HCMV感染與動(dòng)脈粥樣硬化及急性冠脈綜合征的相關(guān)性研究進(jìn)展

韓衛(wèi)紅 李 國(guó)良 王淑霞

動(dòng)脈粥樣硬化(atherosclerotic，AS)是一種進(jìn)行性進(jìn)展疾病，以脂質(zhì)和纖維成分在大動(dòng)脈的聚集為特征。流行病學(xué)研究顯示動(dòng)脈粥樣硬化有多種危險(xiǎn)因素，但其病因和發(fā)病機(jī)制仍未明確［1，2］。研究表明病原微生物諸如巨細(xì)胞病毒、幽門螺桿菌、肺炎衣原體等可能參與AS的發(fā)生發(fā)展及心肌梗死、中風(fēng)的發(fā)病。1978 年 Fabricant［3］用禽類皰疹病毒(marek’s disease herpesvirus，MDV)在雞體內(nèi)成功誘發(fā)動(dòng)脈粥樣硬化，而人巨細(xì)胞病毒(human cytomegalovirus，HCMV)與MDV同屬皰疹病毒科(herpesviridal)且具有一定的轉(zhuǎn)化能力，因此國(guó)內(nèi)外學(xué)者在HCMV感染和人AS的關(guān)系上進(jìn)行了大量的研究，現(xiàn)將HCMV感染與AS及急性冠脈綜合證的相關(guān)性做一綜述。

1 HCMV的分子生物學(xué)特點(diǎn)

巨細(xì)胞病毒(cytomegalovirus，CMV)為皰疹病毒科β屬的雙鏈DNA病毒，病毒顆粒大小為200 nm，其結(jié)構(gòu)包括雙股DNA、核衣殼和脂蛋白包膜，在細(xì)胞核內(nèi)復(fù)制。HCMV基因組能夠以靜息、持續(xù)性或生產(chǎn)性感染等狀態(tài)在細(xì)胞中存留?；蚪M為一線性雙鏈DNA分子，大小約為240 kb，分為長(zhǎng)短兩大片段，其兩側(cè)均含末端重復(fù)序列(TRs)，中間為單一序列(UL及Us)HCMV基因的轉(zhuǎn)錄及翻譯受自身及宿主細(xì)胞的調(diào)控，并具有時(shí)相性，可分為即刻早期基因(IE，alpha)、早期基因(E，beta)及晚期基因(L，gamma)［4］。細(xì)胞感染后首先被轉(zhuǎn)錄的基因是IE基因。IE基因的表達(dá)是被宿主細(xì)胞基因所激活，并不需要病毒蛋白的合成［5］。IE基因在CMV感染后1 h即可出現(xiàn)，主要在CMV基因表達(dá)的后序調(diào)控過程中起主導(dǎo)作用;E基因在感染后4～12 h出現(xiàn)，主要參與DNA聚合酶的合成，并誘導(dǎo)病毒釋放;L基因在感染后12～24 h出現(xiàn)，表達(dá)病毒已裝配成熟，復(fù)制完畢。

