髓過氧化物酶與動脈粥樣硬化的關(guān)系及在腦卒中應(yīng)用的研究進展[注]基金項目：山東省威海市自體免疫重點實驗室項目(2017GGH11)?！?通信作者，E-mail：wdzhx686@sina.com。

畢玉華，鞠衛(wèi)萍，遲曉妮，張道強 綜述,詹 霞 審校

山東省威海市中心醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科,山東威海 264400

髓過氧化物酶(MPO)是血紅素過氧化物酶超家族的一員，主要存在于髓系細胞嗜苯胺藍顆粒中，是反映中性粒細胞和巨噬細胞活化的特異性指標。MPO已被證明與多種人類疾病相關(guān)[1]，本綜述重點闡述了MPO與動脈粥樣硬化的關(guān)系及在腦卒中應(yīng)用的研究進展。

1 MPO的結(jié)構(gòu)、活性及基因表達

MPO是一種同源二聚體蛋白質(zhì)，相對分子質(zhì)量為146×103，由相同且功能獨立的兩個相對分子質(zhì)量為73×103的單體組成，它們通過第153位的半胱氨酸殘基形成的單個二硫鍵相連[2]。每個單體各含有2條多肽鏈：含467個氨基酸殘基，相對分子質(zhì)量為58.5×103的糖基化重鏈和含106個氨基酸殘基、相對分子質(zhì)量為14.5×103的輕鏈。重鏈內(nèi)有5個鏈內(nèi)二硫鍵，輕鏈內(nèi)有1個鏈內(nèi)二硫鍵[3]。編碼人MPO的基因位于17號染色體的長臂q23.1區(qū)段上，大小約為11 kb，包含11個內(nèi)含子和12個外顯子[4-6]。研究者已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了許多MPO基因的多態(tài)性，尤其是啟動子區(qū)域內(nèi)或附近的單核苷酸多態(tài)性。被深入研究的多態(tài)性是位于上游啟動子區(qū)域的Alu受體反應(yīng)元件的多態(tài)性[1]。-463位G/A多態(tài)性是其中最重要的，G等位基因與啟動子活性增加有關(guān)，而A等位基因與單核細胞和巨噬細胞中較低的MPO表達有關(guān)[7-8]。雖然-463位G/A多態(tài)性似乎并不影響MPO循環(huán)水平，但它被證明與動脈粥樣硬化等多種人類疾病有關(guān)[1]。-129位G/A多態(tài)性也位于MPO基因的啟動子區(qū)域內(nèi)。攜帶-129位A等位基因的個體的中性粒細胞的MPO活性降低[9]。雖然MPO主要存在于中性粒細胞和單核細胞中，其他一些細胞包括CD4+和CD8+T淋巴細胞，炎癥性疾病(如動脈粥樣硬化病變和血管炎)中的浸潤巨噬細胞中也能檢測到MPO活性。在內(nèi)皮細胞和血小板中也檢測到MPO活性，它可能是內(nèi)源性的或外源性的。研究已經(jīng)表明內(nèi)皮細胞可內(nèi)源性表達MPO[10-11]。雖然單核細胞在轉(zhuǎn)變?yōu)榫奘杉毎麜r會丟失MPO，但巨噬細胞仍表現(xiàn)出MPO活性[12]，很可能是因為吞噬了中性粒細胞，或通過各種途徑從外部引入了MPO[13]。

2 MPO與動脈粥樣硬化

與腦卒中相關(guān)的最常見的MPO靶點是血漿脂蛋白、NO系統(tǒng)、內(nèi)皮細胞、動脈粥樣硬化斑塊。

2.1氧化應(yīng)激修飾脂蛋白 MPO衍生物主要是HOCl、HOSCN和SCN-，將LDL修飾成氯化、硝化或碳酰化的形式，顯著提高其致動脈粥樣硬化性。LDL載脂蛋白B100中的酪氨酸殘基是主要靶點?；罨闹行粤＜毎cLDL的增加與3-氯酪氨酸含量的急劇增加有關(guān)，而檢測人動脈粥樣硬化斑塊中的3-氯酪氨酸支持MPO是脂蛋白氧化修飾的重要途徑的假設(shè)[14]。修飾后的LDL轉(zhuǎn)化為高攝取顆粒，與巨噬細胞清除受體CD36和清道夫受體B1型(SR-B1)結(jié)合后被巨噬細胞攝取[15]。MPO/H2O2/NO2系統(tǒng)硝化載脂蛋白B100的酪氨酸殘基，產(chǎn)生硝化LDL，被巨噬細胞攝取，這是泡沫細胞形成的先決條件。有研究表明，主動脈粥樣硬化內(nèi)膜LDL中檢測到的3-硝基酪氨酸含量是血漿LDL的90倍[16]。類鹵化物SCN-對賴氨酸殘基的氨基甲?；饔檬橇硪环N產(chǎn)生動脈粥樣硬化性LDL的修飾，這種LDL不能與巨噬細胞LDL受體結(jié)合，但能與A類巨噬細胞清道夫受體結(jié)合，有利于這些顆粒在巨噬細胞中積累并形成泡沫細胞。碳?；疞DL具有細胞毒性，促進內(nèi)皮細胞凋亡、平滑肌細胞增殖和單核細胞黏附[17]。白細胞生成的HOCl攻擊LDL結(jié)構(gòu)中的各種脂質(zhì)成分，促進單核細胞進入動脈粥樣硬化斑塊[18]。氧化應(yīng)激修飾LDL通過促進動脈壁單核細胞浸潤(動脈粥樣硬化斑塊)、平滑肌細胞增殖、內(nèi)皮細胞遷移和凋亡誘導(dǎo)動脈粥樣硬化。

