崔源源，趙福海

不穩(wěn)定斑塊破裂及血栓形成是發(fā)生不良心血管事件的關(guān)鍵因素，因此，增加斑塊穩(wěn)定性是防治心血管事件的主要靶點(diǎn)。血管平滑肌細(xì)胞(smooth muscle cells，SMCs)是構(gòu)成斑塊纖維帽的主要成分，與斑塊的穩(wěn)定性密切相關(guān)，一方面，SMCs通過遷移增殖包圍壞死核心，形成纖維帽以穩(wěn)定斑塊；另一方面，在斑塊進(jìn)展過程中，SMCs表型發(fā)生異常轉(zhuǎn)化，正常SMCs數(shù)量減少，使纖維帽變薄，增加斑塊破裂風(fēng)險(xiǎn)。隨著對(duì)SMCs病理生理的深入研究，SMCs參與斑塊纖維帽和壞死核心的發(fā)生發(fā)展，在斑塊穩(wěn)定性方面發(fā)揮了重要作用。綜述SMCs表型轉(zhuǎn)化機(jī)制，通過調(diào)控SMCs表型以增加斑塊穩(wěn)定性，減少斑塊破裂風(fēng)險(xiǎn)，降低不良心血管事件發(fā)生率。

1 SMCs表型對(duì)斑塊性質(zhì)的影響

斑塊的組成成分在血栓介導(dǎo)的急性冠狀動(dòng)脈事件中較血管狹窄嚴(yán)重程度更明顯。易損斑塊含有較高的脂質(zhì)水平、較多的巨噬細(xì)胞數(shù)量及較薄的纖維帽。穩(wěn)定斑塊向不穩(wěn)定斑塊發(fā)展可能與SMCs標(biāo)志物數(shù)量減少和以巨噬細(xì)胞標(biāo)記的細(xì)胞數(shù)量增加有關(guān)[1]。在SMCs向內(nèi)膜層遷移之前，SMCs需要從收縮表型轉(zhuǎn)換為合成表型，這個(gè)過程稱為表型轉(zhuǎn)換。在動(dòng)脈粥樣硬化(atherosclerosis，AS)背景下，SMCs表型轉(zhuǎn)向促炎/巨噬細(xì)胞樣表型，增加了斑塊的不穩(wěn)定性，因此，SMCs在斑塊易損性中發(fā)揮著重要的作用。

功能性SMCs對(duì)維持纖維帽厚度和斑塊穩(wěn)定性至關(guān)重要[1]。Watson等[2]建立了一種多期模型以探討SMCs在AS斑塊的影響，結(jié)果顯示，SMCs聚集在內(nèi)皮和纖維帽附近，從而影響纖維帽厚度改變；纖維帽厚度對(duì)SMCs凋亡與招募之間的平衡及SMCs擴(kuò)散與SMCs趨化之間的平衡尤為敏感。為了進(jìn)一步了解不同斑塊中SMCs招募的區(qū)別，Jacobsen等[3]在增強(qiáng)綠色熒光蛋白(eGFP)+載脂蛋白E(ApoE)-/-和ApoE-/-小鼠血管中膜層中以馬賽克方式標(biāo)記SMCs表達(dá)，結(jié)果顯示，在纖維帽中，SMCs表型標(biāo)記為平滑肌α-肌動(dòng)蛋白(α-actin)(ACTA2+)；在斑塊中，SMCs表型表現(xiàn)為多樣的ACTA2-型，包括軟骨細(xì)胞樣細(xì)胞、含有脂質(zhì)和晶體物質(zhì)樣細(xì)胞，提示在空間上內(nèi)皮細(xì)胞附近的SMCs表型為ACTA2+，斑塊內(nèi)SMCs表現(xiàn)為泡沫狀樣和軟骨細(xì)胞樣。

細(xì)胞外基質(zhì)(extracellular matrix，EMC)主要由SMCs產(chǎn)生，是構(gòu)成纖維帽的重要成分之一。EMC由不同類型的彈性蛋白纖維和膠原組成，其中Ⅰ型和Ⅲ型膠原表達(dá)水平較高[4-5]。膠原蛋白為纖維帽提供了抗拉強(qiáng)度，Ⅷ膠原蛋白是一種短鏈膠原蛋白，參與斑塊穩(wěn)定性。Lopes等[6]在Ⅷ型膠原敲除ApoE小鼠(Col8-/-小鼠；ApoE-/-)中發(fā)現(xiàn)，在損傷的動(dòng)脈血管中，SMCs遷移增殖降低，Ⅰ型膠原纖維積累減少，斑塊纖維帽較薄，且斑塊內(nèi)富含大量的脂質(zhì)壞死核心；相反，巨噬細(xì)胞積累不受影響。Gomez等[7]通過白細(xì)胞介素1β(IL-1β)抗體觀察ApoE-/-小鼠晚期AS斑塊中SMCs變化，結(jié)果顯示，斑塊穩(wěn)定性指數(shù)下降，包括SMCs含量下降40%，ACTA2+覆蓋率下降超過50%，膠原含量下降30%，相反，纖維帽內(nèi)巨噬細(xì)胞含量增加50%。