HCMV感染人體后，可以引起機(jī)體產(chǎn)生特異性的體液免疫和細(xì)胞免疫［6］。體液免疫反應(yīng)可以產(chǎn)生特異性IgM、IgG和IgA同型抗體。IgM在機(jī)體病毒原發(fā)感染3～5 d即可出現(xiàn)，持續(xù)12～16周，此抗體可與被膜蛋白和內(nèi)部成分起反應(yīng)，具有出現(xiàn)早消失快的特點(diǎn)，一般代表有近期活動(dòng)性感染;IgG特異性抗體在感染1～2周出現(xiàn)，4～8周達(dá)高峰，其可以相對(duì)恒定的在機(jī)體內(nèi)存在數(shù)年甚至終生，復(fù)查抗體效價(jià)升高大于原抗體水平4倍以上者一般代表曾有HCMV感染。細(xì)胞免疫主要是由病毒基因編碼的基質(zhì)蛋白引起的特異性細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞(CTL)反應(yīng)，這些基質(zhì)蛋白主要有 pp72、pp65(phosphoprotein65，ppUL83)、pp71、pp150 等［7］。HCMV 的結(jié)構(gòu)蛋白包括衣殼蛋白、被膜蛋白(又稱基質(zhì)蛋白)及包膜蛋白。HCMVpp65是HCMV被膜蛋白，位于病毒的衣殼和包膜之間，屬于低基質(zhì)磷酸化蛋白，分子量為65，占病毒總蛋白的15%，pp65蛋白能刺激、誘導(dǎo)病毒特異性CD+8T細(xì)胞活化與增殖特性，在細(xì)胞免疫中尤為重要，在血清陽性的人群中引起特異性CTL反應(yīng)的頻率最高，即刻早期基因產(chǎn)物次之。Elizabeth等［8］報(bào)道，pp71在病毒DNA復(fù)制中作用突出，該基因的表達(dá)蛋白能增強(qiáng)即刻早期和早期基因的表達(dá)，加快病毒向鄰近細(xì)胞轉(zhuǎn)移，并且能作為基因IE1和IE2的反激活蛋白去引發(fā)病毒感染，增強(qiáng)病毒的復(fù)制，其增強(qiáng)幅度可達(dá)到30～80倍，是一種增效蛋白［8］。

2 HCMV感染流行病學(xué)方面的資料

CMV在自然界中廣泛存在，但宿主范圍狹窄，有種的特異性，即HCMV只能感染人，HCMV感染在人群中非常普遍，常呈隱性，主要的傳播途徑有口口傳播，口手傳播，母嬰垂直傳播及通過輸血或器官移植傳播。在發(fā)達(dá)國(guó)家人群中的感染率為40% ～60%，而在發(fā)展中國(guó)家?guī)缀踹_(dá)100%［9］。根據(jù)在美國(guó)進(jìn)行的HCMV抗體水平普查，青少年中陽性率為10% ～15%，35歲時(shí)上升到40%或50%，65歲以后超過60% ～70%，這種與年齡相關(guān)的增高趨勢(shì)與動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)病率相一致［10］。聞良珍等［11］對(duì)沈陽、上海、武漢三城市孕婦的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)HCMV感染率為 88.93%，三城市分別為 96.74%、91.42% 和 79.53%。在社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況較好的成年人中，多數(shù)可長(zhǎng)期帶毒成為潛伏感染，潛伏部位常在唾液腺、乳腺、腎臟和白細(xì)胞中，在孕婦、胎兒、新生兒、接受器官移植或應(yīng)用免疫抑制劑治療的患者，及惡性腫瘤、艾滋病等免疫系統(tǒng)受損的患者，HCMV感染常引起較高的病死率和嚴(yán)重的疾病。

