红细胞微粒与急性冠状动脉综合征关联性

袁玉娟综述，穆叶赛·尼加提审校



红细胞微粒与急性冠状动脉综合征关联性

袁玉娟综述，穆叶赛·尼加提审校

摘要近年来全球致死和致残的主要原因发生了重要变化，缺血性心脏病由第四位上升到第一位，而缺血性心脏病中致死性最强的急性冠状动脉综合征，近几年来发病率逐年升高。现在医学证明微粒(Microparticles 微粒)与多种生物活动有关，比如血栓形成、炎症反应、血管功能和免疫功能，微粒具有促进炎症反应和激活凝血系统的作用，是导致动脉粥样硬化基础上缺血的重要原因。有研究提示，冠状动脉内不稳定粥样斑块继发病理改变时，斑块内的微小血管破裂，红细胞微粒由此产生。

关键词综述；红细胞微粒；动脉粥样硬化;急性冠状动脉综合征

近年来心血管病的发病率逐年升高，来自全国疾病监测系统的监测数据显示，我国心血管病占总死亡的比例从37.5%上升至40.7%，在各种类型的心血管病中，缺血性心脏病的死亡率上升趋势最为明显，从2004年的71.2/10万上升至2010年的92.0/10万，年均上升幅度为5.05%[1]，缺血性心脏病中致死性最强的急性冠状动脉综合征(ACS)，近几年来发病率逐年升高。ACS的发病急、病情重，往往导致患者因急性心肌缺血而死亡，1/2的心血管死亡原因归结为ACS。随着冠心病的诊疗指南的广泛推广、冠状动脉介入术和冠状动脉旁路移植术日益完善，以及多种抗血小板及抗凝药物的联合应用大大降低血栓事件的发生率，但是粥样硬化斑块基础上形成血栓的分子生物学机制仍不清楚。近几年的研究，科学家们发现血栓的形成不仅与血小板、内皮细胞、组织因子（TF）有关，而且还发现动脉粥样硬化病灶局部及斑块发生破裂的冠状动脉局部血液中存在促凝血活性的微粒，这些发现表明微粒在粥样斑块破裂后血栓形成中可能起到很重要的作用，继而导致ACS的发生和发展。本文就微粒结构、红细胞微粒产生、清除机制以及与ACS关联性进行阐述，以其为后续深入研究提供基础。

1　ACS

ACS是冠心病的一个亚型，其包括不稳定型心绞痛（UA）、ST段抬高型心肌梗死和非ST段抬高型心肌梗死，UA的发生与冠状动脉内不稳定的粥样斑块继发病理改变，刺激冠状动脉痉挛而导致缺血加重。ST段抬高型心肌梗死的发生是在冠状动脉病变的基础上，血栓形成使管腔闭塞，使相应的心肌严重而持久地急性缺血导致心肌坏死。非ST段抬高型心肌梗死是冠状动脉一过性痉挛引起的心肌血供急剧减少而导致心肌坏死。许多研究证明在冠心病、中风、糖尿病患者、肺动脉高压和系统性高血压以及高甘油三脂血症的患者中微粒的数量明显增加[2]。有研究结果提示微粒的数量在ACS的患者体内高于正常人群[3]。有一项研究证明相比健康人群，UA和急性心肌梗死的患者体内红细胞微粒和血小板微粒水平显著提高[4]，这些均提示ACS与微粒有着密切关系。

2　微粒的形成

微粒是细胞膜磷脂酰丝氨酸由细胞内层进入外层，以出芽的方式从细胞膜脱落形成的磷脂囊泡，其直径在0.1～1 μm，微粒来源包括血小板、白细胞、红细胞和内皮细胞等[5]，它的数量完全取决于各种刺激比如细胞的激活或者凋亡。1967 年Haematol等第一次发现微粒[6]，当时被描述成一种细胞碎片，现代医学证明微粒与多种生物活动有关，比如血栓和止血、炎症反应、血管功能和免疫功能，甚至是通过微粒表面蛋白的传递来完成细胞之间的交流，微粒具有促进炎症反应和激活凝血系统的作用，是导致动脉粥样硬化基础上缺血的重要原因[7]。在健康人群的血液里我们也检测到微粒[2]，它可以提高多种疾病的血栓危险性。在血管损伤局部或不稳定斑块部位，都可产生和聚集大量的微粒，同时导致血浆中微粒的显著增加。

3　微粒的检测

目前很多研究证实微粒不只是细胞膜的磷脂脱落物，而且是带有来源细胞的多种生物学特性——携带和具有多种重要的生物学活性分子的“载体”[8]，因此监测血液中微粒水平和来源有助于监测病情、指导治疗与疗效判断。

