急性冠状动脉综合征及其易损斑块的病理组织学、免疫组化和分子病

1、急性冠状动脉综合征及其易损斑块的病理组织学、免疫组化和分子病理学研究进展    【关键词】 动脉综合征 易损斑块    病理组织学    免疫组化    炎症反应 斑块基因表达 【摘要】心血管疾病长期以来一直是发达国家的首位死亡原因, 全世界每年有超过1900万人突发急性冠状动脉综合征(acute coronary syndrome， ACS)。据20世纪末的统计资料，中国心血管疾病的病死率占总病死率的39.4，是我国老年人首位死亡原因

2、。所以,心血管疾病是现在和将来很长一段时间内，人类必须面对的最重大的公共卫生问题之一。在心血管疾病中,动脉粥样硬化(atherosclerosis， AS)及其并发症占了相当大一部分。    传统观点认为，AS是一个进行性的线性发展过程,由于脂质沉积造成管腔狭窄和组织缺血,最终导致急性心脑血管事件的发生,因此，AS治疗的重点是AS斑块消退。然而,近10多年研究发现,急性心脏事件的70死因是斑块破裂及相继发生的血栓形成与心肌坏死(其中只有20是有狭窄的斑块, 50是非狭窄性的斑块),其余30无斑块破裂,其病因可能是内皮脱落、钙化结节及其他未知因素。发生AC

3、S的危险主要取决于斑块的内在组成成分而不取决于管腔狭窄的严重程度。为此, 2003年Naghavi等多位专家建议，将导致急性心血管事件的斑块统一命名为易损斑块,易损斑块定义为所有具有血栓倾向以及发展迅速可能成为“罪犯斑块”(culprit plaque) 的动脉粥样硬化斑块。易损斑块的破裂、血小板聚集、血栓形成造成冠状动脉闭塞是ACS的发病机制，其中动脉粥样硬化易损斑块的破裂又视为ACS发生中最重要的始动环节。    1 易损斑块的病理形态    易损斑块曾被称为稳定性斑块、不稳定性斑块、易损斑块、活动性病变、非活

4、动性病变等。Naghavi等归纳了测定易损斑块的可能标准,包括6条主要标准及5条次要标准。    主要标准为:（1）斑块中炎症细胞浸润, 主要为单核巨噬细胞、T淋巴细胞和肥大细胞等,其中在斑块的肩周部及表面浸润损伤最大。（2）大脂核,脂核占斑块容量的3040以上,斑块纤维帽的肩部易于破裂。当脂核暴露在血液中时,有高度的致血栓性。一是由于巨噬细胞释放高水平的功能活性组织因子,另外脂质核心刺激血小板凝集而促进血栓形成。（3）薄纤维帽，95破裂斑块纤维帽64 m。因此,纤维帽厚度65 m被认为是易损斑块的主要特征之一。（4）内皮脱落伴表层血小板聚集：大约30的

5、血栓形成处没有斑块破裂,但可见到内皮被侵蚀,血栓形成处的内膜含有大量的平滑肌细胞与糖蛋白基质但炎症反应较轻，其内膜深处有细胞外脂质池。侵蚀斑块可能是冠状动脉局部反复痉挛的结果。常见于女性人群和吸烟者。（5）斑块裂隙：斑块破裂是指延伸到脂质核心的裂隙,常伴有纤维帽的缺损而不仅仅是内皮的丧失,常有血小板及纤维蛋白构成的血栓。（6）严重狭窄：管腔狭窄90。严重狭窄斑块的表面，剪切力明显增加，易造成内皮损伤血栓形成。    次要标准:（1）浅表钙化小结，在斑块帽内或者非常接近该帽有钙化小结突出斑块帽,并能使之破裂,破裂的薄纤维帽表面常常有突出内膜的血栓形成。发生

