劉倩茹，李 飛

骨保護(hù)素(osteoprotegerin，OPG)在心血管領(lǐng)域的作用日益突出，大量的研究表明OPG很可能成為預(yù)測(cè)冠心病(coronary heart disease，CHD)發(fā)生、發(fā)展及預(yù)后的一個(gè)具有高特異性、高敏感性的血清學(xué)標(biāo)記物，為臨床早期發(fā)現(xiàn)CHD、評(píng)估CHD的危險(xiǎn)分層、預(yù)后及治療效果帶來(lái)更大獲益。本研究旨在對(duì)OPG在CHD的發(fā)生、發(fā)展、不良預(yù)后及冠狀動(dòng)脈微血管疾病方面的相關(guān)研究進(jìn)展做一綜述。

1 OPG概述

OPG是1997年Simonst等在對(duì)大鼠小腸cDNA分析測(cè)序時(shí)，發(fā)現(xiàn)的一種可溶性分泌型糖蛋白，是腫瘤壞死因子受體超家族的新成員，因其能抑制破骨細(xì)胞的分化、成熟，誘導(dǎo)破骨細(xì)胞(OC)的凋亡和增加骨密度，故被命名為 OPG[1]。OPG的基本結(jié)構(gòu)分為3個(gè)部分： N-端4個(gè)富含半胱氨酸的結(jié)構(gòu)域主要功能是與配體結(jié)合，抑制破骨細(xì)胞的合成，C端的2個(gè)死亡結(jié)構(gòu)域發(fā)揮誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的作用，C 端的肝素結(jié)合區(qū)與形成二硫鍵所需的游離半胱氨酸殘基作用可使 OPG形成更具生物活性的同源二聚體。OPG主要通過(guò)與核轉(zhuǎn)錄因子κB受體活化因子配體( receptor activator of NFκB ligand，RANKL)、腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體( TNF-related apoptosis inducing ligand，TRAIL) 結(jié)合后，作為RANKL、TRAIL 的誘導(dǎo)型受體，抑制核轉(zhuǎn)錄因子-κB受體活化因子的表達(dá)，在骨代謝、免疫系統(tǒng)、腫瘤及心血管等多個(gè)系統(tǒng)起到重要的調(diào)節(jié)作用[2-3]。隨著對(duì)OPG更深入的研究，OPG與CHD方面的聯(lián)系值得關(guān)注，并進(jìn)一步去探究其中的機(jī)制。

