金富璐，熊 惠，趙良平

(蘇州大學(xué)附屬第二醫(yī)院，江蘇 蘇州 215004)

冠狀動脈粥樣硬化病是一種血管內(nèi)皮受損后發(fā)生的慢性炎癥性動脈硬化性疾病，在中國其發(fā)生率呈現(xiàn)逐年上升趨勢，嚴(yán)重威脅我國人民的生命健康[1]。動脈鈣化常發(fā)生在動脈粥樣硬化處，隨著對鈣化檢測手段和技術(shù)的不斷提高，發(fā)現(xiàn)90%的冠心病患者存在動脈鈣化，因此動脈鈣化可作為識別動脈粥樣硬化的標(biāo)志[2]。在冠狀動脈粥樣硬化進(jìn)程中，動脈鈣化可能是一個致病因素，鈣化的嚴(yán)重程度與遠(yuǎn)期不良心臟事件的發(fā)生呈正相關(guān)[3]。關(guān)于炎癥與動脈鈣化的關(guān)系一直備受關(guān)注。探討冠狀動脈鈣化(coronary artery calcification，CAC)的危險因素、原因及機(jī)制對預(yù)防心血管事件有一定的幫助。本文主要對炎癥與CAC的關(guān)系進(jìn)行綜述。

1 動脈粥樣硬化與動脈鈣化

1.1動脈粥樣硬化 冠狀動脈性心臟病(coronary heart disease，CHD)是心肌缺血缺氧或壞死而引起的心臟病 ，由冠狀動脈粥樣硬化使血管腔狹窄或阻塞，和(或)因冠狀動脈功能性改變(痙攣)導(dǎo)致。冠狀動脈粥樣硬化是CHD的基本病變，斑塊的形成是其起始環(huán)節(jié)。動脈粥樣硬化斑塊是具有生物活性的組織。氧化型低密度脂蛋白顆粒誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)白細(xì)胞黏附分子(如血管細(xì)胞黏附分子-1、選擇素等)，這些黏附分子促進(jìn)循環(huán)單核細(xì)胞和T淋巴細(xì)胞的聚集，從而釋放細(xì)胞因子并放大炎癥級聯(lián)。單核細(xì)胞分化為巨噬細(xì)胞，巨噬細(xì)胞吞噬氧化型低密度脂蛋白，隨后演變?yōu)榕菽?xì)胞。當(dāng)炎癥細(xì)胞和脂質(zhì)在動脈粥樣硬化瘤內(nèi)積聚時，粥樣斑塊就會逐漸增大[4]。

1.2動脈鈣化 動脈鈣化常是鈣鹽結(jié)晶在動脈粥樣硬化斑塊形成處沉積，而不發(fā)生于正常血管壁。Demer等[5]研究發(fā)現(xiàn)，鈣化可以區(qū)分為3種類型：①動脈粥樣硬化相關(guān)內(nèi)膜鈣化，冠狀動脈的鈣化主要是這一類型，斑塊發(fā)生于有大量脂質(zhì)細(xì)胞和巨噬細(xì)胞浸潤的血管壁上，隨著疾病的發(fā)展，導(dǎo)致冠狀動脈逐漸變硬，順應(yīng)性下降，心肌灌注減少。②中膜鈣化,主要與腎臟病和糖尿病相關(guān)，定位在彈性蛋白纖維和平滑肌細(xì)胞上。③遺傳性疾病相關(guān)鈣化,常發(fā)生在動脈內(nèi)膜，與Marfan綜合征和遺傳疾病(彈性假黃瘤、嬰兒全身動脈鈣化、CD73缺乏引起的動脈鈣化等)相關(guān)。也有研究認(rèn)為，平滑肌細(xì)胞不僅參與了中膜鈣化，也參與了內(nèi)膜鈣化，在動脈粥樣硬化斑塊部位以點(diǎn)狀或片狀存在[6]。

動脈鈣化和動脈粥樣硬化具有相同的影響因素，包括血脂、年齡 、性別 、高血壓、糖尿病、慢性腎臟疾病、吸煙、睡眠情況以及情緒等[7-9]。有研究認(rèn)為，動脈鈣化在年齡很小時便可出現(xiàn)，隨著年齡增長，鈣化程度逐漸加重，呈現(xiàn)出與動脈粥樣硬化發(fā)展變化相平行的趨勢。另有研究發(fā)現(xiàn)，鈣鹽沉積可以不發(fā)生在動脈粥樣斑塊上，其可先于斑塊形成，加之動脈鈣化個體差異性的存在，有時動脈粥樣硬化與動脈鈣化之間并非平行發(fā)展。

