CD47與心血管疾病研究進(jìn)展

黃緯凌 楊 俊 楊 簡

(三峽大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院心內(nèi)科 三峽大學(xué)心血管病研究所，湖北 宜昌 443003)

隨著生活水平的提高，心血管疾病已經(jīng)超越腫瘤成為我國居民死亡的最主要的原因。CD47是一種廣泛表達(dá)于生物體內(nèi)各組織中的整合素相關(guān)蛋白，在介導(dǎo)心血管疾病中的某些炎癥反應(yīng)過程和冠狀血管發(fā)育中發(fā)揮重要作用。本文主要對(duì)CD47信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑及在心血管疾病治療中機(jī)制的研究新進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 CD47結(jié)構(gòu)

1.1CD47 CD47是免疫球蛋白家族的成員，已被證明在調(diào)控白細(xì)胞黏附和跨內(nèi)皮遷移及適應(yīng)性免疫應(yīng)答中有重要作用。CD47是一種廣泛表達(dá)在幾乎所有組織中的分子量為50 kD的跨膜糖蛋白，由一個(gè)胞外氨基端IgG可變結(jié)構(gòu)域、疏水的跨膜區(qū)和羧基端胞質(zhì)尾區(qū)域共同構(gòu)成〔1〕。通過結(jié)合配體信號(hào)調(diào)節(jié)蛋白(SIRP)α或血小板反應(yīng)蛋白(TSP)-1參與包括細(xì)胞增殖、凋亡、黏附、遷移及免疫調(diào)節(jié)在內(nèi)的許多細(xì)胞過程。研究發(fā)現(xiàn)，CD47高表達(dá)和SIRPα結(jié)合后的信號(hào)通過影響T細(xì)胞活化對(duì)機(jī)體免疫功能產(chǎn)生影響，與腫瘤發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)〔2〕。

1.2TSP-1 CD47結(jié)合配體TSP-1在調(diào)解血小板、內(nèi)皮前體細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞中發(fā)揮重要作用。TSP-1作為調(diào)節(jié)血管系統(tǒng)的基質(zhì)蛋白，是被發(fā)現(xiàn)在脊椎動(dòng)物體內(nèi)研究最廣泛的5種血小板反應(yīng)蛋白之一。TSP-1主要在產(chǎn)生一氧化氮(NO)抑制血小板活化從而減少血栓形成中起作用〔3〕。TSP-1的肽鏈包括：(1)肝素結(jié)合域結(jié)合到細(xì)胞表面的蛋白多糖和低密度脂蛋白受體相關(guān)蛋白區(qū)域；(2)相關(guān)的N端膠原蛋白前肽區(qū)域；(3)3種1型含有α3β1整合素綁定區(qū)域的重復(fù)序列；(4)3種2型表皮生長因子樣重復(fù)序列；(5)一個(gè)高度重復(fù)的Ca2+結(jié)合區(qū)和C端的細(xì)胞結(jié)合域〔4〕。TSP-1通過與其受體CD47結(jié)合局部限制心肌細(xì)胞血管平滑肌的收縮功能并導(dǎo)致缺血區(qū)局部血流量的增加〔5〕。TSP-1既可通過CD47促進(jìn)過氧化物生成，引起ROS作用后抑制可溶性鳥苷酸環(huán)化酶通路，也可直接對(duì)CD47作用抑制TSP-1對(duì)NO和非NO激活的敏感性〔6〕。

2 CD47參與的信號(hào)通路

CD47促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞酪氨酸磷酸化，從而參與T細(xì)胞在體內(nèi)炎癥部位的募集，防止巨噬細(xì)胞吞噬健康細(xì)胞的是CD47介導(dǎo)的一種抑制效應(yīng)，這是一個(gè)重要的自我識(shí)別機(jī)制〔7〕。TSP-1和巨噬細(xì)胞膜表面的CD47結(jié)合，可以促進(jìn)NADPH氧化酶-1信號(hào)通路激活，導(dǎo)致巨噬細(xì)胞從膜外大量攝取低密度脂蛋白，最終形成泡沫細(xì)胞〔8〕。TSP-1通過調(diào)節(jié)細(xì)胞對(duì)生長因子及多種細(xì)胞作用，包括整合素蛋白CD47的應(yīng)答及缺乏TSP-1會(huì)導(dǎo)致心臟的毛細(xì)血管密度增加，血管內(nèi)皮生長因子信號(hào)增強(qiáng)，TSP-1作為NADPH氧化酶的激活可以增加全身動(dòng)脈血管平滑肌細(xì)胞活性氧的產(chǎn)生，從而導(dǎo)致ROS過程〔9〕。研究發(fā)現(xiàn)利用siRNA沉默CD47后明顯降低TSP-1對(duì)血管生成的抑制作用，這與CD47抗體應(yīng)用后的結(jié)果相似〔10〕。TSP-1 通過CD47抑制血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)磷酸化從而抑制血管生成，而TSP-1水平明顯升高提示有一個(gè)更差的左室射血分?jǐn)?shù)〔11〕。

