呂侶，劉宏斌，王娟，王錦達(dá)，張華巍，劉飛

· 綜述 ·

MMP-8在冠狀動脈粥樣硬化中的研究進(jìn)展

呂侶1，劉宏斌2，王娟1，王錦達(dá)1，張華巍1，劉飛3

2001年前的研究都忽略了中性粒細(xì)胞膠原酶（MMP-8）在動脈粥樣硬化中的作用，認(rèn)為MMP-8在粥樣硬化中不易表達(dá)。Herman MP等［1］研究發(fā)現(xiàn)動脈粥樣硬化損害中內(nèi)皮細(xì)胞和巨噬細(xì)胞均表達(dá)MMP-8。2011年Sorsa T等［2］發(fā)現(xiàn)MMP-8與平滑肌細(xì)胞、漿細(xì)胞及巨噬細(xì)胞中CD40、腫瘤壞死因子及脂多糖相關(guān)。

MMP-8是MMP家族中的一員并且在動脈粥樣硬化斑塊中的中性粒細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞和巨噬細(xì)胞中表達(dá)。MMP-8于急性炎癥部位產(chǎn)生之后主要引起I型膠原蛋白的降解，從而導(dǎo)致細(xì)胞外基質(zhì)退化和纖維重塑?；诖耍琈MP-8在炎癥相關(guān)的疾病包括心血管疾病、肺部疾病和腫瘤的發(fā)病中發(fā)揮作用［3］。本文著重闡述MMP-8在動脈粥樣硬化發(fā)生和發(fā)展中的作用。

1　MMP-8的基因多態(tài)性

MMP-8的基因位于第11號染色體上，編碼MMP-8蛋白。研究發(fā)現(xiàn)數(shù)個單核苷酸多態(tài)性（SNP）存在于這個基因。其中的兩個單核苷酸存在于MMP-8啟動子區(qū)域，即-799 C/T 和-381 A/G，具有功能性意義。2007年Aquilante CL等［3］發(fā)現(xiàn)MMP-8的-799 C/T 和-381 A/G多態(tài)性與MMP-8濃度沒有直接關(guān)系。

Djuri'cT等在英國和意大利人群以及美-非婦女中發(fā)現(xiàn)MMP-8的-799 C/T和-381A/G多態(tài)現(xiàn)象，但是未在韓國和中國人群中發(fā)現(xiàn)-381A/G多態(tài)性的存在。研究同時發(fā)現(xiàn)干預(yù)這兩種多態(tài)現(xiàn)象可以影響動脈粥樣硬化斑塊。在塞爾維亞男性中，這兩種多態(tài)性均和動脈粥樣硬化斑塊不相關(guān)［4］。

2　MMP-8的激活和抑制

研究表明髓過氧化物酶、MMP-7、多四環(huán)素及血管緊張素II均會影響MMP-8的表達(dá)。2001年Herman MP等研究次氯酸在MMP-8活性中的作用，發(fā)現(xiàn)動脈粥樣硬化損害的巨噬細(xì)胞中包含髓過氧化物酶，這種酶是次氯酸的產(chǎn)物。在人動脈粥樣斑塊巨噬細(xì)胞中，MMP-8水平的高表達(dá)，與先前報(bào)道的其他MMP家族成員的高表達(dá)一致［1］。2006年，Dozier S等研究得出在敲除MMP-7基因的小鼠左室中，MMP-8的表達(dá)水平增加，提示活化MMP-7的重組可以調(diào)節(jié)體外MMP-8的表達(dá)［5］。2013年Chen Q等［6］發(fā)現(xiàn)在冠狀動脈粥樣硬化形成過程中，血管緊張素II刺激MMP-8的表達(dá)，通過MMP-8濃度調(diào)節(jié)間隙膠原的降解導(dǎo)致斑塊內(nèi)出血和斑塊破裂。同年，Clancy P等［7］取頸動脈內(nèi)膜切除術(shù)患者的手術(shù)樣本進(jìn)行培養(yǎng)，阻斷血管緊張素II受體可以迅速降低MMP- 8在動脈粥樣瘤上清液中的表達(dá)，加速了彈性蛋白的降解。2015年Vacek TP等［8］用ApoE-/-基因敲除小鼠，血管緊張素II治療4周后，發(fā)現(xiàn)血管緊張素II治療高血壓將會引起MMP-8的高表達(dá)。在高血壓小鼠中吸煙暴露導(dǎo)致主動脈中MMP-8的微量增加。Kormi I等［9］隨機(jī)給予31例搭橋術(shù)后非吸煙患者煙草或者100 mg多四環(huán)素4個月，檢測血清MMP-8水平，發(fā)現(xiàn)在隨訪時多四環(huán)素組血清MMP-8的水平顯著下降，然而在安慰劑組增加，提示多四環(huán)素在搭橋手術(shù)之后可以降低血清中的蛋白酶。

