單核細(xì)胞亞型在動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病中的研究進(jìn)展

梁賓 鄭芳

武漢大學(xué)中南醫(yī)院檢驗(yàn)科 湖北 武漢 430071

動(dòng)脈粥樣硬化是冠狀動(dòng)脈疾病和腦血管疾病發(fā)生的基礎(chǔ)，這些疾病包括心肌梗死、心力衰竭、腦卒中等。動(dòng)脈粥樣硬化是一種血管壁慢性炎癥性疾病，涉及固有免疫和適應(yīng)性免疫的炎癥機(jī)制。單核細(xì)胞作為免疫系統(tǒng)的重要組成部分，參與了動(dòng)脈粥樣硬化的炎癥反應(yīng)過(guò)程，在動(dòng)脈粥樣硬化性疾病的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用。最近，單核細(xì)胞亞型在動(dòng)脈粥樣硬化中的作用逐漸引起研究者的重視。

1 單核細(xì)胞介導(dǎo)ASCVD的發(fā)生

動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病（arteriosclerotic cardiovascular disease，ASCVD）是全世界心血管疾病的主要死亡原因［1］，它是一種以脂質(zhì)累積、纖維增生、慢性炎癥和血管壁免疫紊亂為特征的進(jìn)行性血管疾病，隨著動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的發(fā)展，斑塊破裂會(huì)引起缺血性卒中、心肌梗死等急性心腦血管疾?。?］。單核細(xì)胞是動(dòng)脈粥樣硬化和心血管疾病發(fā)病機(jī)理的關(guān)鍵因素［3］。動(dòng)脈粥樣硬化斑塊形成的炎癥過(guò)程主要與單核細(xì)胞和單核細(xì)胞來(lái)源的巨噬細(xì)胞的募集和活化有關(guān)。血管內(nèi)皮受損時(shí)，內(nèi)皮細(xì)胞高表達(dá)黏附分子并開(kāi)始分泌趨化因子［4，5］，血液中的單核細(xì)胞被激活并遷移黏附于活化的血管內(nèi)皮，單核細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞表面的黏附分子結(jié)合后經(jīng)內(nèi)皮間隙浸潤(rùn)至內(nèi)皮下并分化為巨噬細(xì)胞，巨噬細(xì)胞通過(guò)清道夫受體攝取氧化型低密度脂蛋白（oxidized low density lipoprotein，ox-LDL）和其他脂質(zhì)，形成泡沫細(xì)胞［6，7］，泡沫細(xì)胞和血管平滑肌細(xì)胞共同形成纖維帽，形成動(dòng)脈粥樣硬化斑塊。因此，外周血中的單核細(xì)胞作為巨噬細(xì)胞及泡沫細(xì)胞的起源，在動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的形成、發(fā)展等階段發(fā)揮至關(guān)重要的作用。

2 單核細(xì)胞分型及功能

單核細(xì)胞是來(lái)源于骨髓前體的免疫細(xì)胞，參與固有免疫調(diào)節(jié)，在免疫監(jiān)視、炎癥反應(yīng)等發(fā)揮重要作用［8，9］。根據(jù)細(xì)胞表面分子CD14和CD16的表達(dá)不同，可在人外周血中分離鑒定出三種不同的單核細(xì)胞亞型：經(jīng)典型單核細(xì)胞（CD14CD16-）、非經(jīng)典型單核細(xì)胞（CD14+CD16）和中間型單核細(xì)胞（CD14CD16+）［4］。三種細(xì)胞亞群的表型和功能各具特點(diǎn)。

2.1 經(jīng)典型單核細(xì)胞經(jīng)典型單核細(xì)胞是單核細(xì)胞亞群中最大的群體，占健康個(gè)體單核細(xì)胞總數(shù)的85%～90%，高表達(dá) 趨 化 因 子 受體 1（CXC-chemokine receptor 1，CXCR1）、趨化因子受體2（CXC-chemokine receptor 2，CXCR2）和CC趨化 因 子 受 體2（C-C chemokine receptors 2，CCR2）［10］。經(jīng)典型單核細(xì)胞高表達(dá)與吞噬作用相關(guān)的基因，如CD93、CD64、CD36、CD32、CD14、纖維膠凝蛋白1（ficolin-1，F(xiàn)CN1）和信號(hào)調(diào)節(jié)蛋白（signal regulatory protein alpha，SIRPA），這表明它們有較強(qiáng)的吞噬能力，可能在固有免疫防御機(jī)制中發(fā)揮重要作用［11-13］。經(jīng)典型單核細(xì)胞中富含與血管生成、傷口愈合和凝血相關(guān)的基因，它們有可能在組織修復(fù)中發(fā)揮重要作用［12，14］。除此以外，經(jīng)典型單核細(xì)胞還高表達(dá)促炎介質(zhì)S100鈣結(jié)合蛋白A 12（S100 calcium binding protein A 12，S100A 12），S100鈣結(jié)合蛋白A 8（S100 calcium binding protein A 8，S100A 8）和S100鈣結(jié)合蛋白A 9（S100 calcium binding protein A 9，S100A 9），能夠?qū)Χ喾N外部信號(hào)做出反應(yīng)，介導(dǎo)組織修復(fù)、發(fā)揮免疫功能［12］。在脂多糖刺激下，經(jīng)典型單核細(xì)胞分泌大量的粒細(xì)胞集落刺激因子（granulocyte colony-stimulating factor，G-CSF）和白細(xì)胞介素6（interleukin 6，IL-6）［12］。

