单核细胞亚型与冠状动脉粥样硬化的研究进展

周日梅，魏本澎，夏中华★

（1.桂林医学院附属医院，广西 桂林；2.桂林医学院第二附属医院，广西 桂林）

0 引言

冠状动脉粥样硬化的发展与炎症、代谢和血管机制之间相互作用的失调有关。冠状动脉粥样硬化发生的炎症过程与单核细胞和单核细胞来源的巨噬细胞的募集和活化有关[1]。动脉粥样硬化形成的关键步骤包括：高血压、高血糖等危险因素引起内皮细胞的活化，炎症氧化应激刺激增加了内皮细胞粘附分子的表达，进而导致单核细胞迁移到内膜。单核细胞分化为巨噬细胞，巨噬细胞延续的慢性炎症反应释放大量炎性介质，巨噬细胞通过清除受体逐渐摄取内膜胆固醇，并成为泡沫细胞，形成脂肪条纹，随后发展成成熟的纤维斑块[2]。最终，斑块稳定性的改变导致斑块破裂和冠状动脉部分或完全血栓形成，引起急性冠脉综合征（ACS）。考虑到单核细胞在炎症升级和动脉粥样硬化斑块进展中的作用，单核细胞的定量被发现可以改善CHD患者的预后。在这里，在CHD发病过程中不同的单核细胞亚群的作用将进一步被阐述。

1 单核细胞的来源及分型

单核细胞是人体先天免疫系统的关键成员。在稳定状态下，它们占外周血白细胞总数的3-8%，在保护宿主免受外界病原体侵害和介导炎症反应方面具有重要作用[2][3]。稳定状态下的胚胎和成体造血由造血干细胞（HSC）和祖细胞（HSPCs）产生髓样祖细胞（CMPs），进一步分化成粒细胞-巨噬细胞祖细胞（GMPs）和单核细胞祖细胞（cMoPs），最终释放到循环中[4]。

单核细胞一直被认为是一个同质细胞群，到21世纪的大量研究进一步证明CD16+单核细胞是由功能不同的细胞组成的，这些细胞具有高或低的CD14表达[6]。在2010年，国际免疫学协会统一命名和描述不同的单核细胞亚群，将单核细胞分CD14++CD16-为经典单核细胞（占血液单核细胞的92%）；CD14++CD16+为中间单核细胞和CD14+CD16++为非经典单核细胞[7]。

2 单核细胞的异质性

经典单核细胞被认为是炎症细胞，表达高水平的CCR2以及CXCR1、CXCR2和CXCR4，低表达的CX3CR1 （重组人膜结合型趋化因子受体）和CCR5（以下趋化因子的受体：CCL3、CCL4、CCL8和CCL3）[9]。在LPS刺激下, CD14++CD16-释放促炎细胞因子和趋化因子包括IL-10 ，IL-6，IL-8, TNF-α, IL-1β and CCL2[10]。此外[2]它还具有高髓过氧化物酶和吞噬活性，吞噬作用相关的许多基因是由它表达，如CD93、CD64、CD32、CD36、FCN1和信号调节蛋白（SIRPA），使它在所有单核细胞亚型中吞噬能力最强[11,12]。

非经典单核细胞（CD14+CD16++）不表达CCR2和CD62L，但通过高表达CX3CR来与其他亚型单核区分[13]。非经典单核细胞参与组织再生和清除血管系统中的碎片，从而保持血管的完整性；其高表达细胞骨架移动性相关的基因，相细胞比经典单核细胞而言更具运动性[14,15]。CD14+CD16++与组织巨噬细胞有许多相似之处，与成熟相关的基因表达从CD14++CD16-经CD14++CD16+向CD14+CD16++逐渐增加，因此它是最成熟的单核细胞亚型[16]。最近的研究证明了，高促炎反应与体外的TLR刺激和高水平的miR-146a相关，miRNA负调控TLR信号，与其他细胞类型的衰老有关[17]。而非经典单核细胞表现出最明显的衰老特征，其次是中间和经典亚群。

中间单核细胞（CD14++CD16+）具有经典单核细胞和非经典单核细胞的表型和功能特征，它们表达经典单核细胞常见的CCR1、CCR2和CXCR2，也表达主要在非经典单核细胞上表达的CX3CR1。与经典单核细胞一样，它们的细胞表面也表达CCR5，这表明它们也可能以CCR5依赖的方式被动脉粥样硬化病变所吸引，从而可能导致心血管疾病[11,18,19]。中间单核细胞具有高度的炎症潜能，参与活性氧和促炎症介质如TNF-α和IL-1β的生产。相反，也有报道称它们是抗炎细胞因子IL-10的主要来源[20-21]。总之，鉴于不同单核细胞亚群功能复杂性的证据越来越多，目前不推荐将CD16+单核细胞分裂为抗炎CD14++CD16+和促炎CD14+CD16++单核细胞[22]。

