易损斑块检测研究进展
发布时间:2014-04-01 12:55:03
然而,同样有证据表明,局灶性斑块的破裂和血栓形成导致了急性心血管事件的发生。心脏介入治疗学专家发现ACS主要是由于局部斑块的破裂、血栓形成所致。Kolodgie 等研究发现在心脏性猝死的患者中虽然存在较为广泛的粥样硬化病变,但每个心脏上仅有1.3±1.4个TCFA。所以高危的TCFA往往是孤立的,虽然有时存在一个以上的易损斑块,通常较为集中在某一血管段。TCFA常见于冠脉的近心段,主要是由于近心段的血流剪切力较小,易于形成易损斑块。
以上的证据表明,AS是一个以局部突出表现为主的全身系统性疾病,TCFA是导致ACS罪犯病变的核心。因此,对局部易损斑块的早期准确诊断以及积极性干预,对于预防急性心血管事件的发生至关重要,具有非常重要的临床意义。
(三)易损斑块的病理生理学机制
随着动物实验和临床研究的进一步深入,易损斑块的发生、发展的分子生物学机制的研究方面已取得很大进展。近年来国外学者主要应用载脂蛋白E基因缺陷(ApoE-/-)小鼠以及球囊损伤血管内皮+高胆固醇饲养+野生型p53基因转染的新西兰兔作为易损斑块动物模型进行易损斑块的分子生物学研究。研究发现炎症反应是AS的核心因素。
1.炎症与斑块易损性:通过对ACS病人的尸检中发现冠状动脉斑块中存在泡沫细胞、巨噬细胞、淋巴细胞和肥大细胞,其中巨噬细胞和淋巴细胞是破裂斑块中细胞的主要成分。斑块的纤维帽中侵入的巨噬细胞越多,斑块就越脆弱,这与巨噬细胞分泌基质金属蛋白酶(MMPs),降解细胞外基质导致纤维帽变薄有关。在斑块破裂过程中,巨噬细胞、VSMC及内皮细胞上有细胞因子IL-1、IL-6、IL-8、TNFα、IFNγ等的分泌及细胞黏附分子ICAM-1、VCAM-1、P-选择素、E-选择素、NF-κB、CD40L-CD40等的表达。研究发现不稳定型心绞痛患者的血中中性粒细胞明显增高,同时发现单核细胞和粒细胞表达的CD11b/CD18整合素受体增高,而中性粒细胞的髓过氧化物酶(MPO)的含量明显降低。最近的研究发现血管内皮细胞、平滑肌细胞、血小板等分泌的趋化因子MCP-1(CCL2/CCR2)、RANTES(CCL5 /CCR5 )和Fractalkine (CX3CL1/CX3CR1)与TCFA的形成关系密切。
2.LDL和oxLDL与斑块易损性:LDL与AS的形成和发展高度相关。oxLDL是LDL经超氧阴离子、金属离子或其他致氧化因子作用形成的,在AS斑块的形成和易损中起有重要作用[29]。Holvoet和Toshima等发现oxLDL水平与冠心病的病情关系密切,可作为AS病情的标志物。进一步研究显示,oxLDL可促进AS过程中炎症因子的释放,与炎性因子C-RP、IL-6及TNFα的表达高度相关。我们利用野生型p53基因转染的新西兰兔建立了易损斑块的动物模型,并利用此模型研究氧化应激与斑块破裂的关系,研究结果显示,oxLDL在斑块破裂前已经升高,说明oxLD与斑块易损性关系密切,可作为斑块易损性的一项标志物。斑块破裂后,oxLDL水平明显升高,这与斑块破裂后,脂质核成分大量释放入血,激发了氧化应激等因素有关。
3.细胞凋亡与斑块易损性:研究发现细胞凋亡参与了AS斑块形成和发展过程,在斑块中已检测出促凋亡基因bax、Fas和p53等的表达产物。Kolodgie 等利用ApoE-/-小鼠研究发现细胞凋亡是猝死小鼠破裂斑块中突出的病理生理学特征。Zadelaar等在ApoE-/-小鼠中转染Fas配体,结果发现基因转染组细胞凋亡率和斑块破裂数明显增加,斑块纤维帽中细胞凋亡数是为转染组的三倍。本实验室通过转染p53基因诱发斑块破裂,TUNEL检测发现破裂的斑块中细胞凋亡数明显增加,并且发现当斑块中侵入较多的巨噬细胞时,VSMC凋亡增加,分泌的胶原数量减少,从而导致纤维帽变薄,这可能与巨噬细胞分泌IL-1、TNFα等细胞因子促进凋亡的发生有关;
