血清IgE與缺血性腦卒中的相關(guān)性研究

張慧敏，秋超，金鑫，侯群

·講座與綜述·

血清IgE與缺血性腦卒中的相關(guān)性研究

張慧敏，秋超，金鑫，侯群

炎癥和免疫反應(yīng)在動(dòng)脈粥樣硬化（AS）形成中發(fā)揮關(guān)鍵作用，炎癥細(xì)胞導(dǎo)致AS早期病變的形成，炎癥效應(yīng)分子導(dǎo)致病變進(jìn)展，炎癥活化導(dǎo)致心腦血管疾病發(fā)生。研究發(fā)現(xiàn)，肥大細(xì)胞（MCs）的激活可導(dǎo)致許多炎癥反應(yīng)的發(fā)生，包括腹主動(dòng)脈瘤的形成、AS、高血壓和缺血再灌注損傷等[1]。其中免疫球蛋白E（IgE）介導(dǎo)的MCs激活途徑是至今研究最清楚的活化機(jī)制之一。但目前為止還沒(méi)有證據(jù)證明IgE水平升高是抗體參與組織損傷的炎癥反應(yīng)或是免疫機(jī)制參與AS進(jìn)程的一個(gè)標(biāo)志，還是血栓形成性卒中的一個(gè)危險(xiǎn)因素？本文就這些問(wèn)題進(jìn)行綜述。

1 IgE介導(dǎo)的MCs在AS中的發(fā)現(xiàn)

最近一個(gè)尸檢研究指出：通過(guò)MCs特殊顆粒染色發(fā)現(xiàn)，與人類(lèi)正常的動(dòng)脈內(nèi)膜相比較，粥樣斑塊肩部區(qū)域活化的MCs數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)正常內(nèi)膜，是后者的50倍之多[2]。過(guò)敏性反應(yīng)的關(guān)鍵成分—MCs在人類(lèi)AS形成過(guò)程很活躍，并可增加AS的風(fēng)險(xiǎn)。嚴(yán)重的頸動(dòng)脈粥樣硬化性疾病不僅與大量的MCs有關(guān)，而且斑塊內(nèi)血管的生成和斑塊出血更可能受MCs的數(shù)量和活化狀態(tài)的影響。另外斑塊內(nèi)有更多MCs浸潤(rùn)的患者在3年的隨訪期間明顯發(fā)生更多的心血管事件。Otsuka等[3]提出MCs不僅在過(guò)敏反應(yīng)和免疫反應(yīng)中發(fā)揮核心作用，而且還通過(guò)與T細(xì)胞亞型、B細(xì)胞、巨噬細(xì)胞（M）、樹(shù)突細(xì)胞間的相互作用介導(dǎo)AS的發(fā)展和惡化。Wang等[4]通過(guò)ApoE-/-小鼠研究，也同樣發(fā)現(xiàn)過(guò)敏性哮喘小鼠可通過(guò)調(diào)節(jié)效應(yīng)性T細(xì)胞和調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的平衡即增加Th17和Th2水平來(lái)進(jìn)一步加速AS的發(fā)展。

2 IgE參與AS的機(jī)制

2.1 IgE介導(dǎo)的Fc RI在AS中的作用

Fc RI的亞型Fc RI常表達(dá)于人類(lèi)AS區(qū)域特別是M聚集的區(qū)域。通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)Fc RI的缺乏會(huì)減少炎癥的發(fā)生和AS斑塊的破裂。在培養(yǎng)的M中Fc RI的表達(dá)需要Toll受體4（TLR4）的存在，而IgE可刺激Fc RI和TLR4的交互作用，從而誘導(dǎo)M信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、炎癥因子的表達(dá)和細(xì)胞的凋亡。如果Fc RI或TLR4缺乏，IgE表達(dá)會(huì)隨之減少。此外，IgE激活M還通過(guò)增加Na+/H+交換子（NHE1）的活動(dòng)，而失活的NHEI會(huì)阻礙IgE誘導(dǎo)M產(chǎn)生炎癥因子和細(xì)胞的凋亡。培養(yǎng)人類(lèi)主動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞也同樣發(fā)現(xiàn)IgE可誘導(dǎo)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、細(xì)胞因子表達(dá)、細(xì)胞凋亡。而在AS和不穩(wěn)定斑塊的患者血清中高水平的IgE不僅激活了MCs，還有其他炎癥細(xì)胞如單核細(xì)胞、M、樹(shù)突細(xì)胞，甚至血管內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞等[5]。所有這些實(shí)驗(yàn)均揭示了IgE可能參與了人類(lèi)AS的過(guò)程。Binder等[6]提出MCs在心血管疾病中具有潛在的重要性，并且IgE介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)在AS的作用值得重視并值得進(jìn)一步研究。

