氧化應(yīng)激與炎癥在動脈粥樣硬化發(fā)生發(fā)展中的作用及相關(guān)治療藥物研究

吳 彧 孫 琳（通訊作者） 黃彥生 盧建敏 魯 敏

河南省人民醫(yī)院心內(nèi)科 鄭州 450003

動脈粥樣硬化（atherosclerosis，AS）是膽固醇在血管壁聚集的疾病，被看作是發(fā)生在動脈壁的一種慢性炎癥形式。從1999年Ross等［1］提出了動脈粥樣硬化的損傷反應(yīng)學(xué)說以后，越來越多的研究結(jié)果提示，動脈粥樣硬化實(shí)質(zhì)上是血管受損后發(fā)生的一種炎癥過程。近年來從信號傳導(dǎo)和基因調(diào)控水平的研究揭示，氧化應(yīng)激和炎癥是AS發(fā)生的兩個(gè)關(guān)鍵，是AS從脂肪條紋形成到斑塊破裂和血栓形成的主要因素。有關(guān)AS的發(fā)生發(fā)展，學(xué)術(shù)界曾有多種理論，如氧化應(yīng)激理論和脂質(zhì)浸潤理論等，從不同角度對其發(fā)生和發(fā)展機(jī)制進(jìn)行闡釋，但沒有一種理論能夠全面闡明動脈粥樣硬化的發(fā)病機(jī)制。近年來隨著越來越多的學(xué)者分別從感染炎性反應(yīng)及免疫學(xué)等方面入手，針對AS的發(fā)生發(fā)展進(jìn)行研究，氧化應(yīng)激及炎癥反應(yīng)在AS發(fā)生發(fā)展中的作用被闡述的亦越來越全面，針對炎癥調(diào)控因子亦開發(fā)了許多具有抗炎活性的動脈粥樣硬化治療藥物。本文將對氧化應(yīng)激與炎癥反應(yīng)在AS發(fā)生發(fā)展中的作用及相關(guān)治療藥物的作用靶點(diǎn)作進(jìn)一步闡述。

1 氧化應(yīng)激在動脈粥樣硬化中的作用機(jī)制

氧化應(yīng)激是過量的活性氧與內(nèi)源性清除活性氧的抗氧化系統(tǒng)間失去平衡。其主要通過以下幾個(gè)方面實(shí)現(xiàn)［2］：（1）損傷內(nèi)皮依賴的血管擴(kuò)張，內(nèi)皮細(xì)胞損傷或暴露于O2-和H2O2能夠誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，造成AS 的發(fā)生及促凝血狀態(tài)。（2）活性氧誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞黏附分子表達(dá)。（3）H2O2能夠誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞增殖和遷移，并介導(dǎo)淋巴細(xì)胞激活的血管形成?；钚匝跻材軌蚪閷?dǎo)血管內(nèi)皮生長因子生成。

活性氧的生成影響著血管平滑肌細(xì)胞的許多功能，如平滑肌細(xì)胞的生長、遷移、收縮及基質(zhì)成分的表達(dá)等?；钚匝醯纳蓞⑴c導(dǎo)致平滑肌細(xì)胞的肥大和增殖，從而影響血管內(nèi)皮功能，影響動脈粥樣硬化的形成。

2 炎癥在動脈粥樣硬化中的作用機(jī)制

2．1 LDL浸潤和內(nèi)皮細(xì)胞激活 研究已證實(shí)高膽固醇血癥能夠引起大、中動脈內(nèi)皮局灶性激活，LDL浸潤動脈內(nèi)膜，通過氧化或酶作用修飾激活內(nèi)皮細(xì)胞的磷脂釋放，激活的內(nèi)皮細(xì)胞可表達(dá)幾種白細(xì)胞黏附因子，從而引起血細(xì)胞沿內(nèi)膜表面滾動黏附聚集，啟動動脈炎癥的發(fā)生。

2．2 巨噬細(xì)胞作用 炎癥內(nèi)膜產(chǎn)生的細(xì)胞因子和生長因子如巨噬細(xì)胞集落刺激因子誘導(dǎo)單核細(xì)胞進(jìn)入斑塊分化成為巨噬細(xì)胞，這是AS發(fā)生的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它與清道夫受體及Toll樣受體（TLR）上調(diào)有關(guān)。清道夫受體內(nèi)吞噬了大量帶有病原體分子譜的分子、細(xì)菌內(nèi)毒素、凋亡細(xì)胞片段和OX-LDL顆粒，這些物質(zhì)如不能被細(xì)胞充分代謝，將聚集于細(xì)胞內(nèi)成為脂滴，細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)橹炯?xì)胞，即AS的原型細(xì)胞。TLR 與帶有病原體樣分子譜的分子相結(jié)合，引發(fā)誘導(dǎo)細(xì)胞激活的信號級聯(lián)反應(yīng)，巨噬細(xì)胞的激活產(chǎn)生促炎性細(xì)胞因子、活性氧、活性氮等，促使炎性斑塊形成。

