動(dòng)脈粥樣硬化中的雙刃劍
——免疫

成 立，張又枝

(湖北科技學(xué)院，湖北 咸寧 437100)

動(dòng)脈粥樣硬化中的雙刃劍
——免疫

成 立，張又枝*

(湖北科技學(xué)院，湖北 咸寧 437100)

動(dòng)脈粥樣硬化(Atherosclerosis,AS)是現(xiàn)今世界心血管疾病致死的主要原因之一。眾所周知，AS是一種慢性炎癥疾病，其發(fā)病過程與先天及適應(yīng)性免疫反應(yīng)有密切聯(lián)系。炎癥細(xì)胞在AS與其并發(fā)癥中都發(fā)揮著重要的作用，甚至形成了第三級(jí)免疫器官(ATLOs)。因此，闡明各種免疫細(xì)胞在AS中的作用顯得尤為重要。本文綜述了單核/巨噬細(xì)胞、T細(xì)胞、NKT細(xì)胞、B細(xì)胞、NK細(xì)胞、以及ATLOs與AS之間的關(guān)系。以期為后續(xù)的科學(xué)研究以及臨床指導(dǎo)提供相應(yīng)參考，降低相關(guān)免疫治療的風(fēng)險(xiǎn)。

動(dòng)脈粥樣硬化；炎癥細(xì)胞；第三級(jí)免疫器官

動(dòng)脈粥樣硬化(atherosclerosis,AS)是當(dāng)今世界最為常見的心血管疾病，是一種慢性炎癥疾病，且是心血管事件中致死的主要原因之一。AS與免疫有著密切的聯(lián)系，不同的免疫細(xì)胞對(duì)AS呈現(xiàn)出不同的作用，即促進(jìn)或者緩解。然而免疫細(xì)胞眾多，所以理清他們之間的聯(lián)系是非常有必要的。隨著近年來相關(guān)研究的不斷推進(jìn)，免疫細(xì)胞的分類越來越明確，各種免疫細(xì)胞亞型對(duì)于AS的作用也逐漸明晰，甚至被認(rèn)為形成了第三級(jí)免疫器官(artery tertiary lymphoid organs,ATLOs)。本文對(duì)AS與免疫以及ATLOs之間的聯(lián)系進(jìn)行綜述，為后續(xù)的科學(xué)研究以及臨床治療提供重要參考。

1 AS與免疫

AS是一種發(fā)生在動(dòng)脈管壁的慢性炎癥疾病，它主要起始于對(duì)內(nèi)源性修飾的結(jié)構(gòu)應(yīng)答，尤其是氧化脂蛋白，例如：氧化低密度脂蛋白(oxLDL)，能夠激活先天或者適應(yīng)性免疫應(yīng)答[1- 2]。先天以及適應(yīng)性免疫反應(yīng)在AS發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用，特別是單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞，是先天性免疫的代償細(xì)胞，能促進(jìn)AS。此外，適應(yīng)性免疫反應(yīng)受T細(xì)胞的影響，而T細(xì)胞在AS形成過程中也扮演著重要角色[3]。AS后期會(huì)在血管壁形成斑塊，其形成的一個(gè)主要因素就是由于不同內(nèi)源性免疫細(xì)胞的存在，例如：肥大細(xì)胞、嗜中性粒細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞、單核/巨噬細(xì)胞以及樹突狀細(xì)胞[4]。因炎癥細(xì)胞在AS以及其并發(fā)癥中都發(fā)揮著重要的作用，利用抗炎藥物來治療心血管疾病前景頗豐。

1.1 單核/巨噬細(xì)胞在AS中的作用 單核細(xì)胞在AS中處于核心地位，它會(huì)迅速聚集在炎癥部位，主要體現(xiàn)出低水平炎癥[5]。單核細(xì)胞會(huì)分化成巨噬細(xì)胞，能上調(diào)細(xì)胞的吞噬活性，導(dǎo)致脂滴的積累以及典型的泡沫細(xì)胞形成。這些細(xì)胞均可表達(dá)一系列的炎癥因子以及基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)，從而使基質(zhì)降解，最終導(dǎo)致斑塊的不穩(wěn)定。而在AS斑塊中，已發(fā)現(xiàn)MMPs的活性上調(diào)[3]。

