嗜酸性粒細(xì)胞在冠心病中的作用研究進(jìn)展

鄭娜 王德昭 李東寶

100050 首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京友誼醫(yī)院心臟中心

冠狀動(dòng)脈粥樣硬化是一種慢性炎癥過(guò)程，斑塊破裂伴炎癥細(xì)胞活化和血栓形成是引起急性心肌梗死(acute myocardial infarction，AMI)的最常見(jiàn)機(jī)制[1]。巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞介導(dǎo)的經(jīng)典炎癥反應(yīng)具有重要意義，然而，除了經(jīng)典的炎癥反應(yīng)外，過(guò)敏性炎癥的效應(yīng)細(xì)胞可能在冠狀動(dòng)脈斑塊進(jìn)展和不穩(wěn)定以及冠狀動(dòng)脈支架置入術(shù)后的不良反應(yīng)中發(fā)揮作用[2]。富含嗜酸性粒細(xì)胞(eosinophil，EOS)的炎癥長(zhǎng)期以來(lái)與過(guò)敏性炎癥相關(guān)。EOS表面攜帶組胺H4受體，促進(jìn)EOS對(duì)肥大細(xì)胞的趨化作用，肥大細(xì)胞是一系列可溶性炎癥介質(zhì)的主要生產(chǎn)者。EOS和肥大細(xì)胞分泌的可溶性介質(zhì)也可調(diào)節(jié)這兩種細(xì)胞在所謂的“過(guò)敏效應(yīng)單位”中的相互作用[3]。研究表明，EOS與冠心病的發(fā)病機(jī)制有關(guān)，越來(lái)越多的證據(jù)表明它們可能表現(xiàn)出促炎和促凝血的性質(zhì)[4]。EOS活化脫顆粒，導(dǎo)致存儲(chǔ)在其次級(jí)顆粒中的蛋白釋放，這些蛋白包括主要堿性蛋白(major basic protein，MBP)、嗜酸性粒細(xì)胞陽(yáng)離子蛋白(eosinophil cationic protein，ECP)、嗜酸性粒細(xì)胞衍生的神經(jīng)毒素(eosinophil-derived neurotoxin，EDN)和嗜酸性粒細(xì)胞過(guò)氧化物酶(eosinophil peroxidase，EPO)能夠產(chǎn)生活性氧，誘導(dǎo)內(nèi)皮損傷和血小板活化，這個(gè)過(guò)程有利于血栓形成，并增強(qiáng)冠狀動(dòng)脈血管收縮[5]。因此在這篇綜述中，我們討論了 EOS在冠心病中的作用。

1 EOS概述

EOS是骨髓來(lái)源的白細(xì)胞，在白細(xì)胞介素(interleukin，IL)-3、IL-5和粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子(granulocyte macrophage colony-stimulating factor，GM-CSF)的影響下，骨髓中EOS發(fā)育和成熟。IL-5是骨髓中EOS的晚期分化因子，是介導(dǎo)EOS釋放到血液中的關(guān)鍵細(xì)胞因子。雖然EOS通常小于循環(huán)血液中白細(xì)胞的5%，但在一些炎癥反應(yīng)中，外周血和組織EOS的數(shù)量均發(fā)生明顯改變。EOS能夠表達(dá)IL-10、IL-4和IL-13，并且是轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β1(transforming growth factor-β1，TGF-β1)的重要來(lái)源，這表明EOS可能能夠調(diào)節(jié)急性期和固有的炎癥反應(yīng)[6]。EOS從血液循環(huán)中募集到炎癥部位，是由許多關(guān)鍵細(xì)胞因子和趨化因子協(xié)調(diào)的復(fù)雜過(guò)程。然而，只有IL-5和EOS趨化因子家族能夠選擇性地調(diào)節(jié)EOS的運(yùn)輸。血液中EOS募集到組織中，并且導(dǎo)致預(yù)先形成和新合成的產(chǎn)物釋放，包括細(xì)胞因子、趨化因子、脂質(zhì)介質(zhì)和細(xì)胞毒性顆粒蛋白，可以增強(qiáng)和維持局部炎癥反應(yīng)，導(dǎo)致組織損傷。在健康個(gè)體中，組織EOS通常主要存在于骨髓和胃腸道中，胸腺中也可少量存在；但不存在于心臟、肺、皮膚、食道或其他組織，這些組織中EOS的存在與疾病有關(guān)，是炎癥期間EOS浸潤(rùn)的靶器官。

