動脈粥樣硬化的氧化應激與炎癥

隨著自由基生物學和自由基醫學的發展，許多科學家在20世紀80年代初探討了動脈硬化（as）與生命氧氣（as）之間的關系，并提出了as的生態氧機制。1999年Ross提出As是一種炎癥性疾病。近年來從信號傳導和基因調控水平的研究揭示氧化應激和炎癥是As發生的兩個關鍵成分,是As從脂肪條紋形成到斑塊破裂和血栓形成這一發展過程的主要因素。這兩個看似不相關的獨立致病因素是相互調控,共同存在,相伴而行的。同時揭示,活性氧是As炎癥發生的始動因素,活性氧及其修飾低密度脂蛋白(lowdensitylipoprotein,LDL)形成的氧化型低密度脂蛋白(oxidizedLDL,ox-LDL)是內皮損傷和誘導內皮細胞促炎癥細胞因子和促炎癥分子表達的主要原因。As發生的危險因子,如糖尿病、高血壓、高血脂、肥胖、高同型半胱氨酸血癥及吸煙等,都存在活性氧的過量產生或誘導活性氧生成。1血管壁細胞生成活性氧越來越多的事實說明,在As和急性冠狀動脈綜合征有關的心血管功能障礙的發生和發展中,氧化應激起主要作用。氧化應激是過量的活性氧與內源性清除活性氧的抗氧化系統間失去平衡。活性氧對不同細胞有不同的功能效應。As主要是血管性病變。在血管細胞中最重要的活性氧是超氧陰離子自由基O2-·,其是由單價還原氧生成的。雖然O2-·對血管本身無作用,但主要是由它生成的其它活性氧。如超氧化物歧化酶歧化O2-·生成較穩定的活性氧H2O2,H2O2能與還原性過度金屬反應生成高活性的羥自由基·OH,它還能被髓過氧化物酶(myeloperoxidase,MPO)代謝生成活性氧次氯酸HOCl。事實上所有的血管細胞都能產生O2-·和H2O2。血管壁細胞生成活性氧酶包括NADPH氧化酶家族、黃嘌呤氧化酶和NO合酶,以及線粒體氧化反應時漏出的活性氧。單核/巨噬細胞由于受內皮細胞釋放的趨化因子的作用,在血管內膜下積聚,單核/巨噬細胞的吞噬型還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(reducedformofnicotinamide-ademinedinucleotidephosphate,NADPH)氧化酶的呼吸爆發生成的活性氧也參與血管壁損傷,特別是斑塊的形成、破裂與血栓形成。活性氧能介導血管內皮細胞和平滑肌細胞表型調節如生長、凋亡和存活。1.1活性氧的作用機制活性氧影響內皮的很多功能,內皮依賴的血管擴張,由于血管壁失去NO生物活性而受損,活性氧引起內皮細胞凋亡、增加單核細胞粘附和在血管生成中起作用。(1)損傷內皮依賴的血管擴張:動物模型中,在很多疾病的情況下,內皮功能障礙與活性氧增加有關。由于O2-·滅活NO,重要的是超氧化物歧化酶(superoxidedismutase,SOD)能改善高膽固醇動物內皮依賴性血管擴張,血管緊張素Ⅱ輸注和去氧皮質酮醋酸鹽致的內皮功能障礙或心力衰竭可被SOD逆轉。此外GPx雜合子缺失導致內皮依賴的血管擴張受損。因為GPx是負責去除過氧化物,這些資料說明除了O2-·外其它活性氧也調控血管運動功能。(2)誘導內皮細胞凋亡:內皮損傷或暴露于O2-·和H2O2誘導的細胞凋亡,導致內皮細胞喪失,造成As發生和促凝血狀態。ox-LDL、血管緊張素Ⅱ、高葡萄糖和腫瘤壞死因子α(tumornecrosisfactorα,TNFα)致的內皮細胞凋亡,能被SOD、過氧化氫酶(catalase,CAT)和抗氧化劑N-乙酰氨基半乳糖(N-acetylgalactosamine,NAC)和維生素抑制。