3　MMP-8在動脈粥樣硬化中的作用

關(guān)于MMP-8在動脈粥樣硬化形成中的作用有兩點(diǎn)：①M(fèi)MP-8是溶解I型膠原最有效的酶。MMP-8的鈍化作用阻礙了血管緊張素I分解成為血管緊張素Ⅱ的過程［8］；②動脈粥樣損害中的巨噬細(xì)胞來源于造血干細(xì)胞，MMP-8增加動脈粥樣硬化中干細(xì)胞的募集［10］。

2009年，Sun Y等［11］的實(shí)驗(yàn)闡明，游離膽固醇負(fù)載在巨噬細(xì)胞膜或溶酶體系統(tǒng)，激活Toll樣受體（TLR），特別是TLR3和TLR4，并引起P38MAPK的持續(xù)磷酸化以及P38MAPK底物的持續(xù)磷酸化，底物包括Ctsk9、MMP-8和S100a8 31，引起動脈粥樣硬化。但是MMP-8在血管炎癥中的作用機(jī)制尚未明確。

大量實(shí)驗(yàn)證據(jù)表明，MMP-8與動脈粥樣硬化的發(fā)生密切相關(guān)。2009年Marcaccini AM等［12］研究提示，升高的血漿MMP-8水平與中年男性動脈粥樣硬化及不良心血管病結(jié)局密切相關(guān)。2010年，Laxton RC等［13］發(fā)現(xiàn)MMP-8敲除的小鼠動脈粥樣硬化形成減少、血管緊張素Ⅱ水平降低，提示MMP-8在動脈粥樣硬化中發(fā)揮重要作用。2011年，Sorsa T等［2］收集了確診冠心病患者的血清樣本，免疫印跡分析結(jié)果顯示MMP-8表達(dá)增加，提示升高的血清MMP-8和冠狀動脈疾病顯著相關(guān)。

4　MMP-8在動脈粥樣斑塊中的作用

MMP-8主要降解I型膠原，I型膠原的損害導(dǎo)致纖維帽減少，導(dǎo)致斑塊的不穩(wěn)定。

2004年，Molloy KJ等［14］的研究展示了活化MMP-8濃度在動脈不穩(wěn)定斑塊患者中增加。選擇159例頸動脈內(nèi)膜切術(shù)后的患者，ELISA法測定其斑塊MMP-8濃度，根據(jù)術(shù)前有無癥狀進(jìn)行分組，結(jié)果顯示有癥狀的患者斑塊內(nèi)活化MMP-8濃度及總MMP-8濃度均高于沒有癥狀患者，不穩(wěn)定斑塊患者活化MMP-8濃度高于穩(wěn)定斑塊患者。2006年，Turu MM等［15］通過研究84例頸動脈內(nèi)膜切除術(shù)后患者，超聲分析斑塊，ELISA法測定MMP-8濃度，結(jié)果提示，超聲中顯示低回聲區(qū)斑塊的患者具有更高的血漿MMP-8水平和增加的MMP活性。有斑塊的無癥狀患者頸內(nèi)斑塊的MMP-8活性比無斑塊的無癥狀患者更高。缺血卒中后血漿中MMP-8的濃度隨著時間延長而降低。2007年Krupinski J等［16］得出了相似的結(jié)論。通過納入206例頸動脈內(nèi)膜切除術(shù)的患者，根據(jù)有無2型糖尿病進(jìn)行分組，頸動脈潰瘍斑塊的糖尿病患者M(jìn)MP-8的水平高于具有穩(wěn)定纖維斑塊的糖尿病患者。通過超聲檢測具有低回聲區(qū)斑塊的糖尿病患者，其總膽固醇水平和MMP-8的水平呈正相關(guān)。免疫印跡分析得出糖尿病患者比非糖尿病患者活化MMP-8表達(dá)升高。MMP-8在潰瘍斑塊、斑塊內(nèi)出血糖尿病患者中表達(dá)更高。