3 CD47和心血管疾病的關(guān)系

CD47抗體靶向技術(shù)在癌癥早期發(fā)現(xiàn)和治療中有重要應(yīng)用。一方面CD47可以結(jié)合免疫細(xì)胞上的配體。另一方面，腫瘤細(xì)胞可以抵消與天然免疫系統(tǒng)通過吞噬作用通過過表達(dá)CD47逃逸，被稱為“不吃我”的信號(hào)，并最終導(dǎo)致腫瘤發(fā)生〔12〕。動(dòng)脈粥樣硬化導(dǎo)致的閉塞性脂質(zhì)斑塊在動(dòng)脈壁上形成，是包括心臟病發(fā)作和缺血性腦卒中等致命性心血管疾病導(dǎo)致死亡的主要誘因，低密度脂蛋白的氧化修飾假說已成為啟動(dòng)早期動(dòng)脈粥樣硬化進(jìn)程最主要的解釋〔13〕。由于動(dòng)脈粥樣硬化是一種慢性的由脂質(zhì)驅(qū)動(dòng)的炎癥相關(guān)性疾病，故而在這一慢性炎癥過程中CD47發(fā)揮重要作用。CD47阻斷抗體恢復(fù)吞噬和防止動(dòng)脈粥樣硬化,動(dòng)脈粥樣硬化與上調(diào)CD47有關(guān),CD47在老鼠體內(nèi)使吞噬細(xì)胞放棄抵抗惡性細(xì)胞，CD47阻斷抗體可以通過對(duì)缺陷組織的清除作用調(diào)節(jié)病變血管組織間隙，并改善動(dòng)脈粥樣硬化〔14〕?？笴D47抗體能夠刺激腫瘤壞死因子(TNF)-α產(chǎn)生，當(dāng)抗CD47抗體治療結(jié)合應(yīng)用TNF-α療法可以更好地抑制CD47在人類心臟中的表達(dá)并防止急性心肌梗死(AMI)的出現(xiàn)〔15〕。

TSP-1參與體內(nèi)各種炎癥反應(yīng)、血管生成、缺氧和組織重構(gòu)，其表達(dá)在缺血環(huán)境或生長因子如血小板衍生生長因子或成纖維細(xì)胞生長因子存在的條件下增加，結(jié)合CD47的效果是使NO和VEGF通路破壞從而破壞血管平滑肌〔16〕。有研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞膜表面表達(dá)的CD47在AMI患者與穩(wěn)定型冠心病患者中并沒有顯著差異，CD47含量是否可以用于AMI患者的診斷及治療仍有待進(jìn)一步臨床試驗(yàn)結(jié)果〔17〕。

在受損傷和應(yīng)激條件下，TSP-1上調(diào)CD47通過抑制腎小管上皮細(xì)胞復(fù)蘇和缺血再灌注損傷后增殖和自我更新的作用損害腎臟〔18〕。本課題組前期動(dòng)物研究也發(fā)現(xiàn)，降低心肌細(xì)胞內(nèi)CD47濃度，減少梗死面積和血清心肌酶水平顯著相關(guān)，內(nèi)皮型一氧化氮合酶的活性增加，NO水平升高，氧化應(yīng)激水平下降，緩解由于AMI后開通血管導(dǎo)致的心肌缺血再灌注損傷〔19〕。有研究發(fā)現(xiàn)TSP-1基因敲除的小鼠增強(qiáng)了組織再生和防止壞死的能力〔20〕。阻斷CD47會(huì)提高NO介導(dǎo)的冠狀動(dòng)脈的血管反應(yīng)性，導(dǎo)致灌注增加，這可能是冠狀動(dòng)脈微血管功能異常的治療目標(biāo)。細(xì)胞外基質(zhì)蛋白的血小板反應(yīng)蛋白-1有減少NO依賴性血管舒張功能，影響全身血管。這種效應(yīng)發(fā)生通過抑制NO信號(hào)在多個(gè)層次，包括阻止NO生產(chǎn)通過內(nèi)皮型一氧化氮合酶和抑制活性可溶性鳥苷酸環(huán)化酶導(dǎo)致下游血管不舒張〔21〕。心力衰竭后TSP-1-CD47也出現(xiàn)顯著升高〔22〕。相反，CD47抗體的激活抑制CaMKⅡ信號(hào)通路激活。CaMKⅡ信號(hào)通路激活后會(huì)通過CaMKⅡ的磷酸化和 Ca2+-ATP 酶激活在心肌細(xì)胞凋亡的平衡打破導(dǎo)致心肌損傷，從而阻止心肌肥大而出現(xiàn)左心衰〔23〕。

4 討 論

心血管疾病的發(fā)生發(fā)展是一個(gè)復(fù)雜的病理生理過程，CD47對(duì)促進(jìn)血管生成的特點(diǎn)和其信號(hào)通路的級(jí)聯(lián)反應(yīng)決定了其在冠心病、AMI、心力衰竭等多種心血管疾病中的潛在研究價(jià)值。針對(duì)CD47的產(chǎn)生及促進(jìn)CD47通路表達(dá)的研究可能為減輕AMI及心力衰竭這類心血管疾病的死亡率提供了一個(gè)新方法。

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