2 OPG在CHD中的作用

2.1 OPG與內(nèi)皮修復(fù)作用 動(dòng)脈粥樣硬化的第一步是內(nèi)皮細(xì)胞受損，內(nèi)皮細(xì)胞一個(gè)很重要的作用是可以分泌具有血管保護(hù)作用內(nèi)皮型一氧化氮合酶 (eNOS)，正常情況下，eNOS可通過(guò)轉(zhuǎn)化L-精氨酸生成一氧化氮(NO)。NO則通過(guò)舒張血管及抑制血小板膜鈣離子跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)抑制血小板聚集而發(fā)揮拮抗動(dòng)脈粥樣斑塊形成、抑制動(dòng)脈平滑肌增生和保護(hù)血管的作用，因此，冠狀動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞的完整是預(yù)防CHD發(fā)生的首要環(huán)節(jié)。一項(xiàng)以 OPG 作為上游作用因子進(jìn)行的觀察研究[4]，選擇人體生理濃度范圍(0.5～4.0 ng/mL)及高于人體生理濃度(6.0～100.0 ng/mL)的OPG作用于人血管內(nèi)皮細(xì)胞(HECs)培養(yǎng)48 h后，結(jié)果在高于人體生理濃度的OPG水平內(nèi)，內(nèi)皮細(xì)胞的數(shù)量及內(nèi)皮細(xì)胞內(nèi)NO的生成和eNOS蛋白、基因表達(dá)與OPG的濃度呈正相關(guān)，表明OPG通過(guò)促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞增殖及促進(jìn)eNOS對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞起到保護(hù)修復(fù)作用，且該作用是從基因水平至細(xì)胞水平多個(gè)層面的影響所致。而在人體OPG生理濃度范圍內(nèi)隨著OPG濃度增高，所觀察的各種項(xiàng)目指標(biāo)有一定增值趨勢(shì)，未達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。該結(jié)果提示在生理狀態(tài)下，體內(nèi)OPG已經(jīng)發(fā)揮一定的內(nèi)皮細(xì)胞保護(hù)作用，當(dāng)各種危險(xiǎn)因素(高血脂、高血壓)等造成內(nèi)皮細(xì)胞功能紊亂或解剖損傷時(shí)，損傷的內(nèi)皮細(xì)胞對(duì)保護(hù)性因子的需求增加，使得OPG的合成、分泌及釋放增加，內(nèi)皮細(xì)胞損傷越嚴(yán)重，保護(hù)性因子OPG水平越高，內(nèi)皮細(xì)胞是體內(nèi)分泌血清OPG的主要細(xì)胞之一，因此，OPG濃度增高是冠狀動(dòng)脈粥樣硬化時(shí)內(nèi)皮受損而啟動(dòng)的自我保護(hù)機(jī)制。由此推測(cè)是否可通過(guò)人體內(nèi)注射高劑量的OPG達(dá)到早期預(yù)防的目的有待探討。

2.2 OPG與炎癥的關(guān)系 有研究結(jié)果提示，OPG可顯著促進(jìn)人臍血管內(nèi)皮細(xì)胞與白細(xì)胞的黏附，且在0.1～0.5 ng/mL范圍內(nèi)表現(xiàn)出最強(qiáng)的黏附性[1]。國(guó)內(nèi)的一項(xiàng)研究證實(shí)表明，OPG與白介素-6(IL-6)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、C反應(yīng)蛋白(CRP)、血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)及血管內(nèi)皮黏附分子(VCAM-1)等呈正相關(guān)，冠心病組的這些炎癥指標(biāo)明顯高于對(duì)照組，且表達(dá)水平隨冠狀動(dòng)脈病變支數(shù)增加而增加[5]。上述研究提示：一方面各種炎性因子促進(jìn)OPG的分泌，OPG則可能通過(guò)上調(diào)AngⅡ的表達(dá)來(lái)增強(qiáng)VCAM-1對(duì)TNF-α的反應(yīng)；另一方面提示炎癥參與了CHD的發(fā)生發(fā)展過(guò)程，病理?xiàng)l件下OPG濃度的升高可能會(huì)導(dǎo)致以慢性炎性狀態(tài)為特征的心血管疾病。

