楊林承 祖凌云 高 煒

作者單位：100191北京大學第三醫(yī)院心內(nèi)科，衛(wèi)生部心血管分子生物學與調(diào)節(jié)肽衛(wèi)生部重點實驗室，分子心血管學教育部重點實驗室

巨噬細胞游走抑制因子（macrophage migration inhibitory factor，MIF）是1966年發(fā)現(xiàn)的一種高度保守的與炎癥性疾病密切相關(guān)的因子。炎癥在冠狀動脈粥樣硬化發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用，研究發(fā)現(xiàn)MIF通過其促炎及促基質(zhì)金屬蛋白酶（matrix metalloproteinases，MMPs）表達的作用，參與了動脈粥樣硬化的發(fā)生及發(fā)展過程，且可降低動脈粥樣硬化斑塊的穩(wěn)定性，在急性冠狀動脈綜合征（acute coronary syndrome，ACS）的發(fā)病中發(fā)揮著重要的作用。本文將簡述MIF在冠心病診斷與治療中的潛在的臨床應(yīng)用價值。

1 MIF概述

人類Mif基因定位于22q11.2，長度約為800個核苷酸，包含3個外顯子及2個內(nèi)含子，編碼大小為12.5 kD的蛋白質(zhì)。Mif基因的DNA序列及外顯子結(jié)構(gòu)高度保守[1]，但其啟動子區(qū)域基因存在多樣性。在現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的啟動子區(qū)域基因多樣性中，有兩個多態(tài)位點，Mif-173G/C+C/C及Mif-794CATT5-6，與調(diào)節(jié)Mif基因的表達相關(guān)，根據(jù)現(xiàn)有的研究結(jié)果，兩種結(jié)構(gòu)存在時，Mif基因的表達水平增加；此外，臨床資料同樣顯示這兩種多樣性結(jié)構(gòu)可增加患者循環(huán)系統(tǒng)中MIF的水平，同時伴有炎癥相關(guān)疾病的發(fā)生率增加[2]。

MIF蛋白為α/β結(jié)構(gòu)，與其他細胞因子不同，以同源三聚體的形式存在[3-4]。每個單體由2個反向平行α螺旋包繞1個四鏈的β片段組成，單體間通過氫鍵的穩(wěn)固作用組成三聚體[3]。

2 MIF與冠心病

2.1 MIF與冠心病風險

炎癥參與了冠心病的發(fā)病機制，而MIF作為一種重要的炎性因子，能否通過檢測血循環(huán)中MIF水平預測其患冠心病風險一直是研究的熱點。Herder等[5-6]對MONICA/KORA Augsburg研究的樣本進行了MIF檢測，得出以下結(jié)論：健康人循環(huán)中MIF水平與其冠心病患病風險間無明顯關(guān)系，MIF僅能反映血管局部炎癥的嚴重程度，但不能作為一種有效預測健康人患冠心病風險的生物標志物；在女性群體中，C-G-C-T單體型（本單體型包含兩種可提高冠心病患病風險的微等位基因rs755622C及rs2070766G）患冠心病的風險明顯增加[6]。在該研究中，研究者著重研究健康人循環(huán)中MIF水平是否能預測其患冠心病風險，對于冠狀動脈內(nèi)血液中MIF水平能否預測健康人患冠心病風險并未涉及。

2.2 MIF與ACS

2.2.1 MIF與粥樣硬化斑塊的不穩(wěn)定 2002年，Burger-Kentischer[7]首先報道了人類外周動脈粥樣硬化斑塊中的內(nèi)皮細胞和巨噬細胞可表達并分泌MIF，斑塊內(nèi)局部MIF水平與斑塊的大小及病變的嚴重程度相關(guān)。此前，在動物模型中已經(jīng)觀察到MIF的表達水平與動脈粥樣硬化的嚴重程度相關(guān)，兩者結(jié)果相符。這些結(jié)果提示MIF可能與人類外周動脈粥樣硬化斑塊形成相關(guān)[8]。而ACS的基本病理改變?yōu)楣跔顒用}的粥樣硬化斑塊不穩(wěn)定性增加，最終破裂繼發(fā)血栓形成。因此，MIF可能在ACS發(fā)病過程中起重要作用。一項基于接受冠狀動脈造影的ACS患者的臨床研究表明，ACS患者血漿中MIF水平高于健康對照組；在這些ACS患者中，發(fā)生急性斑塊破裂者血漿中MIF水平更高（該研究中將急性斑塊破裂定義為冠脈造影未發(fā)現(xiàn)明顯狹窄而突發(fā)的罪犯血管阻塞）[9]。研究發(fā)現(xiàn) MIF可以上調(diào) MMPs的表達，而MMP-2及MMP-9已被證明可導致動脈粥樣硬化斑塊的不穩(wěn)定性增加[10]。

