劉思文，李建國，2

動脈粥樣硬化(atherosclerosis，AS)是心血管疾病主要的病理基礎之一，每年大量病人因心血管疾病(cardiovascular diseases，CVDs)死亡，是造成全球疾病性死亡的主要病因之一[1]。巨噬細胞在動脈粥樣硬化的進展中起著核心作用，從早期的泡沫細胞形成到晚期動脈粥樣硬化斑塊破裂出血，巨噬細胞貫穿動脈粥樣硬化病理全程。當遇到刺激時，機體內巨噬細胞通過信號轉導與轉錄激活因子(STAT)通路激活、miRNA調節(jié)和G蛋白調節(jié)等途徑發(fā)生極化分化成不同亞型的巨噬細胞[2]，不同亞型的巨噬細胞通過不同的機制對動脈粥樣硬化進程發(fā)揮不同作用。本研究旨在總結巨噬細胞極化表型的最新研究進展，以期為動脈粥樣硬化的靶點治療提供理論依據(jù)。

1 巨噬細胞

巨噬細胞起源于骨髓干細胞，由單核細胞在粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子(granulocyte-macrophage colony stimulating factor，GM-CSF)、巨噬細胞集落刺激因子(macrophage colony stimulating factor，M-CSF)的刺激下分化而來。巨噬細胞參與機體免疫、炎癥修復等生理病理過程，在炎癥性疾病(如膿毒癥、哮喘、動脈粥樣硬化)中通過調控宿主炎癥反應扮演重要角色[3]。巨噬細胞具有強大的可塑性，在不同的組織中遇到的微環(huán)境和信號不同，巨噬細胞通過極化表現(xiàn)出特定的表型，并做出特定功能性反應。

2 巨噬細胞極化與動脈粥樣硬化

動脈粥樣硬化作為一種常見的慢性炎癥性血管性疾病，巨噬細胞是其發(fā)生進展的核心。研究發(fā)現(xiàn)，動脈粥樣硬化與巨噬細胞的不同變型和比例關系密切[4]。巨噬細胞應對不同刺激快速變化的功能在這一過程被稱為極化。早期研究表明，巨噬細胞針對動脈粥樣硬化炎癥反應能極化生成不同功能的兩大亞群，包括促炎型M1和抗炎型M2巨噬細胞。正常情況下，M1/M2保持平衡，但這種平衡極易受到微環(huán)境影響，例如：細胞內低鐵水平可表現(xiàn)出抑制M2的表達，而增加的細胞內鐵水平則增強M1表達[5]。研究表明，在斑塊內出血(intraplaque hemorrhage，IPH)的情況下，巨噬細胞還能極化成其他亞型，如血紅蛋白誘導的M(Hb)巨噬細胞，氧化型低密度脂蛋白(ox-LDL)誘導的Mox巨噬細胞，這兩類巨噬細胞與在脂質核心的巨噬細胞表型不同，可能對動脈粥樣硬化發(fā)揮保護作用[6-7]，說明巨噬細胞對動脈粥樣硬化并不都是促進作用，不同亞型的巨噬細胞通過不同的途徑參與到動脈粥樣硬化的發(fā)生、發(fā)展過程中。

3 各類巨噬細胞亞型

3.1 M1巨噬細胞 M1巨噬細胞又稱經(jīng)典激活的巨噬細胞，可在白細胞介素(IL)-1、脂多糖(lipopolysaccharide，LPS)、類Toll樣受體(TLR)配體及γ-干擾素(IFN-γ)刺激下激活[8]。M1巨噬細胞在動脈粥樣硬化中主要發(fā)揮促進作用。作用機制可能與以下途徑有關：①促進炎癥，炎癥(M1)巨噬細胞主要依靠有氧糖酵解、脂肪酸合成維持炎癥反應并殺死病原體，糖酵解是一種快速產(chǎn)生腺苷三磷酸(ATP)的方法，脂肪酸是合成炎癥介質的前體。巨噬細胞在Notch信號通過miR-148A-3p作用下激活極化，促進M1巨噬細胞生成，M1巨噬細胞上調炎癥基因核轉錄因子-κB(NF-κB)信號表達介導促炎反應[9]，同時M1巨噬細胞也分泌促炎細胞因子[如腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、IL]促進炎癥。②調控脂肪酸代謝，減少脂肪酸氧化(FAO)及增加其攝取，導致細胞內脂肪酸蓄積，促進泡沫細胞形成[10]。同時，脂質作為合成炎癥分子的前體，在M1巨噬細胞中蓄積，增強了炎癥小體的激活。有研究闡明了脂質代謝對巨噬細胞向炎癥表型極化的重要性[11]。③促進斑塊破裂。Shioi等[12]發(fā)現(xiàn)M1巨噬細胞通過巨噬細胞和血管平滑肌細胞(VSMCs)的凋亡，以及囊泡介導的礦化作用，促進病變壞死核內的鈣沉積，稱為微鈣化，也可誘導VSMCs向早期成骨細胞分化，微鈣化與斑塊破裂密切相關。Ley等[13]認為從M1巨噬細胞釋放的基質金屬蛋白酶(MMP)-1、MMP-3和MMP-9可能會水解纖維帽內的膠原纖維，從而導致斑塊不穩(wěn)定。

