單核/巨噬細(xì)胞與
一、單核/巨噬細(xì)胞與AS
Ross等提出:AS形成重要的始動環(huán)節(jié)是內(nèi)皮細(xì)胞損傷,“損傷”的定義不僅包括形態(tài)學(xué)上可見的變化,而且包括功能及代謝的變化。內(nèi)皮損傷處有單核/巨噬細(xì)胞及LDL的聚積。實驗發(fā)現(xiàn),損傷部位常有細(xì)胞間黏附分子、血管細(xì)胞黏附分子及P-選擇素的過度表達(dá)。單核細(xì)胞通過其表面分子與內(nèi)皮細(xì)胞上相關(guān)受體結(jié)合,如細(xì)胞間黏附分子-1、α4整合素、血管細(xì)胞黏附分子-1或P-選擇素,隨后在單核細(xì)胞趨化因子及其他趨化蛋白作用下遷入動脈內(nèi)壁。LDL可以直接遷入動脈壁,該過程呈LDL依賴性且無須受體介導(dǎo)。
1.單核細(xì)胞源性巨噬泡沫細(xì)胞的功能 單核細(xì)胞遷入動脈內(nèi)膜后分化形成巨噬細(xì)胞。巨噬細(xì)胞有很強(qiáng)的氧化能力,促使遷入動脈壁的LDL氧化,形成oxLDL。oxLDL被巨噬細(xì)胞表面的清道夫受體或其家族中的其他成員識別,這些受體的表達(dá)不受細(xì)胞內(nèi)膽固醇水平抑制,使得脂質(zhì)在巨噬細(xì)胞內(nèi)大量蓄積,巨噬細(xì)胞遂轉(zhuǎn)變成富含膽固醇的泡沫細(xì)胞。
脂紋中的巨噬細(xì)胞除形態(tài)學(xué)變化外,還有許多功能變化,例如合成大量載脂蛋白E及細(xì)胞因子。AS斑塊原位雜交分析表明,巨噬細(xì)胞內(nèi)含有編碼TF、Apo-E、TGF-β與TNF的mRNA。這些因子作為炎癥及免疫反應(yīng)的介質(zhì),以自分泌或旁分泌方式參與白細(xì)胞、EC及SMC間的信息傳遞。由病變區(qū)巨噬細(xì)胞合成的細(xì)胞因子介導(dǎo)的細(xì)胞間信息傳遞可能在AS形成過程中控制著該部位細(xì)胞的主要功能,而病變區(qū)巨噬細(xì)胞的許多功能又是由單核細(xì)胞克隆刺激因子(M-CSF)來調(diào)節(jié)。AS斑塊區(qū)M-CSF含量高于正常動脈組織。缺乏M-CSF的小鼠經(jīng)高脂飲食喂養(yǎng)后,血中膽固醇水平高于對照組,但AS病變依然減少。因此,M-CSF可能影響AS的發(fā)展。
2.單核/巨噬細(xì)胞與AS中的脂質(zhì)形成和細(xì)胞死亡的機(jī)制 進(jìn)入內(nèi)皮下的單核細(xì)胞,以及其后分化的巨噬細(xì)胞,在吞噬LDL后形成AS脂肪條紋。脂肪條紋是否發(fā)展為粥樣斑塊是決定AS臨床發(fā)病的關(guān)鍵步驟。病變區(qū)的oxLDL具有細(xì)胞毒性,可引起平滑肌細(xì)胞、巨噬細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞損傷,甚至死亡。
AS斑塊的中心部分為脂質(zhì),一般認(rèn)為是由泡沫細(xì)胞死亡后,其胞質(zhì)內(nèi)的脂質(zhì)釋放出來形成的。巨噬細(xì)胞死亡會急劇增加脂質(zhì)池內(nèi)脂質(zhì)的含量。免疫組化分析表明,在纖維斑塊形成的早期就有LDL、LP(a)及HDL沉積在病變區(qū)的細(xì)胞外,說明脂質(zhì)池內(nèi)的脂質(zhì)也可能直接來源于血漿脂蛋白的脂質(zhì)。脂質(zhì)池內(nèi)還含有細(xì)胞碎屑,是由細(xì)胞死亡而來。
AS斑塊內(nèi)的細(xì)胞死亡以凋亡為主,也有少量壞死。不管是凋亡還是壞死都可促進(jìn)脂質(zhì)池增大。細(xì)胞大量凋亡和某些蛋白水解酶的增加使AS斑塊表面的纖維帽易于破裂,是急性冠狀動脈綜合征發(fā)病的主要原因。誘發(fā)病變區(qū)細(xì)胞凋亡的因素有TNF-α、IL-1β與IFN-γ。斑塊內(nèi)巨噬細(xì)胞可以合成IL-1β與TNF,還能將抗原呈遞給T淋巴細(xì)胞,使其合成IFN-γ,所有這些細(xì)胞因子協(xié)同作用誘導(dǎo)鄰近的SMC凋亡。
3.巨噬細(xì)胞與AS斑塊破裂 AS斑塊纖維帽的完整性及其對破裂的抵抗力主要靠細(xì)胞外基質(zhì)來維持,尤其是基質(zhì)中的膠原纖維。膠原纖維主要由SMC合成,由巨噬細(xì)胞降解。AS斑塊中的巨噬細(xì)胞能大量表達(dá)基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs),從而降解細(xì)胞外基質(zhì)中幾乎所有的組分。MMPs是以酶原形式分泌的,在細(xì)胞外活化后才具有降解細(xì)胞外基質(zhì)的作用。
AS斑塊內(nèi)巨噬細(xì)胞源性蛋白酶的活性往往要大于其抑制劑(如金屬蛋白酶組織抑制劑)的活性。免疫組化分析表明,部分斑塊內(nèi)有MMP-1抑制物的表達(dá),但絕大多數(shù)富含巨噬細(xì)胞及IL-8的斑塊內(nèi)卻無該抑制物的表達(dá),說明IL-8可能有抑制MMPs抑制物的表達(dá)作用。由于斑塊內(nèi)巨噬細(xì)胞合成IL-8的能力較正常動脈壁強(qiáng),故使得病變區(qū)MMPs與金屬蛋白酶組織抑制劑失去平衡,金屬蛋白酶組織抑制劑含量減少,而有活性的MMPs相對增多,從而使AS斑塊的不穩(wěn)定性增加。
概括起來,巨噬細(xì)胞在AS發(fā)展過程中的作用主要有:①通過清道夫受體攝取oxLDL;②釋放自由基;③合成具有生物活性的脂類物質(zhì);④合成補(bǔ)體;⑤合成凝血因子;⑥分泌蛋白酶及其抑制物;⑦分泌細(xì)胞因子和趨化因子;⑧吞噬凋亡細(xì)胞。
此外,巨噬細(xì)胞對AS的發(fā)展也有抑制的一面,主要表現(xiàn)在:①巨噬細(xì)胞在吞噬膽固醇酯后可以離開斑塊;②巨噬細(xì)胞吞噬oxLDL和膽固醇酯可以保護(hù)平滑肌細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞;③斑塊中的巨噬細(xì)胞能夠產(chǎn)生ApoE,后者抑制ICAM-1與VCAM-1的過表達(dá)。
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