血清淀粉样蛋白A与动脉粥样硬化的研究进展*

陈敏, 廖林, 林发全

广西医科大学第一附属医院检验科(广西南宁 530021)

动脉粥样硬化(atherosclerosis，AS)导致的心脑血管疾病是当今全球人口死亡的首要原因。近年来，炎症与动脉粥样硬化的关系备受关注，大量研究显示，AS是由脂质驱动，炎症细胞和炎症因子相互作用导致血管损伤的一种慢性炎症性疾病[1-3]。血清淀粉样蛋白A(serum amyloid A protein，SAA)是一种炎症相关蛋白，在急性炎症反应期可大量表达，疾病恢复期迅速下降，因此可作为最敏感的炎症标志物之一，其在AS的发生、发展及预后发挥着重要的作用[4]。现结合国内外新近的一些研究结果，对SAA与AS之间的关系以及SAA导致AS的内在机制作一综述。

1 SAA概述

SAA是一类由多基因编码的多形态蛋白家族。人类SAA基因位于11号染色体短臂，由4个外显子和3个内含子组成，相对分子量为12 000，包含SAA1、SAA2、SAA3和SAA4 4种基因[5]。SAA1和SAA2基因编码表达急性期SAA(acute SAA，A-SAA)，SAA3基因属于假基因，不能被转录表达，SAA4基因编码表达组成型SAA(constitutive SAA，C-SAA)[6-7]。肝脏是合成分泌SAA的主要场所，在人体正常情况下，SAA以C-SAA为主要形式微量存在于血浆中，参考范围为1～5 μg/mL。当机体受炎症、组织损伤、感染以及肿瘤等刺激时产生一系列炎性因子，如白细胞介素-1(interleukin-1，IL-1)、白细胞介素-6(interleukin-6，IL-6)和肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)等，A-SAA在炎性因子的调控下大量合成与分泌，24～48 h内血浆浓度达峰值，升高至正常水平的1 000倍[8-9]。但炎性因子并不影响C-SAA在肝细胞内的低表达，故此时A-SAA反映了体内SAA的水平。在疾病恢复期SAA可迅速下降至正常水平，正是由于这种“速升速降”的特性使SAA可作为反映机体炎症状态的敏感指标之一，也可作为炎症恢复的评价指标，同时作为多种疾病的诊断、治疗和预后随访指标。

2 SAA与AS的相关性

早在1994年，Liuzzo等[10]便对SAA在严重不稳定心绞痛患者中的预后价值进行研究，发现入院时SAA水平≥0.3 mg/dL的患者比SAA<0.3 mg/dL的患者更容易发生心肌梗死、死亡、血管重建等心血管事件。Zewinger等[11]发现当患者体内SAA处于低水平时，较高的高密度脂蛋白胆固醇与较低的全因死亡率和心血管死亡率相关；相比之下，当患者体内SAA处于高水平时，高浓度的高密度脂蛋白胆固醇与全因死亡率和心血管病死率的增加有关。表明SAA通过改变HDL的生物学特性破坏其保护心血管的功能，与高密度脂蛋白胆固醇联合使用可预测AS患者的全因死亡率和心血管病死率。赵锐等[12]研究显示冠心病组患者血清SAA水平高于正常健康对照组，且急性心肌梗死患者血清的SAA水平明显高于稳定型心绞痛和不稳定型心绞痛患者，表明SAA能够预测心血管疾病的严重程度。Kälsch等[13]在对3 134例行冠状动脉造影的患者进行研究和随访，发现在调整已确定的心血管风险标志物和IL-6和超敏C反应蛋白两种炎症标志物后，SAA可作为心血管死亡率的独立危险因素，与短期随访(6个月至1年)期间心血管事件的发生率高度相关。Blum等[14]对55例成功行经皮冠状动脉腔内成形术(PTCA)的心绞痛患者进行了一项前瞻性病例研究，发现SAA水平升高是不稳定型心绞痛患者的特征，具有较高的特异度和敏感度，血管成形术后的24 h，SAA水平升高超过100%可能是再狭窄的标志。此外，杨礼文等[15]研究结果表明，经皮冠状动脉介入术后SAA水平与冠状动脉支架内再狭窄高度相关，是冠状动脉支架内再狭窄的独立危险因素。

