動脈粥樣硬化性心血管疾病是目前世界范圍內人類發病和死亡的主要原因之一。血脂異常、高血壓、胰島素抵抗和吸煙等危險因素損傷血管內皮，導致內皮功能障礙，為動脈粥樣硬化\\(atheroscle-rosis，As\\)發生始動環節。受損血管內皮細胞募集單核細胞至內膜下，單核細胞浸潤并分化為巨噬細胞，通過清道夫受體吞噬過多氧化型低密度脂蛋白\\(oxidized low density lipoprotein，ox-LDL\\)，轉變為泡沫細胞，形成最早的 As 病變脂質條紋。荷脂的巨噬細胞能分泌許多生長因子及炎癥介質，促進斑塊生長及炎癥反應;因此巨噬細胞對 As 發生發展起重要作用。眾多因素控制斑塊中巨噬細胞數量，包括單核細胞浸潤、巨噬細胞增殖和凋亡、單核細胞/巨噬細胞遷移。傳統觀點認為粥樣斑塊中巨噬細胞主要來源于血液，但有新近研究表明，巨噬細胞局部增殖是斑塊巨噬細胞主要來源，提示巨噬細胞增殖和凋亡與 As 發生發展密切相關。本文主要針對巨噬細胞增殖和凋亡對 As 發生發展的影響作一綜述，以期為 As 防治提供新的靶點及作用途徑。
1 巨噬細胞活化與動脈粥樣硬化
巨噬細胞受內膜下局部微環境信號刺激，活化為具有不同功能表型的亞型，包括經典活化巨噬細胞\\(classically activated macrophage，CAM;即 M1 型巨噬細胞\\)和選擇性活化巨噬細胞\\(alternatively ac-tivated macrophage，AAM; 即 M2 型巨噬細胞 \\)。
M1 型巨噬細胞由干擾素 γ 以及脂多糖等誘導，以分泌促炎因子為主，發揮促炎功能;M2 型巨噬細胞由白細胞介素 4 以及白細胞介素 13 等誘導，以修復組織、抗炎作用為主。在特殊信號誘導下，巨噬細胞兩種細胞表型可以相互轉化。兩種巨噬細胞亞型功能各異，對 As 的影響在不同階段各自占優勢。As 起始階段，斑塊中巨噬細胞以 M2 型為主，通過增加甘露糖受體、轉化生長因子 β、白細胞介素 10 和精氨酸酶表達及分泌，抑制炎癥反應，限制斑塊生長。隨著病程進展，斑塊中 M1 型巨噬細胞占主導，分泌大量腫瘤壞死因子α、白細胞介素1β 和白細胞介素 6 等炎性因子，參與炎癥反應，促進 As 發展。M1 型巨噬細胞還可以分泌大量基質金屬蛋白酶，降解細胞外基質，降低斑塊穩定性。
同時有實驗表明易損斑塊肩部聚集有大量巨噬細胞且主要為 M1 型。誘導巨噬細胞抗炎表型能降低斑塊炎癥程度，抑制 As。本課題組實驗發現肝X 受體激動劑可以明顯抑制巨噬細胞腫瘤壞死因子α、白細胞介素 6 和白細胞介素 1β 的分泌，降低斑塊炎癥，為肝 X 受體激動劑抗 As 提供了理論依據。越來越多實驗證據表明巨噬細胞數量及炎癥表型能影響斑塊發生發展。上述結果提示巨噬細胞既受局部微環境作用，同時也能影響局部炎癥狀態，對于調節粥樣斑塊發生發展及斑塊穩定性有重要作用。
2 巨噬細胞增殖與動脈粥樣硬化
人、兔和鼠粥樣斑塊中，早已證實巨噬細胞明顯增殖。新近研究表明動脈粥樣斑塊中巨噬細胞并非完全來源于單核細胞，而是主要依靠自身局部增殖。細胞增殖受多種因素調節，我們在此主要就抑癌基因、生長抑制基因和骨髓生長因子對巨噬細胞增殖及 As 的影響予以介紹，闡述巨噬細胞增殖與As 的聯系。
2. 1 抑癌基因、生長抑制基因對巨噬細胞增殖與動脈粥樣硬化的影響
通過研究基因敲除鼠，觀察巨噬細胞增殖對 As的影響。載脂蛋白 E 敲除\\(apolipoprotein E knock-out，ApoE-KO\\)鼠 p27kip1 失活，增加斑塊內巨噬細胞增殖，促進 As。ApoE-KO 鼠巨噬細胞特異性視網膜母細胞瘤蛋白\\(retinoblastoma protein，pＲb\\) 缺乏，斑塊內巨噬細胞增殖增加，促進斑塊生長。