動(dòng)脈粥樣硬化是一種慢性炎癥性疾病，炎癥是動(dòng)脈粥樣硬化的主要機(jī)制，貫穿于動(dòng)脈粥樣硬化斑塊形成、發(fā)展和破裂的全過(guò)程[6-7]。莊瑞娟等[6]研究顯示，冠心病組病人治療前及治療1周、2周、4周后血清OPG濃度較對(duì)照組明顯增高，此結(jié)論支持CHD是一種慢性炎癥反應(yīng)性疾病的說(shuō)法。冠狀動(dòng)脈粥樣斑塊內(nèi)炎癥反復(fù)持續(xù)存在可能是冠狀動(dòng)脈內(nèi)斑塊面積增大、斑塊不穩(wěn)定甚至破裂及冠狀動(dòng)脈治療后再狹窄的重要原因，為臨床上重視和堅(jiān)持CHD緩解期的持續(xù)優(yōu)化治療提供重要依據(jù)，且CHD病人病程中血清OPG水平變化可能作為其病情輕重及轉(zhuǎn)歸的指標(biāo)，可作為CHD二級(jí)預(yù)防中反映治療效果的監(jiān)測(cè)指標(biāo)。根據(jù)目前的研究，OPG與炎癥之間的關(guān)系可總結(jié)為以下方面：①血清OPG可能是動(dòng)脈粥樣硬化的炎癥標(biāo)志物，各種炎性因子如TNF-α、白介素-1(IL-1)、血小板源性生長(zhǎng)因子能促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)和釋放OPG[8]，高水平的OPG可提示持續(xù)的內(nèi)皮細(xì)胞損傷和平滑肌的增殖，可促進(jìn)CHD的發(fā)展和冠狀動(dòng)脈粥樣斑塊的不穩(wěn)定性。②OPG通過(guò)上調(diào)AngⅡ的表達(dá)刺激VCAM-1、E-選擇素表達(dá)，增強(qiáng)內(nèi)皮細(xì)胞對(duì)TNF-α等炎性細(xì)胞和介質(zhì)的反應(yīng)和黏附[5]。③OPG可通過(guò)其肝素結(jié)合域和白細(xì)胞表面表達(dá)的RANKL和TRAIL受體增強(qiáng)內(nèi)皮細(xì)胞、白細(xì)胞的黏附、粥樣斑塊的反復(fù)炎癥狀態(tài)。④OPG本身參與動(dòng)脈粥樣硬化過(guò)程的不同步驟，OPG在內(nèi)皮細(xì)胞刺激和功能異常[9]、巨噬細(xì)胞滲透[10]、白細(xì)胞黏附[1]、促進(jìn)血管平滑肌增殖等病理生理方面發(fā)揮重要作用。

綜上所述，體內(nèi)OPG水平的升高可通過(guò)多種途徑建立一個(gè)“瀑布式”的炎癥反應(yīng)過(guò)程，而此結(jié)論與OPG可促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞的增殖、修復(fù)而阻礙CHD形成似乎相互矛盾，但通過(guò)OPG在兩者中的濃度對(duì)比，可得出結(jié)論：低于生理濃度的OPG(<0.5 ng/L)水平主要通過(guò)上述途徑發(fā)揮其促炎作用，而高濃度的OPG(>0.5 ng/L)主要通過(guò)抗損傷機(jī)制抑制冠狀動(dòng)脈粥樣硬化的進(jìn)一步形成和發(fā)展。

2.3 OPG對(duì)CHD危險(xiǎn)分層的預(yù)測(cè)價(jià)值 CHD的危險(xiǎn)因素包括年齡、血脂、血糖等，這些危險(xiǎn)因素尚不能完全解釋CHD的患病率及嚴(yán)重程度。徐美林等[11]研究顯示，血清OPG水平隨著冠狀動(dòng)脈病變支數(shù)呈增加而明顯增加，冠狀動(dòng)脈病變支數(shù)越多，血清OPG水平升高越明顯(P<0.001)；多元回歸分析顯示OPG與血管病變支數(shù)呈獨(dú)立正相關(guān)(P<0.001)；OPG與Gensini評(píng)分呈正相關(guān)(r=0.623，P<0.001)。冠狀動(dòng)脈Gensini評(píng)分是評(píng)估冠狀動(dòng)脈病變程度的一種經(jīng)典方法，OPG可作為冠狀動(dòng)脈病變嚴(yán)重程度的獨(dú)立預(yù)測(cè)指標(biāo)。Esteghamati 等[12]對(duì)155例CHD病人進(jìn)行橫斷面研究發(fā)現(xiàn)，升高的 OPG 水平與CHD的嚴(yán)重程度獨(dú)立相關(guān)。李雙宏等[13]研究顯示，相比穩(wěn)定型心絞痛病人，不穩(wěn)定型心絞痛病人OPG、超敏C反應(yīng)蛋白(hs-CRP)明顯增高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，而對(duì)于不穩(wěn)定型心絞痛病人，隨著冠狀動(dòng)脈病變支數(shù)增多，血清OPG濃度也增加，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，hs-CRP濃度也增加，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。hs-CRP是一種急性時(shí)相反應(yīng)蛋白，在排除合并其他炎癥反應(yīng)的情況下，hs-CRP對(duì)預(yù)測(cè)急性冠脈綜合征(ACS)的發(fā)生及危險(xiǎn)分層有重要的臨床意義。該研究說(shuō)明hs-CRP的升高主要體現(xiàn)CHD的活動(dòng)階段，與冠狀動(dòng)脈病變嚴(yán)重程度無(wú)明顯相關(guān)性，因此，OPG相比hs-CRP對(duì)于評(píng)估冠狀動(dòng)脈病變嚴(yán)重程度更有臨床實(shí)用價(jià)值。