4.斑块所受的应力和血流剪切力与斑块易损性: 斑块的破裂与斑块所受的外力关系密切。Cheng等通过尸检研究发现,斑块破裂区与应力集中区高度相关,从而认为周向应力对斑块的破裂起着非常重要的作用。Loree等发现当细胞外脂质池超过管周45%时,在纤维帽上形成一个应力集中区,若此区域胶原含量减少且富含巨噬细胞时纤维帽极易破裂。此外,斑块纤维帽的厚度与周向应力密切相关,纤维帽越薄,周向应力越易集中在斑块的肩部,而“肩部”是斑块破裂的好发区域。研究发现,斑块的形成与斑块所受的剪切力呈显著的负相关,剪切力降低可导致脂质沉积和TCFA的形成。高血压时血流剪切力增加,可促使斑块破裂。湍流时压力的波动和冠脉痉挛对斑块的挤压作用也不容忽视。
5.新生血管与斑块的易损性:Moreno等研究发现在人的主动脉斑块中,新生血管的密度随着斑块中炎症反应、斑块内出血以及TCFA的增加而增加,认为新生血管与TCFA的形成与破裂关系密切。Kolodgie等发现在猝死患者冠脉的破裂斑块脂质核中存在斑块内出血,认为出血为新生血管破裂所至。斑块内出血后导致红细胞增加,红细胞膜富含胆固醇,斑块内出血后红细胞释放脂质,可使斑块内脂质增多。红细胞的脂质氧化物和铁催化的反应产物是强力的炎性细胞化学趋化物,可导致巨噬细胞聚集,诱发炎症反应。同时,AS患者的红细胞膜对氧化反应较正常人更为敏感,这可能与红细胞分解后经氧化修饰等反应产生的HbLDL、血红素、氧化磷脂、游离铁等物质有关,以上因素促进脂质的沉积和TCFA的形成和破裂。
6. 血管重构与斑块易损性:病理检查发现ACS多发生于冠脉病变较为严重处,但冠脉造影结果显示斑块破裂多发生于冠脉轻中度狭窄的血管中,原因是存在血管的重构现象。Losoodo等提出正性重构(positive remodeling)是指随着斑块负荷的增加,管腔发生代偿性扩张。病理学及IVUS研究发现血管正性重构不仅仅是血管面积代偿性扩张的继发性病理生理改变,而且与斑块的易损性关系密切。Pasterkamp 等将血管的扩张性重构形容为一只披着羊皮的狼,看似能够减少管腔狭窄程度,实则与临床预后无益。Varnava等病理学研究发现正性重构斑块具有易损斑块的特征即较大的脂质核和较多的巨噬细胞浸润,破裂斑块多发生于具有较大的血管外膜面积的正性重构部位,并且偏心的脂质性斑块最为常见。Fussl等应用IVUS研究发现,与纤维性斑块和钙化性斑块相比,软斑块的重构指数明显增大,具有显著性差异,软斑块主要表现为正性重构,而前两者为主要表现为负性重构。Birgelen等用IVUS比较ACS患者同一血管段中的破裂与非破裂斑块,发现前者具有较大的偏心性,血管呈现明显的正性重构。Gyongyosi等发现血管的正性重构是预测不稳定型心绞痛患者主要心脏事件的独立指标。
随着血清中越来越多的炎性因子的发现,通过检测血清中敏感炎性标志物预测斑块的易损性成为可能。
鉴于临床上对易损斑块认识的日益深入,如何在急性心血管事件发生前早期和准确地识别出易损斑块极易损患者并进行积极有效的干预已成为迫切的问题。
总之,易损斑块的早期识别和干预已经取得了很大的进展,但寻求最佳的识别方法和预防措施仍在不断的探索之中。下表把易损斑块的全身治疗归类(表)。
治疗方法 | 药物 |
有明确的临床效果 | |
无确切的临床效果 | 抗氧化剂、抗生素、叶酸 |
临床效果有争议 | ARB、ω-3脂肪酸、其他抗高血压药物、氯吡格雷、环氧化酶2抑制剂、流感疫苗、MMPs抑制剂 |
有待临床验证 | PPAR拮抗剂、胆固醇酯转移蛋白抑制剂 |