ApoE-KO 鼠促凋亡蛋白 p53 失活增加內膜下巨噬細胞增殖，As 斑塊面積變大，而 p53 正常骨髓植入p53 和 ApoE 雙敲除鼠，內膜下巨噬細胞增殖減少，抑制斑塊形成。將 p53 敲除骨髓植入低密度脂蛋白受體敲除\\(low density lipoprotein receptor knock-out，LDLＲ-KO\\) 鼠，巨噬細胞增殖及斑塊脆性增加，促進 As。上述實驗結果提示 p27kip1、pＲb、p53抑癌基因缺乏，巨噬細胞增殖增多，促進 As 發生發展。
研究表明人類 As 發生風險與染色體9p21 靠近Ink4 / Arf 區域的許多單核苷酸多態性\\( single nucleo-tide polymorphism，SNP\\)相關。Ink4/Arf 區域含有生長抑制基因 CDKN2A\\(編碼 p16Ink4a;AＲF:編碼人p14Arf、鼠 p19Arf\\) 和 CDKN2B\\( 編碼 p15Ink4b\\) 。有研究證明，在白細胞中，染色體9p21 上與 As 風險相關的 SNP 和 Ink4/Arf 表達之間存在相關性，提示 Ink4/Arf 表達可能與 As 發生相關。實驗證明CDKN2B 表達下調增加 As 斑塊面積。Kuo 等把 p16Ink4a/p19Arf 單倍缺失表達的骨髓移植到LDLＲ-KO 鼠，斑塊內巨噬細胞增殖增多，促進 As，提示 p16Ink4a/p19Arf 缺乏促進巨噬細胞增殖及 As發展。
2. 2 骨髓生長因子對巨噬細胞增殖與動脈粥樣硬化的影響
機體中，骨髓生長因子包括巨噬細胞集落刺激因子\\(macrophage colony stimulating factor，M-CSF\\)和粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子\\(granulocyte-macro-phage colony stimulating factor，GM-CSF\\)等，它們對骨髓細胞增殖起重要作用。M-CSF 能促進巨噬細胞增殖、分化、存活。動物 As 斑塊中，M-CSF 表達增多，提示 M-CSF 參與 As。有實驗發現 ApoE-KO 鼠 M-CSF 缺乏，As 受抑制。另外，M-CSF 處理股動脈內膜受損 ApoE-KO 鼠，促進內膜斑塊形成，且斑塊內細胞主要來源骨髓。以上實驗結果提示 M-CSF 可能通過刺激巨噬細胞增殖，促進 As發展。然而也有實驗證明 M-CSF 能減少高膽固醇血癥兔主動脈壁膽固醇沉積，抑制 As 發生發展，可能是由于 M-CSF 能促進荷脂巨噬細胞膽固醇流出，提示 M-CSF 對巨噬細胞及 As 作用的復雜性。
GM-CSF 在 As 中的作用目前尚無定論。實驗顯示 LDLＲ-KO 鼠注射 GM-CSF 顯著增加新生粥樣斑塊中巨噬細胞增殖，且增殖能被抗 GM-CSF 抗體所抑制。另有實驗表明 LDLＲ-KO 鼠缺乏 GM-CSF 能降低粥樣斑塊面積。還有體外實驗證明ox-LDL 誘導巨噬細胞增殖依賴于 GM-CSF 的產生，抑制 GM-CSF 能阻斷 ox-LDL 誘導的巨噬細胞增殖。Yano 等實驗發現曲格列酮能通過抑制GM-CSF 從而抑制巨噬細胞增殖，部分解釋了該藥抗 As 的機制。上述實驗結果提示 GM-CSF 能增加巨噬細胞增殖，促進 As，抑制 GM-CSF，能阻斷巨噬細胞增殖，有抗 As 作用。但在 ApoE-KO 鼠，實驗發現無論 GM-CSF 缺乏或補充 GM-CSF 都能促進As。在高脂血癥兔，GM-CSF 能減少 As 發生。