這些資料說明,活性氧對不同種類刺激劑誘導的凋亡機制有調控作用。內皮細胞從細胞外基質脫落,這是另一類型的細胞程序性死亡稱為Anoikis,這一過程也是與細胞內活性氧增加有關,可能是通過線粒體,這種凋亡能被NAC和黃素蛋白酶如NADPH氧化酶抑制劑(diphenyleneiodonium,DPI)抑制。(3)誘導內皮細胞粘附分子表達:內膜在正常情況下,存在無炎癥的表面,但很多促炎癥因子刺激劑誘導內皮細胞粘附分子表達,導致單核細胞粘附和最終形成As損傷。血管內皮粘附分子1和細胞間粘附分子1的表達是活性氧依賴的。IL-1和TNFα誘導VCAM-1基因表達能被抗氧化劑(pyrrolidinedithiocarbamate,PDTC)和NAC抑制。此外,由振蕩切變力應激誘導的VCAM-1和ICAM-1表達也能被NAC抑制。總之這些結果說明活性氧促發炎癥細胞粘附。(4)血管新生:血管新生不僅對生理過程,如胚胎發育和創傷修復,而且對病理過程如癌癥、糖尿病視網膜病和As的發生是重要的。內皮細胞遷移、增殖和血管形成都是血管生成過程的必須事件,活性氧可能直接參與這些機制,因為已知H2O2誘導內皮細胞增殖和遷移,以及介導淋巴細胞激活的血管形成。活性氧也作為血管生長因子如血管內皮生長因子(vascularendothelialgrouthfactor,VEGF)的介導劑。血管平滑肌細胞很多功能也依賴活性氧的生成。這些過程研究得最清楚的是細胞生長,但活性氧也涉及平滑肌細胞遷移,以及炎癥介導劑和基質成分表達。此外,活性氧還參與血管平滑肌細胞收縮。(1)血管平滑肌細胞(vascularsmoothmusclecell,VSMC)生長:合成性VSMC的表型已發生改變,有利于生長,見于血管病,如高血壓、As和氣囊血管成行術后再狹窄。活性氧生成參與很多導致肥大和增殖性VSMC生長。已知血管活性肽血管緊張素Ⅱ(angiotensinⅡ,AngⅡ)能誘導VSMC肥大。事實證明活性氧參與VSMC肥大反應。AngⅡ誘導VSMC肥大能被CAT和反義p22phox抑制,由此,提出在VSMC生長反應中有NADPH氧化酶衍生的活性氧。活性氧也介導激動劑血小板源生長因子(platelet-derivedgrowthfactor,PDGF)和凝血酶致的增殖反應。H2O2本身誘導VSMC增殖,雖然這效應主要依賴于細胞暴露于H2O2濃度。此外,PDGF和凝血酶致VSMC增殖需要H2O2生成,因為這種VSMC增殖被CAT、NAC或DPI抑制。內源性產生的H2O2對調節VSMC成活和增殖也是重要的,因為CAT過表達抑制平滑肌細胞基礎增殖,同時增加細胞凋亡速率。(2)VSMC遷移:VSMC遷移是血管性疾病發生的主要病變之一。已知PDGF誘導的VSMC趨化性能被CAT表達抑制,PDGF誘導VSMC遷移被NAC、DPI和Ebselen,以及顯性-負性Rac抑制,說明通過NADPH氧化酶生成的O-2·是激動劑刺激VSMC遷移的關鍵。搞清負責活性氧依賴的VSMC遷移的主要信號傳導分子將有很大意義。(3)基質的調控:在生理和病理性血管重建中基質金屬蛋白酶(matrixmetalloproteinases,MMP)降解和重組細胞外基質是重要事件。最近研究顯示MMP活性能被活性氧調節。VSMC分泌MMP-2和Pro-MMP-9是由活性氧激活的。