關(guān)于冠狀動脈粥樣硬化氧化應(yīng)激方面指標(biāo)的研究進(jìn)展

胡 珂，晏新民，胡志雄，鄒 勇

（南華大學(xué)附屬第二醫(yī)院&南華大學(xué)醫(yī)學(xué)院心血管疾病研究所&動脈硬化學(xué)湖南省重點(diǎn)實(shí)驗室，湖南衡陽 421001）

發(fā)生在冠狀動脈上的動脈粥樣硬化稱為冠狀動脈粥樣硬化（coronary atherosclerotic）。現(xiàn)代細(xì)胞和分子生物學(xué)技術(shù)顯示，冠狀動脈硬化具有巨噬細(xì)胞的游移、平滑肌細(xì)胞的增生、結(jié)締組織基質(zhì)形成、局部的炎癥反應(yīng)和局部氧化應(yīng)激反應(yīng)以及局部血栓形成的特點(diǎn)。近年來大量國內(nèi)外研究揭示，冠心病諸多危險因素均可導(dǎo)致血管壁中各種細(xì)胞成分產(chǎn)生過多的活性氧（ROS），并通過活性氧啟動動脈粥樣硬化復(fù)雜的病理生理過程，如基質(zhì)金屬蛋白酶活化及LDL氧化修飾等?；钚匝跎稍黾舆€可改變細(xì)胞內(nèi)的氧化-還原狀態(tài)，由此引起的氧化應(yīng)激進(jìn)一步加速冠狀動脈粥樣硬化的進(jìn)程。本文將對冠狀動脈粥樣硬化氧化應(yīng)激方面幾個指標(biāo)的研究作一綜述。

1 血清氧化型低密度脂蛋白（oxidized low density lipoprotein，ox-LDL）與冠狀動脈粥樣硬化的關(guān)系

低密度脂蛋白（low density lipoprotein，LDL）氧化是動脈粥樣硬化發(fā)生的關(guān)鍵步驟。有研究發(fā)現(xiàn)，急性冠狀動脈綜合征（acute coronary syndrome，ACS）患者血清氧化型低密度脂蛋白（oxidized low density lipoprotein，ox-LDL）水平顯著增高，血中的ox-LDL是冠心病的一個標(biāo)志物[1]。另有研究表明，內(nèi)皮細(xì)胞啟動了LDL內(nèi)部的脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，從而使其轉(zhuǎn)化為氧化型LDL（ox-LDL），ox-LDL導(dǎo)致巨噬細(xì)胞轉(zhuǎn)化為泡沫細(xì)胞，泡沫細(xì)胞不斷在內(nèi)皮下積累的結(jié)果是發(fā)生脂質(zhì)條紋病變[2]。另外，ox-LDL還可通過直接損傷內(nèi)皮細(xì)胞，損傷內(nèi)皮依賴舒張功能（EDVR）和內(nèi)皮抗凝及纖溶功能，增加內(nèi)皮黏附等途徑促進(jìn)AS的發(fā)生及發(fā)展。ox-LDL細(xì)胞毒性極強(qiáng)，可使血管內(nèi)皮細(xì)胞壞死脫落，進(jìn)而促使單核細(xì)胞浸潤，加速局部AS形成。另外，ox-LDL還具有抗原性，刺激機(jī)體產(chǎn)生相應(yīng)抗體，并在動脈硬化病灶中形成抗原-抗體免疫復(fù)合物，促進(jìn)動脈粥樣硬化。ox-LDL的特異性免疫反應(yīng)是復(fù)雜的，一部分ox-LDL抗體通過與ox-LDL特異結(jié)合，形成免疫復(fù)合物，中和ox-LDL的細(xì)胞毒作用的機(jī)制起預(yù)防AS發(fā)生及發(fā)展的作用。另一部分ox-LDL抗體通過與ox-LDL特異結(jié)合，形成免疫復(fù)合物，通過經(jīng)典途徑激活補(bǔ)體系統(tǒng)，加重病變部位的炎癥免疫反應(yīng)，起促進(jìn)AS發(fā)生及發(fā)展的作用。另外，ox-LDL誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)多種黏附分子，使黏附于內(nèi)皮細(xì)胞的單核細(xì)胞增多，并促使單核細(xì)胞向泡沫細(xì)胞轉(zhuǎn)化，浸潤到斑塊肩部，形成不穩(wěn)定斑塊。Holvoet等[3]認(rèn)為，測定血漿ox-LDL有助于CHD的診斷，且ox-LDL是較年齡、高血壓、糖尿病、吸煙等更強(qiáng)的獨(dú)立危險因素，臨床檢測ox-LDL有助于觀察治療效果及判斷預(yù)后。

