徐添添 周建慶

動(dòng)脈粥樣硬化（atherosclerosis，AS）是一種緩慢漸進(jìn)的疾病過(guò)程，其特征在于中動(dòng)脈和大動(dòng)脈血管壁的多灶性結(jié)構(gòu)改變，最終導(dǎo)致AS斑塊的形成。AS的發(fā)病機(jī)制包括：內(nèi)皮功能障礙和活化；單核細(xì)胞及巨噬細(xì)胞黏附、活化和遷移；局部氧化應(yīng)激；脂質(zhì)沉積；細(xì)胞外基質(zhì)合成；平滑肌細(xì)胞遷移；斑塊的增殖和新生血管形成。在AS區(qū)，局部特定條件（如相對(duì)缺氧、炎癥、氧化應(yīng)激等）誘發(fā)經(jīng)典和非經(jīng)典血管生成因子，促進(jìn)新生血管生成。新生血管形成了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和氧氣的局部流動(dòng)，從而促進(jìn)斑塊的發(fā)展和重塑。然而大量研究證實(shí)，不同結(jié)構(gòu)的AS斑塊具有不同的穩(wěn)定性，穩(wěn)定性低的斑塊可引起斑塊破裂出血和糜爛以及繼發(fā)血栓形成，是急性冠狀動(dòng)脈綜合征（acute coronary syndrome，ACS）的主要發(fā)病機(jī)制。因此，如何穩(wěn)定AS斑塊，防止斑塊破裂已成為當(dāng)前冠心病防治研究的熱點(diǎn)。近期研究發(fā)現(xiàn)，AS斑塊內(nèi)常出現(xiàn)病理性新生血管，這些新生血管可以促進(jìn)AS斑塊的發(fā)展，誘發(fā)AS斑塊破裂，與斑塊的不穩(wěn)定性密切相關(guān)[1]。有學(xué)者認(rèn)為，抑制AS斑塊內(nèi)血管新生有望從根本上防止不穩(wěn)定斑塊破裂及其并發(fā)癥的發(fā)生[2]。目前，國(guó)內(nèi)外已有學(xué)者針對(duì)這一環(huán)節(jié)展開(kāi)研究并取得進(jìn)展，尤其是他汀類(lèi)藥物和國(guó)內(nèi)的一些中藥制劑，如通心絡(luò)、丹參和紫杉醇等[3]，但抗血管生成藥物的臨床試驗(yàn)尚未成功。本文就斑塊內(nèi)新生血管的形成及其對(duì)AS斑塊穩(wěn)定性的影響作一綜述。

1 AS斑塊內(nèi)血管新生概述

血管新生是指基于原有的毛細(xì)血管，通過(guò)血管內(nèi)皮細(xì)胞的增殖與遷移，從已存在的血管中以芽生或非芽生的形式生成新的毛細(xì)血管的過(guò)程。血管新生在創(chuàng)傷愈合、胚胎發(fā)育、子宮內(nèi)膜周期性增殖等一些生理現(xiàn)象及腫瘤、增殖性視網(wǎng)膜病變等多種病理狀態(tài)中扮演重要角色。血管新生是血管生成因子和血管生成抑制因子之間微妙平衡調(diào)節(jié)的動(dòng)態(tài)過(guò)程，但在一些刺激因素的影響下（如炎癥和低氧、傷口愈合、月經(jīng)期間的子宮內(nèi)膜生長(zhǎng)、組織移植等），該平衡被打破，激活促血管新生的相關(guān)因子，如血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）及成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子（fibroblast growth factor，F(xiàn)GF），進(jìn)而導(dǎo)致局部新生血管生成因子中激活成分占優(yōu)勢(shì)，刺激血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖和遷移，其最終導(dǎo)致血管網(wǎng)絡(luò)的增加。

