董瑞紅 劉劍剛 王承龍

綜 述

白介素-8和白介素-10在動脈粥樣硬化斑塊形成中的相互作用

董瑞紅 劉劍剛 王承龍

動脈粥樣硬化；心肌損傷；巨噬細胞；白細胞介素-8；白細胞介素-10

近年來病理學研究已證實，急性冠脈綜合征（acute coronary syndrome，ACS）的急性心肌缺血事件不僅是由于動脈粥樣硬化（AS）的發(fā)展，更重要的是冠狀動脈內不穩(wěn)定斑塊的存在，繼而發(fā)生了痙攣、破裂、出血和血栓形成。急性心肌梗死（acute myocardial infarction，AMI）可以引起炎癥反應的各個表現，其主要表現為中性粒細胞的積聚、黏附及浸潤，活化的巨噬細胞（Macrophages，mΦ）產生大量細胞因子、生長因子、某些蛋白酶及反應性氧化自由基，后者能進一步氧化低密度脂蛋白分子，形成氧化修飾低密度脂蛋白而損傷內皮。

白細胞介素-8（interleukin-8，IL-8）又稱為趨化因子，是巨噬細胞和上皮細胞等分泌的細胞因子，對中性粒細胞具有趨化作用，在冠心病中起著炎癥反應的調節(jié)作用。白細胞介素-10（interleukin-10，IL-10）是一種多功能負性調節(jié)因子，主要由Th2細胞、活化的B細胞、單核細胞、巨噬細胞產生。IL-10在心血管疾病中的作用是復雜甚至矛盾的，細胞因子的局部微環(huán)境可能影響其作用的發(fā)揮。本文主要對IL-8、IL-10在動脈粥樣硬化斑塊及急性冠脈綜合征中的變化及相互作用進行綜述，進一步探討將有助于對心血管疾病發(fā)病機理和診斷治療的研究。

1 巨噬細胞在AS斑塊及心肌損傷中的作用

巨噬細胞源自單核細胞，兩者皆為吞噬細胞，參與先天性免疫和細胞免疫。巨噬細胞具有復雜的異質性和功能的多樣性，根據激活后巨噬細胞的功能大致將其分為兩類：經典激活的巨噬細胞（簡稱為M1型）及替代激活的巨噬細胞（簡稱為M2型）[1]。體外研究實驗顯示，巨噬細胞M1型可分別被脂多糖及干擾素-γ（IFN-γ）促進轉化，而巨噬細胞M2型可被白細胞介素-4（IL-4）刺激轉化[2]。M1型細胞促進炎癥反應的進行，對細胞內感染的病原體有殺傷作用。M2型細胞釋放抗炎性細胞因子諸如 IL-10、轉化生長因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β）等參與傷口愈合、血管新生和免疫抑制。巨噬細胞的亞型可以在微環(huán)境改變的刺激下實現相互之間轉變[3]。有報道認為，應用1-磷酸-鞘氨醇能誘導AS斑塊中巨噬細胞替代活化進而抑制促炎性細胞因子的表達[4]。Khallou-Laschet等[5]研究報道，在ApoE基因敲除小鼠動脈粥樣模型中，晚期AS病變中可見大量的M2型向M1型巨噬細胞轉變，如果抑制M2型向M1型轉變，增加病變中M2型巨噬細胞數量，進而抑制免疫應答，減少炎癥反應，可能是減緩AS病變進程的重要靶點。Yakeu等[6]研究也顯示，單核巨噬細胞的替代活化可以顯著減少促炎性細胞因子諸如白細胞介素-6（interleukin-6，IL-6）、單核細胞趨化蛋白-1(monocyte chemotactic protein 1，MCP-1）、腫瘤壞死因子-α（Tumor Necrosis Factor，TNF-α）的表達[7]。以上結果均表明，巨噬細胞替代性活化可能是抑制AS炎癥反應的重要靶點，也是減緩或逆轉AS斑塊的決定性因素。