MPO衍生的HOCl通過半胱氨酸殘基氧合作用,激活MMP-7,這機制不同于已知的MMP前酶蛋白能裂解。MMP基因表達也受活性氧調控。機械伸長VSMC,MMP-2mRNA含量增加,這時肌細胞處于NADPH氧化酶衍生的活性氧敏感狀態。因此,活性氧在多個水平上調節基質重建。1.2nadph氧化酶活性氧是血管細胞重要的信號分子,NADPH氧化酶是血管細胞生成活性氧的重要來源。血管細胞的血管型NADPH氧化酶是組成性激活,在基礎條件下產生低水平的活性氧,但對刺激劑如生長因子和細胞因子則顯示較高水平的反應。血管型NADPH氧化酶結構類似于但又不同于吞噬細胞的吞噬型NADPH氧化酶。NADPH氧化酶是由多個亞單位組成。這些亞單位包括與膜結合的細胞色素b558樣的分子,其負責電子從NADPH轉移至O2,產生O-2·。這個色素由p22phox和黃素蛋白gp91phox或它的一個同源物構成。兩個胞漿亞單位p47phox和p67phox,以及小G蛋白Rac也起調控作用。血管型NADPH氧化酶存在于整個血管壁細胞,內皮細胞、平滑肌細胞和成纖維細胞。血管型NADPH氧化酶與吞噬型NADPH氧化酶不同,gp91phox(NOX2)同源物NOX1、NOX3、NOX4和NOX5在非吞噬型NADPH氧化酶中存在。這些同源物與gp91phox一樣都具有NADPH、黃素蛋白結合位點和血紅素結合組氨酸。平滑肌細胞NOX1和NOX4的表達明顯高于gp91phox,內皮細胞p67phox和gp91phox的表達遠較吞噬細胞為低,說明gp91phox表達的調控可能決定內皮細胞NADPH氧化酶生成O-2·的能力。雖然血管壁的很多細胞能產生O-2·,但在As損傷部位單核細胞/巨噬細胞NADPH氧化酶可能是生成O-2·的重要源。在人冠狀動脈粥樣硬化斑塊易受損的肩區顯示gp91phox廣泛表達,這與巨噬細胞定位相一致。此外,當斑塊期時NOX4表達上調,在晚期損傷時表達減輕。這些酶系統的功能意義由動物實驗得到證實。在apoE敲除(載脂蛋白E-/-)小鼠,p47pho基因缺失,與apoE-/-小鼠相比,使降主動脈的損傷面積降低,這說明NADPH氧化酶衍生的活性氧是As損傷形成所必要的。對As和非As冠狀動脈NADPH氧化酶的關鍵性成分p22phox表達研究揭示,As動脈p22phox表達明顯增加,橫跨血管壁。隨著病變進展,p22phox表達增加。同時對冠狀動脈NOX家族蛋白測定發現gp91phox、p22phox和新NOX蛋白細胞型特異性表達與As病變嚴重性相關。p22phox在所有類型細胞中高表達,而gp91phox在巨噬細胞最豐富,平滑肌細胞和成纖維細胞gp91phox表達明顯較低,NOX4在非吞噬細胞高水平表達,但NOX1在各型細胞中則是低水平表達。對穩定型和不穩定型心絞痛患者冠狀動脈切除樣品中NADPH氧化酶的功能作用研究顯示,活性氧含量與p22phox和ox-LDL的分布密切相關,以及活性氧不僅由炎癥細胞產生,而且由平滑肌細胞和成纖維細胞產生。因此,在冠狀動脈基于p22phox的NADPH氧化酶生成的活性氧可能介導LDL的氧化修飾。不穩定型心絞痛患者冠狀動脈生成的活性氧明顯較穩定型心絞痛患者高。在不穩定型心絞痛患者NADPH氧化酶引起氧化應激增加,可能對As斑塊的易損性起重要作用,As斑塊的穩定性主要依賴于它的纖維帽結構的完整性,MMP,鋅依賴蛋白家族,其功能是更新細胞外基質蛋白成分,在冠狀動脈能被NADPH氧化酶生成的活性氧激活,它們的激活貢獻于急性冠狀動脈綜合征的發病。