在AS斑塊中，主要的血管生成機(jī)制是從先前存在的滋養(yǎng)血管中萌發(fā)血管生成。血管生成的過(guò)程通過(guò)缺氧啟動(dòng)，誘導(dǎo)血管生成因子（如VEGF）的表達(dá)和釋放，并且在恢復(fù)常氧時(shí)被下調(diào)。缺氧和炎癥狀態(tài)促進(jìn)血管生成和炎癥因子的釋放，從血管滋養(yǎng)血管刺激發(fā)芽血管生成[4]。這種形成的新生血管可以提供營(yíng)養(yǎng)，并促進(jìn)巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)、血管壁增厚、脂質(zhì)沉積、炎癥和AS病變進(jìn)展[5]。隨著斑塊內(nèi)炎癥反應(yīng)增強(qiáng)和斑塊體積增大，斑塊內(nèi)的新生血管數(shù)量逐漸增多[6]。這些新生的血管大多處于不成熟狀態(tài)，有著管腔壁薄且內(nèi)皮細(xì)胞之間的連接不緊密的特點(diǎn)。一方面，這些不成熟的新生血管會(huì)引起血液中的脂質(zhì)、炎癥細(xì)胞和紅細(xì)胞從管腔中漏出，為造成不穩(wěn)定的斑塊內(nèi)環(huán)境提供條件；另一方面，這些血管也容易破裂，造成斑塊內(nèi)出血以及斑塊破裂，從而加重管腔狹窄[7-8]。AS斑塊內(nèi)的血管新生會(huì)影響斑塊的發(fā)展，并導(dǎo)致一系列臨床并發(fā)癥，因此，研究其發(fā)生、發(fā)展的機(jī)制具有重要的意義。

2 影響AS斑塊內(nèi)血管新生的因素

2.1 低氧環(huán)境與斑塊內(nèi)血管新生 低氧與血管新生的關(guān)系首先在腫瘤血管新生中得到認(rèn)證，以往的實(shí)驗(yàn)研究已反復(fù)證實(shí)，低氧是引起斑塊內(nèi)血管新生的基本原因。正常情況下，血液中的氧氣可以通過(guò)擴(kuò)散的作用從管腔進(jìn)入血管壁，而隨著AS斑塊的進(jìn)展，在AS的核心區(qū)域血管壁增厚和斑塊內(nèi)炎癥反應(yīng)所致代謝應(yīng)激水平增加等因素都會(huì)使斑塊內(nèi)氧耗不斷增加，從而顯著減少了氧向內(nèi)膜的擴(kuò)散[9]。因此產(chǎn)生的不平衡供氧與需氧狀態(tài)，導(dǎo)致低氧誘導(dǎo)因子（hypoxia inducible factor，HIF）被激活表達(dá)且不斷積累[10]。

HIF-1是缺氧的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子，是一種普遍存在的轉(zhuǎn)錄因子，能夠控制缺氧時(shí)有核細(xì)胞的反應(yīng)。它是由HIF-1β（其活性不受缺氧影響）和HIF-1α（活性亞基）組成的異二聚體蛋白。HIF-1α主要通過(guò)O2依賴性蛋白水解途徑在翻譯后水平調(diào)節(jié)，在正常的氧濃度下，HIF-1α亞基極易經(jīng)泛素連接蛋白酶復(fù)合體途徑降解。斑塊的低氧環(huán)境中，HIF-1α主要通過(guò)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（VEGF）、一氧化氮（NO）和活性氧（ROS）3種途徑引起內(nèi)皮細(xì)胞發(fā)生改變，VEGF、NO和自由基的產(chǎn)生，以及血小板衍生生長(zhǎng)因子（PDGF）的上調(diào)促進(jìn)了AS的發(fā)展[11-12]。通過(guò)誘導(dǎo)VEGF的表達(dá)，特異性地結(jié)合位于新生血管內(nèi)皮上的VEGF受體，促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)并形成新的血管管腔，提供代謝所需養(yǎng)分，以維持斑塊內(nèi)的氧供需平衡。但如果氧氣供應(yīng)恢復(fù)，HIF-1α?xí)到?，從而減少VEGF的產(chǎn)生和隨后的血管生成信號(hào)傳導(dǎo)。HIF表達(dá)可促進(jìn)缺血壞死性AS病變中不穩(wěn)定的血管生成。這是斑塊破裂的主要增強(qiáng)因子之一，從而導(dǎo)致并發(fā)癥以及上述疾病的發(fā)展。