2.2 IgE介導(dǎo)激活的MCs分泌的介質(zhì)

IgE介導(dǎo)的MCs脫顆粒主要的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路：免疫性刺激物通過(guò)交聯(lián)的Fc RI受體起作用，通過(guò)這種受體引發(fā)一系列級(jí)聯(lián)反應(yīng)并以炎癥介質(zhì)和細(xì)胞因子的釋放終止[7]。即使在沒(méi)有抗原存在的條件下，IgE與Fc RI結(jié)合也會(huì)引起MCs的生理改變，單體IgE與MCs表面的Fc RI結(jié)合，可以通過(guò)特定的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑刺激MCs的活化。IgE與MCs表面特異性抗體結(jié)合后使其不斷向細(xì)胞間隙聚集并分泌炎性細(xì)胞因子的前體物質(zhì)、趨化因子及蛋白酶類(lèi)等誘導(dǎo)炎性細(xì)胞的招募、細(xì)胞凋亡、血管形成和基質(zhì)蛋白重塑等從而促進(jìn)了AS的發(fā)生發(fā)展。不同表型MCs在不同條件下分泌的細(xì)胞因子和顆粒內(nèi)容物的成分也不盡相同。主要包括組胺、肝素以及硫酸軟骨素、糜蛋白酶、基質(zhì)金屬蛋白酶（MMPs）、花生四烯酸的代謝產(chǎn)物如（白三烯C4、前列腺素D2、血小板激活因子）、腫瘤壞死因子（TNF）-、白細(xì)胞介素、干擾素（IFN）、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子（TGF）-、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（VEGF）、巨噬細(xì)胞炎癥蛋白（MIP）-1及趨化因子（CF）等[8]。MC通過(guò)分泌這些介質(zhì)，與大量細(xì)胞類(lèi)型發(fā)生作用，并改變他們的生物活性，從而形成復(fù)雜的關(guān)系網(wǎng)絡(luò)。

2.2.1 組胺Sasaguri等利用逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)（RT-PCR）、免疫印跡及免疫組化等手段揭示組胺通過(guò)炎癥性細(xì)胞因子、清道夫受體（SRs）、MMPs、核轉(zhuǎn)錄因子-B（NF-B）的表達(dá)來(lái)介導(dǎo)炎癥在AS中的作用[9]。在低密度脂蛋白升高的情況下組胺H1受體可通過(guò)增加血管通透性來(lái)促進(jìn)AS的形成。將IgE介導(dǎo)致敏的MCs與巨噬細(xì)胞共育，發(fā)現(xiàn)MCs穩(wěn)定藥物MY-1250和DSCG可通過(guò)降低組胺及肝素蛋白聚糖的濃度來(lái)抑制M源性泡沫細(xì)胞的形成，提示在動(dòng)物模型中抗過(guò)敏藥物可用來(lái)預(yù)防泡沫細(xì)胞的形成[10]。

2.2.2 蛋白酶在粥樣斑塊的主動(dòng)脈外膜上發(fā)現(xiàn)糜蛋白酶及糜蛋白酶陽(yáng)性的MCs表達(dá)陽(yáng)性。而粥樣硬化斑塊中MCs糜蛋白酶可能通過(guò)以下多種途徑使斑塊變得不穩(wěn)定甚至破裂：（1）抑制合成型平滑肌細(xì)胞（s-SMCs）中I型膠原和III型膠原的表達(dá)，同時(shí)抑制s-SMCs的增殖；（2）快速降解細(xì)胞外的纖連蛋白成分，導(dǎo)致粘

著斑復(fù)合物被分解，缺少完整的玻連蛋白及粘著斑使肌細(xì)胞基質(zhì)黏附和細(xì)胞分化的能力受損；（3）纖連蛋白成分的過(guò)度降解鈍化了粘著斑激酶-蛋白激酶B（FAKAkt）介導(dǎo)的細(xì)胞存活途徑，誘導(dǎo)該區(qū)域附近的平滑肌和內(nèi)皮細(xì)胞的凋亡[11]；（4）糜蛋白酶可以促進(jìn)斑塊內(nèi)新生血管的形成，新生血管的滲透性增加，斑塊內(nèi)出血風(fēng)險(xiǎn)增加[12]。MMP-2和MMP-9被證實(shí)參與了腦缺血發(fā)作，在進(jìn)展性腦梗死和大腦中動(dòng)脈閉塞12h內(nèi)中風(fēng)動(dòng)物模型的腦組織和血清中發(fā)現(xiàn)MMP-9水平明顯升高[13]。

2.2.3 TNF-通過(guò)對(duì)TNF-缺失的apoE-/-小鼠的研究，發(fā)現(xiàn)動(dòng)脈粥樣斑塊的大小明顯減小，且其斑塊內(nèi)表達(dá)的致AS性細(xì)胞因子如細(xì)胞間黏附分子-1（ICAM-1）、血管細(xì)胞黏附分子-1（VCAM-1）和單核細(xì)胞趨化蛋白-1（MCP-1）也均減少[14]。此外TNF-還可促進(jìn)間質(zhì)性膠原酶和MMPs表達(dá)，增加間質(zhì)性膠原與細(xì)胞外基質(zhì)的降解，導(dǎo)致纖維帽變薄，從而導(dǎo)致斑塊的不穩(wěn)定性。