2 鈣化的檢測方法

2.1CT與CTA 血管鈣化廣泛分布在人體中，其有顯著的不良臨床影響，包括收縮期高血壓、左室肥厚、冠狀動脈缺血、充血性心力衰竭等。有研究表明，血管鈣化相對于傳統(tǒng)的Framingham危險評分，有更好的不良事件的預(yù)測和預(yù)后價值[10]。早期檢測血管鈣化對預(yù)防心血管不良事件的發(fā)生發(fā)展有很大的意義。

CT是一種傳統(tǒng)的檢測鈣化的方法，雖能直觀顯示出大片鈣化，但對微鈣化和點(diǎn)狀鈣化的辨識度不高，對血管結(jié)構(gòu)的顯示也不甚明了[11]。相比之下，同樣使用CT的冠狀動脈血管造影(coronary CT angiography，CCTA)由于先進(jìn)的技術(shù)，可以以較少的輻射量獲得更高質(zhì)量的心臟血管結(jié)構(gòu)的顯示，使其在日常應(yīng)用中得到了更廣泛的接受[12]。一項基于45項研究2 045例患者的Meta分析顯示，以患者為基礎(chǔ)的血管狹窄的CCTA敏感性和特異性分別為99%和88%[13]。Budoff等[14]研究了來自美國16個中心230例患者，CCTA對冠脈狹窄的敏感性和特異性分別為95%和83%，陰性預(yù)測值為99%。由此可見，CCTA有很強(qiáng)的敏感性和陰性預(yù)測值。然而，有研究表明，廣泛的動脈鈣化會減弱CCTA的準(zhǔn)確性。對于鈣化中的大鈣化灶來說，相對比較穩(wěn)定，發(fā)生心血管不良事件的概率小，使用傳統(tǒng)的檢測手段即可發(fā)現(xiàn)。而微鈣化在CT上并不可見。

2.2PET/CT 新的技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，使用氟化鈉(NaF)和脫氧葡萄糖(FDG)PET/CT能夠檢測和量化體內(nèi)微鈣化過程(鈣化<50 μm的沉積，主要發(fā)生在纖維帽中)，對微鈣化的檢測具有一定的實(shí)用價值[15]。動脈粥樣硬化斑塊的泡沫細(xì)胞形成時，單核-巨噬細(xì)胞會消耗大量葡萄糖，積累脫氧葡萄糖，從而起到檢測的目的。18F-氟化鈉是一種用于腫瘤學(xué)的PET/CT放射性示蹤劑，可取代羥基用于檢測轉(zhuǎn)移性骨的擴(kuò)散，同樣可以用于動脈粥樣硬化斑塊的檢測。在動脈粥樣硬化內(nèi)，微鈣化很大程度上是由血管平滑肌衍生的成骨細(xì)胞驅(qū)動的一個活躍的過程。壞死細(xì)胞釋放出的磷酸鈣的被動沉積也可能起到一定的作用。氟化鈉定位于活躍的微鈣化部位，在活性微鈣化部位的羥基磷灰石中的結(jié)合方式與其腫瘤學(xué)應(yīng)用中的方法相似。

2.3SPECT CCTA對于血管結(jié)構(gòu)有很好的顯示，而對于解剖血流動力學(xué)有一定的局限性。心肌灌注單光子發(fā)射計算機(jī)斷層顯像(SPECT)可以彌補(bǔ)這一缺點(diǎn)，有效地判斷心肌的灌注和損傷。SPECT和CTA是分別提供功能性和解剖學(xué)信息的診斷成像方式。Kirisli等[16]開發(fā)了獨(dú)特的三維融合軟件SMARTVis系統(tǒng)，可將心臟CTA和SPECT MPI進(jìn)行綜合分析，使融合的三維橢球心肌影像被展開并重新格式化成一個二維環(huán)平面，更直觀地反映血管變化，并將其應(yīng)用于臨床。在此基礎(chǔ)上，Nakahara等[17]設(shè)計了改進(jìn)的三維SPECT-CCTA融合的顯示形式基于融合的公牛眼(FBE)，通過軟件將CTA和SPECT融合的三維圖像轉(zhuǎn)化為FBE圖像。但由于FBE生成費(fèi)時費(fèi)力，缺乏大量研究數(shù)據(jù)的支持，其敏感性和特異性還未得到充分證實(shí)，尚未在臨床上廣泛應(yīng)用。