EOS參與多種炎癥過(guò)程，在過(guò)敏反應(yīng)、哮喘和寄生蟲(chóng)感染中發(fā)揮重要作用。這些疾病狀態(tài)的特征在于組織中EOS的募集。隨著EOS釋放其高度細(xì)胞毒性的顆粒蛋白，發(fā)生嚴(yán)重的組織損傷，促進(jìn)炎癥進(jìn)展。

此外，血液中EOS的數(shù)量表現(xiàn)為晝夜周期性波動(dòng)，這種細(xì)胞數(shù)的周期性變化是與腎上腺皮質(zhì)釋放糖皮質(zhì)激素量的晝夜波動(dòng)有關(guān)的。當(dāng)血液中皮質(zhì)激素濃度增高時(shí)，EOS數(shù)減少；反之，EOS數(shù)增加。

2 EOS與冠狀動(dòng)脈粥樣硬化進(jìn)展

炎癥在動(dòng)脈粥樣硬化過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用。不同的白細(xì)胞亞群介導(dǎo)經(jīng)典炎癥反應(yīng)，如巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞，已被證實(shí)參與動(dòng)脈粥樣硬化的形成過(guò)程[7]。然而，許多研究表明，過(guò)敏性炎癥的細(xì)胞介質(zhì)也可能在冠狀動(dòng)脈斑塊形成和進(jìn)展中發(fā)揮作用。最近，EOS引起了人們的關(guān)注，已證實(shí)它可以產(chǎn)生大量細(xì)胞毒性和促血栓形成介質(zhì)，包括ECP、MBP和EPO，可以產(chǎn)生活性氧，誘導(dǎo)內(nèi)皮損傷，促進(jìn)血小板活化和成纖維細(xì)胞的膠原釋放，可能促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化的進(jìn)展[8]。

前瞻性研究表明，EOS與動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)病機(jī)制有關(guān)。EOS趨化因子是EOS的特異性化學(xué)引誘物，其在動(dòng)脈粥樣硬化形成中的作用可能在于促進(jìn)炎癥，它在人類動(dòng)脈粥樣硬化病變中由平滑肌細(xì)胞過(guò)度表達(dá)[9]。冠心病患者外周血循環(huán)中EOS趨化因子水平高于健康對(duì)照組，并且EOS趨化因子與冠狀動(dòng)脈疾病的程度有關(guān)，表明這種趨化因子的血漿水平升高可能作為彌漫性冠狀動(dòng)脈粥樣硬化的新標(biāo)志物[10]。相應(yīng)地，EOS趨化因子基因的多態(tài)性影響EOS計(jì)數(shù)，并與較高的過(guò)敏性炎癥反應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)[11]，最近研究表明還與心肌梗死風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)。

有一些證據(jù)可能表明了EOS衍生的介質(zhì)在冠狀動(dòng)脈粥樣硬化進(jìn)展中的作用。特別是，ECP是一種含鋅、高度陽(yáng)離子蛋白質(zhì)，儲(chǔ)存在過(guò)氧化物酶陽(yáng)性和陰性的EOS顆粒中，由EOS在各種觸發(fā)因子刺激下分泌[12]。ECP可以上調(diào)細(xì)胞間粘附分子1在內(nèi)皮細(xì)胞上的表達(dá)，使單核細(xì)胞粘附在內(nèi)皮上，進(jìn)而有利于動(dòng)脈粥樣硬化形成。ECP是EOS活化的敏感標(biāo)志物，血清ECP水平升高與哮喘和其他過(guò)敏性疾病的存在和嚴(yán)重程度有關(guān)[13]。血清ECP水平升高是動(dòng)脈粥樣硬化血栓形成和動(dòng)脈粥樣硬化病變發(fā)展的重要預(yù)測(cè)因子，不過(guò)ECP水平與早期斑塊發(fā)育和生長(zhǎng)無(wú)關(guān)，這些發(fā)現(xiàn)提示了EOS對(duì)血栓形成和血管閉塞的作用[14]。此外，活化的EOS釋放干擾素α和β調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞功能，并有利于泡沫細(xì)胞形成。最后，在冠心病患者血漿中IL-5濃度顯著升高，IL-5是由EOS、肥大細(xì)胞和其他細(xì)胞類型釋放，這種細(xì)胞因子在EOS的增殖、分化、存活和活化中發(fā)揮作用，并影響動(dòng)脈粥樣硬化病變的大小。

