反应中起到一定作用。

Blich[9]等人提供了HPSE在动脉粥样硬化中的临床意义的证据。通过免疫染色检测稳定（SP）和易损（VP）斑块样本中的HPSE表达，与对照动脉相比较。在对照和SP病变的培养基中观察到HPSE的弱染色，可能是动脉平滑肌细胞（SMC）。形成鲜明对比的是，在VP病变的内膜中观察到HPSE的强烈染色。为了鉴定VP内膜中的HPSE阳性细胞，对CD163、巨噬细胞表面标记物和HPSE进行双染色。结果表明，斑块内的大多数HPSE阳性细胞是巨噬细胞。他们比较了表现出血浆HPSE低水平与高水平的患者的临床表现，发现高水平的HPSE与急性心肌梗死和白细胞计数升高有关。

值得注意的是，全身存在高水平的HPSE可能进一步损害脉管系统。乙酰肝素酶还可作为促凝血介质，增强组织因子的表达和Xa因子的产生，这是血液凝固中的两个关键组分[8]，这是2种血液凝固的关键部分，这样通过HPSE影响正常血管，特别是斑块的发生和发展。 HPSE水平与斑块不稳定和进展有关，也有可能作为急性心脏病诊断标记和潜在的药物治疗靶点。

2 TLR-4与动脉粥样硬化

Toll样受体（toll likereceptor，TLRs）是I型转膜蛋白的一个家族，结合一系列细菌产物，通过NFκB激活促炎性介质转录导致信号[11]。TLR4是人类发现的第一个TLRs[12]，是介导脂多糖（LPS）应答的最主要受体，因其作用为先天性免疫的一个重要介质参与了炎症反应、自身免疫、心血管疾病、肿瘤的发生和发展，获得了越来越多的关注。

作为TLRs家族中的一员，广泛分布于各类与免疫相关的细胞，如单核巨噬细胞、粒细胞、树突细胞、淋巴细胞等，以骨髓单核细胞的表达尤其多。TLR-4分为三个部分：细胞外区由24个LRR组成，能够识别特异性抗原；胞内区存在一段序列保守区，称为TIR区，与IL-1受体的胞内区具有同源性[13]，这一序列保守区是TLR-4与下游信号调节分子相互作用的关键部位，在信号转导通路中发挥了重要作用。

近年来有研究表明，TLR-4能够参与人体的动脉粥样硬化的各个过程，能够通过多种途径影响动脉粥样化进程。首先，TLR-4在血管内皮中的表达和在人体动脉粥样硬化病变的过程中，在免疫系统中有T淋巴细胞，单核细胞能够抑制血管壁，在内皮下的细胞中能够出现局灶性的积聚现象，脂质沉积，而这些过程需要细胞表达黏附因子，这些因子通常是由内皮细胞损伤和炎症因此刺激而出现的，在动脉粥样硬化中，TLR-4表达量增加。相反，在体内培养条件下其表达低，但由于炎症因子的刺激，能够增加TLR-4表达。除此之外，通过氧化应激还可以引起粘附蛋白的大量表达以及内皮细胞功能障碍，有研究学者的发现氧化型低密度的酯蛋白以及氧化二棕榈酰卵磷脂在 TLR-4的表达以及信号途径中具有十分重要的作用，TLR-4识别人体内皮细胞中的二棕榈酰卵磷脂，能够导致白细胞介素的分泌，还可以通过TLR-4来促进动脉粥样硬化病变，这些蛋白进一步促进巨噬细胞中的TLR-4大量分泌，这样能够充分发挥吞噬作用，并将氧化脂质转化为泡沫细胞，最终能够导致出现人体动脉粥样硬化病变。

临床中常见的心血管事件是与局部斑块不稳定性相关，而这种局部斑块不稳定是炎症免疫反应的结果。在参与免疫反应的过程中，炎症细胞聚集并产生基质降解酶等，这可以改变斑块的结构，增加心血管脆性使其更容易破裂。LPS可以通过TLR-4介导基质金属蛋白酶-9（MMP9）和蛋白水解酶的表达，而这两者能够对胞外基质进行降解导致生成不稳定的斑块。同时除这些因素外，细胞凋亡也会导致斑块形成，很多斑块是在肩部破裂的，平滑肌细胞的凋亡可以使肩部的斑块无法起到支撑作用，平滑肌细胞减少，也能够抑制形成纤维帽，导致斑块不稳定。目前研究表明，TLR-4的信号途径可以促使凋亡分子的表达，促使平滑肌细胞凋亡，而使得斑块不稳定。

由此可见，人体血清中乙酰肝素酶水平以及 TLR-4的表达都是与冠状动脉粥样硬化性心脏病发生相关的，但是两者之间的关系需进一步研究。HPSE、TLR-4能够成为冠状动脉粥样硬化性心脏病患者病情评判以及预后评估的重要因子，并可为之后临床上进行动脉粥样硬化疾病的治疗提供新的治疗思路和方法。