3 HCMV感染和AS

3.1 病因?qū)W研究 1965年，美國(guó)Baylor醫(yī)學(xué)院的Melnick曾嘗試在人AS病灶中尋找相關(guān)病毒，結(jié)果在60例動(dòng)脈粥樣硬化斑塊活檢組織并體外培養(yǎng)后，未能找到［12］。15年后他們?cè)俅卫皿w外細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)處理AS斑塊及周圍組織，并應(yīng)用免疫學(xué)技術(shù)檢測(cè)HCMV抗原，結(jié)果出乎意料，在動(dòng)脈粥樣硬化病灶組織有29%HCMV抗原陽性，而周圍組織中有52%檢出HCMV抗原。表明HCMV感染可能是AS的啟動(dòng)因素。Fabricant［3］用MDV誘發(fā)的所有感染MDV的小雞的AS病變主要累及冠狀動(dòng)脈、腹腔和胃的動(dòng)脈、腸系膜動(dòng)脈，未感染MDV的小雞除了在主動(dòng)脈遠(yuǎn)端外幾乎見不到病灶。而在所形成的粥樣硬化斑塊中以血管中膜平滑肌細(xì)胞過度增生和脂肪增多為特點(diǎn)，與人類動(dòng)脈粥樣硬化的病理改變一致。國(guó)內(nèi)秦紅松等［13］用原位雜交的方法檢測(cè)了38例動(dòng)脈硬化性閉塞癥患者截肢動(dòng)脈組織中HCMU晚期基因片段。結(jié)果發(fā)現(xiàn)38份標(biāo)本中，血管內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)陽性者4份，浸潤(rùn)的單核細(xì)胞表達(dá)陽性者4份，平滑肌細(xì)胞表達(dá)陽性者3份，陽性率為28.95%，意外事故截肢血管標(biāo)本14份均為陰性。Yi等［14］對(duì)35例腦AS患者顱內(nèi)動(dòng)脈進(jìn)行檢測(cè)，40%患者標(biāo)本檢測(cè)到HCMV DNA。這些研究提示了HCMV和AS發(fā)病的關(guān)系。CMV感染和AD發(fā)生同樣具有慢性炎性反應(yīng)的多種特征:(1)病毒感染系全身感染;(2)病毒感染后內(nèi)皮細(xì)胞損傷;(3)脂質(zhì)浸潤(rùn)，平滑肌細(xì)胞增生;(4)單核粒細(xì)胞吞噬脂質(zhì)形成泡沫細(xì)胞，進(jìn)而脂紋及斑塊形成。新近的許多研究已在人類AS病變中找到HCMV抗原及其病毒DNA序列，證實(shí)了HCMV和AS發(fā)生的相關(guān)性。

3.2 HCMV的血清學(xué)檢測(cè) 特異性的檢查包括病毒分離培養(yǎng)，電鏡觀察細(xì)胞學(xué)檢查，血清中抗HCMV抗體檢測(cè)［補(bǔ)體結(jié)合試驗(yàn)、膠乳凝集試驗(yàn)、酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)ELISA］，HCMV抗原檢測(cè)以及應(yīng)用核酸雜交法、聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)檢測(cè)標(biāo)本中的HCMV DNA。DNA原位雜交技術(shù)不僅可反應(yīng)出病毒感染頻率，同時(shí)顯示病毒易感部位及細(xì)胞，但操作繁瑣。PCR技術(shù)可分別檢測(cè)HCMV IE)及LA，且具有特異、快速、簡(jiǎn)便和敏感的優(yōu)點(diǎn)。1994年美國(guó)的動(dòng)脈粥樣硬化危險(xiǎn)因子社區(qū)調(diào)查(ARIC)［15］曾經(jīng)將超聲檢查頸動(dòng)脈壁增厚2倍的患者和正常作對(duì)照，2組均進(jìn)行血清HCMV抗體檢測(cè)，結(jié)果顯示HCMV感染與AS發(fā)生有一定的相關(guān)性，且不受高血壓及高血脂的影響。國(guó)內(nèi)的研究也同樣證實(shí)了這一點(diǎn)，說明HCMV感染參與動(dòng)脈粥樣硬化的過程并不是通過升高血脂而發(fā)生的［16］。