3.2 M2巨噬細胞 替代激活的巨噬細胞——M2巨噬細胞，可被細胞因子激活。M2巨噬細胞在動脈粥樣硬化中發(fā)揮抗炎和助修復作用。①M2巨噬細胞可被Th2型細胞因子(即IL-10、IL-4和IL-14)刺激并產(chǎn)生抗炎細胞因子，因此，認為M2巨噬細胞可以抵消炎癥反應，促進炎癥消退和組織修復[14]。②M2巨噬細胞介導炎癥的分解和組織修復，與其促進脂肪酸氧化和氧化磷酸化相關。但研究表明脂肪酸氧化在M1巨噬細胞炎癥小體激活中也是必不可少的，而糖酵解在M2巨噬細胞中促進脂肪酸氧化已經(jīng)明確[15]。③M2巨噬細胞參與了對斑塊炎癥的愈合反應，M2巨噬細胞可通過誘導成骨細胞分化和成熟，促進鈣沉積，稱為大鈣化[12]。研究發(fā)現(xiàn)，M2又可細分為M2a、M2b、M2c、M2d，不同的M2亞型發(fā)揮不同作用。M2a巨噬細胞又稱創(chuàng)傷愈合型巨噬細胞，由IL-4和IL-13誘導，表達高水平的甘露糖受體(MR，又稱CD206)、誘餌IL-1受體(IL-IR)和C-C基序趨化因子配體17(CCL17)，分泌促纖維化因子，促進組織修復。M2b巨噬細胞又稱調節(jié)性巨噬細胞，可通過聯(lián)合暴露于免疫復合物(IC)和TLR激動劑或IL-1R激動劑誘導，但M2b巨噬細胞在不同組織損傷中作用不盡相同，對動脈粥樣硬化的作用也尚不統(tǒng)一[16]。M2c亞型巨噬細胞又稱獲得性失活巨噬細胞，通過激活信號轉導因子和轉錄激活因子3(STAT3)，并通過分泌高水平的轉化生長因子-β，釋放大量的IL-10和促纖維化活性，表現(xiàn)出強烈的抗炎活性。同時，M2c還有吞噬凋亡細胞的作用[17]。M2d巨噬細胞是一種新的M2亞群，也被稱為腫瘤相關巨噬細胞(TAMS)，由與TLR配體和A2腺苷受體(A2R)激動劑共同刺激或由IL-6誘導，是腫瘤組織中的主要炎癥成分，有助于血管生成和腫瘤轉移[18]。

3.3 M4巨噬細胞 近年來，研究發(fā)現(xiàn)，動脈粥樣斑塊中還存在M4巨噬細胞，其由血小板因子-4(CXCL-4)誘導產(chǎn)生，但其并不表達一般血小板因子的特性，反而不可逆轉地失去血紅蛋白-觸珠蛋白清道夫受體CD163。在人動脈粥樣硬化斑塊中，M4巨噬細胞主要存在于外膜和內膜中，其發(fā)生率與斑塊不穩(wěn)定性有關，提示M4巨噬細胞是促炎活性的標志[19]。

3.4 Mox巨噬細胞和M(Hb)巨噬細胞 Mox巨噬細胞、M(Hb)巨噬細胞主要在斑塊內出血(IPH)刺激誘導下產(chǎn)生，分別受ox-LDL和血紅蛋白誘導。Mox巨噬細胞是通過對氧化磷脂的反應而產(chǎn)生，其特征是核因子E2相關因子 2(nuclear factor E2-related factor 2，Nrf2)的基因表達。研究發(fā)現(xiàn)，在晚期小鼠動脈粥樣硬化病變中，Mox巨噬細胞占所有巨噬細胞的30%，吞噬和遷移能力降低，發(fā)揮促炎作用[20]，但其代謝機制目前還不清楚。M(Hb)巨噬細胞是在紅細胞破裂或凋亡、血紅素或血紅蛋白釋放下形成的，與動脈粥樣硬化斑塊中的微血管出血有關。M(Hb)巨噬細胞具有抗炎作用，對泡沫細胞的形成具有抵抗力，因此，被認為具有抗動脈粥樣硬化的作用。與M(Hb)巨噬細胞形成相關的血紅素也會激活單磷酸腺苷活化蛋白激酶(AMPK)，而AMPK又會增加脂肪酸氧化和膽固醇排出量[21]。

4 小結與展望

巨噬細胞極化后的不同表型在動脈粥樣硬化的進程中并不都發(fā)揮促進作用，不同表型通過炎癥反應、脂質代謝、能量代謝、新生血管形成等不同途徑參與動脈粥樣硬化的發(fā)生、發(fā)展。但是，大多數(shù)關于巨噬細胞表型極化的研究都是在小鼠模型上進行的，可能存在顯著的物種差異，不同表型的巨噬細胞具體作用機制還有待在人體進一步明確。為了制定新的靶點治療策略以對抗動脈粥樣硬化，也需要進一步對巨噬細胞作用通路和關鍵節(jié)點進行研究。