王丁坤 李衛(wèi)萍

(首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京友誼醫(yī)院心內(nèi)科，北京 100050)

冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病(冠心病)是一種嚴(yán)重威脅人類健康的疾病，位于全球各種死因的首位。隨著中國(guó)生活水平的日益提高，冠心病的發(fā)病率、致殘率和死亡率持續(xù)上升，形勢(shì)日趨嚴(yán)重。既往研究已證實(shí)炎癥在冠心病的發(fā)生和發(fā)展中發(fā)揮關(guān)鍵作用，正五聚蛋白(pentraxin，PTX)3是一種典型的急性期蛋白，在炎癥因子和外源微生物的刺激下由炎癥細(xì)胞誘導(dǎo)產(chǎn)生，參與對(duì)抗外源性的微生物感染。近年來(lái)的研究提示，PTX3通過(guò)調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)、氧化應(yīng)激、細(xì)胞凋亡和血小板聚集等多種作用，影響動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生和發(fā)展、斑塊穩(wěn)定性及血栓形成過(guò)程[1]。現(xiàn)結(jié)合近年來(lái)的國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)對(duì)PTX3在冠心病中的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 PTX3的概述

1.1 PTX3的結(jié)構(gòu)

PTX3屬于正五聚體蛋白超家族，該家族是一種在遺傳進(jìn)化上保守的多聚體蛋白家族，具有一個(gè)獨(dú)特的主基序(由200個(gè)氨基酸組成的長(zhǎng)結(jié)構(gòu)域)。根據(jù)分子量的大小和結(jié)構(gòu)，可分為長(zhǎng)鏈PTX和短鏈PTX兩類。經(jīng)典的短鏈PTX有C反應(yīng)蛋白(CRP)和血清淀粉樣P物質(zhì)；長(zhǎng)鏈PTX包括PTX3、PTX4、神經(jīng)元正五聚蛋白1和神經(jīng)元正五聚蛋白2，其中PTX3是最早發(fā)現(xiàn)的長(zhǎng)鏈PTX。PTX3主要形成十聚體形式，由兩個(gè)五聚體通過(guò)鏈間二硫鍵相連。PTX3的C末端結(jié)構(gòu)域(203個(gè)氨基酸)被稱為“五肽結(jié)構(gòu)域”，與短的五肽分子具有高度同源性，N末端結(jié)構(gòu)域(178個(gè)氨基酸)與其他已知五肽無(wú)顯著同源性，并且比短五肽更長(zhǎng)，表明PTX3是長(zhǎng)五肽家族的典型成員。人類PTX3基因位于3q25號(hào)染色體上，由2個(gè)內(nèi)含子和3個(gè)外顯子組成。該基因的近端啟動(dòng)子具有許多潛在的增強(qiáng)子結(jié)合元件，包括轉(zhuǎn)錄因子PU.1、激活蛋白-1、核因子κB(nuclear factor κB，NF-κB)、特異蛋白-1和NF-IL6位點(diǎn)，該基因進(jìn)化上保守，鼠和蜘蛛等生物的PTX3基因與人類對(duì)應(yīng)物高度同源[2]。

1.2 PTX3的產(chǎn)生及生物學(xué)功能

PTX3參與損傷、感染和創(chuàng)傷的急性期反應(yīng)，一般由局部炎癥部位的內(nèi)皮細(xì)胞、血管平滑肌細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、炎癥細(xì)胞和受促炎細(xì)胞因子刺激的心肌細(xì)胞產(chǎn)生，也可由中性粒細(xì)胞識(shí)別損傷細(xì)胞(如壞死心肌細(xì)胞)、微生物病原體和內(nèi)源性配體后釋放。研究表明中性粒細(xì)胞可能是PTX3的儲(chǔ)存庫(kù)[3]。Nebuloni等[4]對(duì)50例急性心肌梗死和感染性心肌炎患者的心臟組織進(jìn)行病理分析，發(fā)現(xiàn)PTX3的早期來(lái)源是中性粒細(xì)胞，隨后PTX3由巨噬細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和少量的心肌細(xì)胞產(chǎn)生并釋放于間質(zhì)中，而正常心肌區(qū)域未觀察到PTX3染色。