2.2.2 MIF與心肌梗死 研究證實MIF在心肌梗死發(fā)生后，其在循環(huán)中的水平即刻開始升高，6 h后可測出，1 d后達峰值，21 d后回落至正常水平；且梗死后循環(huán)中MIF含量與心肌梗死的面積密切相關(guān)，因此MIF有望成為心肌梗死的潛在生物標志物。2001年及2002年有文獻報道，STEMI患者出現(xiàn)臨床癥狀6 h后可檢測到血漿中MIF水平升高[11-12]。而在不穩(wěn)定性心絞痛患者和進行選擇性血管成形術(shù)的患者中，這一指標并未升高。對心肌梗死患者的血漿中及外周血單個核細胞中MIF的水平進行連續(xù)測定，患者血漿中MIF水平于心肌梗死1 d后達峰值，21 d回落至基線水平；外周血單個核細胞中MIF水平于心肌梗死后7 d達峰值，14 d時仍然維持在高水平[13]。Chan等[14]分別檢測了STEMI患者及穩(wěn)定性心絞痛對照者循環(huán)中MIF的水平，并以心臟核磁（cardiac magnetic resonance，CMR）測量 STEMI患者梗死心肌的面積，發(fā)現(xiàn)心肌梗死后循環(huán)中MIF的含量與心肌梗死面積密切相關(guān)。而現(xiàn)用的TnT及TnI兩種標志物均為心肌的結(jié)構(gòu)蛋白，其入血需要心肌損傷達到一定程度后通過破損的心肌細胞膜溢出[14]。因此，從理論上講，MIF可以更早地被測出，且其水平的高低直接反映了心肌梗死面積的大小。心肌梗死的近期預后與有無發(fā)生心律失常及泵功能衰竭相關(guān)，長期預后與心左室損害程度及心室重構(gòu)程度相關(guān)，而這些事件的發(fā)生概率或程度均與患者心肌梗死面積有關(guān)[15]。故可通過心肌梗死患者血漿中MIF水平高低推測其心肌梗死面積大小，進而直接用于對患者預后的預測。基于MIF這些優(yōu)勢，如將其作為心肌梗死的生物標志物，可以早期發(fā)現(xiàn)嚴重的心肌梗死患者，為及時的轉(zhuǎn)運和支持治療提供了可能。

心肌梗死后，不同來源的MIF對心肌梗死的預后有不同的影響。White[16]證明了心肌梗死后，不同來源的MIF可能發(fā)揮著不同的生理作用。研究人員使用體細胞/心原性MIF缺陷小鼠及骨髓細胞/白細胞MIF缺陷小鼠進行實驗，發(fā)現(xiàn)后者的心肌梗死后心臟破裂發(fā)生率較低；而前者不僅心臟破裂發(fā)生率高，且心臟未破裂小鼠心室擴張及功能紊亂的發(fā)生率也明顯增加。由此推測，梗死心肌區(qū)域MIF的主要來源為浸潤的炎癥細胞，移除這些炎癥細胞分泌的MIF有利于心功能的保護，改善心肌梗死預后。Liehn等[17]的研究還發(fā)現(xiàn)，在心肌梗死發(fā)生后4周內(nèi)，心原性MIF可以通過改變心肌成纖維細胞的基質(zhì)蛋白生成的方式而改善心肌梗死的預后。Koga等[18]的結(jié)果表明，心原性MIF可以對抗由壓力負荷導致的心肌肥厚及間質(zhì)纖維化，而改善心肌梗死的預后。

2.3 MIF 與缺血-再灌注（ischemia/reperfusion，I/R）損傷

對缺血心肌進行及時再灌注治療是一項用于挽救瀕死心肌組織的重要策略，但血流的恢復可能誘發(fā)I/R損傷。有證據(jù)表明MIF在I/R損傷中可以發(fā)揮重要作用。急性的缺血發(fā)生后，受損的心肌細胞迅速釋放出MIF，隨后激活的免疫細胞持續(xù)產(chǎn)生和釋放MIF，使得循環(huán)中MIF水平持續(xù)升高。心肌缺血的超急性期，MIF通過增加能量代謝、抑制凋亡、抗氧化應(yīng)激等機制發(fā)揮心肌保護作用。隨著缺血進展，MIF介導的炎癥反應(yīng)又對心肌的功能及重構(gòu)有著不利的影響。MIF因細胞來源不同、缺血的嚴重程度及病變后的時間的不同而發(fā)揮著不同的，甚至是相反的作用。因此如何調(diào)節(jié)MIF功能而發(fā)揮其心臟保護作用是一個重要的研究方向。