解強(qiáng)等[14]研究結(jié)果表明，血清OPG可作為ACS及經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入治療術(shù)(PCI)后發(fā)生主要不良心血管事件(MACE)的預(yù)測(cè)因子。冠狀動(dòng)脈易損斑塊(不穩(wěn)定斑塊和混合型斑塊)破裂是誘發(fā)ACS發(fā)生及進(jìn)展的罪魁禍?zhǔn)?。纖維帽的厚度、脂質(zhì)核的大小和成分及局部炎癥反應(yīng)構(gòu)成不穩(wěn)定斑塊的組織學(xué)特征。段玉玲等[15]研究不穩(wěn)定型斑塊損傷時(shí)發(fā)現(xiàn)OPG水平增加和RANKL在T淋巴細(xì)胞表達(dá)增多，而RANKL會(huì)顯著增加不穩(wěn)定型心絞痛病人血管平滑肌基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)的活性。MMPs是細(xì)胞外基質(zhì)降解的重要限速酶，其活性可被組織型基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑(TIMPs)抑制[16]。國(guó)外的一項(xiàng)研究提示動(dòng)脈斑塊失穩(wěn)定及破裂與MMPs/TIMPs比例失衡有關(guān)[17]。研究表明動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的肩部區(qū)域(即斑塊與正常動(dòng)脈交界處)對(duì)基質(zhì)金屬蛋白酶-2(MMP-2)表達(dá)明顯增強(qiáng)，當(dāng)MMPs/TIMP調(diào)節(jié)失衡時(shí)會(huì)促使基膜發(fā)生降解[18]，削弱纖維帽的強(qiáng)度和破壞纖維帽結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致斑塊松動(dòng)、裂紋或破裂，從而造成冠狀動(dòng)脈完全或不完全閉塞。近期的一項(xiàng)研究顯示，血清OPG與急性心肌梗死病人院內(nèi)MACE的發(fā)生呈正相關(guān)，高OPG水平可獨(dú)立預(yù)測(cè)院內(nèi)MACE事件的發(fā)生，經(jīng)ROC曲線分析示ROC曲線下面積為0.80[95%CI(0.72，0.88)，P<0.01]，最佳預(yù)測(cè)截點(diǎn)為1.68 ng/mL，預(yù)測(cè)的敏感性為68%，特異性為78%[19]。根據(jù)目前的研究其機(jī)制可能有：①血清OPG與各種促炎因子相互作用誘導(dǎo)較強(qiáng)的炎癥反應(yīng)水平，從而增加急性心肌梗死病人急診介入術(shù)后早期的缺血/再灌注損傷和心肌組織的破壞[20]。②高水平的OPG上調(diào)MMP-2的活性，使得斑塊由相對(duì)穩(wěn)定的形式向不穩(wěn)定形式轉(zhuǎn)變，增加斑塊破裂的可能性，從而引起心肌再梗死等不良事件。③ST段抬高型心肌梗死(STEMI)病人入院時(shí)高OPG水平與其急診介入術(shù)后的無(wú)復(fù)流現(xiàn)象有關(guān)[21]，這也可能是導(dǎo)致病人院內(nèi)MACE發(fā)生的一個(gè)因素。因此，OPG可幫助判定病人冠狀動(dòng)脈病情嚴(yán)重程度，識(shí)別CHD的高危人群及評(píng)估PCI治療后病人的預(yù)后。此外，也對(duì)冠狀動(dòng)脈斑塊穩(wěn)定性的診斷及治療提供了新的思路。