MPO對高密度脂蛋白(HDL)的修飾是另一個與動脈粥樣硬化有關(guān)的作用。HDL具有抗氧化、抗炎、血管舒張、抗血栓、抗凋亡和細胞保護特性以及內(nèi)皮功能維持特性，所有這些作用都能降低動脈粥樣硬化的風險[19]。免疫組織化學(xué)研究已經(jīng)確定載脂蛋白A1(HDL的主要蛋白成分)是MPO衍生物的主要靶點[20]。已有研究表明，修飾后的HDL具有促炎作用，可促進內(nèi)皮細胞中VCAM-1的表達，從而促進動脈壁單核細胞的進入[21]，誘導(dǎo)動脈粥樣硬化。MPO介導(dǎo)的HDL動脈粥樣硬化保護特性的喪失可能為一種新的機制，將炎癥和氧化應(yīng)激與動脈粥樣硬化的發(fā)病機制聯(lián)系起來[22]。

2.2誘導(dǎo)內(nèi)皮功能障礙 MPO在人類內(nèi)皮功能障礙中發(fā)揮重要作用[23]。MPO與內(nèi)皮功能障礙直接相關(guān)，其相關(guān)性甚至強于C反應(yīng)蛋白(CRP)[24]。MPO誘導(dǎo)的內(nèi)皮功能障礙被認為是連接炎癥、氧化應(yīng)激最重要機制之一[25]。NO生物利用度降低是MPO誘導(dǎo)內(nèi)皮功能障礙的關(guān)鍵。MPO及其產(chǎn)物通過多種機制抑制eNOS活性。研究表明，HOCl氧化eNOS導(dǎo)致二聚體結(jié)構(gòu)的單體化和合成酶活性[26]的降低。MPO修飾的血漿脂蛋白也可能通過引起內(nèi)皮細胞表面[26]中eNOS的解離而減少NO的產(chǎn)生。臨床研究表明，MPO水平升高與內(nèi)皮功能障礙及血管反應(yīng)活性受損有關(guān)。

2.3增加斑塊易損性 實驗和臨床研究表明，在動脈粥樣硬化斑塊中存在活躍的MPO，并提示該酶參與斑塊的進展和不穩(wěn)定。DAUGHERTY等[27]確定了MPO在人類動脈粥樣硬化病變中的作用。在不穩(wěn)定性斑塊中，斑塊區(qū)域MPO含量較高且容易發(fā)生斑塊破裂。RASHID等[28]的一項研究表明，在不穩(wěn)定斑塊中，MPO活性是穩(wěn)定斑塊的兩倍。MPO衍生物通過多種機制促進動脈粥樣硬化斑塊的不穩(wěn)定性：MPO生成的產(chǎn)物通過激活潛在的膠原酶[29]和金屬蛋白酶-7以及金屬蛋白酶-1組織抑制劑的失活來降解纖維帽成分、膠原和彈性蛋白[30]；MPO產(chǎn)物HOCl通過凋亡途徑導(dǎo)致內(nèi)皮細胞脫落、死亡[31]；硝化和氯化高密度脂蛋白抑制平滑肌細胞擴散和遷移[32]。因此，彈性蛋白和膠原蛋白的降解，內(nèi)皮細胞的凋亡和血管平滑肌細胞增殖的抑制導(dǎo)致斑塊變薄，增加斑塊破裂的傾向。