為了探究血管緊張素II在斑塊破裂中的作用，2009年，Caroline Cheng等［17］通過血管外裝置在ApoE敲除的小鼠中誘導(dǎo)動脈粥樣硬化切力，驗(yàn)證了血管緊張素II導(dǎo)致富含巨噬細(xì)胞的不穩(wěn)定斑塊的原因是I型膠原降解的增加，促進(jìn)了MMP-8的表達(dá)。

Fang C等在MMP-8和ApoE均敲除的小鼠中，得出結(jié)論與上述一致。MMP-8通過調(diào)節(jié)I和Ⅱ型血管緊張素及血小板內(nèi)皮細(xì)胞粘附因子-1的表達(dá)，促進(jìn)β-鏈蛋白分子和相關(guān)細(xì)胞增生，并促進(jìn)與遷移相關(guān)的基因表達(dá)。

研究表明MMP-8的快速增加與不可預(yù)測的心血管事件結(jié)局密切相關(guān)。有癥狀的患者斑塊內(nèi)的MMP-8水平遠(yuǎn)高于無臨床癥狀的患者。MMP-8也被證實(shí)促進(jìn)分葉核細(xì)胞和中性粒細(xì)胞的過度增殖。綜上所述，MMP-8在動脈粥樣硬化和炎癥疾病中的作用，以及對細(xì)胞外基質(zhì)和非細(xì)胞外基質(zhì)的降解作用，提示其可能成為血管再生中的干預(yù)靶點(diǎn)［18］。

5　急性冠脈綜合征

Laxton RC等在10年的隨訪中發(fā)現(xiàn)，對于急性缺血性心肌梗死、其他冠狀動脈疾病和心血管疾病，血漿中MMP-8濃度的升高是一個獨(dú)立的危險因素。尤其是亞臨床冠狀動脈粥樣硬化的患者（頸動脈內(nèi)膜-中層厚度＞1 mm）是其他合并危險因素人群動脈粥樣硬化死亡的三倍。同時還發(fā)現(xiàn)MMP-8在冠狀動脈疾病患者體內(nèi)過度表達(dá)與斑塊的進(jìn)展密切相關(guān)。血清MMP-8水平升高的亞臨床粥樣硬化患者可能發(fā)生炎癥反應(yīng)，并最終導(dǎo)致斑塊破裂及急性冠脈疾病。提示，MMP-8是早期纖維帽重塑中的重要物質(zhì)并將導(dǎo)致急性冠脈綜合征［2］。Pussinen PJ等通過對比343例急性冠脈綜合癥患者和326名健康人發(fā)現(xiàn)，急性心肌梗死患者M(jìn)MP-8濃度高于健康人群。而不穩(wěn)定型心絞痛患者急性期之后，MMP-8下降顯著。在回歸分析中，即使有顯著的混淆因素如吸煙和C反應(yīng)蛋白，MMP-8和MMP-8/TIMP-1比例依然可以區(qū)分不穩(wěn)定型心絞痛或急性心肌梗死與正常人群［19］。

5.1不穩(wěn)定型心絞痛 2010年，Momiyama Y等［20］納入45例不穩(wěn)定型心絞痛、175例穩(wěn)定型冠心病和45名健康人，發(fā)現(xiàn)不穩(wěn)定型心絞痛患者M(jìn)MP-8水平明顯高于健康人群和穩(wěn)定型冠心病患者。在多因素分析中，MMP-8的水平是不穩(wěn)定型心絞痛的獨(dú)立危險因素，同時提示，MMP-8是不穩(wěn)定型心絞痛的潛在標(biāo)志物。2013年，Pussinen PJ［19］關(guān)于MMP-8與不穩(wěn)定型心絞痛的研究結(jié)果與上面的一致。高濃度MMP-8與嚴(yán)重的心血管疾病、動脈斑塊形成相關(guān)。