2 IL-8和IL-10在AS斑塊及心肌損傷中的調節(jié)作用

2.1 在AS斑塊內血管新生中的相互作用 血管新生通常是指在已有的血管基礎上以芽生或非芽生的形式生成新血管的過程，與血管內皮細胞遷移和增殖相關。正常情況下血管生成的誘導劑與抑制劑處于平衡狀態(tài)，一旦平衡被打破，就會激活血管系統發(fā)芽長出新生血管或抑制血管系統使血管退化[8]。有報道，斑塊內血管新生的多少與斑塊的穩(wěn)定性及臨床病情有關。斑塊內新生血管由于正常基質的支撐并且發(fā)育不良，常致形狀欠規(guī)整，分布不均勻，增加了脆性及易損性，容易破裂出血，引發(fā)心血管急性事件[9]。而IL-8和IL-10在斑塊內血管新生方面起到了不同的調節(jié)作用。有報道[10]顯示，iNKT細胞的活化能夠促使內皮細胞遷移及斑塊內血管的新生，而IL-8在這個過程中發(fā)揮著不可替代的作用，上調CXCR2及活化FAK和Src酶，后者是血管新生的必要條件。Simonini等[11]的研究發(fā)現，在定向冠狀動脈斑塊旋切術后的斑塊組織中，IL-8能促進組織內血管新生，但是中和IL-8后，斑塊組織血管新生會受到抑制。另外在最近的子宮內膜癌的研究[12]中發(fā)現，IL-8通過激活其受體CXCR1及CXCR2的表達，調節(jié)血管新生，促進腫瘤的發(fā)展，免疫組化顯示其受體高表達?；|金屬蛋白酶（matrix metalloproteinase，MMPs）是由內皮細胞分泌的，能使內皮細胞遷移，還可以降解細胞外基質，促進血管內皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）釋放，而VEGF通過與其相應的受體結合，激活下游與內皮增生相關的信號通路，以促進血管新生。當MMP被組織金屬蛋白酶抑制劑（tissue inhibitor of metalloproteinase，TIMPs）抑制后血管生成即被抑制。IL-10可以通過提高TIMPs的活性及mRNA表達，來達到抑制血管新生的作用。Matsumura等[13]的研究表明，腹腔注射低劑量脂多糖可以通過增加IL-10的生成來抑制脈絡膜新生血管性疾?。–NV）的形成。

2.2 在脂質代謝方面的相互作用 內皮損傷或血清中膽固醇水平過高導致以低密度脂蛋白（LDL）為主的脂質顆粒大量蓄積是動脈粥樣硬化發(fā)生的必要條件。巨噬細胞上調清道夫受體的表達，從而促進修飾低密度脂蛋白的吸收，如果超過高密度脂蛋白（HLD）等把膽固醇向膜外轉運的能力則形成泡沫細胞，最終凋亡會引起脂核增大，而較大的脂核增加了斑塊的不穩(wěn)定，另外脂核越大越容易將外力集中于最易破裂的斑塊的肩部。此外泡沫細胞能夠分泌蛋白水解酶，平滑肌細胞凋亡均會引起纖維帽變薄，容易導致斑塊破裂，引起急性心血管事件的發(fā)生。一項最新的研究[14]利用人類IL-8中和抗體來抑制IL-8，進而分析它與膽固醇流出之間的關系。實驗表明，IL-8對此起著負向作用，其很可能成為將來治療動脈粥樣硬化新的靶標。Han等[15]報道，通過骨髓細胞的移植和轉錄使IL-10在高脂血癥模型小鼠體內局部超表達，從而抑制動脈粥樣硬化的進程。一方面是因為IL-10可以通過刺激巨噬細胞內膽固醇的吸收（通過上調清道夫受體SR1/SR2/CD36）和流出（通過激活PPARγ-LXRABCA1/ABCG1通路），從而加快脂質的新陳代謝，減少脂質在內皮下的堆積；另一方面也通過抗凋亡機制來抑制泡沫細胞的凋亡。