單核細(xì)胞分經(jīng)典單核細(xì)胞和非經(jīng)典單核細(xì)胞，只有經(jīng)典單核細(xì)胞才與心血管疾病有關(guān)。它能表達(dá)高水平的細(xì)胞因子受體CCR2以及低水平的CX3CR1，并且迅速進(jìn)入受傷的組織導(dǎo)致慢性炎癥[6]。此外，Reiner等[7]也報(bào)道了歐美國(guó)家老年黑人死亡的主要原因即與循環(huán)系統(tǒng)中的經(jīng)典單核細(xì)胞可溶性CD14相關(guān)。

單核細(xì)胞浸潤(rùn)到斑塊中會(huì)形成泡沫細(xì)胞，增加斑塊的不穩(wěn)定性。然而，巨噬細(xì)胞中膽固醇的積累對(duì)于形成炎癥來說并非必須的。事實(shí)上，對(duì)野生型以及Ldlr- /- 小鼠腹膜巨噬細(xì)胞進(jìn)行轉(zhuǎn)錄分析發(fā)現(xiàn)，正常飲食以及高脂飲食對(duì)于巨噬泡沫細(xì)胞的炎性反應(yīng)并沒有預(yù)想的聯(lián)系[8]。此外，在人類中，用膽固醇?；D(zhuǎn)移酶(ACAT)抑制劑來阻斷巨噬細(xì)胞中膽固醇的積累卻并無作用甚至?xí)又谹S[9]。

1.2 T細(xì)胞在AS中的作用 T淋巴細(xì)胞是最早被招募到AS斑塊中的細(xì)胞[10]。人類斑塊中T細(xì)胞大約占所有細(xì)胞的10%，而其中的70%為CD4+，但仍有大量的CD8+。大部分的CD4+T細(xì)胞是I型輔助T細(xì)胞(Th1)，它是一些促AS細(xì)胞因子的主要來源，例如：γ干擾素(IFN- γ)以及腫瘤壞死因子(TNF)[11]。IFN- γ可以激活單核/巨噬細(xì)胞以及樹突狀細(xì)胞，這會(huì)導(dǎo)致永久性的Th1致病效應(yīng)，此外，IFN- γ可能抑制血管平滑肌細(xì)胞的增值以及降低膠原蛋白的產(chǎn)生，上調(diào)MMPs的表達(dá)[1]。

與Th1相反的是，一開始人們認(rèn)為Th2細(xì)胞具有抗AS的作用，因?yàn)楫?dāng)特異性的敲除Th2的兩個(gè)細(xì)胞因子IL- 5以及IL- 13后，反而加速了疾病的進(jìn)程，而且在人類的32717個(gè)冠狀動(dòng)脈疾病病例中，IL- 5基因位點(diǎn)旁的遺傳變異與AS有著密切聯(lián)系[12- 13]。此外，通過接種疫苗來誘導(dǎo)Th2應(yīng)答抵抗ApoB100也成為了緩解AS的主要方式[14]。雖然這些都證明Th2具有緩解AS的作用，但也有持相反論據(jù)者，例如Ldlr- /- 小鼠中缺失與Th2相關(guān)的IL- 4對(duì)病灶的發(fā)展并沒有顯著的作用[15]。

同樣的，Th17也是一個(gè)有爭(zhēng)議的輔助T細(xì)胞，它在AS中的作用也逐漸被人們所熟知。缺失Th17的標(biāo)志性細(xì)胞因子IL- 17或者它的受體能緩解AS。然而也有一些研究發(fā)現(xiàn)IL- 17可以促進(jìn)AS的發(fā)生[11]。

其他的一些T細(xì)胞亞型也有被報(bào)道，例如調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Tregs)，它分為先天性調(diào)節(jié)T細(xì)胞以及誘導(dǎo)性調(diào)節(jié)T細(xì)胞(iTregs)，它們?cè)诰徑釧S中都發(fā)揮著重要的作用。例如，在大鼠動(dòng)脈粥樣模型中，缺失Tregs會(huì)增加AS的患病風(fēng)險(xiǎn)并且增加斑塊炎癥[3]。

1.3 NKT細(xì)胞在AS中的作用 自然殺傷細(xì)胞T(NKT)細(xì)胞是出現(xiàn)在AS病灶中易損壞間區(qū)的一小群淋巴細(xì)胞。NKT細(xì)胞是一種T細(xì)胞，但兼具NK細(xì)胞的一些特性。在小鼠中它具有多種亞細(xì)胞類型：CD4+和CD4-CD8-(雙陰性)NKT細(xì)胞，有研究證實(shí)促進(jìn)AS病灶形成的是CD4+而非雙陰性NKT細(xì)胞，且NKT細(xì)胞以獨(dú)立于T、B以及NK細(xì)胞的方式來促進(jìn)AS[16]。