2 超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）與冠狀動脈粥樣硬化之間的關(guān)系

SOD是一種源于生命體的活性物質(zhì)，能消除生物體在新陳代謝過程中產(chǎn)生的有害物質(zhì)[4]，對人體不斷地補(bǔ)充SOD具有抗衰老的特殊效果。大量基礎(chǔ)及臨床研究認(rèn)為，氧自由基在血管疾病發(fā)生、發(fā)展的整個過程中起著至關(guān)重要的作用。自1938年Marn等首次從牛紅細(xì)胞中分離得到SOD開始算起，人們對SOD的研究已有70多年的歷史。1969年，McCord等重新發(fā)現(xiàn)這種蛋白，并且發(fā)現(xiàn)了它們的生物活性，弄清了它催化過氧陰離子發(fā)生歧化反應(yīng)的性質(zhì)，所以正式將其命名為SOD，是體內(nèi)重要的抗氧化活性物質(zhì)，它可以清除人體代謝中不斷產(chǎn)生的自由基，保護(hù)機(jī)體組織免受自由基和過氧化損傷，SOD可提高抗氧化物酶的活性，并通過影響細(xì)胞凋亡信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，進(jìn)而影響細(xì)胞凋亡基因的表達(dá)。SOD的主要功能是將氧的單價還原產(chǎn)物O2歧化生成H2O2，這一反應(yīng)的意義在于體內(nèi)一旦生成O2，那么SOD則會特異性地迅速捕捉O2，使之轉(zhuǎn)變?yōu)镠2O2，其反應(yīng)式為O2+O2+2H+SOD=H2O2+O2，構(gòu)成氧自由基對機(jī)體損傷的第一道防線。SOD為超氧陰離子自由基清除酶，是清除自由基的一種特異酶，通過與自由基反應(yīng)生成穩(wěn)定的基團(tuán)而將其清除，保護(hù)細(xì)胞免受損傷，SOD可間接反映機(jī)體抗氧化損傷和清除自由基的能力，已有研究表明，OFR增加、SOD降低參與了CHD的發(fā)生及發(fā)展[5]。

3 丙二醛（MDA）和冠狀動脈粥樣硬化的關(guān)系

MDA是脂質(zhì)過氧化代謝的毒性終產(chǎn)物，其含量直接反映體內(nèi)脂質(zhì)過氧化的速率和強(qiáng)度，并可間接反映機(jī)體清除自由基的能力，自由基作用于脂質(zhì)發(fā)生過氧化反應(yīng)，氧化終產(chǎn)物為MDA，會引起蛋白質(zhì)、核酸等生命大分子的交聯(lián)聚合，且具有細(xì)胞毒性。近來研究揭示，心肌缺血產(chǎn)生氧自由基（OFR），進(jìn)一步分解生成MDA從而進(jìn)一步損傷心肌細(xì)胞，加重心肌缺血，冠心病患者機(jī)體脂質(zhì)過氧化程度高，心肌組織中氧自由基含量較多，與過氧化脂質(zhì)MDA等大量形成有關(guān)[6]。MDA等增多時，可使冠狀動脈血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷加重，冠狀動脈血管硬化越加嚴(yán)重，血管狹窄更加明顯；另外，由于冠狀動脈血管供血進(jìn)一步減少，氧自由基產(chǎn)生更多，即形成惡性循環(huán)，可加重冠心病患者病情的進(jìn)展，所以對該類患者的抗脂質(zhì)過氧化治療已經(jīng)引起人們的廣泛重視。

4 HO-1與冠狀動脈粥樣硬化的關(guān)系

HO-1是血紅素氧合酶（HO）的誘導(dǎo)型，能催化降解血紅素生成具有強(qiáng)烈的抗感染、抗氧化等作用的膽紅素和CO。研究發(fā)現(xiàn)，人和動物的動脈粥樣斑塊內(nèi)都有大量HO-1的適應(yīng)性表達(dá)[7]，在AS病變發(fā)展過程中，HO-1誘導(dǎo)性表達(dá)，CO產(chǎn)生增多，一方面能增加cGMP，代償eNOS產(chǎn)生的NO的功能不足；另一方面可能通過以下機(jī)制抑制iNOS的活性及產(chǎn)生，減少組織損傷：①NOS是一種血紅素蛋白，活性位點(diǎn)需要2個血紅素分子，激活的HO能加速血紅素的降解，破壞NOS的合成；②NOS是一種細(xì)胞色素P450型血紅蛋白，P450是HO作用的底物，因此，HO活性增加能促進(jìn)NOS的降解；③CO能與NOS結(jié)合，使之失活；④血紅素分解過程中釋放的鐵能通過抑制核轉(zhuǎn)錄進(jìn)一步抑制NOS的產(chǎn)生，研究結(jié)果顯示，伴隨冠心病患者升高的氧化應(yīng)激水平，其HO-1活性也有適應(yīng)性升高，且HO-1與ox-LDL及MDA均呈正相關(guān)關(guān)系，提示HO-1應(yīng)是反映冠心病患者體內(nèi)氧化應(yīng)激狀態(tài)的又一個敏感指標(biāo)；但在冠心病患者，作為保護(hù)因素的HO-1其活性明顯升高顯然未能防止動脈粥樣硬化的發(fā)生與發(fā)展，其原因可能是冠心病患者的HO-1基因啟動子內(nèi)存在著GT二核酸重復(fù)序列——（GT）n過長的遺傳缺陷，因而在應(yīng)對顯著升高的氧化應(yīng)激時該基因轉(zhuǎn)錄活性低下，導(dǎo)致HO-1系統(tǒng)的保護(hù)功能實(shí)際上是相對不足的。目前，通過人為方法增強(qiáng)HO-1系統(tǒng)功能以防治動脈粥樣硬化的研究正受到重視。