2.4 OPG與CHD不良預(yù)后 “心肌就是時(shí)間，心肌就是生命”的理念使得急性心肌梗死病人在早期通過(guò)開(kāi)通阻塞血管促進(jìn)阻塞血管的再通，恢復(fù)心肌缺血細(xì)胞的血流供應(yīng)，改善心血管結(jié)局事件。然而心肌梗死后心力衰竭及冠狀動(dòng)脈再狹窄等成為病人不良預(yù)后的重要原因。

大量研究顯示，OPG與心力衰竭(heart failure，HF)病人病情嚴(yán)重程度密切相關(guān)，可作為評(píng)價(jià)心力衰竭預(yù)后的新指標(biāo)[22-23]。有學(xué)者指出OPG/RANKL在心力衰竭的發(fā)生與發(fā)展過(guò)程中起到十分重要的作用[23]。當(dāng)前OPG在心力衰竭中的機(jī)制可能是通過(guò)OPG/RANKL軸引發(fā)以下途徑：①RANKL可以誘導(dǎo)MMP尤其是基質(zhì)金屬蛋白酶9(MMP-9)在心肌組織和成纖維組織中的表達(dá)[24]，MMP與TIMPs的平衡對(duì)于維持正常心臟形態(tài)結(jié)構(gòu)至關(guān)重要，OPG水平增高可中和結(jié)合RANKL、抑制RANKL誘導(dǎo)的MMP-9產(chǎn)生，維持MMP/TIMPs的平衡，在這方面心力衰竭病人體內(nèi)OPG水平升高是一種抗心力衰竭機(jī)制；②OPG及RANKL參與免疫反應(yīng)[25]，可調(diào)節(jié)樹(shù)突細(xì)胞產(chǎn)生兩個(gè)效應(yīng)：一方面OPG延長(zhǎng)樹(shù)突細(xì)胞的生存時(shí)間和增加細(xì)胞因子，如白介素-15(IL-15)等的釋放引起持久炎癥反應(yīng)；另一方面骨髓樹(shù)突細(xì)胞能促進(jìn)Th0細(xì)胞向Th1細(xì)胞亞群分化使得Th0/Th1比值增高，導(dǎo)致炎癥介質(zhì)明顯增加，而抗炎癥介質(zhì)增加不明顯或降低，致細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)失衡引起持續(xù)炎癥反應(yīng)[26]；③慢性心力衰竭(CHF)中降低的IGF-I減弱了對(duì)血清OPG的抑制，使血清OPG水平升高，升高的OPG通過(guò)OPG/RANKL 軸參與心力衰竭的病理生理過(guò)程[22]。因此，OPG有望成為CHD病人心功能評(píng)價(jià)的新的生物學(xué)指標(biāo)，在治療心力衰竭過(guò)程中是否可通過(guò)藥物有效阻斷OPG/RANKL軸而明顯改善病人的預(yù)后，OPG可能為CHD后心力衰竭病人治療及隨訪期間帶來(lái)福音。