1.4 B細(xì)胞在AS中的作用 B細(xì)胞在AS中也發(fā)揮著非常重要的作用，早期研究顯示B細(xì)胞可以發(fā)揮抗AS的作用，Strom等[17]發(fā)現(xiàn)過繼性轉(zhuǎn)移淋巴產(chǎn)生的B細(xì)胞到ApoE- /- 小鼠中能降低炎癥以及AS，此外，B細(xì)胞特異性缺失能降低細(xì)胞的死亡和炎癥，并且抑制AS的發(fā)生以及斑塊的形成[18]。然而，這些研究都沒有考慮B細(xì)胞的異質(zhì)性，尤其是當(dāng)發(fā)現(xiàn)有B1細(xì)胞以及B2細(xì)胞的存在[3]。考慮到B2細(xì)胞時(shí)，B細(xì)胞出現(xiàn)的是促進(jìn)AS的作用，但其中的機(jī)制卻不甚清楚，可能與lgG和lgE抗體有關(guān)[19]。有研究發(fā)現(xiàn)用抗CD20處理后，會(huì)導(dǎo)致B2細(xì)胞的消耗，而B1細(xì)胞仍舊維持原狀，從而降低AS[20]，B1細(xì)胞來源于lgM抗體并表現(xiàn)出強(qiáng)勁的緩解AS的作用[19]，特別是氧化特異性抗原表位lgM(OSE- lgM)能識(shí)別出現(xiàn)在凋亡細(xì)胞以及oxLDL表面的抗原決定簇，從而抑制泡沫細(xì)胞的形成以及促進(jìn)胞葬作用[3]。

盡管大部分的研究證實(shí)B細(xì)胞在AS中扮演保護(hù)的角色，但近期仍有一些研究持反對(duì)態(tài)度。例如：用抗CD20去損耗B2細(xì)胞并敲除B細(xì)胞激活因子受體(BAFFR)能顯著維持成熟的B2細(xì)胞從而緩解高膽固醇血并抵抗AS[21]。雖然B細(xì)胞在AS中的應(yīng)答仍有一些問題沒有解決，但目前的數(shù)據(jù)顯示B2是促進(jìn)AS的，而B1能緩解AS。

1.5 NK細(xì)胞在AS中的作用 NK細(xì)胞是骨髓衍生的先天免疫細(xì)胞，在組織中起著平衡作用，既可以抑制受體，也可以激活受體，它能主要特異性識(shí)別I類組織相容性復(fù)合體(MHC)分子的低表達(dá)以及MHCI類分子同源性的MICA以及MICB的過表達(dá)，這些細(xì)胞已經(jīng)在人體以及鼠的AS斑塊中被發(fā)現(xiàn)[22]。

早期在低密度脂蛋白受體(LDLR)缺失小鼠(LDLR- /- )中發(fā)現(xiàn)NK細(xì)胞可以緩解AS，主要作用機(jī)制是依賴于NK細(xì)胞調(diào)控的細(xì)胞裂解[23]。并且在缺失NK細(xì)胞功能的Ly49A轉(zhuǎn)基因小鼠中，AS斑塊顯著減小，因此，NK細(xì)胞也參與了AS的發(fā)展。也有研究表明，在ApoE敲除鼠中，NK細(xì)胞可以通過依賴細(xì)胞毒性的方式來促進(jìn)AS[22]。

2 AS與ATLOs

動(dòng)脈ATLOs，是AS相關(guān)的淋巴聚集體，通過未封閉的淋巴組織將各種階段的小T/B細(xì)胞叢形成有完整結(jié)構(gòu)的淋巴結(jié)[24]。

ATLO分為三個(gè)階段：第一階段，B細(xì)胞開始以松散的排列結(jié)構(gòu)浸潤(rùn)到動(dòng)脈外膜但并未形成明顯的T細(xì)胞或者B細(xì)胞區(qū)域。在老年小鼠中，這個(gè)階段與AS斑塊的起始形成階段平行，故而淋巴器官趨化因子對(duì)于B細(xì)胞以及T細(xì)胞的化學(xué)吸引非常重要。第二階段，出現(xiàn)單獨(dú)的B細(xì)胞以及T細(xì)胞區(qū)域。第三階段，成熟的ATLO結(jié)構(gòu)包括單獨(dú)的T細(xì)胞以及B細(xì)胞淋巴結(jié)并且有著激活的生發(fā)中心(GCs)[25]。

