陳秋月 ,肖純

(1廣東醫(yī)科大學，廣東湛江524000；2廣東省惠州市第三人民醫(yī)院)

髓過氧化物酶與動脈粥樣硬化及冠心病關系的研究進展

陳秋月1,肖純2

(1廣東醫(yī)科大學，廣東湛江524000；2廣東省惠州市第三人民醫(yī)院)

炎癥是冠脈粥樣硬化形成和發(fā)展的核心，冠狀動脈損傷是炎癥作用的結果。髓過氧化物酶(MPO)作為一種炎性反應物，可通過內(nèi)皮功能障礙、修改HDL、氧化LDL、消耗NO使動脈痙攣以及增加斑塊易損性，導致冠狀動脈粥樣硬化冠心病的發(fā)生。MPO的活性與基因表達有關，將-463位點替換為A或將-638C>A、V53f剔除，有可能抑制MPO介導的炎癥損害，降低冠心病的發(fā)病風險。

髓過氧化物酶；冠狀動脈疾??；動脈粥樣硬化；炎癥

近年來，心血管疾病的發(fā)病人數(shù)逐年增加，已成為我國居民的首位死因[1]。冠心病是心血管疾病的最常見類型。有數(shù)據(jù)表明，血中髓過氧化物酶(MPO)的水平和冠心病風險正相關，是獨立于脂質(zhì)和其他傳統(tǒng)心血管病變的冠心病危險因素。MPO可促進動脈粥樣硬化斑塊內(nèi)脂蛋白氧化、內(nèi)皮損傷、細胞外基質(zhì)降解，使斑塊不穩(wěn)定性增加，甚至導致斑塊破裂，在動脈粥樣硬化起始和發(fā)展中起著重要作用[2～4]。本文對MPO和動脈粥樣硬化及冠心病關系的機制進行綜述。

1 MPO 概述

MPO由早幼粒細胞、幼單核細胞、幼淋巴細胞、幼巨嗜細胞中的嗜天青顆粒(又稱初級顆粒)分泌[5]。在早幼粒細胞水平最高，其次是原始粒細胞、幼稚和原始單核細胞，其合成與中性粒細胞分化周期相關[6]。

1.1 MPO的基因結構 MPO編碼基因位于17號染色體q23～q24，含12個外顯子和11個內(nèi)含子，DNA大小約14 638 bp。MPO含量及活性強弱與該酶啟動子區(qū)域的多個核甘酸相關，即-463G>A、-1940A>G、-638C>A、-129G>A、V53F、M251T、A332V、I642L、I717V、R569W、Y173C[7]，這些不同基因型轉錄的mRNA活性不同。MPO基因在生長因子Ⅲ調(diào)控下轉錄成mRNA。

1.2 MPO的來源及分型 MPO是在早幼粒細胞階段(骨髓中)合成前體多肽，經(jīng)加工、包裝進入嗜天青顆粒，并在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與分子伴侶、鈣網(wǎng)膜蛋白和鈣聯(lián)接蛋白聯(lián)合、裂解，再產(chǎn)生血紅素蛋白后形成。主要存在于嗜中性粒細胞和單核細胞中，是中性粒細胞活化的標志[8]。MPO在粒細胞中由羧甲基-纖維素離子交換柱層析可分為MPOⅠ、MPOⅡ和MPOⅢ三型，三者差異在于氨基酸殘基不同。這三種MPO由2條重鏈和2條輕鏈組成，輕鏈和重鏈通過二硫鍵相連，由于MPO亞基組成多樣，才引起了MPO的異質(zhì)性。

1.3 MPO的生物學功能 炎癥、應激時，在趨化因子和激活劑作用下，中性粒細胞變形穿出毛細血管，聚集到炎癥部位，脫顆粒釋放MPO到細胞外或吞噬衰老細胞及病原微生物后形成吞噬小體。在炎癥部位MPO利用過氧化氫(H2O2)-MPO-次氯酸(HOCI)途徑催化H2O2產(chǎn)生HOCI，HOCI和多肽、氨基酸的氨基反應生成氯胺(NH2CI)，NH2CI不僅增強機體免疫，而且有很強的抗微生物作用，因此在生理條件下，MPO與H2O2、HOCI在機體防御中發(fā)揮著重要作用[6]。但同時生成的活性氧在產(chǎn)生超過機體清除時就會對正常組織如內(nèi)皮細胞、脂質(zhì)、DNA產(chǎn)生損傷，導致多種疾病，如動脈粥樣硬化、白血病、腎炎、多發(fā)性炎、腫瘤等[9]。