EOS參與炎癥反應(yīng)并經(jīng)歷細(xì)胞活化過(guò)程。EOS合成并釋放生物活性介質(zhì)如白三烯C4，這是一種強(qiáng)效的血管活性炎癥分子，可誘導(dǎo)肥大細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞釋放大量血管活性物質(zhì)，包括組胺、前列腺素D2、白三烯C4和D4。這些血管活性物質(zhì)增加血管通透性和激活內(nèi)皮細(xì)胞，有利于循環(huán)低密度脂蛋白和炎癥細(xì)胞進(jìn)入動(dòng)脈內(nèi)膜[15]。

3 EOS在冠狀動(dòng)脈血栓形成中的作用

斑塊破裂伴炎癥細(xì)胞活化和血栓形成是引起AMI的最常見(jiàn)機(jī)制。在冠狀動(dòng)脈不穩(wěn)定的發(fā)病機(jī)制中，經(jīng)典炎癥細(xì)胞，如巨噬細(xì)胞、淋巴細(xì)胞和中性粒細(xì)胞得到了廣泛研究[16]。但最近一些研究表明，至少在一部分患者中，過(guò)敏性炎癥反應(yīng)的細(xì)胞介質(zhì)，特別是EOS也可能發(fā)揮致病作用。EOS脫顆?？赡芘cAMI發(fā)病機(jī)制有關(guān)，尤其是EOS可能促進(jìn)血栓形成和生長(zhǎng)。

EOS可能有助于血栓形成，在過(guò)去的幾十年里，提出了EOS在血液凝固和血栓形成中的可能作用。在嗜酸性粒細(xì)胞增多綜合征(hypereosinophilic syndrome，HES)的患者中證實(shí)了EOS與血栓形成風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)。據(jù)報(bào)道，1/4～1/2的HES患者發(fā)生血栓栓塞事件[17]。實(shí)際上，EOS顆粒蛋白，尤其是ECP，已被證實(shí)可通過(guò)抑制血栓調(diào)節(jié)蛋白的功能來(lái)激活血小板并促進(jìn)血栓形成[18]?；罨腅OS釋放有效的過(guò)氧化物酶產(chǎn)物，可在內(nèi)皮細(xì)胞中誘導(dǎo)促炎和促血栓形成狀態(tài)。此外，凝血因子可能被EOS的顆粒蛋白激活。EOS在血栓形成的起始起重要作用，與血小板共同粘附在受損的血管壁上。近期Uderhardt等[14]研究發(fā)現(xiàn)，EOS活化標(biāo)志物ECP的升高預(yù)示著心血管事件的發(fā)生，同時(shí)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)表明，EOS發(fā)揮強(qiáng)烈的內(nèi)源性凝血酶生成能力而促進(jìn)血管內(nèi)血栓形成和生長(zhǎng)，這依賴于其同時(shí)表達(dá)的組織因子(tissue factor，TF)和提供富含12/15-脂氧合酶(12/15-lipoxygenase，12/15-LO)衍生的氧化磷脂的促凝血磷脂表面；表明EOS具備了用于啟動(dòng)血漿凝固所必需的關(guān)鍵成分，包括內(nèi)源性組織因子和促凝血磷脂，12/15-LO介導(dǎo)的促凝血氧化磷脂的形成對(duì)EOS產(chǎn)生凝血酶的潛能起著重要作用。

研究發(fā)現(xiàn)，多達(dá)1/3的嗜酸性肉芽腫伴多血管炎的患者和多達(dá)1/2的HES患者有心血管血栓形成表現(xiàn)。Sakai等[19]對(duì)165例AMI患者冠狀動(dòng)脈抽吸血栓進(jìn)行組織病理學(xué)檢測(cè)，并在106例患者血栓標(biāo)本中發(fā)現(xiàn)有EOS浸潤(rùn)，顯示在最大的紅色血栓中觀察到EOS浸潤(rùn)最多。近期Jiang等[20]在AMI患者冠狀動(dòng)脈血栓中亦觀察到EOS浸潤(rùn)，且與心絞痛患者相比，AMI患者的EOS水平降低，進(jìn)一步的研究表明，EOS降低提示嚴(yán)重的心肌損傷，這是由明顯的血栓形成引起的。

