乙酰肝素酶與TLR-4在冠狀動脈粥樣硬化性心臟病中的相關(guān)性進(jìn)展

劉 瓊，韓軒茂，藺雪峰，周麗芹*

（內(nèi)蒙古科技大學(xué)包頭醫(yī)學(xué)院，內(nèi)蒙古 包頭 014010）

乙酰肝素酶（Heparanase，HPSE）是高爾基體及溶酶體中的糖苷酶，是唯一可降解硫酸乙酰肝素（HS）的哺乳動物內(nèi)切糖苷酶，與炎癥反應(yīng)、同時還與腫瘤生成以及血管堵塞有關(guān)[1]。

乙酰肝素酶可以參與動脈粥樣硬化，并且能夠進(jìn)一步促進(jìn)平滑肌細(xì)胞增生作用[2]。然而，從穩(wěn)定的纖維粥樣硬化斑塊到轉(zhuǎn)變?yōu)楦呶５囊讚p斑塊這一過程的潛在機制仍未研究明確。動脈粥樣硬化是一種嚴(yán)重的疾病，主要特征在于血管壁中脂質(zhì)和炎性細(xì)胞的積累。近年來，已經(jīng)表明免疫應(yīng)答貫穿動脈粥樣硬化的整個過程，而TLR家族能夠介導(dǎo)天然免疫參與的信號傳導(dǎo)，在動脈粥樣硬化中扮演著重要角色[3]。

1 乙酰肝素酶與動脈粥樣硬化

HPSE是一種內(nèi)切-β-葡糖醛酸酶，可能在低硫酸化位點裂解HS側(cè)鏈[4]，釋放具有約大?。?-7kDa）的糖產(chǎn)物，可與蛋白質(zhì)配體結(jié)合并促進(jìn)其生物學(xué)效力。HPSE是哺乳動物中能夠降解乙酰肝素酶蛋白上的乙酰糖苷糖鏈的內(nèi)切糖苷酶[5]，在正常組織中表達(dá)受限，主要限于胎盤、角質(zhì)形成細(xì)胞、血小板和免疫系統(tǒng)的活化細(xì)胞[6]。HPSE在人類的乳腺癌、肝癌、膀胱癌等癌癥中均有所表達(dá)，且表達(dá)水平與腫瘤的轉(zhuǎn)移相關(guān)[7]。

在血管損傷后和動脈粥樣硬化穩(wěn)定斑塊向易損斑塊進(jìn)展的模型中發(fā)現(xiàn)，在增加的乙酰肝素酶水平存在下巨噬細(xì)胞活化也增強[8]，這進(jìn)一步支持HPSE來源可能是巨噬細(xì)胞，并且在調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞反應(yīng)中起到一定作用。

Blich[9]等人提供了HPSE在動脈粥樣硬化中的臨床意義的證據(jù)。通過免疫染色檢測穩(wěn)定（SP）和易損（VP）斑塊樣本中的HPSE表達(dá)，與對照動脈相比較。在對照和SP病變的培養(yǎng)基中觀察到HPSE的弱染色，可能是動脈平滑肌細(xì)胞（SMC）。形成鮮明對比的是，在VP病變的內(nèi)膜中觀察到HPSE的強烈染色。為了鑒定VP內(nèi)膜中的HPSE陽性細(xì)胞，對CD163、巨噬細(xì)胞表面標(biāo)記物和HPSE進(jìn)行雙染色。結(jié)果表明，斑塊內(nèi)的大多數(shù)HPSE陽性細(xì)胞是巨噬細(xì)胞。他們比較了表現(xiàn)出血漿HPSE低水平與高水平的患者的臨床表現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)高水平的HPSE與急性心肌梗死和白細(xì)胞計數(shù)升高有關(guān)。

值得注意的是，全身存在高水平的HPSE可能進(jìn)一步損害脈管系統(tǒng)。乙酰肝素酶還可作為促凝血介質(zhì)，增強組織因子的表達(dá)和Xa因子的產(chǎn)生，這是血液凝固中的兩個關(guān)鍵組分[8]，這是2種血液凝固的關(guān)鍵部分，這樣通過HPSE影響正常血管，特別是斑塊的發(fā)生和發(fā)展。 HPSE水平與斑塊不穩(wěn)定和進(jìn)展有關(guān)，也有可能作為急性心臟病診斷標(biāo)記和潛在的藥物治療靶點。

2 TLR-4與動脈粥樣硬化

Toll樣受體（toll likereceptor，TLRs）是I型轉(zhuǎn)膜蛋白的一個家族，結(jié)合一系列細(xì)菌產(chǎn)物，通過NFκB激活促炎性介質(zhì)轉(zhuǎn)錄導(dǎo)致信號[11]。TLR4是人類發(fā)現(xiàn)的第一個TLRs[12]，是介導(dǎo)脂多糖（LPS）應(yīng)答的最主要受體，因其作用為先天性免疫的一個重要介質(zhì)參與了炎癥反應(yīng)、自身免疫、心血管疾病、腫瘤的發(fā)生和發(fā)展，獲得了越來越多的關(guān)注。