3 炎癥與鈣化

3.1動脈鈣化的影響因素 隨著對動脈鈣化的研究越來越多，多項研究證明，基因、年齡、性別、憤怒抑郁情緒、吸煙、睡眠情況、高血壓、高血糖、高血脂癥、腎臟疾病等多種因素都可影響動脈鈣化的形成，但具體機(jī)制尚不完全清楚[7-8]。目前已有研究顯示多種主動調(diào)節(jié)過程影響著動脈鈣化：①維生素K2可通過抗氧化應(yīng)激，減少活性氧的生成，從而減緩動脈鈣化的進(jìn)程[18-19]。②核心結(jié)合因子a1(core binding factor a1，CBFA1)被認(rèn)為是血管平滑肌細(xì)胞向成骨細(xì)胞/軟骨細(xì)胞表型分化的早期調(diào)控因子之一，其可通過增加骨橋蛋白(OPN)、骨鈣素(OCN)、核因子 κB 受體活化因子配基和堿性磷酸酶(ALP)等物質(zhì)表達(dá)來促進(jìn)血管平滑肌細(xì)胞表型分化，分化的血管平滑肌細(xì)胞又可增加Runx2基因的表達(dá)進(jìn)一步促進(jìn)血管鈣化[20]。③基質(zhì)蛋白的表達(dá)和分泌增加產(chǎn)生基質(zhì)金屬蛋白酶，使現(xiàn)有的基質(zhì)被移除。鈣化血管細(xì)胞產(chǎn)生的細(xì)胞外基質(zhì)含有更多的Ⅰ型膠原和纖維連接蛋白，而Ⅳ型膠原含量較少，從而使鈣化的血管細(xì)胞可能具有更強(qiáng)的黏附性和剛性，進(jìn)一步加重鈣化[21]。

3.2炎癥與動脈粥樣硬化 炎癥與動脈粥樣硬化以及動脈鈣化的發(fā)生發(fā)展存在關(guān)聯(lián)，動脈粥樣硬化的炎癥假說得到越來越多的研究證實(shí)[22]。炎癥可導(dǎo)致動脈粥樣硬化斑塊不穩(wěn)定和破裂，進(jìn)而引發(fā)急性冠脈綜合征[23]。低級別慢性炎癥導(dǎo)致動脈粥樣硬化血栓形成的各個階段，包括早期斑塊形成、斑塊生長以及心肌梗死、中風(fēng)和心血管事件發(fā)生前的急性斑塊破裂。C反應(yīng)蛋白(C reaction protein，CRP)是由肝臟合成和分泌的非特異性的急性相反應(yīng)蛋白，是炎癥和組織破裂的敏感標(biāo)志，為國際公認(rèn)的、最典型的炎癥標(biāo)志物之一[24-25]。作為炎癥下游的標(biāo)記物，CRP使臨床上衡量炎癥對動脈粥樣硬化的影響變得可測量。相關(guān)研究表明，CRP 存在于動脈粥樣硬化的全過程，對其發(fā)生、發(fā)展及預(yù)后影響重大。CRP 可與脂蛋白結(jié)合，促進(jìn)補(bǔ)體系統(tǒng)激活及其他炎癥因子的釋放，增加氧自由基釋放，損傷血管內(nèi)膜，導(dǎo)致血管痙攣、循環(huán)功能障礙。CRP 水平可較好地反映心肌細(xì)胞損傷程度和疾病演變過程，對是否存在心室重構(gòu)等風(fēng)險、冠心病的嚴(yán)重程度及危險分層有著重要的指導(dǎo)意義[26]。多項研究表明，CRP是急性冠脈綜合征、冠狀動脈介入治療術(shù)后支架血栓形成、動脈僵硬的發(fā)生以及鈣化型主動脈瓣膜病等的預(yù)測因子[27-28]。Ridker等[29]隨機(jī)對照研究顯示，在心肌梗死患者中使用卡納金單抗(Canakinumab，抗白細(xì)胞介素-1β的人單克隆抗體，具有抗炎作用)，與安慰劑相比，可以顯著降低高敏CRP水平，降低血栓形成及心血管事件發(fā)生率，為炎癥假說提供依據(jù)。