過去，第三級(jí)免疫器官(ATLOs)被認(rèn)為是促進(jìn)疾病的源頭，因?yàn)樗写罅康呐c疾病相關(guān)的免疫細(xì)胞，并且其大小與疾病的嚴(yán)重程度呈正相關(guān)[26]。然而，隨著TLOs中免疫細(xì)胞組分的明晰，人們的觀念也在轉(zhuǎn)變，TLOs中主要的組分是抑制免疫的免疫細(xì)胞，包括：調(diào)節(jié)T細(xì)胞、B- 1細(xì)胞以及自然免疫細(xì)胞[26]。

在AS晚期，會(huì)在血管壁的外膜層上形成ATLOs。在小鼠中，這些淋巴樣結(jié)構(gòu)包含有大量的T細(xì)胞，例如：效應(yīng)/記憶T細(xì)胞，細(xì)胞毒性T細(xì)胞，輔助T細(xì)胞以及不同分化階段的B細(xì)胞，這說明血管壁中活化的T細(xì)胞和B細(xì)胞對(duì)斑塊的形成發(fā)揮了重要的作用[27- 28]?，F(xiàn)在研究者所認(rèn)同的是ATLOs對(duì)AS有保護(hù)作用，但僅僅出現(xiàn)在老年的小鼠以及一些特定的位點(diǎn)[29]。

3 AS的免疫治療

AS是發(fā)生在動(dòng)脈壁上的慢性炎癥，迄今為止，仍沒有臨床試驗(yàn)來證實(shí)把炎癥作為靶標(biāo)可以降低心血管疾病。有的臨床研究分析，使用傳統(tǒng)的抗炎藥物并不能顯著緩解AS，他們稱之為“脫靶效應(yīng)”。確實(shí)，阿司匹林的抗心血管疾病作用更多的是與其抗血小板作用相關(guān)而不是直接的抗炎介入。這種現(xiàn)象也發(fā)生在他汀類藥物中，因?yàn)橛薪档湍懝檀甲饔?，才出現(xiàn)的抗炎效果[30]。

動(dòng)脈斑塊斷裂以及冠狀動(dòng)脈血栓閉塞引起的并發(fā)癥最為常見的就是急性心肌梗死。血液供應(yīng)的中斷導(dǎo)致心肌缺血以及心肌細(xì)胞的快速死亡，進(jìn)而觸發(fā)急性的炎癥反應(yīng)，通過胞外基質(zhì)降解/沉積，清除死亡的心肌細(xì)胞以及其殘骸導(dǎo)致心臟重塑。因此，急性炎癥應(yīng)答的優(yōu)先結(jié)果就是成功的解決并修復(fù)組織損傷，阻斷炎癥的持續(xù)效應(yīng)，但是這會(huì)導(dǎo)致一些器官功能的喪失。因此，在急性心肌梗死患者身上實(shí)施抗炎策略可能會(huì)有損害作用。此外，抗炎治療會(huì)提升抗炎細(xì)胞：例如Tregs，并且抑制炎癥通路?；诖?，接種來源于AS斑塊的抗原疫苗成為一種可選的治療手段[31]。

雖然大量的證據(jù)都顯示低炎癥水平可能緩解AS，但這緊緊只在動(dòng)物模型中證實(shí)，人類中的相關(guān)研究仍任重而道遠(yuǎn)。

4 結(jié)語與展望

AS被定義為一種慢性炎癥，其與各種免疫相關(guān)細(xì)胞均有緊密聯(lián)系，例如單核/巨噬細(xì)胞、T細(xì)胞、B細(xì)胞、NK細(xì)胞等，并且很多免疫細(xì)胞在其中扮演著雙面角色。另一方面，AS形成的斑塊附近會(huì)出現(xiàn)ATLOs，其與AS相輔相成，雖然針對(duì)AS有相關(guān)的抗體治療研究，卻僅僅限于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。此外，很多的抗AS的藥物也并不是直接發(fā)揮降低炎癥的作用。雖然針對(duì)AS的抗體藥物仍需進(jìn)一步研究，但闡明免疫與AS的關(guān)系對(duì)于上述研究有著重要意義，將為防治AS，緩解心血管疾病提供有力參考。

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* 通訊作者，Email：wibpyzb@126.com