在某些情況下,NO合酶(NOS)除了能生成NO外還能生成O2-·。NOS利用L-精氨酸作為基質,在四氫生物蝶呤(tetrahydrobiopterin,BH4)調節下合成NO。L-精氨酸或BH4濃度較低或BH4被氧化,NOS脫偶聯,生成大量O2-·。對apoE-/-小鼠轉eNOS基因研究顯示,eNOS過表達影響As的發生和進展。內皮細胞過表達eNOS不是抑制而是加速apoE-/-小鼠As的發展。eNOS過表達的功能障礙在內皮細胞是明顯的,這是由于NO的生成減低和O2-·生成增加,同時伴有血管BH4含量降低。氧化應激能導致As血管BH4過量氧化和耗竭。補充BH4能逆轉eNOS功能障礙和抑制As病變進展,說明NOS輔因子BH4不足,與As的發生和發展有關。As血管BH4耗竭是繼發于BH4合成受損和BH4氧化增加以降低BH4的再循環。由apoE-/-小鼠分離的主動脈研究說明,NOS酶解偶聯與OONOˉ有關,不僅通過氧化細胞內BH4,而且阻止eNOS與BH4結合。MPO/H2O2/Cl-系統和HOCl能氧化亞硝酸生成非自由基氧化劑亞硝基氯化物(NO2Cl)和自由基·NO2,兩者都能促進硝基化作用,使酪氨酸轉變成3-硝基酪氨酸。最近研究發現MPO實際上在體內生成硝基種中起主要作用,以及3-硝基酪氨酸的形成,嚴格地依賴于·NO2的利用度。例如小鼠的炎癥模型中野生型小鼠3-硝基酪氨酸濃度增加,而缺乏功能性MPO小鼠則否,說明當亞硝酸鹽/硝酸鹽存在時,MPO能在體內生成活性氮(reactivenitrogenspecies,RNS),近來MPO在血管病理學中的作用受到關注。MPO在吞噬細胞中很豐富,能催化H2O2生成HOCl和其它活性氧。它也利用NO生成活性氧,由此降低NO生物利用度和增加氧化應激。現在知道MPO生成的氧化產物與As斑塊發展的不同期相關。MPO和它的氧化產物能氧化修飾LDL,以及在人As斑塊和有破裂傾向的斑塊中富含MPO及其氧化產物。臨床研究已經說明,MPO含量與冠心病和內皮功能障礙之間有相關性。2動脈硬化的炎癥性質[1,5,12,13,14,15,16,17,18]2.1斑塊激活的原因斑塊的形成和破裂:As是冠心病的主要原因。As損傷呈現的粥瘤表現為非對稱性、病灶性的動脈最內層的內膜增厚。粥瘤包含細胞、結締組織成分和碎片。炎癥性免疫細胞是構成粥瘤的重要部分,其余是血管內皮和平滑肌細胞。粥瘤形成之前是脂肪條紋,脂肪條紋是在內皮下載脂細胞聚集,這些載脂細胞中的大部分是巨噬細胞和T淋巴細胞。脂肪條紋在青年人中占優勢,但從不引起癥狀,它可能進展為粥瘤或最終消失。在粥瘤中心泡沫細胞和細胞外的脂滴形成核心區,周圍為平滑肌細胞和富含基質的帽。T細胞、巨噬細胞、肥大細胞侵潤損傷區,以及在粥瘤生長的肩區特別豐富。很多免疫細胞顯示激活征象以及產生炎癥細胞因子。當As瘤進展到阻止血流通過冠狀動脈時發生心肌梗死,以前認為由于斑塊中平滑肌細胞不斷生長而引起管腔狹窄是主要原因。血管造影照片研究證實損傷部位并不引起明顯的狹窄,主要是明顯的斑塊激活而不是狹窄,參與缺血和梗死,一定程度上涉及冠狀動脈痙攣,但大多數心肌梗死的例子是由于在斑塊的表面形成阻塞性血栓。冠狀動脈血栓形成有兩個主要原因:斑塊破裂和內皮腐蝕。斑塊破裂的危險性是它使斑塊核心區的促血栓物質磷脂、組織因子、血小板和血小板粘附基質暴露于血液。破裂好發生在纖維帽薄的和部分受損處,在這些地方含有豐富的激活的免疫細胞,它們產生很多炎癥分子和蛋白水解酶。