检测微粒常用的方法是流式细胞仪（FACS）、酶联免疫吸附法（ELISA）、固态俘获技术等。其中，ELISA因其检测包含了一些可溶性的糖蛋白而干扰检测结果，固态俘获技术因俘获过程中如果遇到可溶解的抗原，会使检测到的微粒水平将比实际水平降低。FACS是因其自身优点成为当今定量与定性检测微粒中使用最为普遍的一种方法[9]。

4　血小板微粒和内皮细胞微粒与ACS的关联性

血小板微粒可以粘附在没有功能的内皮上，使胶原纤维暴露，同时也黏附在巨噬细胞上，从而启动和促进动脉粥样硬化的形成。血小板微粒同时也可以作为血小板激活的一种监测[10]。激活的血小板和循环中的微粒表面有着丰富的促凝磷脂，它可以使特异性的凝血酶聚集。血小板微粒表面有丰富的糖蛋白（GPIIb/IIIa），可导致血小板的粘附、聚集，进一步导致血小板血栓的形成[11]。Sinauridze等[12]的研究结果表明血小板来源的微粒其特异的促凝血活性比活化状态的血小板高出50～100倍。有研究提示微粒表面的磷脂不仅有助于凝血酶复合物的形成，而且有助于提高组织因子的功能从而启动凝血过程[13]。Skeppholm等[14]对51例ACS患者和61例健康者为对照组研究发现，血小板微粒浓度及血小板活化状态与ACS相关。Giannopoulos等[15]使用流式细胞仪检测心肌梗死患者急性期体内的血小板微粒，血小板微粒并无明显的升高，这就意味着血小板微粒在其过程中并无重要的意义，也就象征着其与疾病严重性以及诊断疾病的关联性极其微弱，可见血小板微粒在心血管疾病中的作用备受争议，就血小板微粒与临床事件的发生是否有着关联这点，并不能排除心肌梗死患者在被诊断后进行了强化抗血小板治疗的干扰因素。

内皮微粒：许多研究发现通过组织内的肿瘤坏死因子-a （TNF-a）、脂多糖以及氧化的低密度脂蛋白的刺激可以使人类脐静脉内的内皮细胞释放微粒，其表面表达着磷脂。内皮微粒可以缩短血小板凝血的时间，其原理依赖于VIIa/TF复合物。同时发现内皮微粒可以提高血小板的聚集性。在ACS时，不稳定的粥样斑块继发性的病理改变，微粒进一步促进血小板血栓的形成[5]。我国一项研究提示，老年ACS患者血浆EMP水平明显升高，且升高水平与冠状动脉病变程度及合并糖尿病有关，提示老年ACS患者血管内皮功能受损，合并糖尿病可加重内皮功能障碍[16]。

5　红细胞微粒

冠状动脉疾病是涉及动脉的病理过程，过去大量研究证明血液中的很多成份，如抗凝物质、纤维因素、炎症细胞以及血小板微粒都在冠心病的发生发展中有着很重要的地位[17，18]，但是作为血液成分中的红细胞在ACS患者体内的作用得到的关注并不多。有人从颈动脉内膜切除术患者的颈动脉斑块和血浆中提取微粒后发现动脉粥样硬化斑块中所分离出的细胞来源与血浆微粒不同，大多数斑块微粒来源于白细胞，提示斑块局部存在炎症反应，斑块中同时还有源于红细胞的微粒，提示斑块内部还有小血管破裂，与斑块微粒相反，血浆微粒主要源于血小板[19]。斑块和血浆微粒均暴露组织因子并产生凝血酶，但是这种活性在斑块分离的微粒比血浆微粒高2倍，反映了微粒分类对致血栓性的影响。

5.1红细胞微粒的形成

正常的红细胞的骨架组成其较大的表面积，它可以使红细胞在转运过程中有超强可塑变形性。在生理条件下，红细胞膜磷脂分布为不对称性。红细胞通过微小囊泡的形式释放微粒。

红细胞在经历有害刺激比如细胞膜氧化、损伤以胞吐形成微粒。在细胞激活或者凋亡后大量的磷脂酰丝氨酸快速的外移，从而使得磷脂丢失而导致原来的中性细胞膜变成负性，从而破坏细胞膜与细胞骨架蛋白之间的物质交流，此时细胞膜的稳定性直接受到影响，其变的僵硬，容许产生和释放微粒[20]。在红细胞的寿命里，红细胞将近丢失总血红蛋白的20%，通过小囊泡的释放，使红细胞的体积与其表面积接近。微粒的产生贯穿红细胞整个寿命之中，各种形式的刺激都能激活红细胞，比如剪切力、补体攻击、氧化应激以及凋亡前的刺激[20]。

