血清淀粉樣蛋白A與動(dòng)脈粥樣硬化的研究進(jìn)展*

陳敏, 廖林, 林發(fā)全

廣西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院檢驗(yàn)科(廣西南寧 530021)

動(dòng)脈粥樣硬化(atherosclerosis，AS)導(dǎo)致的心腦血管疾病是當(dāng)今全球人口死亡的首要原因。近年來，炎癥與動(dòng)脈粥樣硬化的關(guān)系備受關(guān)注，大量研究顯示，AS是由脂質(zhì)驅(qū)動(dòng)，炎癥細(xì)胞和炎癥因子相互作用導(dǎo)致血管損傷的一種慢性炎癥性疾病[1-3]。血清淀粉樣蛋白A(serum amyloid A protein，SAA)是一種炎癥相關(guān)蛋白，在急性炎癥反應(yīng)期可大量表達(dá)，疾病恢復(fù)期迅速下降，因此可作為最敏感的炎癥標(biāo)志物之一，其在AS的發(fā)生、發(fā)展及預(yù)后發(fā)揮著重要的作用[4]。現(xiàn)結(jié)合國內(nèi)外新近的一些研究結(jié)果，對(duì)SAA與AS之間的關(guān)系以及SAA導(dǎo)致AS的內(nèi)在機(jī)制作一綜述。

1 SAA概述

SAA是一類由多基因編碼的多形態(tài)蛋白家族。人類SAA基因位于11號(hào)染色體短臂，由4個(gè)外顯子和3個(gè)內(nèi)含子組成，相對(duì)分子量為12 000，包含SAA1、SAA2、SAA3和SAA4 4種基因[5]。SAA1和SAA2基因編碼表達(dá)急性期SAA(acute SAA，A-SAA)，SAA3基因?qū)儆诩倩?，不能被轉(zhuǎn)錄表達(dá)，SAA4基因編碼表達(dá)組成型SAA(constitutive SAA，C-SAA)[6-7]。肝臟是合成分泌SAA的主要場所，在人體正常情況下，SAA以C-SAA為主要形式微量存在于血漿中，參考范圍為1～5 μg/mL。當(dāng)機(jī)體受炎癥、組織損傷、感染以及腫瘤等刺激時(shí)產(chǎn)生一系列炎性因子，如白細(xì)胞介素-1(interleukin-1，IL-1)、白細(xì)胞介素-6(interleukin-6，IL-6)和腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)等，A-SAA在炎性因子的調(diào)控下大量合成與分泌，24～48 h內(nèi)血漿濃度達(dá)峰值，升高至正常水平的1 000倍[8-9]。但炎性因子并不影響C-SAA在肝細(xì)胞內(nèi)的低表達(dá)，故此時(shí)A-SAA反映了體內(nèi)SAA的水平。在疾病恢復(fù)期SAA可迅速下降至正常水平，正是由于這種“速升速降”的特性使SAA可作為反映機(jī)體炎癥狀態(tài)的敏感指標(biāo)之一，也可作為炎癥恢復(fù)的評(píng)價(jià)指標(biāo)，同時(shí)作為多種疾病的診斷、治療和預(yù)后隨訪指標(biāo)。

2 SAA與AS的相關(guān)性

早在1994年，Liuzzo等[10]便對(duì)SAA在嚴(yán)重不穩(wěn)定心絞痛患者中的預(yù)后價(jià)值進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)入院時(shí)SAA水平≥0.3 mg/dL的患者比SAA<0.3 mg/dL的患者更容易發(fā)生心肌梗死、死亡、血管重建等心血管事件。Zewinger等[11]發(fā)現(xiàn)當(dāng)患者體內(nèi)SAA處于低水平時(shí)，較高的高密度脂蛋白膽固醇與較低的全因死亡率和心血管死亡率相關(guān)；相比之下，當(dāng)患者體內(nèi)SAA處于高水平時(shí)，高濃度的高密度脂蛋白膽固醇與全因死亡率和心血管病死率的增加有關(guān)。表明SAA通過改變HDL的生物學(xué)特性破壞其保護(hù)心血管的功能，與高密度脂蛋白膽固醇聯(lián)合使用可預(yù)測(cè)AS患者的全因死亡率和心血管病死率。趙銳等[12]研究顯示冠心病組患者血清SAA水平高于正常健康對(duì)照組，且急性心肌梗死患者血清的SAA水平明顯高于穩(wěn)定型心絞痛和不穩(wěn)定型心絞痛患者，表明SAA能夠預(yù)測(cè)心血管疾病的嚴(yán)重程度。K?lsch等[13]在對(duì)3 134例行冠狀動(dòng)脈造影的患者進(jìn)行研究和隨訪，發(fā)現(xiàn)在調(diào)整已確定的心血管風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)志物和IL-6和超敏C反應(yīng)蛋白兩種炎癥標(biāo)志物后，SAA可作為心血管死亡率的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，與短期隨訪(6個(gè)月至1年)期間心血管事件的發(fā)生率高度相關(guān)。Blum等[14]對(duì)55例成功行經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈腔內(nèi)成形術(shù)(PTCA)的心絞痛患者進(jìn)行了一項(xiàng)前瞻性病例研究，發(fā)現(xiàn)SAA水平升高是不穩(wěn)定型心絞痛患者的特征，具有較高的特異度和敏感度，血管成形術(shù)后的24 h，SAA水平升高超過100%可能是再狹窄的標(biāo)志。此外，楊禮文等[15]研究結(jié)果表明，經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入術(shù)后SAA水平與冠狀動(dòng)脈支架內(nèi)再狹窄高度相關(guān)，是冠狀動(dòng)脈支架內(nèi)再狹窄的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。