2 MPO與動脈粥樣硬化

炎癥是冠脈粥樣硬化形成和發(fā)展的核心，冠狀動脈損傷是炎癥作用的結果[10]。不論是內(nèi)膜脂質(zhì)沉積，還是內(nèi)膜灶狀纖維化以及粥樣斑塊的形成，始終都有炎癥細胞和大量炎癥介質(zhì)參與。在促炎因素作用下，炎性細胞(主要是巨噬細胞和中性粒細胞)進入內(nèi)皮下發(fā)揮吞噬作用。中性粒細胞約占白細胞的70%，且中性粒細胞吞噬能力較單核細胞強，因此中性粒細胞在炎癥過程中居主導地位。炎癥時，中性粒細胞活化，MPO被釋放，MPO與中性粒細胞呼吸爆發(fā)氧化酶的H2O2反應產(chǎn)生HOCl及其他氧化物質(zhì)[11]。生理情況下，HOCI是機體主要氧化劑，在炎性疾病期間與組織強烈反應引起組織損傷[12]。MPO在動脈粥樣硬化的作用包括：①導致內(nèi)皮功能障礙；②修改高密度脂蛋白(HDL)為功能失調(diào)的oxHDL；③氧化低密度脂蛋白(LDL)轉換成更能引起粥樣硬化改變的oxLDL；④消耗一氧化氮(NO)使動脈痙攣；⑤誘導內(nèi)皮細胞死亡和組織因子表達參與斑塊易損性。

2.1 MPO與血管內(nèi)皮功能損傷 炎癥時，內(nèi)皮細胞增殖與凋亡的失衡，可引起機體發(fā)生以下變化：①血管通透性增加，脂質(zhì)、單核細胞和平滑肌細胞在內(nèi)皮下沉積或遷移。②釋放炎性因子，使中性粒細胞等炎癥細胞向內(nèi)皮破損處聚集；中性粒細胞釋放MPO衍生的HOCI誘導內(nèi)皮細胞凋亡、內(nèi)皮細胞氧化合酶解偶聯(lián)及降低NO生物利用度等使內(nèi)皮功能障礙[11]。③釋放炎性因子使單核細胞激活、臨近內(nèi)皮細胞激活并損傷，損傷的內(nèi)皮細胞釋放炎癥趨附因子進一步引起內(nèi)皮損傷，形成內(nèi)皮細胞損傷的惡性循環(huán)，加劇內(nèi)皮細胞損傷或凋亡。正常內(nèi)皮細胞可分泌凝血調(diào)節(jié)蛋白、組織纖溶蛋白激活因子、NO及前列腺素等內(nèi)皮抗血栓物質(zhì)。內(nèi)皮損傷使抗栓物質(zhì)表達減少，血小板黏附和聚集，最終形成動脈粥樣硬化。研究表明雖然MPO產(chǎn)生的HOCl能損害內(nèi)皮功能，但是MPO產(chǎn)生的SCN-或NO2-卻轉移部分MPO，減少內(nèi)皮破壞性，認為HOSCN或NO2-與MPO誘導的內(nèi)皮功能障礙的保護有關[13]。

2.2 MPO與HDL功能缺陷 人體轉運膽固醇最重要的通路是apoA-Ⅰ為受體的ABCA1轉運通路。只有經(jīng)ABCA轉運的膽固醇與apoA-Ⅰ結合生成初始HDL，經(jīng)膽固醇磷酸?；拍苻D化HDL，只有與HDL清道夫受體B型Ⅰ型(SR-BI)結合才能實現(xiàn)膽固醇轉運。而炎癥時，MPO的氧化產(chǎn)物HOCl和HOSCN對apoA-Ⅰ上的酪氨酸殘基162、192位點，尤其是192位點氧化修飾[11]。被修飾的apoA-Ⅰ使ABCA依賴的膽固醇從巨噬細胞外流下降，體內(nèi)有效HDL下降，導致巨噬細胞內(nèi)膽固醇沉積，加快動脈粥樣硬化進程。尸解發(fā)現(xiàn)動脈粥樣硬化部位apoA-Ⅰ是正常動脈的100倍左右，這些apoA-Ⅰ重度氧化，已不能轉運HDL。表明高濃度的MPO使apoA-Ⅰ氧化變性，導致HDL抗動脈粥樣硬化的作用功能缺陷[14,15]。最近一項研究顯示MPO衍生物氧化HDL生成的CI-oxHDL和NO2-oxHDL抑制內(nèi)皮細胞SR-BI表達，使依賴于SR-BI的MAPK-ERK通路受限[16]，抑制平滑肌細胞(SMC)增殖和遷移，導致SMC在纖維帽中的數(shù)量減少，使斑塊不穩(wěn)定性增加。