在進(jìn)展斑塊中，死亡的巨噬細(xì)胞和SMCs釋放脂質(zhì)，脂質(zhì)積聚在斑塊中心形成壞死核心，可增加斑塊不穩(wěn)定性。泡沫細(xì)胞的形成取決于細(xì)胞釋放過量膽固醇能力，其成分是由膜脂轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白ATP結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白A1(ABCA1)相關(guān)。Pan等[8]利用小鼠和人類AS斑塊的SMCs圖譜和單細(xì)胞RNA測序觀察SMCs表型轉(zhuǎn)化過程，結(jié)果表明，SMCs可分化為巨噬細(xì)胞樣和纖維軟骨細(xì)胞樣細(xì)胞。人類冠狀動(dòng)脈切片中，采用細(xì)胞特異性標(biāo)志物鑒別細(xì)胞類型，結(jié)果顯示，在泡沫細(xì)胞豐富的病變中，50%的泡沫細(xì)胞來自SMCs；同時(shí)標(biāo)志巨噬細(xì)胞標(biāo)志物CD68和SMC標(biāo)志物SMα-actin表明，晚期AS病人中，40%的CD68陽性細(xì)胞起源于SMCs[9]。這項(xiàng)研究提示，在AS斑塊中，被鑒定為單核細(xì)胞來源的巨噬細(xì)胞實(shí)際來源于SMCs。SMCs來源的泡沫細(xì)胞介導(dǎo)的受體涉及氧化型低密度脂蛋白(ox-LDL)攝取和高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)反向轉(zhuǎn)運(yùn)。體外研究表明，利用ox-LDL干預(yù)SMCs可誘導(dǎo)典型的泡沫細(xì)胞形成，這個(gè)過程與SMCs向合成表型SMCs轉(zhuǎn)變有關(guān)[10]。在早期和晚期AS病變中，SMCs膽固醇代謝降低，ABCA1表達(dá)特異性下降，而在髓系細(xì)胞系中尚未觀察到這一現(xiàn)象。Zhao等[11]在高脂喂養(yǎng)的ApoE小鼠中發(fā)現(xiàn)，泡沫細(xì)胞的形成是通過激活SMCs中的ABCA1表達(dá)而形成，與巨噬細(xì)胞無關(guān)。因此，SMCs作為膽固醇過量積累的場所，可轉(zhuǎn)化為巨噬細(xì)胞[9]。上述研究提示，SMCs表型可轉(zhuǎn)化為巨噬細(xì)胞樣表型，參與斑塊壞死核心的發(fā)生發(fā)展。

2 SMCs表型轉(zhuǎn)化的相關(guān)機(jī)制

巨噬細(xì)胞凋亡、壞死、衰老和自噬有助于擴(kuò)大壞死核心，導(dǎo)致斑塊不穩(wěn)定或易破裂[12]。Su等[13]利用機(jī)械牽拉誘導(dǎo)小型豬動(dòng)脈血管SMCs凋亡，證明SMCs表達(dá)較高水平的Bcl-2-asscociated死亡因子(BAD)和明顯的細(xì)胞丟失；同時(shí)顯示，在牽拉過程中，不同表型的SMCs中BAD增高，相反，通過過表達(dá)Bcl-2，BAD促凋亡作用被抑制，表明在機(jī)械牽張作用下分化的SMCs高凋亡水平取決于其內(nèi)在的BAD水平。

衰老對(duì)斑塊的發(fā)展和形態(tài)有多重影響。Wang等[14]研究SMCs特異性表達(dá)端粒重復(fù)序列結(jié)合因子2(TRF2)功能突變體的轉(zhuǎn)基因小鼠，結(jié)果顯示，TRF2下調(diào)可增加體內(nèi)AS進(jìn)展和斑塊壞死核心形成，過表達(dá)TRF2可增加纖維帽厚度，減少壞死核心，表明TRF2過表達(dá)可避免SMCs衰老，減少DNA損傷，提示AS斑塊中SMCs的衰老與TRF2的丟失有關(guān)。