3 MPO與腦卒中

大鼠腦卒中實驗?zāi)Ｐ惋@示，再灌注24 h后，大腦前動脈灌注的大腦皮層中MPO活性顯著增加，而腦MPO活性與中性粒細胞的出現(xiàn)相關(guān)。使用抗中性粒細胞單克隆抗體減少中性粒細胞，阻止再灌注后24 h MPO活性的增加，能夠減少再灌注后24 h腦組織含水量和梗死面積[33]。小鼠腦卒中的另一個實驗?zāi)Ｐ椭?，在缺血?～21 d觀察到MPO活性升高，而使用4-氨基苯甲酸酰肼(一種不可逆的MPO抑制劑)抑制MPO使酶活性降低30%～40%后，最終損傷體積減小了60%[34]。在小鼠缺血性卒中實驗?zāi)Ｐ椭?，與未處理或野生型小鼠相比，用4-氨基苯甲酸酰肼抑制MPO或先天MPO缺陷(MPO-/-)能夠減少細胞凋亡。抑制MPO后，細胞保護性熱休克蛋白70增加了70%，p-Akt增加了60%，凋亡標志物p53水平降低了62%。抑制MPO可減少梗塞面積并改善神經(jīng)功能。該研究表明，抑制MPO或其先天性缺乏與缺血性卒中后的神經(jīng)保護效應(yīng)有關(guān)，提示MPO可能是卒中治療的重要靶點[35]。還有研究者提出，卒中后抑制MPO可增強神經(jīng)再生能力[36]。人體研究顯示，MPO參與了缺血性腦損傷的發(fā)生。病例對照研究表明，出血性[37]和缺血性[38]卒中患者的MPO水平高于對照組，且MPO水平與卒中嚴重程度[38]、血腫量及6個月病死率[37]相關(guān)。以前的一項病例對照研究分析了MPO基因-463位G/A或-129位G/A多態(tài)性與腦梗死之間的關(guān)聯(lián)。-463位G/A多態(tài)性位點處A等位基因與腦梗塞無顯著關(guān)聯(lián)。-129位G/A多態(tài)性位點處A等位基因與腦梗塞面積及較差的短期功能恢復(fù)結(jié)果相關(guān)(由Rankin評分評估)[39]。最近的一項研究測試了遺傳風險評分(基于從先前全基因組研究中鑒定的15種常見單核苷酸多態(tài)性所預(yù)測的MPO水平)與原發(fā)性腦出血和缺血性卒卒中險之間的關(guān)系。導(dǎo)致循環(huán)MPO水平升高的遺傳因素與出血性卒卒中險(OR=1.07，P=0.04)、復(fù)發(fā)性出血性卒卒中險(OR=1.45，P=0.006)和缺血性腔隙性卒卒中險(OR=1.05，P=0.001 2)相關(guān)。該研究表明MPO是腦血管疾病進展的重要致病因素[40]。慢性炎癥作為一種潛在的可改變的卒卒中險機制提供了理論依據(jù)，提示免疫靶向治療可用于腦血管病的治療和預(yù)防[40]。Northern Manhattan Study評估了527例社區(qū)無卒中受試者炎癥標志物、高敏CRP、脂蛋白相關(guān)磷脂酶A2和MPO與腦磁共振成像的白質(zhì)高信號體積的關(guān)聯(lián)。調(diào)整社會人口統(tǒng)計學(xué)和血管危險因素后，CRP和脂蛋白相關(guān)磷脂酶A2水平位于最高的四分位區(qū)間，而MPO位于第3和第4四分位區(qū)間的受試者有著更大的大腦白質(zhì)高信號區(qū)域。對其他所有生物標志物做出調(diào)整后，MPO水平高于中位數(shù)患者的白質(zhì)高信號體積比低于中位數(shù)的患者大1.25倍[41]。一項針對2 176例參與者(562發(fā)生了卒中)的病例隊列研究評估了在中位數(shù)為5年的時間內(nèi)，13種生物標志物與卒中風險的關(guān)聯(lián)。經(jīng)調(diào)整后，骨橋蛋白、新蝶呤、MPO和脂聯(lián)素與卒中風險獨立相關(guān)，進一步調(diào)整影響卒中預(yù)后的因素和治療后，MPO仍然與卒中風險獨立相關(guān)[42]。對于急性缺血性卒中，COJOCARU等[43]發(fā)現(xiàn)發(fā)病24 h前MPO水平明顯較高，可用于急性缺血性卒中的診斷。據(jù)觀察，患者在頭24 h檢測的血清MPO水平明顯高于對照組，但到第五天已恢復(fù)到正常水平。急性缺血性腦卒中患者血清MPO水平升高，在給予特定治療前測定的血清MPO水平可以作為缺血性卒中嚴重程度的指標，并可預(yù)測其預(yù)后[44]。

綜上所述，MPO可通過氧化應(yīng)激修飾脂蛋白、降低NO生物利用度、誘導(dǎo)內(nèi)皮功能障礙、損傷血管反應(yīng)性以及增加斑塊易損性，參與動脈粥樣硬化與腦卒中的病理生理過程。MPO在動脈粥樣硬化及腦卒中的作用，為腦卒中的預(yù)防及治療提供了新的靶點。