5.2心肌梗死 2009年，Borne等收集因斑塊破裂或非斑塊破裂心肌梗死死亡患者的心臟標(biāo)本，發(fā)現(xiàn)斑塊破裂心肌梗死患者總MMP-8和活化MMP-8濃度都比非斑塊破裂患者高出1.8～8.4倍，提示MMP-8活性升高促進(jìn)斑塊破裂［21］。2010年，Uemura K等利用兔缺血再灌注心肌梗死模型，研究發(fā)現(xiàn)MMP-8在梗死后心臟組織中增加。與缺血再灌注兔對比，經(jīng)過迷走神經(jīng)刺激治療的兔體內(nèi)MMP-8水平降低［22］。2013年，Erkol A等通過對比心肌梗死后患者（58例）和健康人群（26例），發(fā)現(xiàn)在心肌梗死（20±3）月后患者血漿MMP-8水平仍然升高。與早期MMP-8活性升高與心臟重塑的結(jié)論相反，晚期MMP-8水平的升高可能與左室收縮功能相關(guān)［23］。Pussinen PJ等隨訪10年結(jié)果發(fā)現(xiàn)，血清MMP-8濃度與急性心肌梗死、其他心血管疾病的死亡密切相關(guān)。在存在動脈粥樣硬化風(fēng)險的男性中，高濃度MMP-8可使心血管疾病死亡風(fēng)險升高3.03倍［19］。

6　展望

MMP-8在冠心病中有重要的標(biāo)記作用，其與冠心病相關(guān)的生化指標(biāo)之間的關(guān)系值得深入研究，并對MMP-8在冠狀動脈粥樣硬化中的作用機(jī)制進(jìn)行探索。

MMP-8可以下調(diào)所有斑塊主要細(xì)胞外基質(zhì)蛋白的表達(dá)。因此，MMP-8可能成為干預(yù)斑塊穩(wěn)定性藥物的作用靶點(diǎn)［14］?；罨疢MP-8水平在人類心肌梗死后破裂斑塊中增加，來源于大量炎癥細(xì)胞。這些發(fā)現(xiàn)可能對于建立梗死后手術(shù)方式有重要意義［21］。

同時，MMP-8和MMP-13之間的相互影響解釋了MMP家族可能的相互作用。因此選擇性MMP抑制劑的選擇必須考慮MMP家族成員之間存在的補(bǔ)償機(jī)制所引起的相互作用。

［1］ Herman MP，Sukhova GK，Libby P，et al. Expression of neutrophil collagenase （matrix metalloproteinase-8） in human atheroma： a novel collagenolytic pathway suggested by transcriptional profiling［J］. Circulation，2001，104（16）：1899-904.

［2］ Sorsa T，Tervahartiala T，Leppilahti J，et al. Collagenase-2 （MMP-8）as a point-of-care biomarker in periodontitis and cardiovascular diseases. Therapeutic response to non-antimicrobial properties of tetracyclines［J］. Pharmacol Res，2011，63（2）：108-13.

［3］ Aquilante CL，Beitelshees AL，Zineh I. Correlates of serum matrix metalloproteinase-8 （MMP-8） concentrations in nondiabetic subjects without cardiovascular disease［J］. Clinica Chimica Acta，2007，379（1-2）：48-52.

［4］ Djuric T，Stankovic A，Koncar I，et al. Association of MMP-8 promoter gene polymorphisms with carotid atherosclerosis： Preliminary study［J］. Atherosclerosis，2011，219（2）：673-8.

［5］ Dozier S，Escobar GP，Lindsey ML. Matrix metalloproteinase （MMP）-7 activates MMP-8 but not MMP-13［J］. Med Chem，2006，2（5）：523-6.

［6］ Chen Q，Jin M，Yng F，et al. Matrix Metalloproteinases： Inflammatory Regulators of Cell Behaviors in Vascular Formation and Remodeling［J］. Mediators Inflamm，2013.2013：1-14.

［7］ Clancy P，Seto SW，Koblar SA，et al. Role of the angiotensin converting enzyme 1/angiotensin II/angiotensin receptor 1 axis in interstitial collagenase expression in human carotid atheroma［J］. Atherosclerosis，2013，229（2）：331-7.

［8］ Vacek TP，Rehman S，Neamtu D，et al. Matrix metalloproteinases in atherosclerosis： role of nitric oxide， hydrogen sulfide， homocysteine，and polymorphisms［J］. Vasc Health Risk Manag，2015，11：173-83.

