CD40L在急性脑梗死中的研究进展

李守社 (聊城市人民医院神经内科，山东 聊城 252000)

近年来，研究发现CD40配体(CD40L)对机体的免疫和炎症反应有重要的调节作用。它们具有广泛的生物学功能，参与了动脉粥样硬化斑块发生、发展过程〔1～3〕，其与脑梗死的关系引起了人们的密切关注。本文对CD40L在动脉粥样硬化及其脑血栓形成中的作用加以综述。

1 CD40L的来源及存在形式

CD40L为肿瘤坏死因子超家族成员，参与免疫反应和炎症反应;在CD4+T细胞、血管内皮细胞、平滑肌细胞、单核细胞、巨核细胞、血小板中广泛表达。体内CD40L主要来源于活化的血小板。CD40L在体内主要以2种形式存在，即与相应细胞膜结合的膜结合型CD40L(membrane-bound CD40L，mCD40L)和游离状态的sCD40L。两者具有相同的生物学效应，循环血液中测定的CD40L主要是sCD40L，由mCD40L经蛋白水解酶作用后脱落形成，相对分子质量为18 kD循环中出现的sCD40L可能主要来源于激活的血小板。血小板活化后，sCD40L含量增加，其含量变化可反映血小板活化状态。因此，血小板CD40L表达上调也可作为血小板活化的特定指标〔4，5〕。

2 CD40L的结构和生物学意义

CD40配体(CD40L或CDl54)是以三聚体形式存在，是一种Ⅱ型跨膜糖白，相对分子质量为33 kD，其三维结构类似于TNF-α，属于 TNF家族。人 CD40L基因位于 X染色体，即 Xq26.3-Xq27.1区，长度为12～13 kb包含5个外显子和4个内含子。CD40L基因编码261个氨基酸，其中膜外 C-端富含半胱氨酸，跨膜区含有24个氨基酸，膜内的N-端含有22个氨基酸，膜内端缺失信号肽。晶体衍射分析证明，可溶性膜外端以三聚体的形式存在。现已证实，三聚体结构是其发挥功能的前提条件。CD40L信号是通过募集胞质的CD40形成三聚体，通过与TNF受体相关因子(TRAF)结合而进行信号转导。CD40为CD40L的受体，CD40与CD40L构成一对互补跨膜糖蛋白，是体液免疫和细胞免疫的一条重要的细胞信号转导途径。CD40与CD40L的相互作用在T细胞依赖体液免疫反应中起重要作用，具有调节CD+4T和B细胞同源化作用，促进B细胞激活、分化及记忆的产生，激活抗原递呈细胞，是T细胞活化的关键〔6〕。

3 CD40L在动脉粥样硬化中的作用

CD40与CD40L相互作用不只局限于免疫炎症细胞的信号传递，还参与动脉粥样硬化斑块内主要炎症细胞反应的调节，对斑块的不稳定性有着重要作用。血小板也能够表达CD40与CD40L。在人体的动脉粥样斑块中，CD40与CD40L主要分布在斑块的‘肩部’及斑块与正常组织的交界区。CD40L在动脉粥样硬化中的作用:(1)促进炎症介质的表达:CD40与CD40L相互作用是淋巴细胞激活的重要条件，它促进 Th1细胞因子(IL-2、IFN-γ)和Th2细胞因子(IL-4、IL-5和 IL-10)的产生。CD40与CD40L能促进内皮细胞和血管平滑肌细胞释放IL-6和IL-8，同时，通过刺激IL-1转化酶及对IL-1前体的加工，使IL-1的活性及表达增加。在巨噬细胞中，CD40与CD40L诱导细胞因子IL-1、IL-6、IL-8和IL-12及TNF的产生。CD40与CD40L的相互作用增加血管细胞黏附分子(VCAM)-1、选择素E和细胞间黏附分子(ICAM)的表达。(2)基质金属蛋白酶(MMP):可由斑块中巨噬细胞、血管平滑肌细胞产生。MMP可降解细胞外基质和斑块纤维帽，使斑块不稳定。CD40L可促进内皮细胞，平滑肌细胞，单核细胞和巨噬细胞分泌MMP。MMP-8能降解弹性蛋白、纤维原、非纤维性的胶原及其他基质成分，削弱纤维帽结构，在粥样斑块的破裂中起十分重要的作用。在动脉粥样硬化斑块内平滑肌细胞上有MMP的表达。MMP可降解细胞外基质，削弱纤维帽的结构，在促进斑块破裂的过程中有重要的作用。CD40L通过调节粥样斑块中的MMP表达，而影响斑块的不稳定性。CD40与CD40L的相互作用有助于粥样斑块中细胞外基质的降解。(3)血管新生:血管新生与动脉粥样斑块的稳定性密切相关，CD40L途径在内皮细胞中能通过血管内皮生长因子(VEGF)介导血管新生 。CD40L通过IL-15、环氧酶-2(COX-2)诱导血管新生，增加VEGF的表达。CD40L诱导产生的化学因子、IL-8在血管新生中也有着一定的作用。(4)促凝活性的增加:内皮细胞过度地表达组织因子(tissue factor，TF)是动脉粥样斑块不稳定性的显著特点。体内外研究表明，CD40与CD40L的相互作用促使斑块中的血栓形成，促使内皮细胞、平滑肌细胞、巨噬细胞表达促凝血因子;TF与内皮下基质结合，引起内皮损伤或暴露给凝血因子，使斑块(尤其是无纤维帽破裂的斑块)局部容易形成血栓〔7～9〕。CD40与CD40L可诱导血小板表达小颗粒黏附分子P-选择素，增加白细胞的聚集和炎症反应。正常人血清中可溶性CD40L存在一个基础水平，稳定型斑块能不断释放一定量的CD40L，当斑块不稳定时，血小板被CD40L途径激活，其sCD40L释放明显增加。(5)氧化修饰低密度脂蛋白(ox-LDL):大量的证据表明，ox-LDL在动脉粥样硬化中扮演着重要的作用:增加TNF-α、IL-6、IL-8、单核细胞诱导蛋白-1(MCP-1)的分泌。CD40与CD40L表达介导ox-LDL的促动脉硬化作用，增强斑块内炎症细胞反应的调节，使斑块的不稳定性增加，促进动脉硬化的发展〔8～11〕。

