龐曉麗,胡先同,姜希娟
動脈粥樣斑塊破裂、糜爛,進(jìn)而繼發(fā)血栓形成是造成急性冠脈綜合征的主因,前者主要由斑塊易損所致[1]。因此,盡早穩(wěn)定易損斑塊有重要意義。一般認(rèn)為擁有豐富的脂核、薄的纖維帽和大量炎細(xì)胞浸潤是斑塊易損的特征,然而,近期研究顯示斑塊內(nèi)出現(xiàn)不成熟新生血管(易損血管)同樣與易損斑塊的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)[2-5]。因此,促進(jìn)斑塊內(nèi)新生血管成熟是穩(wěn)定斑塊的新方向?,F(xiàn)將新生血管不成熟的機(jī)制研究進(jìn)展綜述如下。
2007年Dunmore等[6]發(fā)現(xiàn)易損斑塊內(nèi)存在大量易損的新生血管,這類血管和穩(wěn)定斑塊內(nèi)的新生血管相比結(jié)構(gòu)不成熟,主要表現(xiàn)為內(nèi)皮之間連接不緊密、缺少基膜和周細(xì)胞(pericyte)包繞。正因如此,這類血管一方面通透性增加,有利于炎細(xì)胞的浸潤;另一方面脆性增加,容易導(dǎo)致斑塊內(nèi)出血、形成斑塊內(nèi)血腫。炎細(xì)胞大量浸潤和斑塊內(nèi)血腫則通過不同的途徑導(dǎo)致斑塊易損,繼發(fā)血栓形成[5,6]。
2.1 內(nèi)皮細(xì)胞募集周細(xì)胞障礙 周細(xì)胞是一種多能細(xì)胞,1923年由Zimmermann首先提出,又稱Rouget細(xì)胞或壁細(xì)胞。周細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞一起構(gòu)成了微血管和組織間隙的屏障[7]。生理情況下,一旦內(nèi)皮細(xì)胞增殖則會在相關(guān)細(xì)胞因子的作用下募集周細(xì)胞至管周,周細(xì)胞的募集和基膜的形成標(biāo)志著新生血管成熟的開始[8]。
2.1.1 VEGF的過表達(dá) 大量研究顯示動脈粥樣斑塊內(nèi)有血管內(nèi) 皮生 長 因 子(VEGF)的 過 表 達(dá)[3,9,10]。VEGF 是 強(qiáng) 烈 的 內(nèi)皮細(xì)胞有絲分裂原,能通過內(nèi)皮細(xì)胞的分裂促進(jìn)血管生成,但不能有效募集周細(xì)胞[11]。因此,很多學(xué)者認(rèn)為易損斑塊內(nèi)新生血管不成熟可能與VEGF過表達(dá),造成VEGF與其他相關(guān)血管生成因子不平衡,進(jìn)而引發(fā)周細(xì)胞募集障礙有關(guān)[6]。
2.1.2 堿性成纖維細(xì)胞生長因子(bFGF)/血小板性生長因子(PDGF)-BB/PDGF受體-AB(PDGFR-AB)通路異常 目前認(rèn)為bFGF/PDGF-BB/PDGFR-AB是募集周細(xì)胞、促進(jìn)新生血管成熟的最佳通路[12,13]。bFGF缺乏、VEGF過高時,周細(xì)胞處于靜止?fàn)顟B(tài),無明顯PDGF 受體(PDGFR)表達(dá)。因此,周細(xì)胞對內(nèi)皮細(xì)胞分泌PDGF-BB反應(yīng)性很低;內(nèi)皮細(xì)胞只有被bFGF激活后,周細(xì)胞才會高表達(dá)PDGFR。內(nèi)皮細(xì)胞分泌的PDGF-BB通過與PDGFR 陽性的周細(xì)胞結(jié)合最終實現(xiàn)募集周細(xì)胞、穩(wěn)定血管的作用。由此可見內(nèi)皮細(xì)胞充分募集周細(xì)胞,一方面需要內(nèi)皮細(xì)胞分泌足夠的PDGF-BB;另一方面新生血管周圍需要出現(xiàn)大量PDGFR 陽性表達(dá)的周細(xì)胞。研究顯示,不穩(wěn)定斑塊中PDGF-BB表達(dá)減少或者bFGF 與PDGF-BB二者不協(xié)調(diào),干擾bFGF/PDGF-BB/PDGFR-AB通路發(fā)揮作用,導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞募集周細(xì)胞減少。與此同時,高濃度的轉(zhuǎn)化生長因子β(TGF-β)可放大bFGF/PDGF-BB/PDGFR-AB 通路,促進(jìn)周細(xì)胞募集[14]。研究顯示,調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞(Tregs)可分泌TGF-β,促進(jìn)斑塊穩(wěn)定[15]。有資料進(jìn)一步顯示易損斑塊內(nèi)Tregs浸潤和TGF-β表達(dá)明顯低于穩(wěn)定斑塊[14-16],VEGF表達(dá)卻明顯增加,促進(jìn)新生血管生成[15-18],提示VEGF過表達(dá)影響了TGF-β、bFGF和PDGFBB的協(xié)調(diào)匹配,進(jìn)而影響了周細(xì)胞的募集,然其深入機(jī)制尚未闡明。
