MMP-8在冠状动脉粥样硬化中的研究进展

吕侣，刘宏斌，王娟，王锦达，张华巍，刘飞

· 综述 ·

MMP-8在冠状动脉粥样硬化中的研究进展

吕侣1，刘宏斌2，王娟1，王锦达1，张华巍1，刘飞3

2001年前的研究都忽略了中性粒细胞胶原酶（MMP-8）在动脉粥样硬化中的作用，认为MMP-8在粥样硬化中不易表达。Herman MP等［1］研究发现动脉粥样硬化损害中内皮细胞和巨噬细胞均表达MMP-8。2011年Sorsa T等［2］发现MMP-8与平滑肌细胞、浆细胞及巨噬细胞中CD40、肿瘤坏死因子及脂多糖相关。

MMP-8是MMP家族中的一员并且在动脉粥样硬化斑块中的中性粒细胞、内皮细胞、平滑肌细胞和巨噬细胞中表达。MMP-8于急性炎症部位产生之后主要引起I型胶原蛋白的降解，从而导致细胞外基质退化和纤维重塑。基于此，MMP-8在炎症相关的疾病包括心血管疾病、肺部疾病和肿瘤的发病中发挥作用［3］。本文着重阐述MMP-8在动脉粥样硬化发生和发展中的作用。

1　MMP-8的基因多态性

MMP-8的基因位于第11号染色体上，编码MMP-8蛋白。研究发现数个单核苷酸多态性（SNP）存在于这个基因。其中的两个单核苷酸存在于MMP-8启动子区域，即-799 C/T 和-381 A/G，具有功能性意义。2007年Aquilante CL等［3］发现MMP-8的-799 C/T 和-381 A/G多态性与MMP-8浓度没有直接关系。

Djuri'cT等在英国和意大利人群以及美-非妇女中发现MMP-8的-799 C/T和-381A/G多态现象，但是未在韩国和中国人群中发现-381A/G多态性的存在。研究同时发现干预这两种多态现象可以影响动脉粥样硬化斑块。在塞尔维亚男性中，这两种多态性均和动脉粥样硬化斑块不相关［4］。

2　MMP-8的激活和抑制

研究表明髓过氧化物酶、MMP-7、多四环素及血管紧张素II均会影响MMP-8的表达。2001年Herman MP等研究次氯酸在MMP-8活性中的作用，发现动脉粥样硬化损害的巨噬细胞中包含髓过氧化物酶，这种酶是次氯酸的产物。在人动脉粥样斑块巨噬细胞中，MMP-8水平的高表达，与先前报道的其他MMP家族成员的高表达一致［1］。2006年，Dozier S等研究得出在敲除MMP-7基因的小鼠左室中，MMP-8的表达水平增加，提示活化MMP-7的重组可以调节体外MMP-8的表达［5］。2013年Chen Q等［6］发现在冠状动脉粥样硬化形成过程中，血管紧张素II刺激MMP-8的表达，通过MMP-8浓度调节间隙胶原的降解导致斑块内出血和斑块破裂。同年，Clancy P等［7］取颈动脉内膜切除术患者的手术样本进行培养，阻断血管紧张素II受体可以迅速降低MMP- 8在动脉粥样瘤上清液中的表达，加速了弹性蛋白的降解。2015年Vacek TP等［8］用ApoE-/-基因敲除小鼠，血管紧张素II治疗4周后，发现血管紧张素II治疗高血压将会引起MMP-8的高表达。在高血压小鼠中吸烟暴露导致主动脉中MMP-8的微量增加。Kormi I等［9］随机给予31例搭桥术后非吸烟患者烟草或者100 mg多四环素4个月，检测血清MMP-8水平，发现在随访时多四环素组血清MMP-8的水平显著下降，然而在安慰剂组增加，提示多四环素在搭桥手术之后可以降低血清中的蛋白酶。