PTX3是體液性天然免疫系統(tǒng)的一種可溶性模式識(shí)別受體，被稱為“抗體前體”，可識(shí)別外源微生物，調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)[5]。PTX3主要的生物學(xué)功能包括：(1)釋放后與部分抗原結(jié)合，被巨噬細(xì)胞或中性粒細(xì)胞上Fcγ受體Ⅱa(FcγRⅡa/CD32)和補(bǔ)體受體3(CD11b/CD18)識(shí)別，從而增強(qiáng)其吞噬活性，促進(jìn)機(jī)體天然免疫。(2)以非FcγR依賴方式促進(jìn)B細(xì)胞產(chǎn)生的免疫球蛋白從免疫球蛋白M到免疫球蛋白G的轉(zhuǎn)換。(3)選擇性地結(jié)合特定病原體及補(bǔ)體1長(zhǎng)片段(C1q)等多種補(bǔ)體成分，從而識(shí)別外來(lái)入侵的微生物并激活補(bǔ)體經(jīng)典激活途徑。(4)通過(guò)結(jié)合P選擇素調(diào)控炎癥細(xì)胞的募集來(lái)參與炎癥反應(yīng)[6-8]。此外，Liu等[9]觀察PTX3對(duì)小鼠胚胎干細(xì)胞向心肌細(xì)胞分化過(guò)程的影響，發(fā)現(xiàn)PTX3可能通過(guò)增強(qiáng)c-Jun氨基端激酶的磷酸化，促進(jìn)心肌特異性標(biāo)志物基因NKX2.5、MEF2C、TBX5、dHAND和心肌肌球蛋白重鏈α的轉(zhuǎn)錄，增加心肌成熟度標(biāo)志物連接蛋白43和肌鈣蛋白C1的表達(dá)。

2 PTX在冠心病中的基礎(chǔ)研究

目前的研究表明PTX3可通過(guò)調(diào)節(jié)補(bǔ)體系統(tǒng)、炎癥反應(yīng)、氧化應(yīng)激、血管重塑和血栓形成等多種途徑，參與動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生和發(fā)展。PTX3以劑量依賴性方式抑制單核細(xì)胞衍生的巨噬細(xì)胞對(duì)晚期凋亡多形核白細(xì)胞的吞噬作用，從而誘導(dǎo)其在血管壁中的積累。Zhao等[10]研究表明PTX3可通過(guò)激活I(lǐng)KK/IκB/NF-κB途經(jīng)，誘導(dǎo)誘導(dǎo)型一氧化氮合酶和NO的過(guò)度表達(dá)而加劇內(nèi)皮功能障礙，促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)展。血管內(nèi)皮細(xì)胞受氧化修飾作用后，通過(guò)溶血磷脂酸受體的介導(dǎo)，激活NF-κB，促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞合成PTX3，進(jìn)而使單核細(xì)胞趨化聚集，加速動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的形成[11]。PTX3還可通過(guò)樹(shù)突狀細(xì)胞表面Toll樣受體識(shí)別結(jié)合病毒，促使樹(shù)突狀細(xì)胞向CD4-T淋巴細(xì)胞呈遞自身抗原并使其活化，抑制其吞噬作用，下調(diào)免疫抑制因子，從而激活機(jī)體對(duì)病原體的先天性免疫應(yīng)答，促進(jìn)促炎癥細(xì)胞因子、化學(xué)趨化因子、白細(xì)胞黏附分子、生長(zhǎng)因子和自身抗體等產(chǎn)生，共同參與繼發(fā)性炎癥介導(dǎo)的組織損傷與修復(fù)[12]。同時(shí)，PTX3直接參與低密度脂蛋白膽固醇的氧化修飾過(guò)程，促進(jìn)血管內(nèi)皮損傷，加劇炎癥反應(yīng)。PTX3還可誘導(dǎo)組織因子在單核細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞中的表達(dá)，直接促進(jìn)血栓形成。近年研究顯示PTX3結(jié)合并滅活成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子-2，抑制血管生成與修復(fù)，表明PTX3在血管受損及形成血栓過(guò)程中發(fā)揮重要作用[13]。