2.1.3 Ang-1/Ang-2失衡 血管生成素(Ang)是繼VEGF 之后,被發(fā)現(xiàn)的第二類促血管生成因子家族,Ang-1和Ang-2是該家族的主要成員,而內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)的Tie-2是二者的共同受體。研究顯示,Ang-1能與血管內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)的Tie-2受體特異性結(jié)合并使之活化,從而使內(nèi)皮細(xì)胞吸引大量周細(xì)胞,同時,可抑制血管內(nèi)血漿滲漏和下調(diào)內(nèi)皮細(xì)胞的通透性,促進(jìn)血管成熟和穩(wěn)定。Ang-2通過促進(jìn)內(nèi)皮祖細(xì)胞的移行,觸發(fā)血管新生的發(fā)生;Ang-2亦可與Tie-2結(jié)合,然而,Ang-2不能引起Tie-2的活化,卻通過與Ang-1競爭性結(jié)合抑制Ang-1促血管成熟的生理效應(yīng),使 Ang-2 誘 導(dǎo) 的 新 生 血 管 結(jié) 構(gòu) 不 完 整,需要Ang-1去加固、穩(wěn)定,才能形成正常的血管形態(tài)。因此,Ang-1/Ang-2平衡對血管成熟至關(guān)重要[19]。研究證明動脈粥樣硬化斑塊內(nèi)Ang-2分泌顯著增加,導(dǎo)致Ang-1/Ang-2平衡被打破,從而引發(fā)周細(xì)胞募集障礙,新生血管不成熟[20]。
2.2 炎癥因子對血管生成相關(guān)因子和血管壁的影響 沈偉[21]對缺血心肌新生血管和斑塊內(nèi)新生血管中各種因子進(jìn)行對比觀察,發(fā)現(xiàn)二者所表達(dá)的血管生長因子種類和水平類似。然而,Le Dall等[22]發(fā)現(xiàn)出血易損斑塊內(nèi)某些血管生長相關(guān)因子可以被白細(xì)胞分泌的蛋白酶降解,導(dǎo)致各血管生長因子之間的平衡發(fā)生改變,從而形成了不利于血管成熟的環(huán)境,導(dǎo)致周細(xì)胞募集受抑。金屬基質(zhì)蛋白酶(MMPs)是一類降解細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)且結(jié)構(gòu)相似的一類蛋白酶的總稱?;罨腗MPs可降解除多糖以外的全部細(xì)胞外基質(zhì),促進(jìn)動脈粥樣硬化發(fā)生、發(fā)展,降低粥樣斑塊穩(wěn)定性[23]。目前,大量研究證明斑塊內(nèi)炎癥細(xì)胞分泌MMPs[24]。激活的MMPs在破壞斑塊纖維帽和ECM 的同時,對新生血管壁也產(chǎn)生破壞作用[25,26]。Saunders等[26]研究顯示激活的MMP-1和MMP-10可以降解基底膜基質(zhì)和I膠原,從而引發(fā)新生血管退化和內(nèi)皮細(xì)胞凋亡,使其先天不成熟,利于炎細(xì)胞浸潤。Ilze等[27]實驗證實抑制MMPs激活劑胃促胰酶(chymase)的活性,能夠明顯減少斑塊內(nèi)出血的發(fā)生率,從側(cè)面印證了其對血管壁的破壞性。
不成熟的新生血管與易損斑塊的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。因此,從多角度入手促進(jìn)斑塊內(nèi)血管新生成熟可能成為穩(wěn)定斑塊,防治急性冠脈綜合征的靶點,具有潛在的治療意義。
[1] Naghavi M,Libby P,F(xiàn)alk E,et al.From vulnerable plaque to vulnerable patient:A call for new definitions and risk assessment strategies:Part I[J].Circulation,2003,108(4):1664-1672.
[2] Valgimigli M,Agostoni P,Serruvs PW.Acute coronary syndromes:An emphasis shift from treatment to prevention,and the enduring challenge of vulnerable plaque detection in the cardiac catheterization laboratory[J].J Cardiovasc Med(Hagerstown),2007,8(4):221-229.
[3] Chen YX,Nakashima Y,Tanaka K,et al.Immunohistochemical expression of vascular endothelial growth factor/vascular permeability factor in atherosclerotic intimals of human coronary arteries[J].Arterioscler Thromb Vasc Biol,1999,19(1):131-139.
[4] Langheinich AC,Michniewicz A,Sedding DG,et al.Correlation of vasa vasorum neovascularizaion and plaque progression in aortas of apolipoprotein E-/-low density lipoptein-/-double knockout mice[J].Arterioscler Thromb Vasc Biol,2006,26(2):347-352.
[5] 莫顯剛,陳慶偉,蔣金.動脈粥樣硬化斑塊內(nèi)新生微血管的研究進(jìn)展[J].中華心血管病雜志,2010,12(38):1139-1141.