這些酶能減弱纖維帽和激活核心區細胞,使穩定的斑塊轉變成脆弱的、不穩定的、易破裂的結構,由此,誘導血栓形成和引發急性冠狀動脈綜合征(acutecoronarysynthrome,ACS)。什么原因使靜止的斑塊破裂?激活的巨噬細胞、T細胞和肥大細胞在斑塊破裂處產生幾種類型的分子,促炎癥細胞因子、蛋白酶、凝血因子、自由基和血管活化分子。它們使病變斑塊不穩定。它們抑制形成穩定的纖維帽,攻擊帽中的膠元,引發血栓形成。可以想象所有這些反應都能導致斑塊激活和破裂,血栓形成和缺血。在斑塊激活中兩種類型的蛋白酶起關鍵作用:MMP和半胱氨酸蛋白酶,MMP活性在幾個水平上受到調控,促炎性細胞因子誘導MMP基因表達,血纖維蛋白溶酶激活此酶的前身,抑制蛋白(組織金屬蛋白酶抑制劑)抑制它們的作用。類似的半胱氨酸蛋白酶被某些細胞因子誘導,以及被抑制劑Cystatins抑制。在形成主動脈瘤中,這些分子中一些起著決定性作用。LDL儲留和內皮細胞激活:對動物和人的研究已經顯示,高膽固醇血癥能引起大動脈和中動脈內皮局灶性激活,LDL浸潤動脈內膜和在內膜內引發動脈壁炎癥反應。在內膜內通過氧化或酶性作用修飾LDL導致能激活內皮細胞的磷脂釋放,特別好發生在血流動力學應變部位,對好發生As傾向的節段具有典型的低平均切變力和高振蕩切變力的血液動力學血流譜,可引起內皮細胞粘附分子和與炎癥有關的基因表達增加,因此,血液動力學的應變和脂類的積聚能引發動脈的炎癥過程。激活的內皮細胞表達幾種類型的白細胞粘附分子,引起血細胞沿著血管表面滾動和在激活處粘著。因為VCAM-1是典型的對高膽固醇血癥反應而上調,帶有VCAM-1受體的單核細胞和白細胞好附著在這些部位。一旦白細胞到達,內膜下產生趨化因子,刺激它們通過內皮連接,遷移至內膜下。對單個核細胞的某些趨化因子和粘附分子的基因抑制或藥物阻斷,能抑制小鼠As的發生。內皮細胞損傷是As斑塊發生的主要原因。炎癥性反應來自對內皮不同類型攻擊,導致As內皮功能障礙,可能的原因包括LDL增加和氧化修飾,吸煙、高血壓和糖尿病引起的自由基,以及血漿同型半胱氨酸濃度增加等。血管內皮功能障礙的原因,內皮對損傷的反應,除上面提高的粘附性外,還有通透性、增生性和血栓形成。泡沫細胞形成與巨噬細胞作用:炎癥內膜產生的細胞因子和生長因子如巨噬細胞集落刺激因子,誘導單核細胞進入斑塊分化成巨噬細胞這是As發生的關鍵一步,它與上調受體清道夫受體和Toll樣受體相關。清道夫受體內吞廣范圍的帶有病原體分子譜的分子和顆粒。細菌的內毒素、凋亡細胞片段和ox-LDL顆粒都能通過這個通路被攝取和分解破壞。假如從攝取的ox-LDL顆粒衍生的膽固醇不能被細胞充分代謝,它將聚集在細胞內成為脂滴,最終細胞轉變成泡沫細胞,它是As的原型細胞。Toll樣受體也與帶有病原體樣的分子譜的分子結合,但與清道夫受體不同,它們能引發誘導細胞激活的信號級聯,激活的巨噬細胞產生促炎癥細胞因子、蛋白酶、活性氧和活性氮。樹突狀細胞(dendriticcell,DC)、肥大細胞和內皮細胞也表達Toll樣受體。細菌毒素、應激蛋白和DNA基元都能被不同的Toll樣受體辨認。此外,人熱休克蛋白60和ox-LDL顆粒也激活這些受體。人As損傷區的細胞都顯示Toll樣受體,斑塊炎癥可能部分依賴于這一通路。支持這一概念的事實是,去除Toll樣受體信號傳導通路中的一個分子基因,就能抑制apoE-/-小鼠As的發生。