6、钙化的机制不十分清楚,可能与成骨样细胞有关。（2）黄色斑块; 斑块呈现黄色尤其亮黄色, 表明所含脂质多, 纤维帽薄, 其质地粗糙而松脆。（3）斑块内出血;有红细胞外渗或含铁血黄素沉积，说明斑块不稳定，可能在短时间内迅速长大。（4）内皮功能不良；炎症产物及代谢毒物均可影响血管内皮舒张功能，从而启动易损斑块的炎症反应。（5）正性重构：是指随着斑块负荷的增加,管腔发生代偿性扩张。研究发现，AS的晚期或经皮冠状动脉腔内成形术（PTCA）后冠状动脉病变处可发生负性重构即管壁收缩、管腔狭窄并且内膜增生。而且血管腔的狭窄程度主要与血管重构的方向和程度有关,而与斑块大小的关系不大。血管的正性重构是斑块易损性的

7、重要标志之一，也是易损斑块的一可能替代标志。    2 炎症反应与易损斑块    易损斑块形成是一个损伤与抗损伤、局部与系统的慢性炎症过程。内皮细胞的变性坏死是炎症的始动环节。    2.1 内皮细胞损伤    血管内皮细胞具有代谢活性,分泌许多活性物质,调节着血管壁的舒缩功能和平滑肌细胞的稳态和增殖,并在血液和血管内壁的界面上调节着凝血、纤溶、白细胞黏附与迁移的过程，并具有清道夫受体的功能。内皮功能失常使这些调节过程发生障碍而导致AS

8、发生发展。Ross认为，引起内皮功能紊乱导致AS的可能原因有:低密度脂蛋白（LDL）增高或被修饰、疱疹病毒和肺炎衣原体、吸烟产生的自由基、高血压、糖尿病酸中毒、染色体改变和血浆半胱氨酸水平升高。高血压能够增加过氧化氢和自由基的形成(如过氧化氢阴离子和羟基自由基), 增加白细胞的黏附和增加外周阻力。内皮功能失调导致内皮细胞产生一氧化氮(NO) 减少。NO是以L精氨酸为底物在血管内皮细胞一氧化氮合酶(NOS)作用下合成的血管活性物质。而NO 能通过抑制血小板聚集、血管痉挛以及内皮细胞的凋亡来保护内皮细胞。斑块处NO 减少使得内皮细胞缺乏保护而被侵蚀形成糜烂。同时在危险因素如氧化低密度脂蛋白（OXL

9、DL） 的影响下,内皮的修复过程受阻。OXLDL 或脂肪酸的过氧化可能是导致内皮细胞凋亡的重要原因。    近年来有些学者开始关注对称性二甲基精氨酸(ADMA)，ADMA是 NOS的内生竞争性抑制剂, 使NONOS 通路发生障碍、NO 合成减少,结果导致与NO 相关的一系列生理、生化过程出现异常。在AS或有AS危险因素的患者中,它的血浆水平提高, 而且ADMA 升高还与几种动脉粥样硬化的危险因素(高血脂、高血压、糖耐量异常、年龄等) 存在相关关系,由此可见,ADMA 水平升高可能是多种危险因素导致动脉粥样硬化的共同作用机制之一。是否可将ADMA 异常升高

10、作为动脉粥样硬化的一种新的危险因素和标志物。是否可用药物干预ADMA 的生成或代谢,调整体内ADMA 水平,可能为心血管疾病的防治开辟一条新途径。    2.2 炎症细胞浸润    粥样斑块形成过程中LDL、oxLDL不只导致内皮功能损伤,并能够上调巨噬细胞刺激因子以刺激单核巨噬细胞的分裂，通过促进单核细胞趋化蛋白的基因表达，趋化单核细胞进入损伤部位作用，协助炎症的进一步发展。而炎症因子如肿瘤坏死因子（TNF）、IL1和巨噬细胞刺激因子能影响脂蛋白运动, 增加LDL与内皮细胞、平滑肌细胞的结合,并增加LDL受体基因

