动脉粥样硬化易损斑块相关通路研究进展

窦曼曼， 陈 盈， 马 迪综述， 邢英琦审校

脑卒中在人群中的发病率越来越大，成为影响人类生活质量和寿命的重要问题，因此，了解脑卒中的发生原因和预防措施至关重要。动脉粥样硬化是脑卒中形成的一个重要因素，动脉粥样硬化引起缺血性脑卒中的重要原因之一是易损斑块的破裂造成血栓形成及动脉-动脉栓塞[1]。易损斑块的典型病理特征是薄纤维帽、较大的脂质核心、新生血管形成、斑块外膜及斑块内炎症浸润以及扩张性重塑等[2]。动脉粥样硬化形成机制有脂质浸入学说、内皮损伤学说、平滑肌细胞增殖学说、慢性炎症学说和单核巨噬细胞学说等，而慢性炎症学说是动脉粥样硬化发生发展的核心因素，各种细胞通路通过影响斑块易损性对动脉粥样硬化产生重要影响。

1 炎性反应在动脉粥样硬化中的作用

动脉粥样硬化是一种慢性炎性过程，动脉粥样硬化由动脉壁内皮损伤和低密度脂蛋白(LDL)积聚引起，LDL被氧化修饰成氧化性LDL(ox-LDL)后与损伤的内皮引起低度炎症导致体内免疫应答。这些免疫应答在动脉粥样硬化发展过程中起重要作用。在动脉粥样硬化发展过程中主要的炎性细胞包括单核/巨噬细胞、淋巴细胞等[3]。

各种危险因素的持续作用造成内皮细胞损伤，LDL进入内膜，并在内膜被氧化修饰为ox-LDL，损伤的内皮和ox-LDL导致许多促炎因子的释放，引起细胞黏附因子(CAM)表达上调，如P选择素、血管细胞粘附分子(VCAM-1)和细胞间粘附分子-1(ICAM-1)，这些因子介导循环中单核细胞和淋巴细胞的黏附，其一旦黏附到内皮，单核细胞、淋巴细胞分别在单核细胞趋化因子-1(MCP-1)、T细胞趋化因子的趋化作用下穿透内皮迁移到内皮中，单核细胞通过巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF)分化成巨噬细胞，这被认为是动脉粥样硬化发展的关键阶段[4]。

巨噬细胞表达清道夫受体如SR-A、CD36、凝集素样氧化LDL受体-1(LOX-1)等摄取ox-LDL，导致脂质积聚和泡沫细胞形成。并且，巨噬细胞通过一些细胞因子如白介素1(IL-1)、IL-6和MCP-1等进一步促进炎症和T细胞活化。巨噬细胞也可以产生基质金属蛋白酶(MMP)降解斑块纤维帽的胶原使纤维帽变薄，易于破裂，促进斑块不稳定性[3]。T细胞分泌的细胞因子如γ-干扰素、肿瘤坏死因子α(TNF-α)，可以刺激巨噬细胞活化、ox-LDL的摄取和血管平滑肌细胞(SMCs)的迁移，促进动脉粥样硬化并降低斑块稳定性。当这个炎症过程继续，活化的淋巴细胞、血管内皮和平滑肌细胞可以分泌纤维介导因子，包括大量的蛋白肽生长因子，促进平滑肌细胞的增殖及动脉粥样硬化斑块里基质的增生。细胞因子IL-6参与血管生成、C反应蛋白(CRP)和血管内皮生长因子(VEGF)的表达，其都是动脉粥样硬化斑块形成的重要因素[5]。

2 各种信号通路对动脉粥样硬化形成的影响

2.1 HIF/VEGF通路促进动脉粥样硬化斑块内新生血管形成 缺氧在动脉粥样硬化形成过程中发挥重要作用，缺氧可上调缺氧诱导因子-1(HIF-1)的表达，HIF-1存在于巨噬细胞及巨噬细胞衍生的泡沫细胞中，可促进炎症反应、平滑肌细胞迁移和增殖、增加血管内皮生长因子(VEGF)的表达，促进新生血管形成。VEGF是重要的血管生成因子，普遍存在于内皮细胞、血小板等细胞表面，VEGF的阳性区域与内膜血管和斑块内出血的数量显著相关[6]。HIF-1作为VEGF的调控因子可以通过HIF-1/VEGF/VEGFR2通路促进血管生成，增加斑块的易损性[7]。

2.2 TSP-1/CD47通路抑制斑块内新生血管形成 缺氧导致HIF-1依赖的血小板反应蛋白-1(TSP-1)表达增加，TSP-1是一种细胞外基质(ECM)糖蛋白，由中性粒细胞，单核细胞，巨噬细胞和T细胞分泌并粘附，炎症细胞上存在几种TSP-1受体(CD36，CD47，和整αvβ3)。TSP-1在动脉粥样硬化中参与多个过程，包括血管平滑肌迁移、基质金属蛋白酶-2(MMP-2)和基底膜及细胞外基质的降解、上调细胞黏附因子的表达并促进单核细胞募集到血管壁并迁移至内膜下[8]。更值得一提的是，有研究表明TSP-1缺乏加速动脉粥样硬化斑块成熟，TSP-1基因敲除小鼠动脉粥样硬化速度加快，脂质核心和斑块体积明显增大[9]。TSP-1通过T细胞表面的受体CD47可以介导T细胞凋亡，下调炎症反应。