5 PON1與冠狀動脈粥樣硬化的關(guān)系

屏氧酶（paraoxonase，PON）又稱對氧磷脂酶，是一種分子量為43 kD的鈣離子依賴性糖蛋白，由354個氨基酸組成。PON 可分為 3個亞類：PON1、PON2、PON3。 PON1基因位于染色體7q21.3和q21.1之間，含9個外顯子、8個內(nèi)含子，是PON基因家族的一員[8]。近年來，PON1被認(rèn)為是HDL的組成部分，擔(dān)負(fù)著HDL的抗氧化作用。PON1通過疏水性極強(qiáng)的N 端與一類高密度脂蛋白（HDL）[內(nèi)含有載脂蛋白 J（apoJ）]的載脂蛋白AI（apoAI）緊密結(jié)合并固定于HDL顆粒上[9]。PON1是一種Ca2+依賴性芳香酯酶，雖然其生理底物還不清楚，但已經(jīng)有研究表明，PON1活性與動脈粥樣硬化的發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān)，已知氧化修飾低密度脂蛋白是AS發(fā)生及發(fā)展的始動因素，而HDL則通過參與膽固醇逆向轉(zhuǎn)運(yùn)、抑制LDL氧化等功能起到抗AS作用。PON1是一個重要的心血管保護(hù)因子，抗氧化作用是其心血管保護(hù)作用的主要機(jī)制之一。研究表明，PON1活性降低可以導(dǎo)致機(jī)體抗氧化能力下降，從而促進(jìn)動脈粥樣硬化的發(fā)生和發(fā)展，是冠心病的獨(dú)立危險因素[10]。

PON1活性與冠狀動脈粥樣硬化、血漿脂質(zhì)過氧化物密切相關(guān)，有研究認(rèn)為，冠心病輕度病變與正常對照組間PON1活性并無差異，而輕度病變與重度病變差異顯著。研究顯示，單支病變組的血清PON1活性高于雙支和三支病變組，而雙支與三支病變組相比，差異無統(tǒng)計學(xué)意義，提示PON1活性降低對病變的影響更集中于嚴(yán)重病變，血清PON1活性在嚴(yán)重病變中的意義可能更大[10]。Navab等[11]通過對HDL水平正常的冠狀動脈粥樣硬化患者血清PON1活性進(jìn)行研究，提出了HDL不能保護(hù)LDL免受氧化可能是由于低血清PON1活性的原因。Ayub等[12]發(fā)現(xiàn)心肌梗死組血清PON1活性和濃度在癥狀出現(xiàn)后2 h開始降低，以后未再進(jìn)一步降低，在42 d時PON1活性明顯升高，但與對照組相比仍較低，直到6周后差異才不明顯，說明血清PON1活性和濃度的降低作為急性反應(yīng)發(fā)生在急性心肌梗死之前。

總之，冠狀動脈粥樣硬化抗氧化治療具有重要的意義，目前對冠狀動脈硬化的抗氧化方面的研究正在逐步開展和深入，醫(yī)學(xué)界的關(guān)注力度也在逐步加大，各種作用和反映氧化應(yīng)激方面的指標(biāo)研究的力度也在逐步加強(qiáng)，各種氧化指標(biāo)的代謝、功能、轉(zhuǎn)錄、翻譯等基礎(chǔ)生化及其之間相互作用的研究將提高對冠狀動脈粥樣硬化抗氧化治療機(jī)制的認(rèn)識。更好地認(rèn)識冠狀動脈粥樣硬化氧化機(jī)制，對于進(jìn)一步認(rèn)識心血管疾病的發(fā)病機(jī)制以及防治有很深遠(yuǎn)的意義。

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