2.3 MPO與oxLDL產(chǎn)生 過去普遍認為apoB位于LDL表面，是機體大多數(shù)細胞LDL受體識別LDL的關鍵部位。生理情況下LDL與細胞的LDL受體結合后將脂蛋白降解釋放出膽固醇滿足細胞需要[17]。但近期一篇文章指出apoB-100的構象在LDL脂質(zhì)的分布和取向方面不起重要作用，apoB-100上的膽固醇酯與LDL的核心脂質(zhì)互作用，將核心脂質(zhì)驅趕到表面。炎癥時，MPO衍生的HOCI作用于LDL，使LDL中不飽和脂肪酸過氧化、ApoB降解，過氧化的脂肪酸與ApoB結合生成oxLDL。此時細胞將不能識別oxLDL表面的apoB100，不能與特異性受體結合發(fā)生胞吞，進而被細胞內(nèi)的溶酶體脂肪酶分解，而只能被oxLDL的清道夫受體如CD36、SR-BI通過不同機制與oxLDL結合后被巨噬細胞當作異物吞噬并積聚，形成泡沫細胞。生成的泡沫細胞將通過清道夫受體SRA-1催化并最終引起脂質(zhì)聚集的[15]。當泡沫細胞過度積聚并激活，并參與到動脈粥樣硬化[18]。

2.4 MPO與NO消耗 NO是內(nèi)皮細胞分泌的內(nèi)源性血管舒張因子，是在 NO合成酶 (NOS)作用下由左旋精氨酸生成的。生成的NO激活鳥苷酸賴性蛋白酶使細胞內(nèi)環(huán)磷酸鳥苷增加、細胞內(nèi)游離鈣離子降低、血管平滑肌舒張[19]。炎癥時，MPO衍生的HOCI不僅與左旋精氨酸反應，也與NOS競爭反應底物生成的氯化精氨酸，還能抑制NOS活性，使NO合成進一步減少，舒血管功能受限[19]。

2.5 MPO誘發(fā)斑塊不穩(wěn)定 炎癥時MPO可與多種因素聯(lián)合引起斑塊不穩(wěn)定。①MPO衍生出CI-oxHDL和NO2-oxHDL，抑制了SMC遷移和增殖，使SMC產(chǎn)生的增加纖維帽厚度和穩(wěn)定性的蛋白減少，纖維帽變薄，不利于動脈粥樣硬化斑塊的穩(wěn)定；②炎癥時趨化因子作用于巨噬細胞和嗜中性粒細胞，使基質(zhì)金屬蛋白酶表達增加，使細胞外基質(zhì)蛋白降解，纖維帽變??；③在破裂斑塊的纖維帽中可見大量凋亡巨噬細胞，其清除受損，加劇了凋亡細胞的積累，壞死核心進一步擴大；④oxLDL誘導巨噬細胞分泌血管內(nèi)皮生長因子，使血管內(nèi)皮細胞增殖、內(nèi)皮細胞遷移和血管重構作用，斑塊內(nèi)病理性血管新生。由于新生血管不成熟，極易引起斑塊破裂出血，并促進炎性細胞和脂蛋白通過新生血管進入損傷部位，引起斑塊不穩(wěn)定。

3 MPO基因與冠心病

基因是生物性狀的基礎，是疾病發(fā)生的基石。MPO含量及活性強弱與啟動子區(qū)域SP1結合位點處的-463G>A、-1940A>G、-638C>A、-129G>A、V53F、M251T、A332V、I642L、I717V、R569W、Y173C相關[7]，不同基因轉錄的mRNA轉錄起始活性不同，酶的活性也各異。與其他單倍體基因相比，MPO活性增高人群-638C>A、V53f及-463G >A明顯增高。 攜帶-638A及53F等位基因與MPO活性增加相關[19]。有研究者發(fā)現(xiàn)-638C>A和V53引起MPO活性增加的原因不同。-638C>A是通過增強啟動子轉錄活性或穩(wěn)定MPO mRNA，增加MPO含量；而V53f突變使轉錄的mRNA改變氨基酸的排序，蛋白質(zhì)構象改變，增加MPO含量。-463G等位基因中SP1結合位點參與MPO表達，GG基因型的表達可使MPO明顯升高，故-463G等位基因可以作為冠心病心血管意外的預測因子。而-463位點A等位基因破壞了SP1轉錄因子的結合位點，降低MPO基因表達水平，在冠心病的發(fā)病中起保護作用。MPO-129A/G多形性和冠心病風險無明顯相關性，這可能是因為-129A等位基因是通過不顯示獨特的單倍型ACGAV進行的MPO活動，與參考的ACCGV存在差異。

綜上所述，MPO作為一種炎性反應物，是通過內(nèi)皮功能障礙、修改HDL、氧化LDL、消耗NO使動脈痙攣以及增加斑塊易損性，造成冠狀動脈粥樣硬化的。目前還沒有特定的藥物能抑制MPO介導的炎癥損害，但是基因決定生物性狀，也許我們能嘗試在高MPO患者身上，將-463位點替換為A或將-638C>A、V53f剔除，有可能達到降低冠心病風險的目的。

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10.3969/j.issn.1002-266X.2017.33.036

R541.4

A

1002-266X(2017)33-0104-03

肖純(E-mail:huizhouxiaoc@163.com)

2017-04-20)