TSP-1可以抑制血管生成：在动脉粥样硬化斑块中新生血管是斑块的一个重要特征并且影响斑块的稳定性，TSP-1通过与VEGF相互作用抑制新生血管形成，而CD47是已知的唯一一个可以介导TSP-1/VEGF信号通路抑制作用的受体[10]。CD47，又称整合素相关蛋白(IAP)，广泛表达于多种组织细胞表面[11]，与TSP-1结合后抑制VEGFR2的活化及其下游的表达，但并不抑制VEGF与VEGFR2的结合，进而抑制新生血管形成[12]。TSP-1/CD47也通过阻断内皮、血管平滑肌、血小板和内皮细胞中的NO来抑制血管再生。

2.3 CD40 / CD40L在动脉粥样硬化中的作用 CD40受体存在于内皮细胞、炎细胞和平滑肌细胞中，可以和动脉粥样硬化中血小板内CD40连接。从人的动脉粥样硬化病变中分离出来的微粒(MP，来源于巨噬细胞、淋巴细胞、平滑肌细胞等)表达CD40L。ox-LDL可触发CD40/CD40L通路，诱导血小板活化和聚集，白细胞募集，促进血管再生，增强金属蛋白酶表达促进斑块不稳定性[13]。

CD40L与CD40的结合导致肿瘤坏死因子受体相关因子(TRAF)的募集和信号传导，CD40的C末端尾部具有可以结合TRAF6的近端结合位点。CD40/TRAF6可以减少白细胞募集、巨噬细胞活化和泡沫细胞形成，阻碍了动脉粥样硬化的进展[14]。

2.4 CD137在动脉粥样硬化中的作用 CD137是肿瘤坏死因子受体超家族的成员，由T细胞产生，CD137/C137L通路通过MCP-1和细胞黏附因子活化巨噬细胞和T细胞，导致巨噬细胞在血管壁的募集，而巨噬细胞又反过来引起CD137表达进一步促进巨噬细胞聚集，引发炎症反应，CD137的活化可以导致VSMCs细胞凋亡增加，也可以诱导MMP-1、MMP-9表达来降低斑块稳定性[15]。

2.5 AP-2α/IkBα/NF-κB/NAD(P)H通路具有抗动脉粥样硬化作用 转录因子活化蛋白2α(AP-2α)激活后磷酸化，上调核因子kB的抑制因子(IkBα)的基因转录，从而通过IkBα/NF-κB/NAD(P)H通路抑制炎症和氧化应激反应，增加斑块的稳定性，从而产生抗动脉粥样硬化作用。AMPK的活化和二甲双胍都可以激活AP-2α增加IkBα的表达，AMPK是细胞能量代谢的感受器，通过调节氧化应激-炎症反应的各种信息通路，其中包括激活IkBα转录表达、减少NF-κB的活化和NADPH氧化酶的蛋白表达、减少活性氧的产生，可以改善血管内皮的功能、抑制平滑肌细胞增殖等[16]。

2.6 OPG/RANK/RANKL通路对动脉粥样硬化的影响 骨保护素(OPG)、核因子κB受体活化因子(RANK)、核因子κB受体活化因子配体(RANKL)是肿瘤坏死因子α(TNF-α)受体超家族中的成员，OPG在血管内皮细胞和平滑肌细胞表达，RANK、RANKL在正常血管内不表达，而在AS体内血管内明显表达。细胞因子如IL-1、IL-7、TNF-α等可以激活OPG/RANK/RANKL通路，参与AS的炎性反应、血管钙化，增加脑卒中和心血管疾病的发病率[17]。

3 动脉粥样硬化形成的始终

在动脉粥样硬化形成过程中，各种危险因素作用下，内皮细胞损伤，低密度脂蛋白在血管壁不断聚集并被氧化修饰；内皮细胞产生各种黏附因子促进单核细胞和淋巴细胞黏附于血管壁，单核细胞迁移至内膜后在MCP-1、M-CSF等的作用下分化为巨噬细胞，巨噬细胞吞噬ox-LDL形成泡沫细胞，进而形成脂质条纹，进一步形成动脉粥样硬化早期斑块[18]，平滑肌细胞迁移至内膜增生转化。泡沫细胞、炎性细胞、平滑肌细胞和细胞外基质构成纤维帽；HIF-1/VEGF/VEGFR2通路、CD40/CD40L、CD137/CD137L可促进斑块内血管再生，脂质核心、纤维帽和新生血管形成了动脉硬化斑块，新生血管增加了斑块的易损性，TSP-1/CD47/VEGF/VEGFR2通路通过抑制斑块内血管再生及AP-2α/IkBα/NF-κB/NAD(P)H通路减少炎症和氧化应激降低斑块易损性，OPG/RANK/RANKL通路的表达增加了动脉粥样硬化斑块的不稳定性。