3.3 HCMV感染導(dǎo)致AS的機(jī)制 在正常情況下血管內(nèi)皮細(xì)胞具有:屏障、接受、傳遞信息及分泌作用等功能。內(nèi)皮功能受損可引起以下改變:(1)內(nèi)膜通透性增加，損傷細(xì)胞表面常見血小板粘附、聚集融合或分解，影響血液凝固及纖維蛋白溶解平衡;(2)促進(jìn)血管平滑肌細(xì)胞增生;(3)脂質(zhì)代謝紊亂，血漿脂質(zhì)向內(nèi)皮下浸潤(rùn);(4)改變細(xì)胞因子及其他炎性介質(zhì)產(chǎn)物;(5)誘導(dǎo)白細(xì)胞黏附分子及其產(chǎn)物產(chǎn)生;(6)誘導(dǎo)血管內(nèi)皮下炎癥。從而導(dǎo)致AS的發(fā)生發(fā)展。首先在HCMV急性感染期血中可見HCMV感染的內(nèi)皮細(xì)胞，引起血管內(nèi)皮細(xì)胞功能失調(diào)。Bason等［17］的研究表明病毒感染后產(chǎn)生的特異性IgG抗體能夠和血清內(nèi)熱休克蛋白60(human heat－shock protein，HSP60)發(fā)生交叉反應(yīng)，進(jìn)而引起未感染內(nèi)皮細(xì)胞的代謝功能變化。許從峰［18］通過對(duì)468例大樣本的血清特異性IgG抗體及HCMV基因和內(nèi)皮細(xì)胞ECV-304表達(dá)趨化因子單核細(xì)胞趨化蛋白-1(MCP-1)的檢測(cè)，血清陽性率為82.2%，基因檢出為(13/15)，感染4 h后MCP-1的表達(dá)明顯升高，8 h后達(dá)到高峰，12 h已有所下降，提示HCMV可能通過調(diào)節(jié)內(nèi)皮細(xì)胞趨化因子的表達(dá)參與AS的發(fā)生發(fā)展。Ryckman等［19］進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，HCMV UL128、ul130及ul131基因編碼的三個(gè)蛋白同時(shí)與病毒包膜糖蛋白gH/gl形成的復(fù)合物可促進(jìn)HCMV進(jìn)入血管內(nèi)皮細(xì)胞。HCMV在血管內(nèi)皮細(xì)胞中的復(fù)制是病毒的持續(xù)感染、傳播及疾病發(fā)生的關(guān)鍵，是內(nèi)皮功能損傷的最直接的原因，進(jìn)而血管平滑肌細(xì)胞的增生和血管功能障礙，導(dǎo)致AS的發(fā)生。

其次HCMV感染導(dǎo)致平滑肌細(xì)胞增殖。HCMV具有腫瘤DNA病毒的特性，病毒感染細(xì)胞后其DNA可整合入細(xì)胞的染色體上，造成持續(xù)性或潛伏性感染。在一些因素(高血壓、高血脂、某些病毒感染等)作用下周期性的被激活、復(fù)發(fā)，從而促使平滑肌細(xì)胞的增殖。平滑肌細(xì)胞增殖在AS斑塊形成過程中極為重要，纖維斑塊纖維斑塊中主要的細(xì)胞成分就是平滑肌細(xì)胞，既能合成結(jié)締組織的基質(zhì)，也能在內(nèi)皮下吞噬脂質(zhì)形成泡沫樣細(xì)胞，，泡沫樣細(xì)胞逐漸增多，并發(fā)生腫脹、崩解，使得AS斑塊不穩(wěn)定。Zhou等［20］利用CMV感染兔的SMC制造流產(chǎn)感染的模型，結(jié)果顯示30% ～40%的感染細(xì)胞表達(dá)IE基因產(chǎn)物(IE1，72kd:IE2，86 kd)，表達(dá)的高峰期在感染3 d后，HCMV 感染可明顯增加SMC的增生和遷移及PDGF2β受體的表達(dá)，盡管增生和遷移的機(jī)制不清，但作者認(rèn)為HCMV誘導(dǎo)血小板衍生生長(zhǎng)因子-β(PDGF-β)受體的表達(dá)可能起一定作用。因?yàn)轶w外和體內(nèi)的研究研究都表明血小板衍生生長(zhǎng)因受體-β(PDGFR-β)的表達(dá)可促使SMC從中膜層向新內(nèi)膜層遷移，進(jìn)而導(dǎo)致內(nèi)膜層的增生和血管壁的損傷。Reinhardt等［21］也證明HCMV感染人血管平滑肌細(xì)胞可增強(qiáng)PDGF-B受體的表達(dá)。PDGFs是很重要的促細(xì)胞分裂素，參與胚胎發(fā)育、創(chuàng)傷愈合、致癌和AS的發(fā)生過程，可由血小板、SMCs、內(nèi)皮細(xì)胞及巨噬細(xì)胞等多種細(xì)胞分泌，可誘導(dǎo)SMCs的分化，并增殖遷移到血管壁內(nèi)膜層中。PDGFs還與細(xì)胞外基質(zhì)細(xì)胞的遷移、增殖、分化及沉積相關(guān)。HCMV感染后PDGFs在細(xì)胞中表達(dá)的紊亂導(dǎo)致了SMCs從中膜層向新內(nèi)膜層遷移，進(jìn)而導(dǎo)致內(nèi)膜層的增生和血管壁的損傷。吳建賢等［22］發(fā)現(xiàn)UL122和US28基因產(chǎn)物的抗體可誘導(dǎo)表達(dá)黏附分子、趨化因子及與免疫應(yīng)答、細(xì)胞外基質(zhì)沉積相關(guān)分子的基因表達(dá)，引起VECs損傷，并使其功能紊亂，進(jìn)一步導(dǎo)致了AS的產(chǎn)生，而且這一過程是AS病理機(jī)制中最初階段發(fā)生的。