2.2 非經(jīng)典型單核細(xì)胞非經(jīng)典型單核細(xì)胞占單核細(xì)胞總數(shù)的10%左右，非經(jīng)典型細(xì)胞具有巡邏的特性。體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)非經(jīng)典單核細(xì)胞可以通過(guò)其伸展的片狀偽足爬行移動(dòng)［15，16］，可能參與到免疫監(jiān)視過(guò)程。非經(jīng)典型單核細(xì)胞高表達(dá)與細(xì)胞骨架重排相關(guān)的基因Rho GTP酶（Rho GTPase）、Ras同源基因家族成員C（Rashomolog gene family，member C，RhoC）、Ras同源基因家族成員F（Rashomolog gene family，member C，RhoF）等［12］，一旦有血管炎癥或受損的跡象，它們能迅速遷移到相應(yīng)部位。非經(jīng)典單核細(xì)胞還可以修復(fù)動(dòng)脈粥樣硬化疾病中的脈管系統(tǒng)或清除血液中的脂質(zhì)［17］。

2.3 中間型單核細(xì)胞中間型單核細(xì)胞約占單核細(xì)胞總數(shù)的5%。據(jù)報(bào)道，CXC3趨化因子受體1（C-X3-C motif chemokine receptor 1，CX3CR1）和CCR2與單核細(xì)胞的募集、活化、組織浸潤(rùn)和靶器官損傷相關(guān)［18，19］。中間型單核細(xì)胞可以同時(shí)表達(dá)大量CX3CR1和CCR2［10］，可快速募集至炎癥部位，參與炎癥反應(yīng)。與經(jīng)典型單核細(xì)胞相比，中間型單核細(xì)胞具有更強(qiáng)的跨內(nèi)皮遷移、吞噬作用和活性氧生成能力［13］。研究表明，中間型單核細(xì)胞高表達(dá)MHC-Ⅱ類(lèi)分子（HLA-DR），具有較強(qiáng)的刺激CD4+T淋巴細(xì)胞增殖的能力［12］。中間型單核細(xì)胞在受到外界刺激后高表達(dá)Toll樣受體2（toll like receptor 2，TLR2）和Toll樣受體4（toll like receptor 4，TLR4）［11，20］，識(shí)別相應(yīng)的病原體相關(guān)分子模式，具有較高的反應(yīng)活性。

3 單核細(xì)胞亞群與ASCVD

越來(lái)越多的證據(jù)表明循環(huán)單核細(xì)胞與心血管事件的較高風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)［21］。研究發(fā)現(xiàn)，CD16+單核細(xì)胞的數(shù)量與傳統(tǒng)心血管危險(xiǎn)因素如體質(zhì)量指數(shù)（BMI）、糖尿病等呈正相關(guān)［22］。多種ASCVD患者的循環(huán)中間型單核細(xì)胞比例升高，如不穩(wěn)定性心絞痛［23，24］、急性心肌梗死［24-26］、周?chē)鷦?dòng)脈閉塞性疾病［27］。此外，在彌漫性動(dòng)脈粥樣硬化患者中，中間型單核細(xì)胞的單核細(xì)胞-血小板聚集增加［28］，提示中間型單核細(xì)胞可能是動(dòng)脈粥樣硬化性疾病的生物標(biāo)志物。

Zhuang等［24］發(fā)現(xiàn)升高的中間型單核細(xì)胞和降低的非經(jīng)典型單核細(xì)胞與冠狀動(dòng)脈斑塊的形成和進(jìn)展相關(guān)，而經(jīng)典型單核細(xì)胞與易損斑塊特征無(wú)關(guān)。除此之外，他們還發(fā)現(xiàn)中間型單核細(xì)胞亞群的絕對(duì)數(shù)量與纖維帽厚度成反比，與脂質(zhì)核弧成正比。然而在最近的一項(xiàng)納入175名頸動(dòng)脈狹窄患者的研究中，未發(fā)現(xiàn)循環(huán)單核細(xì)胞的總數(shù)與斑塊易損性特征的相關(guān)性，循環(huán)單核細(xì)胞亞型與斑塊表型也沒(méi)有明顯相關(guān)性，在隨訪3年后，單核細(xì)胞亞群與主要不良心血管事件的發(fā)生也無(wú)關(guān)［29］。在另一項(xiàng)針對(duì)頸動(dòng)脈和全身動(dòng)脈粥樣硬化患者的研究中，與沒(méi)有斑塊內(nèi)新血管形成的患者相比，有新血管形成的患者的經(jīng)典型單核細(xì)胞水平更高［30］。然而，在另一項(xiàng)研究中卻獲得了相反的結(jié)果，與沒(méi)有新生血管形成的患者相比，有頸動(dòng)脈斑塊新生血管形成患者的循環(huán)經(jīng)典型單核細(xì)胞水平比較低［31］。造成這些研究結(jié)論不一致的原因可能是研究對(duì)象的差異以及探究斑塊內(nèi)血管形成使用的技術(shù)不同，因此，經(jīng)典型單核細(xì)胞與斑塊新血管形成之間的確切關(guān)系仍有待進(jìn)一步研究。有研究顯示，動(dòng)脈粥樣硬化患者的循環(huán)經(jīng)典型單核細(xì)胞與頸動(dòng)脈斑塊易損程度相關(guān)［32］，而另一項(xiàng)研究指出中間型單核細(xì)胞的數(shù)量與動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的易損性相關(guān)［33］。