4 EOS在冠心病支架置入術(shù)后不良反應(yīng)中的作用

除了技術(shù)和機(jī)械因素外，支架置入后的炎癥反應(yīng)在支架內(nèi)再狹窄(in-stent restenosis，ISR)和支架血栓形成(stent thrombosis，ST)中起重要作用。事實(shí)上，實(shí)驗(yàn)研究表明局部和全身炎癥可能促進(jìn)新生內(nèi)膜增殖，這是ISR發(fā)病的主要機(jī)制。此外，一些證據(jù)表明炎癥在ST的發(fā)病機(jī)制中也有一定的作用。金屬支架和聚合物可促進(jìn)過(guò)敏性炎癥效應(yīng)細(xì)胞的局部募集和激活。裸金屬支架治療的患者ISR組織中有EOS浸潤(rùn)在支架周?chē)?，但球囊后再狹窄組織中很少有EOS浸潤(rùn)。組織病理學(xué)研究顯示，藥物洗脫支架比裸金屬支架的EOS浸潤(rùn)濃度更高，這表明與裸金屬支架相關(guān)的ISR相比，由過(guò)敏介導(dǎo)的炎癥在藥物洗脫支架相關(guān)的ISR中發(fā)揮更大的作用[21]。同時(shí)研究證實(shí)，ECP是一種敏感的過(guò)敏性炎癥標(biāo)志物，較高的血清ECP水平與置入藥物洗脫支架和裸金屬支架患者的預(yù)后不良有關(guān)[22]。與ISR一樣，EOS也可能在ST中發(fā)揮作用。實(shí)際上，EOS浸潤(rùn)可引起冠狀動(dòng)脈炎，支架周?chē)M織壞死和侵蝕，導(dǎo)致血管重構(gòu)，伴有動(dòng)脈瘤擴(kuò)張和繼發(fā)支架異位和局部血栓形成[23]。此外，如上所述，EOS可直接刺激凝血途徑并促進(jìn)血小板活化。Joner等[24]報(bào)道了40例第一代藥物洗脫支架置入后死亡患者的尸檢結(jié)果，顯示局部超敏反應(yīng)的存在是晚期ST發(fā)生的危險(xiǎn)因素，超敏反應(yīng)被定義為在尸檢時(shí)有組織學(xué)證據(jù)表明EOS反應(yīng)局限于支架區(qū)域。Cook等[25]的一項(xiàng)初步研究表明，與其他心肌梗死原因相比，在晚期藥物洗脫支架ST中，EOS浸潤(rùn)更為常見(jiàn)。相比之下，Riegger等[26]最近的一項(xiàng)研究顯示，與ST相比，在自發(fā)性心肌梗死患者收集的血栓中具有相似數(shù)量的EOS；然而，在不同類型的藥物洗脫支架中，西羅莫司和依維莫司洗脫支架抽吸物中發(fā)現(xiàn)的EOS明顯多于紫杉醇和佐他莫司洗脫支架。

5 EOS在冠狀動(dòng)脈痙攣中的作用

Kounis綜合征是多種過(guò)敏介質(zhì)引起的過(guò)敏反應(yīng)，激活肥大細(xì)胞和EOS，釋放組胺，誘導(dǎo)冠狀動(dòng)脈痙攣、粥樣硬化斑塊破裂和血栓形成，從而導(dǎo)致急性冠狀動(dòng)脈綜合征。Kounis綜合征最常見(jiàn)的誘因是抗生素，其次是蚊蟲(chóng)叮咬。肥大細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞表面的抗原-抗體反應(yīng)觸發(fā)的肥大細(xì)胞脫顆粒和炎癥介質(zhì)釋放是最重要的潛在致病機(jī)制。Kounis綜合征有三種類型，在Ⅰ型(最常見(jiàn)，72.6%)中，急性冠狀動(dòng)脈綜合征是由于炎癥介質(zhì)的釋放引起冠狀動(dòng)脈痙攣的結(jié)果；在Ⅱ型(22.3%)中，炎癥介質(zhì)的釋放引起冠狀動(dòng)脈痙攣以及冠狀動(dòng)脈斑塊侵蝕或破裂；Ⅲ型(5.1%)是由于EOS和肥大細(xì)胞浸潤(rùn)導(dǎo)致冠狀動(dòng)脈ST。Gunawardena等[27]報(bào)道的Ⅰ型Kounis綜合征患者外周血EOS顯著升高，考慮其可能機(jī)制為過(guò)敏介質(zhì)引起EOS增加，EOS顆粒蛋白如主要堿性蛋白、陽(yáng)離子蛋白等不僅損傷冠狀動(dòng)脈內(nèi)膜，而且可誘導(dǎo)肥大細(xì)胞脫顆粒，釋放組胺，導(dǎo)致冠狀動(dòng)脈痙攣。