3 SAA參與AS形成及進(jìn)展的機(jī)制

早在1994年，Meek等[16]在人冠狀動(dòng)脈和頸動(dòng)脈AS病灶中的大多數(shù)內(nèi)皮細(xì)胞、部分平滑肌細(xì)胞、巨噬細(xì)胞源性泡沫細(xì)胞和脂肪細(xì)胞內(nèi)均發(fā)現(xiàn)了SAA mRNA的表達(dá)。近年來研究表明，SAA參與AS的發(fā)生、發(fā)展，且在預(yù)后方面有著重要價(jià)值。SAA在斑塊內(nèi)的沉積可促進(jìn)炎性反應(yīng)的發(fā)生和血栓的形成，參與AS及其并發(fā)癥的發(fā)生、發(fā)展[17]。

3.1 SAA促進(jìn)AS中的炎癥反應(yīng) SAA不僅是肝臟分泌的急性期炎癥介質(zhì)，而且還是肝外細(xì)胞如巨噬細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子樣介質(zhì)[18]，其與多種受體結(jié)合，活化核轉(zhuǎn)錄因子-κB(NF-κB)、絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)等并激活炎癥反應(yīng)相關(guān)的信號(hào)通路，促進(jìn)炎癥因子的表達(dá)，加速AS的進(jìn)程。SAA與甲酰肽樣受體-1(formyl peptide receptor like-1，F(xiàn)PRL-1)結(jié)合，誘導(dǎo)單核-巨噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞等的趨化和遷移，促進(jìn)多種促炎因子表達(dá)[19]。SAA與B類清道夫受體CD36、SR-BI及其剪接變異體SR-BII結(jié)合，促進(jìn)SAA誘導(dǎo)的促炎信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，從而促進(jìn)巨噬細(xì)胞炎性因子如IL-1、白細(xì)胞介素-8(IL-8)、TNF-α的表達(dá)[20-21]。SAA作為一種配體與SR-BI結(jié)合，一方面通過抑制SR-BI所介導(dǎo)的脂質(zhì)選擇性吸收，進(jìn)而影響 HDL 的代謝；另一方面也可通過下調(diào)SR-BI促進(jìn)THP-1巨噬細(xì)胞炎癥反應(yīng)[22]。SAA還可與巨噬細(xì)胞表面的Toll樣受體2和4(Toll-like receptors 2/4，TLR-2/TLR-4)結(jié)合，Schuchardt等[23]研究顯示SAA誘導(dǎo)的單核細(xì)胞趨化蛋白-1(monocyte chemotactic protein-1,MCP-1)的產(chǎn)生依賴于TLR-2和TLR-4的激活。此外，SAA通過結(jié)合TLR-2和TLR-4誘導(dǎo)NLRP3炎性體的激活，產(chǎn)生caspase-1的活性形式，caspase-1是IL-1β成熟所必需的酶，從而引起IL-1β的釋放[24-25]。另一項(xiàng)研究表明SAA通過激活A(yù)TP受體P2X7參與了NLRP 3炎癥體的激活[26]。董哲[27]研究發(fā)現(xiàn)，隨著SAA水平的增加，IL-6、TNF-α、MCP-1和血管細(xì)胞黏附分子-1(vascular cell adhesion molecule-1,VCAM-1)的水平顯著增加。朱明燕等[22]研究發(fā)現(xiàn)，SAA可增加細(xì)胞內(nèi)炎癥因子MCP-1、TNF-α、IL-1β的水平。Yu等[28]研究表明，SAA1促進(jìn)炎癥因子IL-1β、IL-6、IL-8、IL-17、TNF-α和MCP-1的釋放。SAA誘導(dǎo)釋放的炎性因子可以促進(jìn)單核細(xì)胞向內(nèi)膜下遷移、黏附、誘導(dǎo)分化為巨噬細(xì)胞后攝取脂蛋白轉(zhuǎn)化為泡沫細(xì)胞，并且刺激血管平滑肌細(xì)胞由血管中層遷移至內(nèi)膜增殖及分泌細(xì)胞外基質(zhì)蛋白形成纖維帽，而且介導(dǎo)釋放炎癥介質(zhì)加重炎癥反應(yīng)，在AS啟動(dòng)、形成和發(fā)展中尤為重要。此外，炎性因子可以反作用于內(nèi)皮細(xì)胞、單核巨噬細(xì)胞等，反饋促進(jìn)SAA的合成與分泌[16]，如此惡性循環(huán)使炎癥反應(yīng)加重，促進(jìn)AS的形成。