3 SAA参与AS形成及进展的机制

早在1994年，Meek等[16]在人冠状动脉和颈动脉AS病灶中的大多数内皮细胞、部分平滑肌细胞、巨噬细胞源性泡沫细胞和脂肪细胞内均发现了SAA mRNA的表达。近年来研究表明，SAA参与AS的发生、发展，且在预后方面有着重要价值。SAA在斑块内的沉积可促进炎性反应的发生和血栓的形成，参与AS及其并发症的发生、发展[17]。

3.1 SAA促进AS中的炎症反应 SAA不仅是肝脏分泌的急性期炎症介质，而且还是肝外细胞如巨噬细胞分泌的细胞因子样介质[18]，其与多种受体结合，活化核转录因子-κB(NF-κB)、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)等并激活炎症反应相关的信号通路，促进炎症因子的表达，加速AS的进程。SAA与甲酰肽样受体-1(formyl peptide receptor like-1，FPRL-1)结合，诱导单核-巨噬细胞和中性粒细胞等的趋化和迁移，促进多种促炎因子表达[19]。SAA与B类清道夫受体CD36、SR-BI及其剪接变异体SR-BII结合，促进SAA诱导的促炎信号转导，从而促进巨噬细胞炎性因子如IL-1、白细胞介素-8(IL-8)、TNF-α的表达[20-21]。SAA作为一种配体与SR-BI结合，一方面通过抑制SR-BI所介导的脂质选择性吸收，进而影响 HDL 的代谢；另一方面也可通过下调SR-BI促进THP-1巨噬细胞炎症反应[22]。SAA还可与巨噬细胞表面的Toll样受体2和4(Toll-like receptors 2/4，TLR-2/TLR-4)结合，Schuchardt等[23]研究显示SAA诱导的单核细胞趋化蛋白-1(monocyte chemotactic protein-1,MCP-1)的产生依赖于TLR-2和TLR-4的激活。此外，SAA通过结合TLR-2和TLR-4诱导NLRP3炎性体的激活，产生caspase-1的活性形式，caspase-1是IL-1β成熟所必需的酶，从而引起IL-1β的释放[24-25]。另一项研究表明SAA通过激活ATP受体P2X7参与了NLRP 3炎症体的激活[26]。董哲[27]研究发现，随着SAA水平的增加，IL-6、TNF-α、MCP-1和血管细胞黏附分子-1(vascular cell adhesion molecule-1,VCAM-1)的水平显著增加。朱明燕等[22]研究发现，SAA可增加细胞内炎症因子MCP-1、TNF-α、IL-1β的水平。Yu等[28]研究表明，SAA1促进炎症因子IL-1β、IL-6、IL-8、IL-17、TNF-α和MCP-1的释放。SAA诱导释放的炎性因子可以促进单核细胞向内膜下迁移、黏附、诱导分化为巨噬细胞后摄取脂蛋白转化为泡沫细胞，并且刺激血管平滑肌细胞由血管中层迁移至内膜增殖及分泌细胞外基质蛋白形成纤维帽，而且介导释放炎症介质加重炎症反应，在AS启动、形成和发展中尤为重要。此外，炎性因子可以反作用于内皮细胞、单核巨噬细胞等，反馈促进SAA的合成与分泌[16]，如此恶性循环使炎症反应加重，促进AS的形成。

3.2 SAA对AS中脂质功能的影响 流行病学研究表明，高密度脂蛋白(high-density lipoprotein，HDL)水平与心血管事件发生的风险呈明显负相关，可作为一种心血管保护标志物。HDL对心血管的保护作用通常归因于它既是细胞胆固醇的受体，也作为胆固醇逆向转运通路的载体[29]。HDL通过借助巨噬细胞等细胞膜上的ATP结合盒转运蛋白把胆固醇及磷脂从肝外组织逆转运至到肝脏排出。载脂蛋白AI(apolipoprotein AI，Apo AI)是HDL在胆固醇逆转运过程中发挥主要作用的载脂蛋白，是卵磷脂胆固醇脂酰基转移酶(lecithin-cholesterol acyltransferase，LCAT)的重要激活剂之一，增加LCAT的催化活性[30]。LCAT是由肝脏合成，催化胆固醇的酯化，加速HDL介导的胆固醇逆转运。SAA与Apo AI竞争结合HDL，从而抑制LCAT的催化活性，影响胆固醇的逆向转运，最终导致脂质的积聚。SAA还能增加HDL与巨噬细胞的黏附，导致HDL携带的脂质滞留在斑块内，扩大脂质核心[30]。