作為TLRs家族中的一員，廣泛分布于各類與免疫相關(guān)的細(xì)胞，如單核巨噬細(xì)胞、粒細(xì)胞、樹突細(xì)胞、淋巴細(xì)胞等，以骨髓單核細(xì)胞的表達(dá)尤其多。TLR-4分為三個部分：細(xì)胞外區(qū)由24個LRR組成，能夠識別特異性抗原；胞內(nèi)區(qū)存在一段序列保守區(qū)，稱為TIR區(qū)，與IL-1受體的胞內(nèi)區(qū)具有同源性[13]，這一序列保守區(qū)是TLR-4與下游信號調(diào)節(jié)分子相互作用的關(guān)鍵部位，在信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中發(fā)揮了重要作用。

近年來有研究表明，TLR-4能夠參與人體的動脈粥樣硬化的各個過程，能夠通過多種途徑影響動脈粥樣化進(jìn)程。首先，TLR-4在血管內(nèi)皮中的表達(dá)和在人體動脈粥樣硬化病變的過程中，在免疫系統(tǒng)中有T淋巴細(xì)胞，單核細(xì)胞能夠抑制血管壁，在內(nèi)皮下的細(xì)胞中能夠出現(xiàn)局灶性的積聚現(xiàn)象，脂質(zhì)沉積，而這些過程需要細(xì)胞表達(dá)黏附因子，這些因子通常是由內(nèi)皮細(xì)胞損傷和炎癥因此刺激而出現(xiàn)的，在動脈粥樣硬化中，TLR-4表達(dá)量增加。相反，在體內(nèi)培養(yǎng)條件下其表達(dá)低，但由于炎癥因子的刺激，能夠增加TLR-4表達(dá)。除此之外，通過氧化應(yīng)激還可以引起粘附蛋白的大量表達(dá)以及內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙，有研究學(xué)者的發(fā)現(xiàn)氧化型低密度的酯蛋白以及氧化二棕櫚酰卵磷脂在 TLR-4的表達(dá)以及信號途徑中具有十分重要的作用，TLR-4識別人體內(nèi)皮細(xì)胞中的二棕櫚酰卵磷脂，能夠?qū)е掳准?xì)胞介素的分泌，還可以通過TLR-4來促進(jìn)動脈粥樣硬化病變，這些蛋白進(jìn)一步促進(jìn)巨噬細(xì)胞中的TLR-4大量分泌，這樣能夠充分發(fā)揮吞噬作用，并將氧化脂質(zhì)轉(zhuǎn)化為泡沫細(xì)胞，最終能夠?qū)е鲁霈F(xiàn)人體動脈粥樣硬化病變。

臨床中常見的心血管事件是與局部斑塊不穩(wěn)定性相關(guān)，而這種局部斑塊不穩(wěn)定是炎癥免疫反應(yīng)的結(jié)果。在參與免疫反應(yīng)的過程中，炎癥細(xì)胞聚集并產(chǎn)生基質(zhì)降解酶等，這可以改變斑塊的結(jié)構(gòu)，增加心血管脆性使其更容易破裂。LPS可以通過TLR-4介導(dǎo)基質(zhì)金屬蛋白酶-9（MMP9）和蛋白水解酶的表達(dá)，而這兩者能夠?qū)Π饣|(zhì)進(jìn)行降解導(dǎo)致生成不穩(wěn)定的斑塊。同時除這些因素外，細(xì)胞凋亡也會導(dǎo)致斑塊形成，很多斑塊是在肩部破裂的，平滑肌細(xì)胞的凋亡可以使肩部的斑塊無法起到支撐作用，平滑肌細(xì)胞減少，也能夠抑制形成纖維帽，導(dǎo)致斑塊不穩(wěn)定。目前研究表明，TLR-4的信號途徑可以促使凋亡分子的表達(dá)，促使平滑肌細(xì)胞凋亡，而使得斑塊不穩(wěn)定。

由此可見，人體血清中乙酰肝素酶水平以及 TLR-4的表達(dá)都是與冠狀動脈粥樣硬化性心臟病發(fā)生相關(guān)的，但是兩者之間的關(guān)系需進(jìn)一步研究。HPSE、TLR-4能夠成為冠狀動脈粥樣硬化性心臟病患者病情評判以及預(yù)后評估的重要因子，并可為之后臨床上進(jìn)行動脈粥樣硬化疾病的治療提供新的治療思路和方法。