4 CD40L在脑梗死中的作用

动脉粥样硬化是脑梗死最重要的病理学基础，脑梗死的发生与斑块的形态特征和稳定性密切相关。研究表明，斑块核心的脂质成分越多，纤维帽越薄，斑块内的炎症细胞越多，斑块的稳定性也就越差，越容易发生脑梗死。CD40/CD40L系统可刺激斑块内单核巨噬细胞分泌MMP(尤其是MMP-8和MMP-9)，降解基质成分，使斑块承受血流剪切力和机械压力的能力下降，使斑块易于破裂〔12〕。

血小板黏附和聚集于斑块破溃处是血栓形成的关键事件，血小板还可通过其他机制如激活炎性反应诱发急性脑血管事件。因此，血小板活化时不仅促进血栓形成，还释放和表达炎性介质，诱导白细胞和内皮细胞炎性反应，并对这些细胞产生的炎性介质起活化反应。CD40L参与了血小板活化和血栓形成。sCD40L可能通过结合CD40活化血小板，诱导血小板释放α-颗粒和致密颗粒〔13〕。Garlichs等〔14〕报道:选择发病24 h内入院者，17例TIA组及60例脑梗死组，测量入院时及发病3个月时的血小板CD40L及sCD40L含量，与15例年龄性别匹配健康对照者组比较均有明显升高。认为缺血性脑血管病调高了CD40/CD40L系统，引起炎性因子释放增加，导致动脉硬化斑块不稳定，破裂，促进脑梗死的发生、发展等。Davi等〔1〕报道90例发病72 h内的脑梗死病人，测定sCD40L及单核细胞趋化蛋白-1，与45例年龄性别匹配健康对照者组比较均有明显升高。认为缺血性脑血管病调高了CD40/CD40L系统，增加了脑血管病复发的危险性〔14〕。Ferro等〔15〕认为血浆 sCD40L水平可以作为预测脑梗死合并非瓣膜性心房纤颤病人发生血栓-栓塞事件的重要血液标志物。Plaikner等〔16〕报道:1 089例急性心肌梗死或脑梗死患者，急诊测量血浆sCD40L，表明sCD40L明显升高，与C-反应蛋白、血小板计数呈明显正相关，与年龄、性别无明显相关性。

5 展望

缺血性脑血管病是最常见的神经系统疾病，是威胁人类健康的主要疾病之一，如何预防动脉粥样硬化的发生和发展以及筛选高危人群，是今后脑血管病的研究方向。CD40L为研究脑血管病的发生和复发提供新的生物标记物，同时，也为治疗及预防动脉粥样硬化提供了一个新的策略和靶点。有人应用他汀类药物及抗血小板聚集抑制剂等药物降低了急性脑梗死病人CD40L的含量〔17～19〕。

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