2.2 生長(zhǎng)因子與斑塊內(nèi)血管新生 血管新生受到許多生長(zhǎng)因子的啟動(dòng)和調(diào)節(jié)，VEGF和它的受體VEGFR因其在血管生成中起重要作用在近30年被廣泛研究。VEGF 家族包括 VEGF-A，VEGF-B，VEGF-C 以及VEGF-D與胎盤(pán)生長(zhǎng)因子。VEGF-A在最早被發(fā)現(xiàn)時(shí)，被認(rèn)為是一種改變血管通透性的相關(guān)因子，能夠激活內(nèi)皮型一氧化氮合酶 (endothelial nitric oxide synthase，eNOS)生成NO，NO可導(dǎo)致血管的舒張以及血管壁通透性增加。不同的VEGF受體有完全不同的功能：VEGFR1參與了定向造血干細(xì)胞的募集以及單核細(xì)胞的遷移；而VEGFR2和VEGFR3則是內(nèi)皮細(xì)胞在發(fā)揮血管新生功能時(shí)的必要條件。

在人類(lèi)AS斑塊中存在大量的促血管生長(zhǎng)因子，包括VEGF家族、FGF家族、PDGF家族、TGF-β，Ang-TIE等[13]。除了上述介紹的VEGF外，另一個(gè)重要因子就是FGF家族。FGF能夠促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞增殖，其由內(nèi)皮細(xì)胞、單核巨噬細(xì)胞、心肌細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞等分泌合成，F(xiàn)GF-2（bFGF）促進(jìn)血管新生的作用體現(xiàn)在它通過(guò)血小板衍生因子間接地促進(jìn)平滑肌細(xì)胞（smooth muscle cell，SMC）的增殖，促進(jìn)毛細(xì)血管先被周細(xì)胞覆蓋，后被SMC覆蓋，bFGF還能使血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖與遷移，以此來(lái)確保血管的穩(wěn)定和成熟。

2.3 炎癥與斑塊內(nèi)血管新生 眾所周知，AS的形成本身就是慢性炎癥的過(guò)程，從斑塊內(nèi)環(huán)境的角度上看，這就是巨噬細(xì)胞介導(dǎo)的被各種因子激活的炎癥信號(hào)通路[14]。除了分泌促血管新生因子外，單核巨噬細(xì)胞還分泌促血栓形成和組織分裂因子，使得斑塊的穩(wěn)定性下降從而加劇了AS斑塊病變的形成[15]。炎癥與斑塊內(nèi)血管新生有密切關(guān)系，在許多不同病因的慢性炎癥疾病中，包括類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、糖尿病、克羅恩氏病及腫瘤等，都表現(xiàn)出血管新生與炎癥反應(yīng)關(guān)系密切。病理學(xué)形態(tài)研究表明，斑塊內(nèi)的新生血管多數(shù)會(huì)出現(xiàn)在斑塊的肩部，而通常肩部區(qū)域往往是炎癥細(xì)胞密度最大的地方，大量炎癥細(xì)胞可以通過(guò)高滲透性的新生血管進(jìn)入斑塊內(nèi)，分泌大量的促血管新生的因子，造成局部“血管新生微環(huán)境”，促進(jìn)該部位的血管新生，炎癥和斑塊內(nèi)血管新生兩者作用相互疊加，會(huì)使AS斑塊更有破裂傾向。Moulton等[24]在ApoE-/-小鼠的AS斑塊病變中觀察到，滋養(yǎng)血管的密度與斑塊內(nèi)炎癥細(xì)胞的數(shù)量呈高度相關(guān)，而與斑塊的大小并無(wú)關(guān)系。Xiao等[16]在兔子疾病模型上檢測(cè)早期AS微血管密度，發(fā)現(xiàn)在AS早期階段，炎癥和氧化應(yīng)激是促進(jìn)斑塊內(nèi)血管新生的主要因素，而不是低氧。血管平滑肌細(xì)胞和巨噬細(xì)胞都會(huì)分泌促血管新生因子，有研究表明，浸潤(rùn)在斑塊中的巨噬細(xì)胞能夠產(chǎn)生大量的IL-8，其可以吸引內(nèi)皮細(xì)胞、SMC和成纖維細(xì)胞，表現(xiàn)出促血管新生的作用，該作用強(qiáng)度與VEGF-A和FGF-2相當(dāng)。