出現以上不同實驗結果，或許是因實驗模型及實驗方法不同所致。為了闡明 As 中 GM-CSF 的作用，需要更深入的研究。
3 巨噬細胞凋亡與動脈粥樣硬化
巨噬細胞凋亡貫穿 As 發生發展始終。Gautier等證明巨噬細胞凋亡在病變早期抑制 As，晚期則促進 As。As 早期，吞噬細胞\\(以 M2 型巨噬細胞為主\\)能通過胞葬作用\\(efferocytosis\\)快速將凋亡細胞清除，阻止繼發性細胞壞死及炎癥反應，抑制斑塊生長。隨著病變發展，胞葬作用逐漸缺失，凋亡的巨噬細胞、血管平滑肌細胞不能得到有效清除，繼發壞死，釋放細胞內各種蛋白酶和其它有毒物質，促成斑塊壞死核心形成。因此，As 晚期大量巨噬細胞凋亡將導致不穩定斑塊形成。胞葬作用缺失的原因，有實驗表明與斑塊 CDKN2B 表達下調有關，也有證據提示與 M2 型巨噬細胞對 ox-LDL 的脂毒性較敏感導致細胞凋亡增多相關?？傊?，巨噬細胞凋亡對 As 有重要影響。
3． 1 巨噬細胞凋亡對動脈粥樣硬化的影響
利用不同動物模型研究巨噬細胞凋亡對 As 的影響。p53 敲除骨髓植入 ApoE*3-Leiden 轉基因鼠，巨噬細胞凋亡降低，斑塊面積顯著增加。
p21Cip1 是一種重要的細胞周期負調控蛋白，作為p53 一個作用靶點，它參與細胞生長、分化、衰老及死亡過程。實驗證明 ApoE-KO 鼠敲除 p21Cip1，巨噬細胞凋亡增多，As 受抑制。以上實驗結果提示巨噬細胞凋亡可能有抑制 As 發生發展的作用。
但另有實驗表明 ApoE-KO 鼠敲除 p21Cip1 促進 As進展，這或許是 As 不同時期，巨噬細胞凋亡所起作用不同的表現。Shaposhnik 等實驗發現，動脈壁源性 M-CSF 缺乏促進巨噬細胞凋亡，減少斑塊巨噬細胞數量，抑制 As，提示巨噬細胞凋亡或許要影響到巨噬細胞數量才能表現出抑制 As 作用。
據 Gautier 等實驗結果，提示巨噬細胞凋亡在 As 不同階段所產生的影響不同。實驗表明將促凋亡蛋白 Bax 敲除骨髓植入 LDLＲ-KO 鼠，早期斑塊中巨噬細胞凋亡減少，增加斑塊面積。另有報道指出，抗凋亡蛋白 Fortilin 能抑制 Bax 誘導的巨噬細胞凋亡，促進巨噬細胞增殖，加速 As 發展。
還有實驗發現 ApoE-KO 鼠 p19Arf 缺乏，早期斑塊巨噬細胞及血管平滑肌細胞凋亡減少，粥樣斑塊面積增加。Arai 等實驗證明 ApoE-KO 鼠凋亡抑制因子 6 失活，早期斑塊中巨噬細胞凋亡增加，顯著抑制 As 進展。以上實驗結果均提示早期病變中巨噬細胞凋亡能抑制 As。實驗證明 ApoE-KO 鼠脂肪細胞型脂肪酸結合蛋白失活，晚期斑塊中巨噬細胞凋亡減少，粥樣斑塊變小。也有實驗表明 ApoE-KO 鼠 CHOP / GADD153\\( growth arrest and DNA dam-age 153\\)失活，晚期斑塊巨噬細胞凋亡減少，斑塊壞死程度減輕，As 受抑制。上述實驗提示，As 晚期巨噬細胞凋亡降低斑塊穩定性，促進 As 發展。
巨噬細胞凋亡促使晚期粥樣斑塊壞死核心形成，增加斑塊脆性及血栓性事件風險，但巨噬細胞凋亡的具體機制尚未被闡明。有研究表明內質網應激\\(endoplasmic reticulum stress，EＲS\\)與自噬\\(au-tophagy，AP\\)功能紊亂參與巨噬細胞凋亡。
3． 2 內質網應激對巨噬細胞凋亡及動脈粥樣硬化的影響