［9］ Kormi I，Alfakry H，Tervahartiala T，et al. The effect of prolonged systemic doxycycline therapy on serum tissue degrading proteinases in coronary bypass patients： a randomized， double-masked， placebo-controlled clinical trial［J］. Inflammation Research，2014，63（5）：329-34.

［10］ Xiao Q，Zhang F，Lin L，et al. Functional Role of MatrixMetalloproteinase-8 in Stem/Progenitor Cell Migration and Their Recruitment Into Atherosclerotic Lesions［J］. Circ Res，2013，112（1）：35-47.

［11］ Sun Y，Ishibashi M，Seimon T，et al. Free Cholesterol Accumulation in Macrophage Membranes Activates Toll-Like Receptors and p38 Mitogen-Activated Protein Kinase and Induces Cathepsin K［J］. Circ Res，2009，104（4）：455-65.

［12］ Marcaccini AM，Novaes AB Jr，Meschiari CA，et al. Circulating matrix metalloproteinase-8 （MMP-8） and MMP-9 are increased in chronic periodontal disease and decrease after non-surgical periodontal therapy［J］. Clinica Chimica Acta，2009，409（1-2）：117-22.

［13］ Laxton RC，Hu YH，Duchene J，et al. A Role of Matrix Metalloproteinase-8 in Atherosclerosis［J］. Circ Res，2009，105（9）：921-9.

［14］ Molloy KJ，Thompson MM，Jones JL，et al. Unstable Carotid Plaques Exhibit Raised Matrix Metalloproteinase-8 Activity［J］. Circulation，2004，110（3）：337-43.

［15］ Turu MM，Krupinski J，Catena E，et al. Intraplaque MMP-8 levels are increased in asymptomatic patients with carotid plaque progression on ultrasound［J］. Atherosclerosis，2006，187（1）：161-9.

［16］ Krupinski J，Turu MM，F(xiàn)ont MA，et al. Increased tissue factor，MMP-8， and D-dimer expression in diabetic patients with unstable advanced carotid atherosclerosis［J］. Vasc Health Risk Manag，2007，3（4）：405-12.

［17］ Cheng C，Tempel D，van Haperen R，et al. Activation of MMP8 and MMP13 by angiotensin II correlates to severe intra-plaque hemorrhages and collagen breakdown in atherosclerotic lesions with a vulnerable phenotype［J］. Atherosclerosis，2009，204（1）：26-33.

［18］ Fang C，Wen G，Zhang L，et al. An important role of matrix metalloproteinase-8 in angiogenesis in vitro and in vivo［J］. Cardiovasc Res，2013，99（1）：146-55.

［19］ Pussinen PJ，Sarna S，Puolakkainen M，et al. The balance of serum matrix metalloproteinase-8 and its tissue inhibitor in acute coronary syndrome and its recurrence［J］. Int J Cardiol，2013，167（2）：362-8.

［20］ Momiyama Y，Ohmori R，Tanaka N，et al. High plasma levels of matrix metalloproteinase-8 in patients with unstable angina［J］. Atherosclero sis，2010，209（1）：206-10.

［21］ van den Borne SW，Cleutjens JP，Hanemaaijer R，et al. Increased matrix metalloproteinase-8 and -9 activity in patients with infarct rupture after myocardial infarction［J］. Cardiovascular Pathology，2009，18（1）：37-43.

［22］ Uemura K，Zheng C，Li M，et al. Early Short-Term Vagal Nerve Stimulation Attenuates Cardiac Remodeling After Reperfused Myocardial Infarction［J］. J Card Fail，2010，16（8）：689-99.

［23］ Erkol A，Pala S，Oduncu V，et al. Relation of plasma matrix metalloproteinase-8 levels late after myocardial infarction with left ventricular volumes and ejection fraction［J］. Turk Kardiyol Dern Ars，2013，41（7）：617-24.

本文編輯：姚雪莉

R543.31

A

1674-4055（2016）09-1129-03

中央保健委員會基金項(xiàng)目（W2015ZD02）

1100853 北京，中國人民解放軍總醫(yī)院心血管內(nèi)科；2100853 北京，中國人民解放軍總醫(yī)院老年心血管內(nèi)科；3710032 西安，第四軍醫(yī)大學(xué)

劉宏斌，E-mail：liuhbin301@sohu.com

10.3969/j.issn.1674-4055.2016.09.38