2.3 對基質金屬蛋白酶的降解作用 動脈粥樣硬化斑塊內膠原纖維及彈力纖維的合成與分解之間的動態(tài)平衡是構成其穩(wěn)定性的基礎。MMP是造成斑塊不穩(wěn)定的重要因素之一，主要通過降解纖維帽內膠原纖維及結締組織使纖維帽變薄，而管徑、內膜面積及細胞核密度則增高。MMP-1、MMP-8、MMP-9等多種MMP亞型在動物研究及人類試驗中顯示與動脈粥樣硬化穩(wěn)定性有關[16]。研究發(fā)現，MMP在不穩(wěn)定性斑塊內的表達要顯著強于穩(wěn)定性斑塊[17]。Moreau等[18]證明，IL-8不但能夠活化MMP，而且可以抑制金屬基質蛋白酶抑制-1（tissueinhibitor of metallopeptidase，TIMP-1）的表達，導致動脈粥樣硬化組織局部MMP與TIMP-1的失衡，加強氧化應激和細胞凋亡等，促進動脈粥樣硬化的形成，也使患者的臨床表現趨于不穩(wěn)定。IL-10可以限制基質金屬蛋白酶和前炎性細胞活素的產生[19]，可明顯抑制不穩(wěn)定型心絞痛患者外周血單核細胞MMP的轉錄和活性，并顯著提高TIMP-1的活性及mRNA表達，有效抑制膠原分解，減輕心室重塑，從而達到保護心肌的作用。

2.4 在炎癥及免疫中的調節(jié)作用 炎癥對于動脈粥樣硬化的發(fā)生、發(fā)展以及斑塊的破裂起著重要的驅動作用。它使血管壁發(fā)生內源或外源性的損傷。促炎癥因子和抗炎癥因子的相互平衡對于動脈粥樣硬化來說起著重要的作用。在動脈粥樣硬化斑塊中，IL-8的主要來源是巨噬細胞，通過與基底膜蛋白黏合所致的趨化梯度實現對嗜中性粒細胞、T淋巴細胞、嗜堿性粒細胞具有趨化作用，并可激活嗜中性粒細胞，是一種重要的炎癥介質[20]。血清IL-8水平的提高有利于發(fā)現不穩(wěn)定型心絞痛，而且較之血清肌紅蛋白、白細胞、肌酸激酶和肌酸激酶同工酶，它會出現更早的變化[21]。后期深入的研究表明，IL-8不僅僅是在動脈粥樣硬化初級階段發(fā)揮作用，且作用于各個時期。兔腹主動脈擴張術的研究結果表明，球囊損傷腹主動脈后，IL-8水平顯著升高，引起腹主動脈管腔狹窄；經 IL-8單克隆抗體干預后，IL-8水平明顯下降，狹窄程度明顯減輕；IL-8水平與內膜中膜厚度及面積、斑塊積分等呈正相關。以上很好地說明IL-8與動脈粥樣硬化有密切的關系[22]。

IL-10主要由巨噬細胞和淋巴細胞所分泌，但是淋巴細胞對病變中IL-10的產生沒有作用。雖然在早期損傷部位就有大量的淋巴細胞聚集，但隨著病程的進展，淋巴細胞會逐漸減少[17]。IL-10是一種典型的炎性細胞抑制因子，對先天性免疫和細胞免疫具有強烈的趨化作用，其中主要是對嗜中性粒細胞的趨化和激活作用，是一種多功能負性調節(jié)因子。在對人血管內皮細胞的研究[23]發(fā)現，IL-10能通過下調內皮細胞表面黏附分子的表達抑制單核-血管內皮細胞黏附，對血管內皮細胞發(fā)揮保護作用；同時降低血凝素樣低密度脂蛋白受體1的表達，減少氧化型低密度脂蛋白對內皮細胞活化。ApoE基因和IL-10基因雙重缺陷的小鼠會提前出現動脈粥樣硬化損傷形成，其血清LDL-C增高，Th1免疫應答增強，AS斑塊的面積明顯增加，AS斑塊處的蛋白水解及促凝血活性也明顯增加[24]。