短期I/R時，MIF對心肌有保護作用。Chan[14]通過動物模型研究，證明了受損心肌分泌MIF是心肌梗死早期循環(huán)中MIF的重要來源。MIF以其前體大量存在于心肌細胞內(nèi)，在缺血或缺氧時，缺氧誘導因子 1α抗體（hypoxiainducible factor-1α，HIF-1α）誘導MIF釋放，使得其在短時間內(nèi)大量釋放成為可能。一項基于I/R動物模型的研究提示了在心肌短期缺血缺氧后，MIF在I/R后有短暫保護心肌的作用。該研究使用Mif基因敲除的小鼠與野生型小鼠，經(jīng)歷15 min的缺血后進行再灌注，Mif基因被敲除的小鼠心肌梗死面積明顯大于野生型小鼠[19]。在短期缺血缺氧時，病變處仍有較多心肌細胞存活，心肌內(nèi)原性MIF釋放，通過激活AMPK通路，增強葡萄糖的轉(zhuǎn)運及攝取、糖酵解及脂肪酸氧化，滿足存活心肌對能量的需求，同時抑制有促進凋亡活性的JNK信號通路，以及抑制氧化應(yīng)激，達到抑制心肌細胞凋亡、促進能量代謝的作用[20]。而隨著缺血缺氧時間的延長，程度的加重，MIF心肌保護作用逐漸減弱，其促炎作用占據(jù)主導地位，由其引起的炎癥反應(yīng)最終加劇心肌損傷。

長期I/R時，MIF發(fā)揮促炎作用，心肌保護作用消失。心肌梗死后導致的區(qū)域性及系統(tǒng)性的固有免疫反應(yīng)有利于梗死區(qū)域的恢復，但過度的局部炎癥反應(yīng)則擴大組織損傷并導致心肌細胞死亡[21]。早期研究表明梗死區(qū)域浸潤的巨噬細胞MIF的表達明顯增加，提示MIF可能與梗死區(qū)域內(nèi)過度的炎癥反應(yīng)相關(guān)[22]。心肌梗死后6 h，巨噬細胞及MIF即都可在梗死區(qū)域內(nèi)檢出，且二者在心肌梗死發(fā)生后1～7 d內(nèi)達峰值，這進一步提示MIF在缺血梗死心肌區(qū)域內(nèi)發(fā)揮了長期的促炎性作用[21]。一項基于動物模型的研究表明，當缺血時間超過30 min時，MIF的心肌保護作用消失，Mif基因敲除小鼠的心肌梗死面積反而小于野生型小鼠[23]，且Mif基因敲除小鼠凋亡的心肌細胞數(shù)量較少[24]。此外，Liehn[17]在缺血時間為60 min的野生型小鼠模型的I/R期使用了MIF抗體，使用抗體的實驗組小鼠心肌梗死面積明顯小于對照組。以上研究說明長期缺血條件下，MIF會激活炎癥反應(yīng)，加重缺血損傷。

3 總結(jié)與展望

目前尚無肯定研究結(jié)果表明健康人循環(huán)中MIF水平與其冠心病患病風險相關(guān)。MIF可導致動脈粥樣硬化斑塊的不穩(wěn)定性增加，參與ACS發(fā)生過程。而心肌梗死發(fā)生后，循環(huán)中MIF水平呈動態(tài)變化，且其含量高低取決于心肌梗死的大小，均提示MIF可能為一種心肌梗死面積的標志物；心肌來源的MIF與炎癥細胞來源的MIF對心肌梗死的預后有不同影響。此外，MIF還與I/R損傷有關(guān)，短期I/R時，MIF對心肌有保護作用；長期I/R時，MIF有促炎作用，心肌保護作用消失?；谝陨涎芯拷Y(jié)果，MIF有望成為冠心病診斷的標志物，或可能的治療靶點[25]。

關(guān)于MIF與冠心病間關(guān)系的研究中，仍有一些問題需要解決[20]。首先，大量動物實驗表明MIF可以作為一種新的心肌梗死標志物，但其臨床應(yīng)用仍待進一步證實，其在心肌梗死患者預后的意義仍有待進一步探討。其次，在動物模型中得到的關(guān)于短期及長期I/R中MIF的作用尚需在臨床實踐驗證。再次，Mif基因啟動子區(qū)域的多態(tài)性是否會影響心肌缺血或心肌梗死的結(jié)局，以及中國人Mif基因啟動子區(qū)域的多態(tài)性特點仍待研究。