4 HCMV感染與急性冠脈綜合征

冠狀A(yù)S是全身動(dòng)脈粥樣硬化的一個(gè)部分，急性冠脈綜合征病理基礎(chǔ)的核心是AS斑塊的破裂或腐蝕進(jìn)而血栓形成。該綜合征包括ST段抬高型心肌梗死及非ST段抬高型心肌梗死和不穩(wěn)定性心絞痛。近年來急性炎癥、病毒感染被認(rèn)為與之發(fā)生有著密切的關(guān)系。Timoteo［23］等對(duì)急性冠狀動(dòng)脈綜合征和穩(wěn)定型冠狀動(dòng)脈疾病(CAD)的患者進(jìn)行了抗HCMV-IgG檢測(cè)，結(jié)果ACS者抗體陽性率是95%，而穩(wěn)定型CAD是81%。山鳳蓮等［24］用 ELISA檢測(cè)冠心病患者和健康人 HCMV、流感病毒(IV)的血清抗-IgM抗體。結(jié)果CAD患者的HCMV-IgM及IVIgM陽性率明顯高于健康者，為41.1% 和29.9%。其中，急性心肌梗死患者的HCMV-IgM陽性率顯著高于心絞痛、隱匿性CAD患者，以HCMV感染為主。試驗(yàn)證明，HCMV感染產(chǎn)生病毒糖蛋白及黏附分子，促使內(nèi)膜從抗凝狀態(tài)變?yōu)榇倌隣顟B(tài)，從而增加中性粒細(xì)胞、單核細(xì)胞及血小板的黏附;病毒感染內(nèi)皮細(xì)胞使促凝因子及組織因子生成，抗凝因子包括血栓素、前列環(huán)素、組織纖溶酶原活化因子等喪失，導(dǎo)致血栓形成。Neito等［25］所做的流行病學(xué)研究表明，巨細(xì)胞病毒抗體與血漿凝血因子Ⅴa、Ⅷ以及蛋白C具有相關(guān)性，巨細(xì)胞病毒抗體滴度與抗凝血酶Ⅲ和纖維蛋白原有相關(guān)性，提示巨細(xì)胞病毒具有促凝作用。

綜上所述，來自動(dòng)物試驗(yàn)研究、分子生物學(xué)研究、血清免疫學(xué)研究等方面的證據(jù)顯示:HCMV感染與AS的形成具有密不可分的關(guān)系，并且可能是AS形成的啟動(dòng)因子。盡管直接來自急性冠脈綜合癥的證據(jù)還不多，但作為全身AS的一個(gè)重要部分，可以說，HCMV感染對(duì)冠心病的發(fā)生具有同樣重要的意義。

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