3.2 SAA對(duì)AS中脂質(zhì)功能的影響 流行病學(xué)研究表明，高密度脂蛋白(high-density lipoprotein，HDL)水平與心血管事件發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)呈明顯負(fù)相關(guān)，可作為一種心血管保護(hù)標(biāo)志物。HDL對(duì)心血管的保護(hù)作用通常歸因于它既是細(xì)胞膽固醇的受體，也作為膽固醇逆向轉(zhuǎn)運(yùn)通路的載體[29]。HDL通過借助巨噬細(xì)胞等細(xì)胞膜上的ATP結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白把膽固醇及磷脂從肝外組織逆轉(zhuǎn)運(yùn)至到肝臟排出。載脂蛋白AI(apolipoprotein AI，Apo AI)是HDL在膽固醇逆轉(zhuǎn)運(yùn)過程中發(fā)揮主要作用的載脂蛋白，是卵磷脂膽固醇脂?；D(zhuǎn)移酶(lecithin-cholesterol acyltransferase，LCAT)的重要激活劑之一，增加LCAT的催化活性[30]。LCAT是由肝臟合成，催化膽固醇的酯化，加速HDL介導(dǎo)的膽固醇逆轉(zhuǎn)運(yùn)。SAA與Apo AI競爭結(jié)合HDL，從而抑制LCAT的催化活性，影響膽固醇的逆向轉(zhuǎn)運(yùn)，最終導(dǎo)致脂質(zhì)的積聚。SAA還能增加HDL與巨噬細(xì)胞的黏附，導(dǎo)致HDL攜帶的脂質(zhì)滯留在斑塊內(nèi)，擴(kuò)大脂質(zhì)核心[30]。

目前有大量研究支持蛋白多糖介導(dǎo)脂蛋白在內(nèi)皮下滯留是動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生的最早階段之一的假說[31]。SAA通過增加脂蛋白-蛋白多糖的相互作用導(dǎo)致脂蛋白滯留最終促進(jìn)AS[32]。SAA含有與蛋白多糖結(jié)合的結(jié)構(gòu)域，可增加HDL與血管壁蛋白聚糖的結(jié)合，影響HDL的功能；SAA還增加蛋白多糖對(duì)低密度脂蛋白(low-density lipoprotein，LDL)的結(jié)合能力[32-33]，誘導(dǎo)LDL在血管壁的積聚，導(dǎo)致泡沫細(xì)胞形成、血管內(nèi)膜變厚等一系列促進(jìn)AS形成的活動(dòng)。因此，SAA直接與蛋白多糖相互作用，或是作為一種橋接分子幫助脂蛋白的保留，影響血管中的蛋白多糖含量[32]。