然而近年也有研究結(jié)果提示PTX3可能通過(guò)減輕內(nèi)皮氧化，調(diào)節(jié)細(xì)胞因子及免疫系統(tǒng)的平衡等來(lái)減緩動(dòng)脈粥樣硬化的形成。Bonacina等[14]發(fā)現(xiàn)在動(dòng)脈血栓形成的小鼠模型中，血栓內(nèi)和血管內(nèi)皮細(xì)胞的PTX3，通過(guò)其N末端結(jié)構(gòu)域和C末端結(jié)構(gòu)域分別靶向結(jié)合纖維蛋白原和膠原蛋白，抑制血小板的黏附和聚集，從而阻止血栓形成，而注射重組PTX3可減緩PTX3敲除小鼠及野生型小鼠在FeCl3誘導(dǎo)下的血栓形成。此外，研究表明PTX3在心肌缺血再灌注損傷中起保護(hù)作用。PTX3可抑制缺血性心肌中中性粒細(xì)胞的浸潤(rùn)和活性氧及炎癥因子的產(chǎn)生，從而減少缺血再灌注后梗死面積[15]。同時(shí)PTX3抑制血小板表達(dá)CD11b/CD18整合素，降低血小板活化引發(fā)的炎癥反應(yīng)。外源性PTX3通過(guò)抑制γδT細(xì)胞增殖，下調(diào)白介素(IL)-23/IL-17A的表達(dá)，抑制小鼠心肌細(xì)胞的凋亡和減少肌鈣蛋白的產(chǎn)生，逆轉(zhuǎn)小鼠心肌缺血再灌注后的心肌損傷和無(wú)復(fù)流[16]。

由此可見(jiàn)，PTX3作為先天免疫應(yīng)答的調(diào)節(jié)劑或放大劑具有雙重作用，通過(guò)調(diào)節(jié)心血管系統(tǒng)中的免疫炎癥平衡發(fā)揮不同的效應(yīng)。PTX3激活產(chǎn)生的最終結(jié)果可能取決于時(shí)間、空間和環(huán)境信號(hào)的各種差異。C1q與微生物表面結(jié)合時(shí)，PTX3通過(guò)與C1q的球狀頭部結(jié)合或通過(guò)依賴凝集素的途徑來(lái)誘導(dǎo)經(jīng)典補(bǔ)體途徑的激活。相反，當(dāng)C1q處于液相時(shí)，PTX3與之結(jié)合會(huì)抑制補(bǔ)體激活[17]。PTX3在心血管系統(tǒng)中的具體生物學(xué)作用及其調(diào)控信號(hào)通路有待更深入的研究。

3 PTX3在冠心病中的臨床研究

3.1 PTX3與穩(wěn)定性冠心病

PTX3可用于穩(wěn)定性冠心病的冠狀動(dòng)脈狹窄程度評(píng)價(jià)、高危斑塊的識(shí)別、危險(xiǎn)分層及心血管預(yù)后評(píng)估。林樸卿等[18]納入131例穩(wěn)定性冠心病患者，校正年齡和性別等混雜因素后的多因素邏輯回歸分析顯示，血漿PTX3水平升高與冠狀動(dòng)脈狹窄程度有關(guān)，血漿PTX3>3.76 μg/L聯(lián)合和肽素濃度有助于冠狀動(dòng)脈狹窄的早期診斷。Cao等[19]評(píng)估了冠狀動(dòng)脈粥樣硬化狹窄程度與血漿PTX3水平的相關(guān)性，根據(jù)Gensini評(píng)分將患者分為低Gensini評(píng)分(≤4分)、中Gensini評(píng)分(5～14分)和高Gensini評(píng)分(≥15分)三組，結(jié)果顯示高Gensini評(píng)分組PTX3顯著高于其他兩組，PTX3與Gensini評(píng)分呈顯著正相關(guān)，受試者操作特征曲線表明PTX3具有識(shí)別冠狀動(dòng)脈狹窄程度的能力。Conte等[20]將懷疑冠心病而接受冠狀動(dòng)脈CT血管造影檢查的528例受試者納入CAPIRE這項(xiàng)前瞻性多中心隊(duì)列研究，進(jìn)行了針對(duì)高危斑塊特征的生物標(biāo)志物[PTX3、糖化血紅蛋白、高敏心肌肌鈣蛋白T(hs-cTnT)和CRP]檢測(cè)和冠狀動(dòng)脈CT血管造影分析。在調(diào)整了年齡、性別、高血壓、糖尿病、吸煙、血脂異常及心血管家族史等多種危險(xiǎn)因素后，PTX-3與高危斑塊顯著相關(guān)。Kimura等[21]對(duì)hs-cTnT正常的穩(wěn)定型心絞痛患者進(jìn)行冠狀動(dòng)脈造影及光學(xué)相干層析術(shù)檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)具有薄纖維帽粥樣硬化斑塊的患者經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入治療(percutaneous coronary intervention，PCI)后的血漿PTX3水平更高，隨訪9個(gè)月，PCI后血漿PTX3峰值≥4.08 ng/mL是隨訪期間主要不良心血管事件(MACE)的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子。PCI后血漿PTX3值的升高與支架植入術(shù)中并發(fā)癥(支架邊緣夾層、支架內(nèi)夾層、支架內(nèi)組織脫垂、支架內(nèi)血栓和支架貼壁不良)有關(guān)，因此血漿PTX3值可用于對(duì)擇期PCI的穩(wěn)定型心絞痛患者的危險(xiǎn)分層。最近Lee等[22]從一項(xiàng)基于韓國(guó)社區(qū)的隊(duì)列研究中隨機(jī)抽取了2 000例受試者，在排除有血脂異常用藥史的患者后，納入1 747例受試者(902例男性和845例女性)進(jìn)行多因素回歸分析，發(fā)現(xiàn)PTX3水平與高密度脂蛋白膽固醇水平顯著正相關(guān)，與甘油三酯水平、總膽固醇/高密度脂蛋白比值以及低密度脂蛋白/高密度脂蛋白比值呈負(fù)相關(guān)。此外，PTX3水平最高組(≥1.17 ng/dL)與PTX3水平最低組(<0.7 ng/dL)相比，發(fā)生代謝綜合征的風(fēng)險(xiǎn)降低26%。與CRP相反，PTX3與致動(dòng)脈粥樣硬化的心血管危險(xiǎn)因素呈負(fù)相關(guān)，并且這種聯(lián)系可能涉及脂質(zhì)代謝，提示循環(huán)中PTX3水平升高可能是保護(hù)性反應(yīng)，并可能在早期動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生中發(fā)揮抗炎作用。

