隨著細(xì)胞分子生物學(xué)的進(jìn)步,已經(jīng)基本明確了在動(dòng)脈粥樣硬化時(shí)各種細(xì)胞相互剌激與應(yīng)答的關(guān)系。病變時(shí)期,單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞在向內(nèi)皮下層入侵的同時(shí)攝取變性的LDL使其自身泡沫化。淋巴細(xì)胞則分泌多種生物活性物質(zhì),加速動(dòng)脈粥樣硬化進(jìn)程。
一、巨噬細(xì)胞與動(dòng)脈粥樣硬化進(jìn)程的關(guān)系
動(dòng)脈粥樣硬化與膽固醇代謝有關(guān)已成共識(shí),這些脂質(zhì)沉積于動(dòng)脈管壁、巨噬細(xì)胞吞噬這些脂質(zhì)并逐漸泡沫化,動(dòng)脈內(nèi)膜、中膜平滑肌細(xì)胞增殖形成粥樣斑塊(如圖11-3)。這個(gè)過程與炎癥時(shí)的免疫應(yīng)答類似,巨噬細(xì)胞在這一病變過程中起著主導(dǎo)作用。
圖11-3 泡沫細(xì)胞透射電鏡照片
二、血管內(nèi)皮細(xì)胞與白細(xì)胞的相互作用
在動(dòng)脈硬化過程中,單核細(xì)胞吸附于內(nèi)皮細(xì)胞,并向內(nèi)皮下層入侵分化引起內(nèi)皮細(xì)胞也發(fā)生相應(yīng)變化。沒有單核細(xì)胞吸附的內(nèi)皮細(xì)胞,可以通過自身的調(diào)節(jié)作用發(fā)揮抗血栓形成,保持血管疏通,維持血流流動(dòng)。但在單核細(xì)胞吸附或侵入時(shí),自身調(diào)節(jié)作用減弱或消失,這是誘發(fā)動(dòng)脈硬化發(fā)生的重要因素之一。
最初的動(dòng)脈硬化機(jī)制假說認(rèn)為血小板最先吸附于血管壁,但后來動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí)這一假說是錯(cuò)誤的,是白細(xì)胞和淋巴細(xì)胞首先吸附在內(nèi)皮細(xì)胞上。白細(xì)胞附壁之后不再游離,這與其分泌的幾種粘附蛋白密切有關(guān),這些粘附蛋白屬糖蛋白類,現(xiàn)已知有血管細(xì)胞粘附分子-1(vascular cell adhesion molecule-1,VCAM-1),極遲抗原-4(very late antigen-4,VLA-4),淋巴細(xì)胞作用相關(guān)抗原-1(lymphocyte function-associated antigen-1,LFAA-1),這些因子可在白細(xì)胞介素-1(interleukin-1,IL-1)和內(nèi)毒素剌激下由白細(xì)胞合成和釋放。有人認(rèn)為LDL(low density lipoprotein)過氧化物亦有誘導(dǎo)其分泌的作用。
白細(xì)胞吸附和人侵血管壁時(shí),還會(huì)釋放多種生物活性因子如巨噬細(xì)胞會(huì)釋放腫瘤壞死因子(TNF)、IL-1、IL-6、成纖維細(xì)胞生長因子(fibroblast growth factor,FGF)、TGF-β等,T淋巴細(xì)胞合成和分泌干擾素-r(interferon-r,IFN-r)和集落剌激因子(colony stimulating factor,CSF)。同免疫反應(yīng)一樣,在動(dòng)脈粥樣硬化中,巨噬細(xì)胞和淋巴細(xì)胞進(jìn)行了多種信息的傳遞和調(diào)控,其結(jié)果是平滑肌細(xì)胞和成纖維細(xì)胞增殖,細(xì)胞間質(zhì)增厚(圖11-4)。
圖11-4 動(dòng)脈粥樣硬化灶內(nèi)細(xì)胞間應(yīng)答示意圖