[6] Dunmore BJ,McCarthy MJ,Naylor AR,et al.Carotid plaque instability and ischemic symptoms are linked to immaturity of microvessels within plaques[J].J Vasc Surg,2007,45(1):155-159.
[7] 張弘.血管周細(xì)胞的研究進(jìn)展[J].國際口腔醫(yī)學(xué)雜志,2013,40(4):529-532.
[8] 林志榮,張朝然.血管周細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞相互關(guān)系的研究進(jìn)展[J].中國眼耳鼻喉科雜志,2008,18(4):260-261.
[9] Ferrara N,Gerber HP,Lecouter J.The biology of VEGF and it’s receptors[J].Nat Med,2003,9(6):669-676.
[10] Lam MK,Al-Ansari S,Van Dam GM,et al.Single-chain VEGF/Cy5.5 targeting VEGF receptors to indicate atherosclerotic plaque instability[J].Mol Imaging Biol,2013,15:250-261.
[11] Cao R,Brakenhielm E,Pawliuk R,et al.Angiogenic synergism,vascular stability and improvement of hind-limb ischemia by a combination of PDGF-BB and FGF-2[J].Nat Med,2003,9(5):604-613.
[12] Faraone D,Aguzzi MS,Ragone G,et al.Heterodimerization of FGF-receptor 1and PDGF-receptor-(alpha):A novel mechanism underlying the inhibitory effect of PDGF-BB on FGF-2in human cells[J].Blood,2006,107(5):1896-1902.
[13] Philippe B,Martine D,F(xiàn)ranck L,et al.Transforming growth factor-beta signal transduction in angiogenesis and vascular disorders[J].Chest,2005,128(6Suppl):585s-590s.
[14] 胡志希,袁肇凱,楊濤,等.養(yǎng)心通脈片對動脈粥樣硬化白兔斑塊面積、bFGF表達(dá)和新生血管數(shù)的影響[J].中西醫(yī)結(jié)合心腦血管病雜志,2006,4(10):886-887.
[15] 孟曉.調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞穩(wěn)定動脈粥樣硬化易損斑塊的實驗研究[D].濟(jì)南:山東大學(xué)博士論文,2012.
[16] Bot PT,Hoefer IE,Sluijter JP,et al.Increased exprssion of the transforming growth factor-βsignaling pathway,endoglin,and early growth response-1in stable plaques[J].Stroke,2009,40:439-447.
[17] Frutkin AD,Otsuka G,Stempien-Otero A,et al.TGF-β1limits plaque growth,stabilizes plaque structure,and prevents dilation in apolipoprotein E-Null mice[J].Arterioscler Thromb Vasc Biol,2009,29:1251-1257.
[18] 林靜,易興陽,池麗芬,等.血清TGF-β1 和VEGF 與腦梗死患者頸動脈粥樣斑塊易損性的相關(guān)性[J].中國神經(jīng)免疫學(xué)和神經(jīng)病雜志,2010,17(1):269-272.
[19] Pizurki L,Zhou Z,Glynos K,et al.Angiopoietin-1inhibits endothelial permeability,neutrophil adherence and IL-8 production[J].Br J Pharmacol,2003,139(2):329-336.
[20] Post S,Peeters W,Busser E,et al.Balance between angiopoietin-1 and angiopoiet in-2is in favor of angiopoietin-2in atherosclerotic plaques with high microvessel density[J].J Vasc Res,2008,45(3):244-250.
[21] 沈偉.動脈粥樣硬化和缺血心肌中血管新生機(jī)制的比較及藥物干預(yù)的實驗研究[J].上海:復(fù)旦大學(xué)博士論文,2008:1.
[22] Le Dall J,Ho-Tin-NoéB,Louedec L,et al.Immaturity of microvessessels in haemorrhagic plaque is associated with proteolytic degradation of angiogenic factors[J].Cardiovas Res,2010,85:184-193.
[23] Newby A.Dual role of matrix metalloproteinases(matrixins)in intimal thickening and atheroselerotic plaque rupture[J].Physiol Rev,2005,85(1):1-31.
[24] 李蕾.VEGF對血管內(nèi)皮細(xì)胞基質(zhì)金屬蛋白酶ADAMTS5、ADAMTS4、MMP9表達(dá)的影響[J].濟(jì)南:山東大學(xué)博士論文,2012:1.
[25] Kaartinen M,Penttila A,Kovanen PT.Mast cells accompany microvessels in human coronary atheromas:Implications for intimal neovaseularization and hemorrhage[J].Atherosclerosis,1996,123:123-131.
[26] Saunders WB,Bayless KJ,Davis GE.MMP-1activation by serine proteases and MMP-10induces human capillary tubular network collapse and regression in 3Dcollagen matrices[J].J Cell Sci,2005,118(10):2325-2340.
[27] Ilze B,Saskia C,de Jager A,et al.Perivascular mast cells promote atherogenesis and induce plaque destabilization in apolipoprotcin mice edeficient[J].Circulation,2007,115:2516.