2．3 斑塊形成及破裂 動脈粥樣硬化斑塊形成及破裂是各種心血管疾病的主要原因，炎性免疫細(xì)胞是粥瘤的重要構(gòu)成成分，在粥瘤形成前的脂紋節(jié)段是由于載脂細(xì)胞在內(nèi)皮下聚集形成，這些載脂細(xì)胞大多由巨噬細(xì)胞與T 淋巴細(xì)胞組成，在粥瘤生長的間區(qū)亦特別豐富。激活的T 細(xì)胞、巨噬細(xì)胞及肥大細(xì)胞在斑塊破裂處產(chǎn)生幾種類型因子，如凝血因子、蛋白酶、促炎性細(xì)胞因子、血管活化因子和氧自由基等抑制纖維帽的穩(wěn)定和形成，損傷膠原成分，使病變斑塊不穩(wěn)定，引發(fā)斑塊激活、破裂、血栓形成和缺血。

2．4 循環(huán)中的炎癥標(biāo)志物 動脈粥樣硬化在形成過程中，循環(huán)中有許多炎性標(biāo)志物，如C 反應(yīng)蛋白、IL-6、IL-8、TNFα、E選擇素、黏附分子及纖維蛋白原等在血漿中的含量增加。這些炎性標(biāo)志物促進(jìn)了動脈粥樣硬化的發(fā)生，也是心血管疾病進(jìn)一步發(fā)展的標(biāo)志。由此開發(fā)了直接靶向AS標(biāo)志物的抗炎治療藥物。CRP是由巨噬細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞及脂肪細(xì)胞衍生的促炎性因子（NFγ和TNF-α）誘導(dǎo)肝臟產(chǎn)生的，CRP被認(rèn)作是一個(gè)參與免疫細(xì)胞趨化性、巨噬細(xì)胞吞噬作用、補(bǔ)體激活、血小板激活以及參與免疫復(fù)合物、壞死細(xì)胞和細(xì)菌碎片清除的下游炎癥標(biāo)志物。CRP可能通過組織巨噬細(xì)胞和血管平滑肌細(xì)胞在AS斑塊局部產(chǎn)生，是AS發(fā)生發(fā)展的活性介導(dǎo)劑，其能夠增加內(nèi)皮細(xì)胞通透性、促進(jìn)黏附因子表達(dá)，并能募集單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞到血管內(nèi)炎癥中心，刺激局部血小板的激活和血栓形成。CRP亦參與泡沫細(xì)胞的形成，能與OX-LDL 結(jié)合形成CRP-LDL 復(fù)合物，被巨噬細(xì)胞吞噬。以上說明CRP 能夠通過加重和放大局部炎癥反應(yīng)，在斑塊水平上直接血管組織損傷［3-7］。

3 核因子κB在調(diào)控動脈粥樣硬化中的作用機(jī)制

在AS損傷部位的內(nèi)膜和中膜、平滑肌細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞及較少程度的T 細(xì)胞中存在核因子κB（NF-κB）亞單位，其在胞質(zhì)內(nèi)彌漫表達(dá)但核內(nèi)無明顯聚集，說明這個(gè)系統(tǒng)是處于靜止?fàn)顟B(tài)，很多刺激劑通過生成活性氧激活NF-κB信號傳導(dǎo)通路，誘導(dǎo)下游事件。NF-κB的激活調(diào)控斑塊血栓形成，與斑塊破裂和侵蝕有關(guān)的血栓形成是AS急性并發(fā)癥的基礎(chǔ)。血管損傷是NF-κB激活和平滑肌細(xì)胞增生的主要刺激劑。