三、氧化型LDL在動(dòng)脈硬化中的作用
已有許多證據(jù)說明低密度脂蛋白(LDL)被氧化后轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸蚅DL,這種變性LDL與動(dòng)脈硬化有關(guān),當(dāng)脂質(zhì)LDL在血液中蓄積時(shí),被不明因素氧化,巨噬細(xì)胞對(duì)這種氧化LDL有極強(qiáng)的親和力且無休止地?cái)z取,導(dǎo)致巨噬細(xì)胞泡沫化。體內(nèi)LDL的氧化修飾有幾種說法,一般認(rèn)為,它與胞內(nèi)氧自由基產(chǎn)生有關(guān),即細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的活性氧(O2-)能夠氧化LDL。在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中,口服丙丁酚能夠抑制LDL氧化過程氧化LDL首先損害內(nèi)皮細(xì)胞,繼而使巨噬細(xì)胞泡沫化。有人認(rèn)為它還能影響巨噬細(xì)胞花生四烯酸的代謝,又能誘發(fā)細(xì)胞釋放多種生物活性因子,因此,被認(rèn)為與動(dòng)脈粥樣硬化的各階段密切相關(guān),見圖11-5。
圖11-5 氧化LDL與動(dòng)脈粥樣硬化進(jìn)展關(guān)系示意圖
四、巨噬細(xì)胞泡沫化和脫泡沫化
巨噬細(xì)胞泡沫化是動(dòng)脈硬化的一個(gè)重要因素,如果讓泡沫化過程逆轉(zhuǎn)對(duì)臨床治療動(dòng)脈硬化有極其重要的意義。Goldstein認(rèn)為氧化LDL促使巨噬細(xì)胞泡沫化的機(jī)制是巨噬細(xì)胞通過胞膜上氧化LDL受體,結(jié)合氧化LDL并轉(zhuǎn)運(yùn)至胞內(nèi),在胞內(nèi)由溶酶體水解LDL,生成大量的游離脂肪酸和膽固醇。游離膽固醇在膽固醇酰基轉(zhuǎn)移酶(ACAT)作用下與脂肪酸重新合成膽固醇酯貯存于細(xì)胞內(nèi)。大量膽固醇酯等脂質(zhì)的蓄積使胞內(nèi)亞細(xì)胞器所占空間越來越小,被迫逐漸退化甚至消失-泡沫化。另一方面,存在于胞內(nèi)的膽固醇酯可以被再分解成膽固醇和脂肪酸而反復(fù)循環(huán),正常肝細(xì)胞可以通過這種方式調(diào)節(jié)體內(nèi)膽固醇代謝。在細(xì)胞培養(yǎng)時(shí),高密度脂蛋白(HDL)能夠從巨噬細(xì)胞吸取游離膽固醇,由HDL轉(zhuǎn)運(yùn)到血漿,在卵磷脂膽固醇酰基轉(zhuǎn)移酶(LCAT)作用下催化生成膽固醇酯,后者被膽固醇酯轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(CETP)送至VLDL和LDL,由肝細(xì)胞攝取并代謝。HDL與巨噬細(xì)胞的相互作用機(jī)制尚不清楚,但可以肯定HDL能夠阻止巨噬細(xì)胞泡沫化,從而阻止動(dòng)脈粥樣硬化。將HDL氧化形成氧化HDL后,后者能抑制HDL從巨噬細(xì)胞吸膽固醇,提示不僅是氧化LDL,氧化HDL也能促進(jìn)動(dòng)脈硬化的發(fā)展,見圖11-6。
圖11-6 巨噬細(xì)胞脫泡沫化與膽固醇的逆轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制示意圖
與炎癥反應(yīng)相比,動(dòng)脈粥樣硬化過程同樣有多種免疫細(xì)胞參人,這些細(xì)胞及其釋放的各種活性因子相互作用,形成血管硬化和抗硬化的復(fù)雜過程,要完全闡明這一過程,仍bhskgw.cn/kuaiji/有待進(jìn)一步研究。