2.2.4 白細(xì)胞介素Boutin等[15]研究表明在大腦中動(dòng)脈閉塞后在腦室注射重組IL-1可加重腦水腫、擴(kuò)大梗死的面積、增加中性粒細(xì)胞的聚集；而且IL-1缺陷的小鼠與野生型相比呈現(xiàn)更小的梗死面積。血清高IL-1可提升IL-6水平，IL-6可促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)黏附分子和其他炎癥遞質(zhì)，增強(qiáng)局部的炎癥反應(yīng)，增加組織因子、纖維蛋白原、VIII因子及血管性血友病因子（vWF）的表達(dá)；降低抗凝血酶、蛋白質(zhì)S等抗凝物質(zhì)的水平。促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞釋放第III凝血因子，啟動(dòng)凝血過(guò)程使機(jī)體處于高凝狀態(tài)。而IL-6不僅可以調(diào)節(jié)人的表皮的成纖維細(xì)胞釋放MMP-1和MMP-2，增加MMP-9和MMP-13的表達(dá)，而且還可以調(diào)節(jié)MMPs的功能，使膠原分解代謝增加，從而使膠原減少，導(dǎo)致不穩(wěn)定斑塊破裂。因此，IL-6不僅使人體處于高凝狀態(tài)還參與了AS的形成，而且對(duì)細(xì)胞外基質(zhì)有很強(qiáng)調(diào)節(jié)作用，是斑塊不穩(wěn)定性的觸發(fā)因素與急性腦梗死相關(guān)。而M在IL-4、IL-13的作用下分化為M2亞型，并通過(guò)上調(diào)15-LO促進(jìn)CD36表達(dá)，由于CD36作為清道夫受體直接參與脂質(zhì)攝取，在泡沫細(xì)胞形成中發(fā)揮了重要作用[16]。

3 IgE與缺血性腦卒中

AS是缺血性心腦血管疾病的主要原因之一，其發(fā)生與吸煙、高血壓、糖尿病及血脂異常等多種危險(xiǎn)因素相關(guān)，但這些因素只能解釋部分患者的發(fā)病。Sinkiewicz等[17]通過(guò)反復(fù)臨床研究發(fā)現(xiàn)急性冠脈綜合征疾病發(fā)展過(guò)程中IgE水平可明顯升高，IgE可能在心血管疾病的發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮作用；而且男性IgE水平高于女性。認(rèn)為在缺血性心臟病患者中高水平的IgE可能為免疫介導(dǎo)AS和參與缺血性心臟病的發(fā)展提供依據(jù)，甚至可能聯(lián)合血漿中增加的脂質(zhì)或其他動(dòng)脈血栓形成的危險(xiǎn)因素共同參與AS的過(guò)程。在臨床實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)缺血性卒中首次發(fā)病年齡趨于年輕化，而這些中青年患者在無(wú)明顯缺血性卒中危險(xiǎn)因素下血清IgE水平卻明顯增高。Kim等[18]利用酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定法對(duì)38例患者（男20例，女18例）及10例健康對(duì)照進(jìn)行研究分析，發(fā)現(xiàn)在急性腦梗死患者中IL-4、IL-6和血清IgE明顯升高。Guo等[19]對(duì)26例（所有患者無(wú)明確腦血管疾病的危險(xiǎn)因素）血清IgE升高的腦卒中患者（包括腦動(dòng)脈狹窄）進(jìn)行研究，通過(guò)皮質(zhì)類(lèi)固醇（地塞米松和/或強(qiáng)的松）治療后不僅緩解了癥狀而且顱內(nèi)動(dòng)脈狹窄也得到了改善。這一研究揭示了在沒(méi)有公認(rèn)的AS危險(xiǎn)因素的年輕患者中血清IgE的升高值得重視。但是Jaramillo等[20]通過(guò)對(duì)年齡≥0歲的4002例參與者（2005—2006年美國(guó)全國(guó)健康和營(yíng)養(yǎng)檢查調(diào)查）進(jìn)行研究分析，表明血清IgE與美國(guó)心肌梗死患者多個(gè)獨(dú)立危險(xiǎn)因素呈負(fù)相關(guān)。IgE可能通過(guò)推遲凝血酶生成、延長(zhǎng)出血時(shí)間、減少血小板聚集及縮短血小板存活時(shí)間來(lái)保護(hù)患者，而且急性心肌梗死后心跳驟停和心源性休克發(fā)病率較IgE低的患者更少，死亡患者血清IgE也較存活著明顯低。

4 結(jié)論

血清IgE的水平在缺血性卒中中明顯升高，在現(xiàn)有的臨床觀察基礎(chǔ)上，可以推測(cè)血清IgE可能有雙重作用。既可能介導(dǎo)了血管痙攣和/或血小板聚集、血栓形成、管腔阻塞、心肌缺血或短暫性腦缺血發(fā)作，甚至梗死，也可能保護(hù)急性心腦血管事件的患者，提高預(yù)后。血清IgE升高為缺血性腦卒中的發(fā)病機(jī)制提供新的思路，但其具體作用及機(jī)制有待于進(jìn)一步探討。

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