微粒的形成是属于红细胞老化的整个过程中的一个不可缺少的部分。到目前为止有两种红细胞老化的模式，eryptosis模式就是类似于有核细胞的凋亡，它可以被看作红细胞对各种外力的应答，然而Band3区带群组模式可以解释生理性的红细胞老化[21]。所有的模式都有着相似的结果那就是导致区域3的调整从而引起内部小叶的微观环境的干扰，这将会使细胞膜与细胞骨架之间的平衡更为紧张，由此产生微小囊泡。

5.2 红细胞微粒成份

既往有过很多关于微粒的蛋白组学分析的报道[22-24]。红细胞微粒的成份，由于刺激而导致其与来源细胞有着很大的区别，主要体现在细胞骨架的链接分子的完全缺失，细胞膜蛋白组成的减少，有更多的代谢相关性蛋白以及血红蛋白，暴露了更多的远处转移信号分子。同时使得更多的红细胞膜成份得到关注，比如区域3、血型糖蛋白、补体受体、GPIa蛋白等。

5.3红细胞微粒检测

红细胞微粒检测方法：一项研究证明，二醋酸羧基荧光素琥珀酰亚胺脂(CFSE）与血型糖蛋白A抗原结合可以更加有效的监测和定量分析循环中的红细胞微粒，相比单独的血型糖蛋白A或者膜联蛋白V标记监测，CFSE和血型糖蛋白A的结合可以使监测精确度提高4～7倍[25]。

5.4红细胞微粒的清除机制

红细胞微粒只要出现在循环血中，其表面表达的磷脂就会很快而高效的转移，从而使得组织器官里的巨噬细胞的清除感受器无法识别其产生的微粒[26]。红细胞微粒携带有衰老的自身抗原，其特异性抗体表面的Fcr受体被单核吞噬系统所识别从而使得微粒清除[27]。

5.5红细胞微粒与ACS

Leroyer等[19]发现斑块中有源于红细胞的微粒，提示斑块内部还有小血管破裂。Giannopoulos等[15]目前有一项最新的研究51例急性ST段抬高性心肌梗死的患者接受经皮冠状动脉介入治疗（PCI）术后和50例对照组健康者体内红细胞微粒以及血小板微粒的数量比较，研究结果提示急性心肌梗死的患者在接受最初的血管成形术后其红细胞微粒数量较对照组健康人群显著提高，并且与心肌梗死后的临床事件息息相关。与之相反，血小板微粒在两组人群中并无明显差异，且与临床终点事件并无关联。

Donadee等[28]证明微粒内的血红蛋白的反应速度是比红细胞的快——实际上它的速度接近于游离血红蛋白的速度。红细胞微粒内的血红蛋白和一氧化氮（NO）之间的脱氧反应比游离血红蛋白慢2～3倍，但是比红细胞内的血红蛋白要快1000倍，这样的成份输入小鼠体内，会导致血管收缩[29]。

红细胞内血红蛋白可以降低NO的清除率（这与游离的血红蛋白潜在的收缩血管作用正好相反），形成血液与内皮系统之间交流区域的间隙。微粒可随意改变其流变性质，进入细胞间隙，增加血红蛋白与NO的交流而导致内皮功能的损害[28]。

总之，研究发现在心血管疾病的进程中红细胞微粒的水平显著提高，从临床的角度来讲这点非常重要，进一步来说，这就从病理生理的角度解释了最近关于心肌梗死患者的血液灌注增加死亡率报道的原理[30]。血液系统内有着丰富的红细胞微粒，这些微粒将给心肌梗死后患者带来不利的影响。目前国内外有关红细胞微粒与ACS的关联研究相关文献数量非常有限，这就需要更多的随机对照试验、分子生物学研究和动物模型来证明红细胞微粒在ACS发生和发展中所起的作用，为ACS的诊治提供新的洞察力。

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(编辑:汪碧蓉)

综述

(收稿日期:2015-06-02)

中图分类号：R541.6

文献标识码：A

文章编号：1000-3614（2016）03-0295-03

doi:10.3969/j.issn.1000-3614.2016.03.021

作者简介：袁玉娟 硕士研究生 研究方向：动脉血栓的分子生物学研究 Email：375453785@qq.com 通讯作者：穆叶赛·尼加提 Email：muyassar11@aliyun.com

基金项目：国家自然科学基金（项目批号：81160029）;自治区科学基金项目（项目批号：2015211C194）

作者单位：830001 新疆维吾尔自治区新疆乌鲁木齐市，新疆维吾尔自治区人民医院 心血管内科