6 EOS與AMI預(yù)后相關(guān)

外周血循環(huán)EOS計(jì)數(shù)減少或完全消失是絕大多數(shù)AMI的早期階段特征，EOS減少的持續(xù)時(shí)間與疾病的臨床過(guò)程存在相關(guān)性。EOS參與冠狀動(dòng)脈血栓形成，可能部分解釋了EOS從循環(huán)中大量流失。此外，可能的機(jī)制還包括由AMI的急性應(yīng)激反應(yīng)引起的皮質(zhì)醇濃度增加，這可能降低了外周血EOS計(jì)數(shù)[28]。在AMI患者中，高皮質(zhì)醇濃度與預(yù)后不良有關(guān)。皮質(zhì)醇的血清濃度可預(yù)測(cè)梗死面積和患者死亡率。對(duì)AMI的反應(yīng)，大多數(shù)EOS傾向于遷移到組織，如脾臟、淋巴結(jié)、腹膜、胃腸道、胸腺、乳腺和子宮，可能機(jī)制為外周血EOS在AMI急性期由于皮質(zhì)醇分泌增加遷移至冠狀動(dòng)脈血栓、梗死心肌或其他器官。

研究發(fā)現(xiàn)，ST段抬高心肌梗死(ST-segment-elevation myocardial infarction，STEMI)患者血運(yùn)重建后，EOS計(jì)數(shù)急劇下降，其下降越明顯，心臟磁共振檢測(cè)的水腫、微血管阻塞和梗死面積越大，結(jié)構(gòu)性心肌損傷越嚴(yán)重，并且在隨訪期間心臟事件(死亡、再梗死或心力衰竭)發(fā)生率也越高[29]。在心臟損傷更嚴(yán)重的區(qū)域中EOS浸潤(rùn)顯著增多，可能引起局部失調(diào)的炎癥反應(yīng)，從而導(dǎo)致更嚴(yán)重的心肌損傷。此外，入院后24 h的EOS與白細(xì)胞計(jì)數(shù)比率減低是經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入治療(percutaneous coronary intervention，PCI)的AMI患者發(fā)生心血管不良事件的獨(dú)立預(yù)測(cè)因素。Toor等[30]的前瞻性研究表明，EOS計(jì)數(shù)是PCI術(shù)后全因死亡風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測(cè)指標(biāo)，EOS計(jì)數(shù)減少與PCI術(shù)后6個(gè)月死亡風(fēng)險(xiǎn)增加相關(guān)。這可能是由于EOS浸潤(rùn)支架置入部位，并釋放大量可能增加血小板活化和聚集的介質(zhì)，血栓形成的風(fēng)險(xiǎn)增加。Shiyovich等[31]研究發(fā)現(xiàn)，AMI患者入院后外周血EOS計(jì)數(shù)增加與1年死亡風(fēng)險(xiǎn)降低相關(guān)，且發(fā)現(xiàn)EOS計(jì)數(shù)與AMI后長(zhǎng)期死亡呈非線性U型相關(guān)。這些研究之間的差異可能是由于研究方法或隊(duì)列的不同導(dǎo)致的?？傊?，與最新研究結(jié)果一致，EOS減少是AMI患者臨床結(jié)果的不良標(biāo)志物。

綜上所述，EOS的存在代表過(guò)敏性炎癥，EOS在冠心病中的相關(guān)作用值得進(jìn)一步研究。特別是了解在冠心病背景下EOS的募集和活化過(guò)程中涉及的特定途徑，有可能揭示新的重要治療靶點(diǎn)。

利益沖突：無(wú)