2.2as損傷區的t-pa和mmp-9As作為慢性炎癥,很多標志物,如慢性反應蛋白(chronicreactiveprotein,CRP)、IL-6、IL-8、TNF-α、粘附分子和E選擇素,以及與凝血系統有關的急性相反應劑纖維蛋白原等的含量在血漿中增加。近年來的研究揭示,這些非特異性的循環急性相標志物,不僅是心血管病進一步發展的預示器而且對炎癥的發展起著致病作用。并由此出現了直接靶向As標志物的抗炎癥治療,緩解和穩定心血管病的發展。IL-18在炎癥級聯中起關鍵作用,它是先天性和獲得性免疫的重要調節劑。它誘導INFγ和T細胞產生,在人As病變部位已檢測到IL-18,其是穩定型和不穩定型心絞痛患死于心血管病的獨立預示器。抑制IL-18能減輕炎癥和損傷的發展。纖溶酶原激活物抑制劑1(plasminogenactivatorinhibitor-1,PAI-1)在非特異性循環急性相標志物中是關鍵性的、直接致病的介導劑。組織型纖溶酶原激活物(tissueplasminogenactivator,t-PA)是血漿中的一個重要的溶解纖維蛋白的成分。血小板和內皮細胞衍生的蛋白PAI-1,是緩解t-PA活性的主要抑制劑。在功能上PAI-1通過在凝血塊的表面與t-PA和纖維蛋白形成三元復合物,促進新形成的血栓擴大和穩定,由此阻止t-PA的纖維蛋白溶解活性和穩定血栓,防止其在成熟前溶解,在嚴重As斑塊中,高濃度的PAI-1,其可能與炎癥細胞的遷移、平滑肌細胞激活、血管重建和斑塊斷裂和破裂后急性血栓形成相關。在臨床上PAI-1含量和活性增加與血栓形成、不穩定型心絞痛和未來心肌梗死和移植后的冠狀動脈病、胰島素抵抗、高胰島素血癥、血脂障礙和肥胖相關。MMP-9是由巨噬細胞和其它炎癥細胞分泌。很多疾病過程,如全身性炎癥、腫瘤轉移、呼吸系統疾病、心肌損傷、血管動脈瘤和血管重建都可以檢測到。在不穩定型心絞痛患者MMP-9含量升高。MMP-9基礎含量與心血管病未來死亡危險性之間強相關。其與IL-18是獨立的,MMP-9和IL-18同時升高有很高的危險性。最近研究發現As損傷區MMP-9表達增強,以及它通過降解細胞外基質減弱血管壁MMP的轉錄、酶加工,以及組織MMP抑制劑調控上述反應。動物實驗和臨床研究顯示MMP-9的表達和激活與MMP抑制劑抑制作用之間的平衡對于發生血管狹窄和動脈瘤是關鍵的。MMP基因啟動子的多態性,說明個體之間對冠心病敏感性的差異。發展特異性靶向MMP-9的藥物可能對防止As損傷區的發展、斑塊破裂和再狹窄是有用的。C反應蛋白(C-reactiveprotein,CRP)是由206個氨基酸組成的多肽,它是由內皮細胞、巨噬細胞和脂肪細胞衍生的促炎癥細胞因子誘導肝臟產生的。在As斑塊中,激活的免疫細胞產生的促炎癥細胞因子(INFγ、IL-1和TNFα)誘導IL-6生成,由此刺激肝臟產生CRP。血液IL-6的存在是CRP產生的關鍵。在歷史上CRP被認為是一個參與免疫細胞趨化性、巨噬細胞吞噬作用、補體激活、血小板激活以及參與免疫復合物、壞死細胞和細菌碎片清除的下游炎癥標志物。除了作為對急性炎癥的全身性肝臟反應的一個成分外,CRP可能通過組織巨噬細胞和血管平滑肌細胞在As斑塊局部產生。CRP作為急性相反應劑和炎癥標志物預示早期和晚期急性冠狀動脈綜合征患者的死亡率,是一個未來心血管事件的預示器。它與不能確診的外周動脈、冠狀動脈和腦動脈病相關;能鑒別不穩定型和穩定型心絞痛患者,預示心血管患者心肌梗死、中風和突然死亡、心肌梗死大小以及預示心臟移植患者移植物失敗。