綜上所述，炎性細(xì)胞產(chǎn)生促進(jìn)斑塊內(nèi)新生血管形成的各種因素，新生血管反過(guò)來(lái)誘導(dǎo)炎癥細(xì)胞的聚集，增加了斑塊不穩(wěn)定性，導(dǎo)致出血和破裂。2.4其他影響因素與斑塊內(nèi)血管新生 Tan等[17-18]證實(shí)了高密度脂蛋白（HDL）可促進(jìn)低氧誘導(dǎo)下的血管新生，其促血管新生作用或許是由于其可參與HIF-1α（PI3K/Siahs/PHDs）的翻譯后修飾，來(lái)增強(qiáng) HIF-1α/VEGF通路，維持了HIF-1α的穩(wěn)定性。盡管低氧在誘導(dǎo)新生血管形成方面的證據(jù)已經(jīng)很充足，有趣的是在正常氧濃度狀態(tài)下，Hutter等[19]的研究證實(shí)氧化型低密度脂蛋白(ox-LDL)仍可在單核-巨噬細(xì)胞中增加HIF-1和VEGF的表達(dá)，而且也可以誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞增殖，顯著增加血管形成。Zhang等[20]研究表明，存在于內(nèi)皮細(xì)胞中的鈣激活蛋白酶（Calpains）或可通過(guò)VEGF的誘導(dǎo)來(lái)激活PI3K/AMPK/Akt/eNOS途徑，從而導(dǎo)致AS斑塊內(nèi)新生血管形成。毛洋等[21]在兔AS疾病模型中，通過(guò)HE染色及免疫組化染色發(fā)現(xiàn)血管細(xì)胞黏附分子1（VCAM-1）和細(xì)胞間黏附分子1（ICAM-1）與AS斑塊內(nèi)血管新生密切相關(guān)，可促進(jìn)AS斑塊的進(jìn)展和不穩(wěn)定。

3 AS斑塊內(nèi)血管新生影響斑塊穩(wěn)定性

從AS的發(fā)病到易損斑塊的形成，內(nèi)膜增厚和炎癥反應(yīng)貫穿了整個(gè)病理生理過(guò)程，前者使得氧供減少，后者使得氧耗增加，這都使斑塊內(nèi)處于低氧環(huán)境，最終誘發(fā)新生血管形成。斑塊內(nèi)新生血管的檢測(cè)率會(huì)隨著AS病變的進(jìn)展而逐漸增加，AS病變的病理分型從Ⅰ型到Ⅵ型，內(nèi)膜新生血管的發(fā)生率也逐漸從31%發(fā)展到100%，Ⅰ型和Ⅱ型為早期病變（內(nèi)膜增厚和脂肪條紋），而Ⅱ型至Ⅵ型病變對(duì)應(yīng)于晚期病變（纖維脂質(zhì)，鈣化和復(fù)雜斑塊）[22]，斑塊內(nèi)出血（intraplaque hemorrhage，IPH）是AS斑塊的常見(jiàn)并發(fā)癥，由于斑塊內(nèi)新生血管未被或僅部分被壁細(xì)胞周細(xì)胞和SMC覆蓋，所以它們很脆弱并易于發(fā)生血液外滲[8]，通常由斑塊底部或邊緣新生微血管的破裂引起。相對(duì)來(lái)說(shuō)，在斑塊內(nèi)新生血管密度較大的區(qū)域發(fā)生IPH的風(fēng)險(xiǎn)也隨之增大。IPH會(huì)導(dǎo)致內(nèi)皮下形成血腫，隨后使斑塊向管腔內(nèi)膨出，并使病變的動(dòng)脈進(jìn)一步狹窄甚至發(fā)生閉塞。

已經(jīng)確定，斑塊內(nèi)血管新生和IPH是導(dǎo)致斑塊不穩(wěn)定的關(guān)鍵因素，然而這些過(guò)程的病理生理學(xué)機(jī)制尚不清晰。我們知道斑塊內(nèi)的新生血管僅由一層內(nèi)皮細(xì)胞構(gòu)成，具有管壁不完整、通透性強(qiáng)的特征，但這可為斑塊局部提供一些營(yíng)養(yǎng)成分，這對(duì)于改善血管病變處缺血缺氧的狀況是有益的，尤其是在AS發(fā)生初期，有利于病變處血管內(nèi)膜進(jìn)行修復(fù)。而另一方面，隨著AS斑塊內(nèi)新生血管數(shù)量的進(jìn)一步增加，缺少了周細(xì)胞和基底膜的部分新生血管，管腔明顯擴(kuò)張、脆性大，極容易發(fā)生破裂出血，進(jìn)而引發(fā)血栓栓塞等急性心血管事件[23]。