3 单核细胞与动脉粥样硬化

动脉粥样硬化是一种炎症性疾病，循环氧化脂质激活内皮细胞，导致单核细胞募集分化为巨噬细胞，巨噬细胞吞噬脂质形成泡沫细胞，然后在动脉壁形成病变[23]。高胆固醇血症能改变单核细胞粘附分子表达水平，即增加CD11b和CD14的表达增加，这可能与动脉粥样硬化的发生和严重程度有关[24]。研究表明，非经典单核细胞数量与血浆总胆固醇、低密度脂蛋白（LDL）和甘油三酯（TG）水平升高呈正相关，与高密度脂蛋白（HDL）水平呈负相关[25]。小HDL颗粒具有动脉粥样硬化保护作用和抗炎活性。研究表明，小HDL颗粒水平低的冠心病（CAD）患者中单核细胞表现出向促炎单核细胞亚群分布的转变，血清小HDL颗粒水平与循环非经典单核细胞比例显著相关[26]。携带ApoE4等位基因的高胆固醇血症患者以及携带ApoE3/E4或E4/E4表型的健康个体的非经典单核细胞数量均有所增加[27]。

另有研究[28]发现低HDL和低Apo-I与中间单核细胞计数的相关。这些中间单核细胞促进脂质积累和增加与E-LDL结合，此外，中间单核细胞能独立预测心血管事件。有证据表明中间单核细胞的数量与动脉粥样硬化斑块的易损性有关[29]。与此相关，最近有研究表明，稳定性心绞痛患者冠状动脉斑块易损可能是由于TLR4在中间核细胞上表达上调，TLR4与重构指数呈正相关[30]。LoSC等人的研究证明中间单核细胞计数与混合斑块和钙化斑块评分相关性最强，而中性粒细胞和经典CD14++CD16-单核细胞数量与非钙化斑块评分相关性显著。在无症状个体中，中间单核细胞可以独立预测严重冠状动脉狭窄和广泛的斑块受累并进行危险分层[31]。中间单核细胞（CD14 + + CD16 + CCR2 +）的数量随着外周动脉疾病（PAD）的进展而增加，提示该单核细胞亚群具有促炎功能[32]。

经典单核细胞与动脉粥样硬化的存在和严重程度有关，经典单核细胞粘附在活化的内皮细胞上，积聚在动脉粥样硬化斑块中，并产生有害的巨噬细胞，证实了它的炎症作用[33]。由于经典单核细胞有助于斑块的进展和斑块易损性有关，它们在预测心血管疾病（CVD）患者风险方面可能具有价值[34][35]。然而，关于循环单核细胞预后价值的现有数据仍不确定。另有研究表明循环经典单核细胞与易损斑块特征无关，对未来心血管事件风险预测方面没有价值[36]。这可能部分是因为不同的单核细胞亚群具有不同的斑块修饰特性[37]。因此，尽管单核细胞亚群在CVD中发挥着不同的作用，就我们所知，关于人类循环单核细胞亚群是否与斑块特征有关的问题尚未得到全面解决。

4 单核细胞与心肌梗死

冠状动脉粥样硬化向心肌梗死（MI）的进展与炎症反应的升级有关，而炎症反应的升级在很大程度上依赖于单核细胞相关的作用。最近的证据表明，心肌梗死发作后约24小时，外周血中经典单核细胞和中间单核细胞的浓度达到峰值，直到第三天仍保持相同的高浓度。另一方面，非经典单核细胞血液中的数量没有任何波动[38]。特定亚群的峰值水平之间的差异已被证明可以反映心肌损伤程度及长期预后。Tsujoka[39]等人发现经典单核细胞与C-反应蛋白（CRP）峰值呈显著正相关，证实其具有炎症反应升级的能力；心肌梗死后7天观察到经典峰值水平与心肌抢救程度呈负相关，说明其在心肌梗死后早期恢复中的重要性。此外，MI慢性期经典单核细胞数量与左室射血分数（LVEF）呈负相关，表明它与左室不良重构有关。此外，中间单核细胞数量与血浆细胞因子和肌钙蛋白水平呈显著相关，心肌梗死后第7天，其数量显著减少。由于肌钙蛋白与梗死面积有关，我们可以推测STEMI肌钙蛋白的含量可能反映了组织坏死的程度[40]。中间亚群，表达一系列对血管生成和组织修复至关重要的受体，如CXCR4。因此，中间单核细胞可以被认为是主要参与AMI后愈合过程的一个子集[41]。非经典单核细胞在心肌梗死后第7天达到峰值，并通过肌成纤维细胞的积累、血管生成、胶原沉积和趋化因子CX3CR1的表达参与心肌愈合。LIU等人发现循环非经典单核细胞与支架内再狭窄呈正相关，提示该亚型可作为STEMI患者支架内再狭窄的独立预测因子[42]。综上所诉，不同亚型单核细胞参与促炎、抗炎活动、促心肌愈合、心室重构在心肌梗死中发挥着巨大作用。

5 总结与展望

不同亚型单核细胞活性和功能在中的重要在冠状动脉粥样硬化中的重要性已经得到了深入的研究。然而，关于不同单核细胞亚型在冠状动脉粥样硬化中的具体发病机制的研究较少，尤其是在中间亚群和非经典亚群方面，因此，这也是我们未来研究的方向。目前动脉粥样硬化药物治疗对单核细胞分布的影响可能为单核细胞在慢性炎症中的生物学功能研究提供线索。同样，未来研究中评估心肌梗死后患者单核细胞亚群与生存率之间关系的研究，将有助于在改进现有风险预测工具的同时，能进一步阐明其功能。越来越多的证据表明，单核细胞参与了心脏重构的启动和传播，这有助于利用这一知识探索新的治疗途径。