3.2 PTX3與急性冠狀動(dòng)脈綜合征

研究表明，循環(huán)中PTX3在急性冠狀動(dòng)脈綜合征(acute coronary syndrome，ACS)早期就顯著升高，有助于ACS的早期識(shí)別診斷。Tojo等[23]通過(guò)尸檢發(fā)現(xiàn)冠狀動(dòng)脈血栓形成導(dǎo)致的ACS死亡患者血漿PTX3水平顯著高于其他原因引起的ACS死亡患者及非心源性死亡的患者。研究結(jié)果提示PTX3升高是由中性粒細(xì)胞釋放引起，相較于主要由肝細(xì)胞產(chǎn)生的CRP，循環(huán)中PTX3水平更能反映血管壁局部的炎癥。ACS患者胸痛發(fā)作6 h后，血漿PTX3濃度升高，比CRP達(dá)到峰值的時(shí)間早48 h，是一個(gè)更加敏感的反映斑塊易損性的生物標(biāo)志物，PTX3和心肌肌鈣蛋白I(cTnI)可同時(shí)用于ACS的早期診斷[24]。George等[25]檢測(cè)了不同臨床類型冠心病患者的血漿PTX3水平，在隨訪6個(gè)月時(shí)評(píng)估了MACE(全因死亡率、再住院和冠狀動(dòng)脈搭橋術(shù))，結(jié)果顯示急性ST段抬高型心肌梗死(ST-segment elevation myocardial infarction，STEMI)患者的血漿PTX3水平顯著高于急性非ST段抬高型心肌梗死、穩(wěn)定型心絞痛和微血管性心絞痛患者，血漿PTX3水平高的STEMI患者死亡率更高。同時(shí)ACS患者的血漿PTX3水平越高，其左室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)值越低，LVEF與PTX3水平呈負(fù)相關(guān)。

目前的臨床研究顯示PTX3對(duì)ACS患者的長(zhǎng)期心血管預(yù)后有很強(qiáng)的獨(dú)立預(yù)測(cè)價(jià)值。Mjelva等[26]對(duì)817例懷疑ACS的患者進(jìn)行了為期7年的隨訪，比較高敏C反應(yīng)蛋白(hs-CRP)、PTX3和腦鈉肽(BNP)對(duì)長(zhǎng)期MACE的預(yù)測(cè)作用，結(jié)果發(fā)現(xiàn)血漿PTX3水平>5.88 ng/mL和血漿D-dimer及BNP水平一樣都可獨(dú)立地預(yù)測(cè)全因死亡率。Kontny等[27]在PLATO試驗(yàn)納入的5 154例ACS患者中分析了PTX3與其他生物標(biāo)志物及臨床預(yù)后的相關(guān)性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)PTX3峰值出現(xiàn)時(shí)間比hs-CRP更早，與N末端腦鈉肽前體和hs-cTnT的相關(guān)性也強(qiáng)于hs-CRP。在調(diào)整白細(xì)胞、hs-CRP、IL-6和胱抑素C后，入院時(shí)血漿PTX3水平可獨(dú)立預(yù)測(cè)心血管死亡和心肌梗死的發(fā)生，而且1個(gè)月時(shí)檢測(cè)的PTX3水平仍能預(yù)測(cè)復(fù)合心血管終點(diǎn)事件(心血管死亡、心肌梗死或卒中)。此外PTX3水平升高可從ACS患者入院延續(xù)至出院后6個(gè)月，而IL-6和CRP不會(huì)長(zhǎng)時(shí)間地持續(xù)升高，因此PTX3對(duì)評(píng)估長(zhǎng)期心血管預(yù)后具有更好的臨床應(yīng)用價(jià)值。最近Chu等[28]對(duì)9篇文獻(xiàn)進(jìn)行薈萃分析，共納入5 174例冠心病患者，結(jié)果顯示PTX3水平升高增加全因死亡、心源性死亡和復(fù)合心臟事件(包括心源性死亡、非致死性心肌梗死、心力衰竭或血運(yùn)重建)，而且這種相關(guān)性在ACS患者中更為顯著。