4 展望

斑塊內(nèi)血管新生在AS的病理生理學(xué)機(jī)制中起著非常重要的作用。在AS斑塊內(nèi)，包括自由基和氧化脂質(zhì)在內(nèi)的許多因素可能在血管新生這個(gè)過(guò)程中發(fā)揮雙相作用。在AS的早期階段，低水平的炎癥氧化應(yīng)激與相對(duì)缺氧的內(nèi)膜增生相關(guān)，促進(jìn)血管外膜新生毛細(xì)血管的形成。在晚期AS斑塊中，慢性炎癥、氧化的脂質(zhì)和蛋白酶可能會(huì)進(jìn)一步促進(jìn)血管生成，但是這些新生毛細(xì)血管滲漏并且極易受斑塊內(nèi)產(chǎn)生的細(xì)胞毒性劑（例如氧化的脂質(zhì)、氧化應(yīng)激）的損傷。這種新毛細(xì)血管損傷可能導(dǎo)致斑塊內(nèi)出血，釋放血細(xì)胞、凝血因子和斑塊內(nèi)的蛋白酶。這些事件引起膽固醇積累和膽固醇結(jié)晶的形成，纖維蛋白沉積，血紅蛋白釋放，促進(jìn)局部氧化應(yīng)激的血紅素和鐵離子，脂質(zhì)過(guò)氧化和持續(xù)的炎性負(fù)擔(dān)。而且，各種蛋白酶的活化可能會(huì)降解纖維帽，從而誘發(fā)斑塊不穩(wěn)定性并增加斑塊破裂的風(fēng)險(xiǎn)，這通常與AS血栓形成事件有關(guān)。

斑塊內(nèi)血管生成是一種生理過(guò)程，但其中相關(guān)的促炎癥和AS作用對(duì)斑塊易感性是有害的，因此，抑制斑塊內(nèi)血管生成被認(rèn)為是與抑制腫瘤血管生成相當(dāng)?shù)臐撛谥委煱悬c(diǎn)。在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型中，抗血管生成藥物已顯示出減緩AS病變形成進(jìn)展的功效，能有效減少AS斑塊面積，Moulton等[24]首先顯示在用血管生成抑制劑內(nèi)皮抑素或TNP-470治療后，載脂蛋白E缺陷小鼠中AS病變形成減少。然而在臨床試驗(yàn)中，癌癥患者使用抗血管生成藥物治療表明，目前可用的抗血管生成藥物（主要是抗VEGF/VEGFR）會(huì)發(fā)生心血管不良反應(yīng)，如高血壓、心肌缺血和心肌病等[25]，增加AS患者心血管事件的風(fēng)險(xiǎn)。他汀類(lèi)藥物具有降脂、抗炎、抗血小板活化等多重作用，現(xiàn)其是臨床上治療冠心病的一線用藥，其抑制AS斑塊內(nèi)血管新生的作用已被許多研究證實(shí)。Koutouzis等[26]通過(guò)觀察人的頸動(dòng)脈內(nèi)膜切除標(biāo)本，發(fā)現(xiàn)他汀類(lèi)藥物能夠抑制AS斑塊內(nèi)血管新生，并使斑塊在形態(tài)上趨于穩(wěn)定狀態(tài)。但目前探索應(yīng)用于臨床上抑制AS斑塊內(nèi)新生血管生成的藥物進(jìn)展較慢，或許維持適當(dāng)水平的成熟新生血管反而有利于斑塊的穩(wěn)定甚至有利于脂質(zhì)轉(zhuǎn)移，從而逆轉(zhuǎn)斑塊進(jìn)展。因此，需要進(jìn)一步研究以發(fā)現(xiàn)新的抗血管生成藥物，且其不應(yīng)具有不可接受的副作用，還需評(píng)估其在預(yù)防AS斑塊不穩(wěn)定性方面的潛在功效。研究AS斑塊內(nèi)血管新生的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程，尤其是病理性新生血管對(duì)易損斑塊影響的特點(diǎn)及機(jī)制，可為研究AS斑塊機(jī)制提供新的方向和思路，甚至有望為ACS的預(yù)防和治療提供新的靶點(diǎn)。