3　MMP-8在动脉粥样硬化中的作用

关于MMP-8在动脉粥样硬化形成中的作用有两点：①MMP-8是溶解I型胶原最有效的酶。MMP-8的钝化作用阻碍了血管紧张素I分解成为血管紧张素Ⅱ的过程［8］；②动脉粥样损害中的巨噬细胞来源于造血干细胞，MMP-8增加动脉粥样硬化中干细胞的募集［10］。

2009年，Sun Y等［11］的实验阐明，游离胆固醇负载在巨噬细胞膜或溶酶体系统，激活Toll样受体（TLR），特别是TLR3和TLR4，并引起P38MAPK的持续磷酸化以及P38MAPK底物的持续磷酸化，底物包括Ctsk9、MMP-8和S100a8 31，引起动脉粥样硬化。但是MMP-8在血管炎症中的作用机制尚未明确。

大量实验证据表明，MMP-8与动脉粥样硬化的发生密切相关。2009年Marcaccini AM等［12］研究提示，升高的血浆MMP-8水平与中年男性动脉粥样硬化及不良心血管病结局密切相关。2010年，Laxton RC等［13］发现MMP-8敲除的小鼠动脉粥样硬化形成减少、血管紧张素Ⅱ水平降低，提示MMP-8在动脉粥样硬化中发挥重要作用。2011年，Sorsa T等［2］收集了确诊冠心病患者的血清样本，免疫印迹分析结果显示MMP-8表达增加，提示升高的血清MMP-8和冠状动脉疾病显著相关。

4　MMP-8在动脉粥样斑块中的作用

MMP-8主要降解I型胶原，I型胶原的损害导致纤维帽减少，导致斑块的不稳定。

2004年，Molloy KJ等［14］的研究展示了活化MMP-8浓度在动脉不稳定斑块患者中增加。选择159例颈动脉内膜切术后的患者，ELISA法测定其斑块MMP-8浓度，根据术前有无症状进行分组，结果显示有症状的患者斑块内活化MMP-8浓度及总MMP-8浓度均高于没有症状患者，不稳定斑块患者活化MMP-8浓度高于稳定斑块患者。2006年，Turu MM等［15］通过研究84例颈动脉内膜切除术后患者，超声分析斑块，ELISA法测定MMP-8浓度，结果提示，超声中显示低回声区斑块的患者具有更高的血浆MMP-8水平和增加的MMP活性。有斑块的无症状患者颈内斑块的MMP-8活性比无斑块的无症状患者更高。缺血卒中后血浆中MMP-8的浓度随着时间延长而降低。2007年Krupinski J等［16］得出了相似的结论。通过纳入206例颈动脉内膜切除术的患者，根据有无2型糖尿病进行分组，颈动脉溃疡斑块的糖尿病患者MMP-8的水平高于具有稳定纤维斑块的糖尿病患者。通过超声检测具有低回声区斑块的糖尿病患者，其总胆固醇水平和MMP-8的水平呈正相关。免疫印迹分析得出糖尿病患者比非糖尿病患者活化MMP-8表达升高。MMP-8在溃疡斑块、斑块内出血糖尿病患者中表达更高。

为了探究血管紧张素II在斑块破裂中的作用，2009年，Caroline Cheng等［17］通过血管外装置在ApoE敲除的小鼠中诱导动脉粥样硬化切力，验证了血管紧张素II导致富含巨噬细胞的不稳定斑块的原因是I型胶原降解的增加，促进了MMP-8的表达。

Fang C等在MMP-8和ApoE均敲除的小鼠中，得出结论与上述一致。MMP-8通过调节I和Ⅱ型血管紧张素及血小板内皮细胞粘附因子-1的表达，促进β-链蛋白分子和相关细胞增生，并促进与迁移相关的基因表达。

研究表明MMP-8的快速增加与不可预测的心血管事件结局密切相关。有症状的患者斑块内的MMP-8水平远高于无临床症状的患者。MMP-8也被证实促进分叶核细胞和中性粒细胞的过度增殖。综上所述，MMP-8在动脉粥样硬化和炎症疾病中的作用，以及对细胞外基质和非细胞外基质的降解作用，提示其可能成为血管再生中的干预靶点［18］。