SAA還可與HDL和LDL結(jié)合而改變后者的生物學(xué)特性。Han等[34]通過對(duì)注射硝酸銀的小鼠進(jìn)行研究，證實(shí)SAA在HDL上的富集會(huì)損害 HDL的抗炎特性；與HDL結(jié)合導(dǎo)致HDL中主要的抗氧化粒子對(duì)氧磷酶-1減少，并且對(duì)氧磷酶-1在炎癥狀態(tài)下的活性也會(huì)減弱，最后使HDL的抗炎及抗氧化性能下降，促進(jìn)AS的形成與發(fā)展[35]。近年來研究發(fā)現(xiàn)，在慢性的低度炎癥反應(yīng)中存在著SAA/LDL復(fù)合物，SAA/LDL復(fù)合物由SAA和脂蛋白之間的氧化相互作用衍生的。SAA/LDL復(fù)合物直接反映血管內(nèi)炎癥，不僅可以作為心血管疾病的危險(xiǎn)因素之一，而且在預(yù)測(cè)穩(wěn)定型冠狀動(dòng)脈疾病患者預(yù)后方面，SAA/LDL復(fù)合物可能是比超敏C反應(yīng)蛋白或SAA更為敏感的新指標(biāo)[32,36]。

3.3 SAA對(duì)粥樣斑塊的影響 由纖維帽和脂質(zhì)核心組成的粥樣斑塊是AS的典型病理改變。粥樣斑塊的穩(wěn)定性與粥樣斑塊的大小無關(guān)，而與纖維帽的厚薄、脂質(zhì)核心的大小以及纖維帽內(nèi)炎癥程度等有關(guān)[37]。纖維帽主要由膠原纖維和平滑肌細(xì)胞組成，其破裂可直接導(dǎo)致粥樣斑塊的破裂，繼而形成血栓，引發(fā)急性冠脈綜合征?；|(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinases，MMPs)是能降解細(xì)胞外基質(zhì)蛋白的一組酶，其在AS斑塊內(nèi)表達(dá)主要來源于巨噬細(xì)胞。MMPs通過降解纖維帽的膠原纖維等細(xì)胞外基質(zhì)，使纖維帽變薄、粥樣斑塊破裂、最終導(dǎo)致急性冠脈綜合征。李波[38]研究表明，高劑量SAA1能增加MMP-8、MMP-2和MMP-9的表達(dá)。MMP-8不僅能降解纖維帽重要組成成分，而且還具有激活其他MMPs的能力，故其在促進(jìn)AS斑塊破裂起著重要作用[39]。Seidl等[40]研究證明，SAA能上調(diào)MMP-9的表達(dá)。MMP-9是降解彈性膠原的主要物質(zhì)，不僅可以通過降解細(xì)胞外基質(zhì)促進(jìn)AS并發(fā)癥的發(fā)生，而且其可以通過促進(jìn)平滑肌細(xì)胞增殖并使平滑肌細(xì)胞中膜向內(nèi)膜遷移來加速AS的病理過程。Eilenberg等[41]研究證實(shí)，他汀類藥物通過降低中性粒細(xì)胞明膠酶相關(guān)脂蛋白和MMP-9復(fù)合物水平有助于斑塊的穩(wěn)定。Purroy等[42]研究表明MMP-10在動(dòng)脈粥樣硬化、炎癥、斑塊發(fā)展和并發(fā)癥中起作用。O′Hara等[43]對(duì)炎性滑膜組織中A-SAA誘導(dǎo)MMPs進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)局部升高的SAA誘導(dǎo)MMP-1釋放增加2.6倍，MMP-3釋放增加10.6倍。上述研究表明，SAA可通過促進(jìn)MMPs的表達(dá)從而降低AS斑塊的穩(wěn)定性，從而導(dǎo)致AS的進(jìn)展及并發(fā)癥等的發(fā)生。

綜上所述，SAA通過誘導(dǎo)炎性因子釋放加重炎性反應(yīng)；減弱HDL的逆向轉(zhuǎn)運(yùn)、抗炎、抗氧化能力；增加蛋白多糖對(duì)脂蛋白在血管壁的保留；與LDL結(jié)合形成復(fù)合物參與AS的形成；促進(jìn)MMPs表達(dá)以降低斑塊的穩(wěn)定性等機(jī)制來促進(jìn)AS的進(jìn)展以及并發(fā)癥的發(fā)生。SAA與AS的發(fā)生、發(fā)展及預(yù)后密切相關(guān)，在對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化性心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)、預(yù)后評(píng)估等方面有重要價(jià)值，還可作為治療動(dòng)脈粥樣硬化性血栓形成疾病的新靶點(diǎn)。但由于SAA作為一種敏感的炎癥標(biāo)志物，容易受到感染，腫瘤等因素的影響，特異性不夠理想。因此，將SAA與其他炎癥標(biāo)志物或心肌損傷標(biāo)志物聯(lián)合使用，可提高其臨床診斷價(jià)值，為患者帶來更大的臨床效益。