隨著對氧化應(yīng)激及炎癥在AS中研究的不斷深入，證實(shí)了諸多因子如NF-κB、TNF-α和Rho家族GTP 酶等與AS發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，并陸續(xù)開發(fā)了一些藥物通過作用于這些因子發(fā)揮抗動脈粥樣硬化作用。（1）NF-κB 抑制劑：研究發(fā)現(xiàn)，厄貝沙坦可抑制其主動脈中由NF-κB 介導(dǎo)的TNF-α、VCAM-1、MCP-1和IL-6等炎癥因子的表達(dá)［8］。33例冠心病患者連續(xù)服用厄貝沙坦（75～150mg，qd）24周后，受試者的VCAM-1和TNF-α水平較治療前分別下降了36% （P＜0．001）和54%（P＜0．001）［9］。（2）TNF-α抑制劑：臨床研究顯示，接受TNF-α受體抑制劑依那西普（etanercept）、英夫利昔單抗（infliximab）和阿達(dá)木單抗（adalimumab）治療的類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎患者體內(nèi)的高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）水平均較治療前顯著增加［10］。（3）活性氧清除劑：一項(xiàng)名為ARISE、共6 144例正在接受標(biāo)準(zhǔn)治療的急性冠脈綜合征患者參加的大型隨機(jī)、雙盲、安慰劑對照的臨床研究對一新型強(qiáng)效抗氧化劑succinobucol的有效性進(jìn)行了評價(jià)，與安慰劑相比，succinobucol可改善與動脈粥樣硬化相關(guān)的指標(biāo)，如減小斑塊體積、降低髓質(zhì)過氧化物酶（MPO）的活性等［11］。（4）抑制白細(xì)胞聚集和轉(zhuǎn)運(yùn)的藥物：白細(xì)胞向血管內(nèi)皮損傷處遷移、黏附、誘發(fā)炎癥反應(yīng)，在動脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。因此，許多參與白細(xì)胞黏附的因子都被認(rèn)作是AS治療的靶點(diǎn)。（5）Toll樣受體拮抗劑：TLR 在先天性和適應(yīng)性免疫反應(yīng)中均發(fā)揮著重要作用，亦與動脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，目前已確定TLR1、TLR2 和TLR4 可參與人和大鼠動脈粥樣硬化病變［12-13］。（6）補(bǔ)體激活系統(tǒng)抑制劑：補(bǔ)體系統(tǒng)在動脈粥樣硬化病變區(qū)域特別是脆弱和破裂的斑塊中被廣泛激活，免疫球蛋白、急性期反應(yīng)物修飾的脂蛋白和細(xì)胞碎片參與了這一過程。金葡菌超抗原樣蛋白（SLL）家族對補(bǔ)體受體具有拮抗作用，SSL5除具有與免疫球蛋白IgG 結(jié)合而抑制補(bǔ)體的激活外，還可通過抑制補(bǔ)體和趨化蛋白的活性來抑制白細(xì)胞激活，從而減輕動脈粥樣硬化斑塊中的炎性反應(yīng)［14］。（7）影響PAI-1活性的藥物：貝特類調(diào)脂藥非諾貝特可降低高脂血癥患者的PAI-1水平，該作用可能通過改善內(nèi)皮功能和抑制炎癥因子活性而實(shí)現(xiàn)。（8）研究顯示，Lp-PLA2可水解動脈內(nèi)膜LDL最外層的磷脂，生成游離的氧化脂肪酸和溶血卵磷脂，從而誘發(fā)單核細(xì)胞向動脈內(nèi)膜聚集并衍生為巨噬細(xì)胞。隨著對Lp-PLA2在動脈粥樣硬化中作用的逐步闡明，GSK 公司開發(fā)出心血管疾病治療藥darapladib，這是一種口服有效的選擇性Lp-PLA2抑制劑，該藥可通過抑制血液中Lp-PLA2的活性阻止脂質(zhì)過氧化代謝產(chǎn)物（如ox-LDL）所致的單核細(xì)胞激活，減少斑塊炎癥，穩(wěn)定動脈粥樣硬化斑塊及疾病活動［15-16］。（9）過氧化物酶體增殖物激活受體及激動劑：PPAR-γ激動劑吡格列酮和羅格列酮除可用于降糖和改善血脂紊亂外，還被發(fā)現(xiàn)可減少前炎癥介質(zhì)如NF-κB、VCAM 和血小板內(nèi)皮細(xì)胞黏附分子（PECAM）的分泌［17］。（10）Rho家族GTP酶抑制劑：他汀類降脂藥具有良好的抗動脈粥樣硬化效果，其作用機(jī)制除與抑制羥甲基戊二酸單酰輔酶A（HMG-CoA）還原酶有關(guān)外，也與其抗炎作用有關(guān)。研究證實(shí)，他汀類藥物可通過作用于Rho家族GTP酶而發(fā)揮抗血管壁炎癥和抗動脈粥樣硬化的作用［18］。（11）ROCK 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路及其抑制劑：臨床研究證明，ROCK 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路抑制劑法舒地爾（fasudil）對動脈粥樣硬化和其他炎癥有一定治療作用，相關(guān)機(jī)制研究發(fā)現(xiàn)，該藥可能通過抑制單核細(xì)胞黏附平滑肌細(xì)胞增殖及炎癥介質(zhì)基因的表達(dá)而發(fā)揮療效［19］。此外還有絲氨酸蛋白酶抑制劑、脂氧合酶抑制劑（LOX）等作用于炎性反應(yīng)過程的多種抗動脈粥樣硬化藥物仍處于研發(fā)當(dāng)中［20］。

雖然目前氧化應(yīng)激及炎癥在AS發(fā)生發(fā)展過程中的作用機(jī)制不十分清楚，但理論上，阻斷炎癥通路可控制動脈粥樣硬化的進(jìn)一步惡化，且這一設(shè)想已在許多動物和臨床研究中得到證實(shí)。相信隨著研究的不斷深入，針對相關(guān)調(diào)控因子及靶點(diǎn)的不斷探索，將會有新型、有效、可靠的抗動脈粥樣硬化藥物問世。

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