As 發生發展中，EＲS 介導血管炎癥反應和內皮功能障礙，誘導巨噬細胞和血管平滑肌細胞凋亡，促使脂質核心形成。EＲS 有兩個主要特征，即內質網腔內未折疊或錯誤折疊蛋白聚集和鈣離子平衡紊亂。持續 EＲS 導致一些相關蛋白活化，包括活化轉錄因子 6、肌醇依賴酶 1 和蛋白質激酶 Ｒ 樣內質網激酶，這些蛋白激活導致內質網未折疊蛋白累積，內質網功能開始出現障礙。為恢復內質網正常功能，未折疊蛋白反應\\(unfolded protein response，UPＲ\\)開始啟動。EＲS 持續過長，或適應性反應失效，細胞凋亡隨之發生。UPＲ 失效導致細胞凋亡的一個關鍵物質是轉錄因子 CHOP，它促使內質網釋放鈣離子和半胱氨酸蛋白酶，同時激活鈣/鈣調蛋白依賴性蛋白激酶Ⅱ\\(calcium / calmodulin-dependentprotein kinase Ⅱ，CaMKⅡ\\)。CaMKⅡ激活將誘導細胞表面死亡受體 Fas 表達增多，同時活化線粒體死亡途徑、信號轉導與轉錄激活因子 1 和還原型輔酶Ⅱ氧化酶，促進細胞凋亡。As 模型鼠 CHOP 缺乏，巨噬細胞凋亡減少，斑塊壞死減輕，As 受抑制。
EＲS 特異性阻斷劑 4-苯基丁酸鈉能夠顯著抑制As。綜上所述，持續過長的 EＲS 導致巨噬細胞凋亡增多，促進 As，而阻斷 EＲS 能減少巨噬細胞凋亡，抑制 As。
3. 3 自噬對巨噬細胞凋亡及動脈粥樣硬化影響
近年研究發現，巨噬細胞 AP 對 As 發生發展有重要影響。AP 是一種保守進化的分解代謝通路，將長半衰期蛋白以及受損細胞器運送至溶酶體系統降解，是維持細胞結構、功能的重要機制。哺乳動物中，AP 可以分為3 種方式:巨自噬\\(macro AP\\)、微自噬\\(micro AP\\)和分子伴侶介導的自噬\\(chaperone-mediated AP\\) 。巨自噬通常簡稱為 AP，是指在饑餓、細胞分化及正常生長調節等因素刺激下，胞質內形成直徑為 300 ～ 900 nm、由雙層脂膜圍繞被降解物的自噬體，然后自噬體與溶酶體融合，降解其內容物的過程。在 As 早期，基礎水平巨噬細胞 AP具有抗 As 作用，As 晚期巨噬細胞 AP 功能失調或缺失促進血管炎癥、氧化應激、斑塊壞死。Liao等實驗發現，巨噬細胞自噬相關基因 5\\(autoph-agy-related gene 5，ATG5\\) 缺失，增加晚期斑塊巨噬細胞凋亡、氧化應激和斑塊壞死，促進 As。另有實驗表明巨噬細胞 ATG5 缺失，斑塊白細胞介素 1β 表達明顯升高，斑塊面積增大。提示巨噬細胞 AP 功能紊亂可誘導巨噬細胞凋亡，加劇血管炎癥，促進As 發展。
4 小 結
針對斑塊巨噬細胞的探討是目前 As 研究領域的焦點。新近研究表明巨噬細胞局部增殖是 As病變中巨噬細胞的主要來源，巨噬細胞增殖與凋亡對 As 發生發展起重要作用，但巨噬細胞調節 As 發生發展的具體機制尚未闡明。有證據表明早期巨噬細胞吞噬凋亡細胞，阻止繼發性細胞壞死，能限制局部炎癥反應和斑塊進展。然而，巨噬細胞吞噬脂蛋白、凋亡細胞和細胞碎片也會降低斑塊穩定性。目前尚不清楚巨噬細胞增殖及凋亡在 As 各個階段所起的作用孰好孰壞，也許增殖與凋亡影響到巨噬細胞數量與功能才是決定結果的關鍵。有實驗顯示，巨噬細胞雖在早期有限制 As 作用，但晚期巨噬細胞大量凋亡則加劇 As。再者，巨噬細胞本身是一種炎癥細胞，它的參與或許加劇了血管炎癥反應，因此巨噬細胞的凈效應可能是促進 As。顯然，要確定調節斑塊中巨噬細胞增殖與凋亡是否有治療價值，需要更深入了解 As 中巨噬細胞增殖與凋亡所起的作用及其作用機制，為 As 防治提供理論突破點。