目前有大量研究支持蛋白多糖介导脂蛋白在内皮下滞留是动脉粥样硬化发生的最早阶段之一的假说[31]。SAA通过增加脂蛋白-蛋白多糖的相互作用导致脂蛋白滞留最终促进AS[32]。SAA含有与蛋白多糖结合的结构域，可增加HDL与血管壁蛋白聚糖的结合，影响HDL的功能；SAA还增加蛋白多糖对低密度脂蛋白(low-density lipoprotein，LDL)的结合能力[32-33]，诱导LDL在血管壁的积聚，导致泡沫细胞形成、血管内膜变厚等一系列促进AS形成的活动。因此，SAA直接与蛋白多糖相互作用，或是作为一种桥接分子帮助脂蛋白的保留，影响血管中的蛋白多糖含量[32]。

SAA还可与HDL和LDL结合而改变后者的生物学特性。Han等[34]通过对注射硝酸银的小鼠进行研究，证实SAA在HDL上的富集会损害 HDL的抗炎特性；与HDL结合导致HDL中主要的抗氧化粒子对氧磷酶-1减少，并且对氧磷酶-1在炎症状态下的活性也会减弱，最后使HDL的抗炎及抗氧化性能下降，促进AS的形成与发展[35]。近年来研究发现，在慢性的低度炎症反应中存在着SAA/LDL复合物，SAA/LDL复合物由SAA和脂蛋白之间的氧化相互作用衍生的。SAA/LDL复合物直接反映血管内炎症，不仅可以作为心血管疾病的危险因素之一，而且在预测稳定型冠状动脉疾病患者预后方面，SAA/LDL复合物可能是比超敏C反应蛋白或SAA更为敏感的新指标[32,36]。

3.3 SAA对粥样斑块的影响 由纤维帽和脂质核心组成的粥样斑块是AS的典型病理改变。粥样斑块的稳定性与粥样斑块的大小无关，而与纤维帽的厚薄、脂质核心的大小以及纤维帽内炎症程度等有关[37]。纤维帽主要由胶原纤维和平滑肌细胞组成，其破裂可直接导致粥样斑块的破裂，继而形成血栓，引发急性冠脉综合征。基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases，MMPs)是能降解细胞外基质蛋白的一组酶，其在AS斑块内表达主要来源于巨噬细胞。MMPs通过降解纤维帽的胶原纤维等细胞外基质，使纤维帽变薄、粥样斑块破裂、最终导致急性冠脉综合征。李波[38]研究表明，高剂量SAA1能增加MMP-8、MMP-2和MMP-9的表达。MMP-8不仅能降解纤维帽重要组成成分，而且还具有激活其他MMPs的能力，故其在促进AS斑块破裂起着重要作用[39]。Seidl等[40]研究证明，SAA能上调MMP-9的表达。MMP-9是降解弹性胶原的主要物质，不仅可以通过降解细胞外基质促进AS并发症的发生，而且其可以通过促进平滑肌细胞增殖并使平滑肌细胞中膜向内膜迁移来加速AS的病理过程。Eilenberg等[41]研究证实，他汀类药物通过降低中性粒细胞明胶酶相关脂蛋白和MMP-9复合物水平有助于斑块的稳定。Purroy等[42]研究表明MMP-10在动脉粥样硬化、炎症、斑块发展和并发症中起作用。O′Hara等[43]对炎性滑膜组织中A-SAA诱导MMPs进行研究，发现局部升高的SAA诱导MMP-1释放增加2.6倍，MMP-3释放增加10.6倍。上述研究表明，SAA可通过促进MMPs的表达从而降低AS斑块的稳定性，从而导致AS的进展及并发症等的发生。

综上所述，SAA通过诱导炎性因子释放加重炎性反应；减弱HDL的逆向转运、抗炎、抗氧化能力；增加蛋白多糖对脂蛋白在血管壁的保留；与LDL结合形成复合物参与AS的形成；促进MMPs表达以降低斑块的稳定性等机制来促进AS的进展以及并发症的发生。SAA与AS的发生、发展及预后密切相关，在对动脉粥样硬化性心血管疾病的风险预测、预后评估等方面有重要价值，还可作为治疗动脉粥样硬化性血栓形成疾病的新靶点。但由于SAA作为一种敏感的炎症标志物，容易受到感染，肿瘤等因素的影响，特异性不够理想。因此，将SAA与其他炎症标志物或心肌损伤标志物联合使用，可提高其临床诊断价值，为患者带来更大的临床效益。