2.5 介入術后的IL-8和IL-10的調節(jié)作用 再狹窄始終是影響經皮冠狀動脈介入治療（percutaneous coronary intervention，PCI）手術療效的重要原因，與新生內膜的增殖有關，涉及很多細胞因子和生長因子；另外，由于支架的釋放導致斑塊破裂會加重血管局部或全身炎癥反應。這些均是再狹窄發(fā)生的重要環(huán)節(jié)。Dominguez等[25]的研究發(fā)現，行PCI術后的AMI患者血清IL-8水平明顯升高，并可作為急性心梗后心衰的預測因子?？赡苁怯捎赑CI對血管的擠壓和牽扯，使單核細胞和中性粒細胞激活，釋放大量IL-8等炎性因子，從而加重炎性反應。但是并沒有證據證明阻斷IL-8可以減少PCI術后再狹窄。因此，在PCI術后白IL-8的血清水平可以預測急性心肌梗死后心力衰竭。Zurakowski等[26]通過對73例PCI術后的患者進行為期6個月的隨訪，檢測IL-10等的血清水平與冠狀動脈血管造影所顯示的管腔狹窄的關系。研究表明，發(fā)生再狹窄的患者血清IL-10的濃度顯著低于未再狹窄的患者，它可能通過抑制黏附分子、纖維蛋白原和平滑肌等的增生來抑制PCI術后新生內膜過度增殖。馬國添等[27]的試驗研究通過IL-8與IL-10的比值來反映機體促炎癥與抗炎癥機制的動態(tài)平衡。結果表明，PCI術后IL-8/IL-10增高，炎癥反應增強，尤其在不穩(wěn)定型心絞痛患者中明顯，干預IL-8及IL-10有助于降低支架內再狹窄及主要心臟不良事件的發(fā)生率。

總之，IL-10具有抑制機體免疫力的雙重屬性，能抑制單核細胞與巨噬細胞的活性，并抑制TNF-α、IL-1、IL-6和IL-8的合成。許多試驗已表明IL-10的保護作用。但一項長期前瞻性研究[28]通過對193例患者的相關指標檢測表明，升高的血漿IL-10基線水平卻是AS患者后期不良心血管事件發(fā)生的獨立危險因素預測因子，目前其機制尚未明確，也可能AS的進程與促炎癥因子和抗炎因子之間的動態(tài)平衡關系更為緊密。IL-8和IL-10在炎癥與免疫反應方面起了正負向調節(jié)作用。IL-8與IL-10的比值可以反映出機體內炎癥與抗炎癥之間是否處于動態(tài)平衡的狀態(tài)，也可能間接反映出冠狀動脈粥樣硬化斑塊處于穩(wěn)定或易損狀態(tài)。在急性冠脈綜合征的治療中，如果能夠采取基因定位IL-8類促炎癥因子，通過阻止IL-8信號傳導干擾正常的炎癥介質信號通路來減少促炎癥因子的表達，或是通過抗炎癥因子的大量復制克隆而增加抗炎癥的力度來最終緩解動脈粥樣硬化進而穩(wěn)定斑塊，不失為新的治療方法。如能通過諸如IL-8或IL-10這樣正負向調節(jié)因子的動態(tài)平衡來實現內環(huán)境的穩(wěn)定，減慢或阻止病程的進展將是我們進一步探索的方向。

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The interaction of Macrophages，Interleukin-8 and Interleukin-10 in the formation of atherosclerosis

Atherosclerosis；Myocardial injury；Macrophages；Interleukin-8；Interleukin-10

國家自然科學基金面上項目（項目編號：81273934）

作者單位：100091 北京市，中國中醫(yī)科學院西苑醫(yī)院心內科，中國中醫(yī)科學院心血管病研究所

王承龍，E-mail：wcl796@163.com

10.3969/j.issn.1672－5301.2015.01.001

R541.4

A

1672-5301（2015）01-0001－04

2014-11-23）