它還能預示頸動脈狹窄的存在、程度和癥狀學;冠狀動脈旁路移植后早期發病率和晚期死亡率;以及經皮心臟干預后的晚期再狹窄。已有很多事實說明,CRP不僅是一個生物標志物還是As發生發展活性介導劑。它上調內皮細胞通透性,促進內皮細胞粘附分子表達,在內膜下斑塊中不均衡地分布,固定補體,募集單核細胞和巨噬細胞到血管內炎癥中心,以及刺激局部血小板激活和血栓形成。CRP也參與泡沫細胞形成,它具有高的親和性與ox-LDL結合,由此形成CRP-LDL聚合物,在體外被巨噬細胞主動吸收。總之,這些發現說明CRP能通過放大和加重局部炎癥過程,在斑塊水平上直接介導血管組織損傷。因此,已有文獻報道靶向CRP以預防和治療As。3菌株基因對nf-b表達的調控活性氧通過激活核因子κB(nuclearfactor-κB,NF-κB)誘導促炎癥細胞因子基因表達,促炎癥細胞因子TNF和IL-1通過活性氧激活NF-κB誘導包括TNF和IL-1自己在內的促炎癥細胞因子基因表達。活性氧和促炎癥細胞因子TNF和IL-1間通過NF-κB形成惡性循環,不斷地促使促炎癥細胞因子、炎癥細胞因子和炎癥蛋白基因表達,引起炎癥反應。炎癥反應時在一系列促炎癥細胞因子以及趨化性細胞因子和粘附分子等的作用下,炎性細胞受到激活,炎性細胞向損傷部位遷移,白細胞募集于炎癥部位及其與血管內皮細胞粘附等,并以惡性循環的形式使炎癥反應不斷放大和持續存在,成為慢性炎癥。因此慢性炎癥反應的關鍵是NF-κB。現在知道,很多刺激劑誘導NF-κB激活,除氧化應激劑外包括促炎癥細胞因子TNF和IL-1在內的其它NF-κB激活劑,它們對NF-κB的激活作用都與活性氧有關。NF-κB調控的基因除促炎癥細胞因子基因外,還包括炎癥細胞因子如趨化性細胞因子、粘附分子以及炎癥酶如環加氧酶2和脂加氧酶5等基因。所謂的炎癥酶又稱炎癥蛋白是其催化產物參與NF-κB的調控作用和參與炎癥反應。NF-κB對基因的調控是因為這些基因的啟動子區含有NF-κB的結合位點,NF-κB通過與靶基因上游(5’)啟動子區專門的識別元件結合,調控靶基因轉錄。NF-κB調控與炎癥反應有關的很多基因表達。3.1正常血管壁原位分析在人As斑塊中已檢測到激活的NF-κB。在As損傷部位的內膜和中膜,在平滑肌細胞、巨噬細胞、內皮細胞以及較少程度的T細胞中存在NF-κB亞單位RelA(p65),正常血管壁原位分析p50和RelA顯示胞質內彌漫性表達但核內無聚積,說明這個系統是處于靜止狀態。在As急性合并癥如急性冠狀動脈綜合征時,NF-κB結合活性,可見于不穩定型心絞痛患者外周血單核細胞和心肌活組織檢查,而且也存在于穩定型心絞痛患者。除了人As的報道外,主要的信息來自實驗性As模型。在飼以高膽固醇血癥飲食的豬冠狀動脈和大鼠氣球損傷后的動脈平滑肌細胞中檢測到激活的NF-κB。3.2動脈斑塊的擴增與As發病有關的很多刺激劑通過生成活性氧激活NF-κB信號傳導通路,誘導很多下游事件。實質上,參與斑塊生成和進展的所有細胞如內皮細胞和平滑肌細胞,巨噬細胞與免疫細胞,都可以激活NF-κB通路。激活內皮細胞和募集單個核細胞:血管內皮細胞激活是As顯著的特征,傳統認為這是導致As的初始一步。內皮細胞表達編碼p50/p105、p65和c-rel轉錄本,TNFα增加其水平。對脂多糖、IL-1和TNFα反應的內皮細胞表達的大多數基因在它們的起動子區含有NF-κB結合位點。對E-selectin基因5’側翼區序列分析顯示至少有三個NF-κB的DNA結合序列。