3.3炎癥與鈣化 炎癥與鈣化的關(guān)系得到越來越多的研究證實(shí)。Shang等[30]選擇腹膜透析患者進(jìn)行冠狀動脈鈣化(CAC)評分、隨訪和相關(guān)因素分析，結(jié)果顯示血清磷酸鹽水平和超敏CRP是CAC發(fā)生的獨(dú)立危險因素。Kestenbaum等[31]對1 123例慢性腎臟病患者進(jìn)行了平均3.3年的隨訪，結(jié)果顯示，25.1%基線無CAC的患者發(fā)生了CAC，18.0%基線有CAC的患者出現(xiàn)CAC進(jìn)展。在校正其他相關(guān)因素后，發(fā)現(xiàn)白細(xì)胞介素-6(IL-6)和腫瘤壞死因子-α(TNF-α)是CAC發(fā)生和進(jìn)展的預(yù)測因子。有研究顯示，無心血管疾病的慢性腎臟病患者中，與女性患者相比，男性患者容易發(fā)生CAC[32]。一項研究以絕經(jīng)女性冠心病患者為研究對象，探討雌二醇水平及炎癥狀態(tài)與CAC的關(guān)系，結(jié)果顯示，高鈣化積分組患者的血清雌二醇水平明顯低于低鈣化積分組和無鈣化組，而高敏CRP、IL-6、TNF-α水平明顯高于低鈣化積分組和無鈣化組。血清雌二醇水平與IL-6、TNF-α水平呈負(fù)相關(guān)，提示絕經(jīng)后女性冠心病患者雌激素水平降低可能導(dǎo)致體內(nèi)的炎癥狀態(tài)增強(qiáng)，進(jìn)而影響冠狀動脈鈣化形成和進(jìn)展[33]。Henze等[34]采用重組人CRP對原代人主動脈平滑肌細(xì)胞(Human aortic smooth muscle cell，HAoSMC)進(jìn)行處理，使用定量RT-PCR、蛋白質(zhì)分離與Western等方法對處理后的HAoSMC進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，上調(diào)CRP后，CBFA1(一種成骨轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子)mRNA和蛋白表達(dá)以及血管誘導(dǎo)活性均明顯增加。CRP也增加了成骨酶組織非特異性堿性磷酸酶(ALP)的表達(dá)和活性。將CRP加入高濃度磷酸鹽狀態(tài)下的HAoSMC，同樣明顯增強(qiáng)成骨標(biāo)記物的表達(dá)。此外，CRP可直接增強(qiáng)高磷狀態(tài)下HAoSMC向成骨細(xì)胞/軟骨細(xì)胞的分化，促進(jìn)鈣化的進(jìn)程。Henze等[34]進(jìn)一步對CRP促進(jìn)鈣化的可能機(jī)制進(jìn)行研究，結(jié)果提示，CRP可增加氧化應(yīng)激標(biāo)志物mRNA的表達(dá)并降低總抗氧化能力，增加了氧化應(yīng)激下游信號，激活p38MAPK信號通路，使p38MAPK磷酸化增強(qiáng)，進(jìn)而促進(jìn)HAoSMC向成骨/軟骨細(xì)胞轉(zhuǎn)化和鈣化形成。由此可見，炎癥因子誘導(dǎo)細(xì)胞氧化應(yīng)激，激活細(xì)胞內(nèi)促鈣化信號通路，促進(jìn)了血管平滑肌細(xì)胞骨/軟骨細(xì)胞轉(zhuǎn)分化，并加重磷酸鹽誘導(dǎo)的骨/軟骨細(xì)胞轉(zhuǎn)分化和鈣化，有利于血管鈣化的進(jìn)展。

4 總 結(jié)

動脈粥樣硬化的炎癥假說不斷得到證實(shí)，CRP與動脈粥樣硬化和鈣化的關(guān)系逐漸明朗。CRP等炎癥介質(zhì)可以預(yù)測冠心病危險程度及不良事件的發(fā)生，是動脈鈣化的危險因素，但其與兩者的發(fā)生機(jī)制仍不清楚，越來越多研究認(rèn)為CRP等炎癥介質(zhì)不僅僅是一個指標(biāo)，它也可通過信號通路、炎癥因子、補(bǔ)體等參與導(dǎo)致動脈粥樣硬化和鈣化的形成過程。動脈鈣化是否可以在粥樣硬化之前發(fā)生、動脈鈣化又如何作用于粥樣硬化并加速其進(jìn)展；對于不同研究結(jié)論的差異性，原因是否在于現(xiàn)有研究樣本數(shù)過小、個體的差異及對CRP測量中受到潛伏感染和免疫性疾病的影響等一些外部條件，還需要做進(jìn)一步的研究。目前臨床對于鈣化的檢測手段多種多樣，但對于微鈣化、早期鈣化的發(fā)現(xiàn)缺乏有效的技術(shù)，也尚未有一種更安全經(jīng)濟(jì)的手段早期發(fā)現(xiàn)鈣化，這也是未來研究方向之一。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突。