PCI術(shù)可在短時(shí)間內(nèi)促進(jìn)阻塞血管的再通，恢復(fù)心肌缺血細(xì)胞的血流供應(yīng)，挽救瀕死心肌，是當(dāng)前治療心肌梗死的主要方法。但PCI術(shù)后并發(fā)的冠狀動(dòng)脈血管再狹窄(ISR)是目前臨床上影響PCI治療的重要因素，術(shù)后血管再次發(fā)生狹窄時(shí)其血栓、心肌梗死復(fù)發(fā)等的風(fēng)險(xiǎn)高，明顯影響病人的臨床獲益，盡早獲得評(píng)估ISR的風(fēng)險(xiǎn)手段將會(huì)降低病人再次血運(yùn)重建的概率，改善病人長(zhǎng)期預(yù)后[27]。國(guó)內(nèi)有關(guān)研究表明PCI術(shù)后OPG的升高幅度與ISR發(fā)生率呈正相關(guān)，是急性心肌梗死病人 PCI 后再狹窄的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[28-29]。OPG具有促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞修復(fù)及增殖的效應(yīng)，OPG 表達(dá)增多是一種血管保護(hù)的代償機(jī)制。那么，PCI術(shù)后OPG水平上升則可能與術(shù)后血管刺激及修復(fù)程度相關(guān)，這與術(shù)后ISR 病理過(guò)程相符合[30]，此外可能與PCI術(shù)后引起的冠狀動(dòng)脈無(wú)復(fù)流有關(guān)[21]。這些研究提示可通過(guò)監(jiān)測(cè)OPG 濃度預(yù)測(cè)ISR的發(fā)生，這種手段是否可作為預(yù)測(cè)ISR的概率還需大規(guī)模的臨床試驗(yàn)做更深入的探討。

2.5 OPG與冠狀動(dòng)脈微血管疾病 冠狀動(dòng)脈微血管是指由微動(dòng)脈(<300 μm)、心肌組織毛細(xì)血管(平均8 μm)和微靜脈(<500 μm)構(gòu)成的微循環(huán)系統(tǒng)[31]，是心臟行使正常生理功能的重要場(chǎng)所。2013年歐洲心臟學(xué)會(huì)(ESC)發(fā)表的《穩(wěn)定性冠狀動(dòng)脈疾病管理指南》將冠狀動(dòng)脈微血管疾病也定義為冠心病的一種類(lèi)型[32]，提示對(duì)冠狀動(dòng)脈微血管障礙的認(rèn)識(shí)及干預(yù)成為心血管界急需關(guān)注的問(wèn)題。Ayhan等[33]的一項(xiàng)研究通過(guò)對(duì)47例STEMI病人血清OPG濃度和微循環(huán)阻力指數(shù)(IMR)的研究，發(fā)現(xiàn)高OPG組病人IMR明顯高于低OPG組，多元線性回歸分析示OPG與IMR直接獨(dú)立相關(guān)，提示OPG可能是冠狀動(dòng)脈微循環(huán)障礙的指標(biāo)之一。目前對(duì)于冠狀動(dòng)脈微循環(huán)障礙的檢測(cè)復(fù)雜，價(jià)格昂貴，不能用于臨床。因此，尋找能反映冠狀動(dòng)脈微循環(huán)情況的簡(jiǎn)單易行的指標(biāo)迫在眉睫。OPG與冠狀動(dòng)脈微循環(huán)之間獨(dú)立相關(guān)性的機(jī)制及OPG能否作為預(yù)測(cè)冠狀動(dòng)脈微循環(huán)的敏感而特異性的指標(biāo)，仍需大量的研究來(lái)進(jìn)一步證實(shí)。

3 總結(jié)與展望

血清OPG濃度的不同，其發(fā)揮的作用不同，高于生理濃度的OPG主要對(duì)冠狀動(dòng)脈發(fā)生粥樣硬化起保護(hù)作用；低于生理濃度的OPG則主要與炎性細(xì)胞及炎性細(xì)胞因子相互作用引起持續(xù)的炎癥反應(yīng)誘發(fā)ACS等不良心血管事件，明顯降低CHD病人的臨床獲益。相信未來(lái)經(jīng)過(guò)更多學(xué)者對(duì)OPG的進(jìn)一步探究，OPG對(duì)CHD的預(yù)測(cè)價(jià)值及針對(duì)OPG治療的藥物能運(yùn)用于臨床，從而讓更多的CHD病人受益。