另外NF-κB調控的基因包括VCAM-1、E-selectin、IL-1、IL-6、TF(tissuefactor)、PAI-1、COX2和iNOS。例如腺病毒介導IκBα過表達和顯性負性型IKK-2抑制TNFα誘導E-selectin、VCAM-1和ICAM-1表達。對IL-6、MCP-1和Groα以及TF的誘導作用也被抑制。這與單核細胞減輕抑制、伸張、遷移有關。這些炎癥介導劑中的一些,如IL-1和TNFα本身也能激活NF-κB,由此建立維持NF-κB激活的一個自我調控環,放大炎癥反應。引發As的免疫反應:在As,免疫反應的可能抗原包括ox-LDL和HSP。從人動脈粥樣硬化斑塊中得到的T細胞克隆識別ox-LDL(一個典型的HLADR依賴的抗原)。apoE-/-小鼠在主動脈損傷部位顯示修飾的LDL和血清抗修飾LDL的抗體濃度增加。呈遞抗原和激活抗原特異性T細胞的關鍵是DC,它們不斷地從組織到二級淋巴器官循環,在此,它們激活T細胞對識別的抗原引發適應性免疫。DC已在人As發生部位發現。參與調控這一過程的主要信號之一,可能是在DC和T細胞間CD40-CD40配體相互作用。T細胞表達的CD40配體激活DC和增強DCT細胞刺激能力,其機制是通過誘導細胞因子產生和上調抗原呈遞和共刺激分子。在這過程中需要IKK2但不需要NIK。不同的是,脂多糖激活DC不需要IKK2或IKK。動脈粥樣硬化中單核細胞/巨噬細胞:在As損傷部位的巨噬細胞來源于血液單核細胞和表達細胞因子、趨化因子和生長因子,如TNFα、IL-6、IL-8和MCP-1。對NF-κB需要是復雜的,隨刺激劑和研究的物種而變化。例如人巨噬細胞IκBα過表達抑制LPS誘導TNFα、IL-1、IL-6和IL-8生成,但對抗炎癥細胞因子IL-10和IL-11則無誘導作用。并非所有刺激劑都用NF-κB上調促炎癥促細胞因子,在對酵母多糖刺激的反應中則不受影響。最近研究顯示,顯性負性IKK-2能減弱脂多糖誘導VEGF表達,但并不抑制LPS誘導細胞因子TNF-α、IL-6和IL-8的生成;由CD40配體激活的巨噬細胞釋放細胞因子和VEGF則需要IKK-2。與人單核/巨噬細胞不同,缺失p50的小鼠巨噬細胞減弱LPS誘導對修飾LDL的內吞作用,延長TNF-α分泌,增加IL-10和IFNα生成,以及減弱MCP-1、IL-1和IL-12生成,表現有抗炎癥和減輕As損傷作用。此外,還有實驗顯示,缺失IKK-2小鼠的巨噬細胞能減弱TNF-α、IL-6和IL-10的生成,使As壞死更為明顯,推測在體內NF-κB參與炎癥的消退作用。從這些不同的實驗結果說明,為了尋找這一通路中的最佳治療靶點,還需要對人巨噬細胞作進一步的研究。平滑肌細胞的存活和死亡:平滑肌細胞從中膜遷移至內膜,并在內膜增殖。平滑肌細胞增殖是As斑塊形成的標志。此外以平滑肌細胞增生為特征的新內膜增生是經皮心導管治療后血管狹窄的主要特點。血管損傷是NF-κB激活和平滑肌細胞增生的主要刺激劑。NF-κB通過誘導存活和保護功能基因,對平滑肌細胞增生和存活是重要的。細胞存活是通過Caspase與凋亡抑制劑(inhibitorofapoptosis,IAP)成員和Bcl2家族間平衡調控的。當Caspase被激活,它們裂解不同的蛋白,使其功能發生改變,通過細胞凋亡殺死細胞。Caspase功能是受IAP調節,包括NAIP、cIAP-1、cIAP-2、XIAP和Survivin。死亡受