近年，PTX3在急性心肌梗死患者中的研究也日益受到關(guān)注。血漿PTX3水平在急性心肌梗死發(fā)病約7 h后顯著升高，3 d后降低至基線水平，因此PTX3 可作為心肌細(xì)胞不可逆損傷的早期指標(biāo)，是一種新的診斷心肌梗死的生物標(biāo)志物[29]。一項(xiàng)納入STEMI患者的觀察研究顯示，PTX3水平升高組的血小板計(jì)數(shù)、Killip分級(jí)和GRACE評(píng)分更高，受累血管數(shù)更多，需進(jìn)行PCI的比例更高，而LVEF更低。因此檢測(cè)PTX3有助于對(duì)STEMI患者進(jìn)行危險(xiǎn)分層及預(yù)后評(píng)估[30]。Khamitova等[31]對(duì)180例心肌梗死患者進(jìn)行了1年隨訪，結(jié)果顯示PTX3聯(lián)合N末端腦鈉肽前體和可溶性生長(zhǎng)刺激表達(dá)基因2蛋白水平建立的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型可預(yù)測(cè)1年復(fù)合終點(diǎn)事件(心肌梗死、急性腦血管病、因心血管疾病住院和心血管死亡)的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，敏感性和特異性分別為78.79%和86.67%。Altay等[32]對(duì)140例急性心肌梗死患者進(jìn)行為期5年的隨訪，主要終點(diǎn)為心血管死亡，次要終點(diǎn)為再發(fā)心肌梗死、卒中、致死性心律失常、因心力衰竭再入院和靶血管血運(yùn)重建。研究發(fā)現(xiàn)PTX3水平與TIMI評(píng)分、hs-CRP、腦鈉肽前體、cTnI和GRACE評(píng)分呈顯著正相關(guān)，與高密度脂蛋白膽固醇和LVEF呈顯著負(fù)相關(guān)。隨訪期間出現(xiàn)冠狀動(dòng)脈再狹窄組的PTX3水平明顯高于無(wú)再狹窄組。校正多種危險(xiǎn)因素后的Cox風(fēng)險(xiǎn)模型分析表明，PTX3、腦鈉肽前體和GRACE評(píng)分均可獨(dú)立地預(yù)測(cè)長(zhǎng)期心血管死亡率(OR值分別為2.175、1.632和1.132)，而cTnI無(wú)預(yù)測(cè)作用。

4 結(jié)語(yǔ)

目前全球范圍內(nèi)冠心病的患病率及死亡率居高不下，急需采取新的預(yù)防、危險(xiǎn)分層和干預(yù)策略。PTX3作為一類新型急性期反應(yīng)蛋白，較CRP作用時(shí)間更為持久，能更好地反映炎癥的程度。已有的研究表明PTX3可作為獨(dú)立生物標(biāo)志物或聯(lián)合臨床常用指標(biāo)，用于冠心病的早期診斷識(shí)別和危險(xiǎn)分層，以及評(píng)估長(zhǎng)期心血管預(yù)后，但其在心血管系統(tǒng)具體的生物學(xué)作用機(jī)制及其細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路還有待深入研究。此外尚需進(jìn)行多中心、大樣本和前瞻性臨床研究進(jìn)一步明確PTX3在冠心病的早期診斷、病情評(píng)估、危險(xiǎn)分層、預(yù)后判斷以及指導(dǎo)治療策略中的作用。相信隨著研究的深入，PTX3將在心血管疾病防治方面有著廣闊的應(yīng)用前景。