5　急性冠脉综合征

Laxton RC等在10年的随访中发现，对于急性缺血性心肌梗死、其他冠状动脉疾病和心血管疾病，血浆中MMP-8浓度的升高是一个独立的危险因素。尤其是亚临床冠状动脉粥样硬化的患者（颈动脉内膜-中层厚度＞1 mm）是其他合并危险因素人群动脉粥样硬化死亡的三倍。同时还发现MMP-8在冠状动脉疾病患者体内过度表达与斑块的进展密切相关。血清MMP-8水平升高的亚临床粥样硬化患者可能发生炎症反应，并最终导致斑块破裂及急性冠脉疾病。提示，MMP-8是早期纤维帽重塑中的重要物质并将导致急性冠脉综合征［2］。Pussinen PJ等通过对比343例急性冠脉综合症患者和326名健康人发现，急性心肌梗死患者MMP-8浓度高于健康人群。而不稳定型心绞痛患者急性期之后，MMP-8下降显著。在回归分析中，即使有显著的混淆因素如吸烟和C反应蛋白，MMP-8和MMP-8/TIMP-1比例依然可以区分不稳定型心绞痛或急性心肌梗死与正常人群［19］。

5.1不稳定型心绞痛 2010年，Momiyama Y等［20］纳入45例不稳定型心绞痛、175例稳定型冠心病和45名健康人，发现不稳定型心绞痛患者MMP-8水平明显高于健康人群和稳定型冠心病患者。在多因素分析中，MMP-8的水平是不稳定型心绞痛的独立危险因素，同时提示，MMP-8是不稳定型心绞痛的潜在标志物。2013年，Pussinen PJ［19］关于MMP-8与不稳定型心绞痛的研究结果与上面的一致。高浓度MMP-8与严重的心血管疾病、动脉斑块形成相关。

5.2心肌梗死 2009年，Borne等收集因斑块破裂或非斑块破裂心肌梗死死亡患者的心脏标本，发现斑块破裂心肌梗死患者总MMP-8和活化MMP-8浓度都比非斑块破裂患者高出1.8～8.4倍，提示MMP-8活性升高促进斑块破裂［21］。2010年，Uemura K等利用兔缺血再灌注心肌梗死模型，研究发现MMP-8在梗死后心脏组织中增加。与缺血再灌注兔对比，经过迷走神经刺激治疗的兔体内MMP-8水平降低［22］。2013年，Erkol A等通过对比心肌梗死后患者（58例）和健康人群（26例），发现在心肌梗死（20±3）月后患者血浆MMP-8水平仍然升高。与早期MMP-8活性升高与心脏重塑的结论相反，晚期MMP-8水平的升高可能与左室收缩功能相关［23］。Pussinen PJ等随访10年结果发现，血清MMP-8浓度与急性心肌梗死、其他心血管疾病的死亡密切相关。在存在动脉粥样硬化风险的男性中，高浓度MMP-8可使心血管疾病死亡风险升高3.03倍［19］。

6　展望

MMP-8在冠心病中有重要的标记作用，其与冠心病相关的生化指标之间的关系值得深入研究，并对MMP-8在冠状动脉粥样硬化中的作用机制进行探索。

MMP-8可以下调所有斑块主要细胞外基质蛋白的表达。因此，MMP-8可能成为干预斑块稳定性药物的作用靶点［14］。活化MMP-8水平在人类心肌梗死后破裂斑块中增加，来源于大量炎症细胞。这些发现可能对于建立梗死后手术方式有重要意义［21］。

同时，MMP-8和MMP-13之间的相互影响解释了MMP家族可能的相互作用。因此选择性MMP抑制剂的选择必须考虑MMP家族成员之间存在的补偿机制所引起的相互作用。

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本文编辑：姚雪莉

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