自噬降解在維持正常的細(xì)胞穩(wěn)態(tài)和能量平衡中發(fā)揮作用，也是調(diào)節(jié)血管功能必需的。在SMCs中自噬活性缺陷導(dǎo)致新內(nèi)膜形成。腫瘤壞死因子(TNF)-α通過調(diào)節(jié)自噬誘導(dǎo)SMCs表型轉(zhuǎn)換，其機(jī)制與增加微管相關(guān)蛋白輕鏈3α(LC3)-Ⅱ和降低p62水平有關(guān)；相反，抑制自噬可抑制TNF-α誘導(dǎo)的SMCs表型改變[15]。采用血小板衍生生長因子(PDGF)干預(yù)SMCs導(dǎo)致SMCs收縮表型標(biāo)記表達(dá)減少，合成表型標(biāo)記表達(dá)上調(diào)；抑制自噬可穩(wěn)定收縮表型，防止肌動(dòng)蛋白絲紊亂，表明自噬對(duì)血管病變中SMCs轉(zhuǎn)化為合成表型至關(guān)重要[16]。

基于SMCs表型調(diào)控對(duì)AS斑塊轉(zhuǎn)歸的重要作用，進(jìn)一步研究SMCs表型相關(guān)基因。轉(zhuǎn)錄因子21(TCF21)是一個(gè)基本的螺旋-環(huán)-螺旋轉(zhuǎn)錄因子，是位于冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病相關(guān)位點(diǎn)6p23.2的致病基因。TCF21在前體心外膜細(xì)胞中表達(dá)，這些細(xì)胞可產(chǎn)生心肌成纖維細(xì)胞和SMCs[17]。在AS中，TCF21通過調(diào)控細(xì)胞向成纖維細(xì)胞基因表達(dá)程序調(diào)控相關(guān)作用。Wirka等[17]研究發(fā)現(xiàn)，在表型調(diào)節(jié)過程中，SMCs上調(diào)TCF21并轉(zhuǎn)化為成纖維細(xì)胞樣表型，而TCF21缺失抑制這種表型轉(zhuǎn)變。基于TCF21缺失導(dǎo)致病變和保護(hù)性纖維帽的纖維肌細(xì)胞減少，TCF21可能通過促進(jìn)SMCs轉(zhuǎn)化為成纖維細(xì)胞發(fā)揮保護(hù)作用。Nagao等[18]進(jìn)一步研究表明，TCF21通過直接與TCF21-心肌相互作用，拮抗心肌素(YMOCD)和血清反應(yīng)因子(SRF)的關(guān)聯(lián)，從而促進(jìn)SMCs中成纖維細(xì)胞表型。Chen等[19]研究顯示，半胱氨酸蛋白2(Csrp2)有助于調(diào)節(jié)SMCs表型，Csrp2啟動(dòng)子活化和SM-αactin在新生內(nèi)膜細(xì)胞中表達(dá)，表明Csrp2可能有助于斑塊穩(wěn)定性。Aherrahrou等[20]量化了12種AS相關(guān)表型，這些表型涉及鈣化、增殖和遷移，結(jié)果顯示，高黑色素瘤抑制活性蛋白3(MIA3)表達(dá)可能促進(jìn)AS中SMCs表型轉(zhuǎn)變(包括提高增殖)，這對(duì)形成或維持保護(hù)性纖維帽至關(guān)重要。

3 治 療

纖維帽遠(yuǎn)比預(yù)期更具可塑性，識(shí)別SMCs表型，防治SMCs轉(zhuǎn)化為不利斑塊穩(wěn)定性的表型對(duì)減緩AS斑塊進(jìn)展具有重要作用。由于SMCs是構(gòu)成纖維帽厚度和結(jié)構(gòu)完整性的重要部分，SMCs在斑塊穩(wěn)定性中有部分保護(hù)作用。因此，斑塊的含量和斑塊SMCs的表型特征認(rèn)為是斑塊的重要決定因素[21]。胰島素樣生長因子(IGF)-1作為動(dòng)脈粥樣硬化的一個(gè)潛在重要因子受到了廣泛關(guān)注。在ApoE-/-小鼠中使用穩(wěn)定IGF-1的模擬物L(fēng)ong R3 IGF-1干預(yù)，可減少血管狹窄和斑塊壞死核心，并使早期AS的纖維帽/壞死核心比值增加1倍、在晚期斑塊中，Long R3 IGF-1通過調(diào)節(jié)SMCs轉(zhuǎn)換和改變SMCs表型，使斑塊中SMCs含量增加2倍以上，并顯著降低了斑塊內(nèi)出血發(fā)生率[21]。Sukhanov等[22]在ApoE-/-小鼠SMCs和成纖維細(xì)胞中敲除IGF-1受體(IGF1R)，結(jié)果顯示，AS斑塊中膠原蛋白減少，斑塊纖維帽變薄，斑塊壞死核心增大。

在AS斑塊中證實(shí)了不同表型標(biāo)記的SMCs衍生細(xì)胞，開啟了SMCs來源的細(xì)胞根據(jù)環(huán)境在不同表型狀態(tài)之間相互轉(zhuǎn)化，通過調(diào)節(jié)SMCs表型可增加斑塊穩(wěn)定性，減少不良心血管事件發(fā)生。