對(duì)于單核細(xì)胞在動(dòng)脈粥樣硬化性疾病預(yù)后的證據(jù)尚未統(tǒng)一。一些研究表明，在冠狀動(dòng)脈疾病患者中，單核細(xì)胞沒(méi)有展現(xiàn)出對(duì)疾病預(yù)后的價(jià)值［29，34］，但也有研究表明單核細(xì)胞計(jì)數(shù)增高是心血管事件發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子［21］。單核細(xì)胞亞型在動(dòng)脈粥樣硬化性疾病的預(yù)后中可能發(fā)揮作用。研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)典型和中間型單核細(xì)胞可以預(yù)測(cè)未來(lái)心血管事件發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)［35-37］。在患有慢性腎臟疾病的患者中，中間型單核細(xì)胞可以獨(dú)立預(yù)測(cè)心血管事件的發(fā)生［38］，而經(jīng)典型單核細(xì)胞被證明可預(yù)測(cè)一般人群的心血管事件［39］。但是，后者的研究存在樣本上的局限性，因?yàn)槭褂昧死鋬龅难簶颖具M(jìn)行單核細(xì)胞亞群分離計(jì)數(shù)。迄今為止，對(duì)951名冠心病患者單核細(xì)胞亞群分布作為預(yù)后預(yù)測(cè)因子的前瞻性研究規(guī)模最大，該研究確定了中間型單核細(xì)胞亞群是心血管事件的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子［35］。

一項(xiàng)針對(duì)130例行擇期冠狀動(dòng)脈搭橋術(shù)患者的研究指出，循環(huán)非經(jīng)典單核細(xì)胞升高與內(nèi)皮功能障礙和血管氧化應(yīng)激相關(guān)，非經(jīng)典和經(jīng)典單核細(xì)胞頻率可以作為獨(dú)立于動(dòng)脈粥樣硬化主要危險(xiǎn)因素的內(nèi)皮功能障礙的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子［40］。另外，動(dòng)脈粥樣硬化疾病的危險(xiǎn)因素可能會(huì)對(duì)單核細(xì)胞亞群產(chǎn)生影響。非經(jīng)典型單核細(xì)胞和中間型單核細(xì)胞在健康肥胖人群的血液循環(huán)中均增加［41］，提示疾病的某些危險(xiǎn)因素可能差異地影響特定的單核細(xì)胞亞群。因此，將單核細(xì)胞亞群用作生物標(biāo)記物時(shí)應(yīng)謹(jǐn)慎評(píng)估，并要將個(gè)體危險(xiǎn)因素納入考慮。

4 總結(jié)與展望

盡管單核細(xì)胞對(duì)血管炎癥和動(dòng)脈粥樣硬化的重要性已經(jīng)被廣泛研究，但單核細(xì)胞亞群在動(dòng)脈粥樣硬化中發(fā)揮作用的研究證據(jù)仍不一致，有關(guān)循環(huán)單核細(xì)胞在動(dòng)脈粥樣硬化性疾病中預(yù)后價(jià)值的現(xiàn)有數(shù)據(jù)尚無(wú)定論，循環(huán)單核細(xì)胞亞群與動(dòng)脈粥樣硬化斑塊易損性之間的關(guān)聯(lián)還需進(jìn)一步研究，不同單核細(xì)胞亞群在動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生發(fā)展過(guò)程中的作用機(jī)制仍需深入探索。值得注意的是，最近的一項(xiàng)研究提出，除了使用CD14和CD16外，聯(lián)合CD16、CCR2、CD36、HLA-DR等其他34個(gè)表面分子運(yùn)用流式細(xì)胞儀和可視化交互隨機(jī)鄰接嵌入（visual interactive stochastic neighbor-embedding，viSNE）算法可以更準(zhǔn)確地分類(lèi)單核細(xì)胞亞群［42］，這可能有助于更好地探索單核細(xì)胞亞群在心血管疾病中的作用，為制定更好的動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病治療方案提供思路。