11、的转录。    炎症细胞的聚集几乎贯穿于斑块的整个发展过程。炎症细胞主要通过黏附分子和化学趋化因子被募集到斑块中并且在氧化脂质、细胞因子等作用下被激活。参与炎症细胞募集和活化的还有血管紧张素活性的增强、动脉血压的升高、糖尿病、感染以及免疫激活等因素。此外,外膜新生微血管的增加也为炎细胞进入斑块提供了路径。参与斑块炎症反应的细胞主要为单核巨噬细胞、T淋巴细胞、肥大细胞。    斑块中的单核巨噬细胞可来源于迁入内膜的单核细胞及平滑肌细胞,它能不断地吞噬脂质,最终胀裂释放出脂质从而形成脂核。巨噬细胞还释放化学趋化因子吸引

12、其他的巨噬细胞、T 细胞和肥大细胞,这些细胞能产生过多的酶降解纤维帽基质。巨噬细胞还可分泌TNF、IL1 、IL4 等细胞因子加剧炎症反应。    T 细胞主要为CD4+ ,约占70。可加速免疫反应,吸引更多的白细胞聚集,激活巨噬细胞以及减少平滑肌细胞的数量。动物实验研究表明, Th1 细胞分泌的干扰素能减少平滑肌细胞的增殖影响其合成基质,诱导平滑肌细胞的凋亡,从而促进斑块的发展。    斑块中的肥大细胞能促进低密度脂蛋白的聚集,同时干扰胆固醇经高密度脂蛋白流出,从而促进泡沫细胞形成;肥大细胞还通过抑制平滑肌细胞增

13、殖或促进其凋亡而减少胞外基质合成,同时激活基质金属蛋白酶(MMPs) 加快胞外基质的降解;肥大细胞还能促进新血管的生成从而影响斑块稳定性。此外,在斑块中也存在中性粒细胞,它们可通过分泌基质金属蛋白酶8（MMP8）等促进炎症过程的发展。    2.3 细胞因子的作用    细胞因子是具有多功能的炎症和免疫反应介质, 由局部的炎症细胞分泌释放, 通过自分泌和旁分泌影响靶细胞的功能。与易损斑块关系密切的细胞因子有以下几类：（1）黏附因子：血管内皮细胞与白细胞间相互作用是粥样硬化炎症过程的始动环节,而大量细胞黏附分子介导着

14、这一过程。介导白细胞内皮细胞黏附的黏附分子主要包括选择素家族、整合素家族、免疫球蛋白超家族, 它们表达于内皮细胞、白细胞、血小板及平滑肌细胞表面,少许以可溶性形式存在于血浆中。选择素家族包括血小板选择素( P选择素)、内皮细胞选择素( E选择素) 和白细胞选择素(L选择素)。整合素家族主要有迟现抗原、淋巴细胞功能相关抗原, 均局限表现于白细胞表面。免疫球蛋白超家族中参与细胞黏附的主要是细胞间黏附分子( ICAM1)、血管细胞黏附分子（VCAM1）及血小板/内皮细胞黏附分子( PECAM1)。正常血管内皮相对于血液成分是一个非黏附屏障,在物理(血流剪切力、牵拉、痉挛、缺氧) 及化学(OXLDL、

15、自由基、炎症因子及感染) 等因素刺激下,内皮细胞释放多种细胞因子并活化核因子B 从而表达大量黏附分子, 如：L、E和P选择素，通过与白细胞表面相应配体结合, 使白细胞松散的锚于损伤或活化内皮细胞上, 并做短暂滚动, 其后在内皮细胞释放的化学趋化因子作用下,白细胞被活化并增加表面整合素(淋巴细胞功能相关抗原1 、迟现抗原4 等) 的表达,进而与内皮细胞上免疫球蛋白超家族相应受体结合牢固黏附：由晚期整联蛋白和VCAM1或白细胞整联蛋白和ICAM1介导，再依赖 PECAM1穿过内皮细胞间连接渗出到组织中, 其中单核细胞表面表达清道夫受体, 识别并不断摄取OXLDL, 最终成为充满脂质的单核源性泡沫细胞。因此