中间型单核细胞亚型与心血管疾病及临床预后关系的研究进展△

刘 森 ，万进东，杨 怡，王 丹，冉 飞，夏思维，王沛坚

（1.成都医学院第一附属医院心血管内科，成都 610500；2.衰老与血管稳态四川省高等学校重点实验室，成都 610500）

提要：心血管疾病（cardiovascular diseases，CVDs）是全球最主要的致死性疾病之一。炎症反应激活可参与诱发血管及心肌损伤、重构，是导致动脉粥样硬化、高血压靶器官损害、心力衰竭等发生的重要机制。因此，炎症被认为是心血管疾病发生、发展的关键环节。但通过特异性抗炎防治心血管疾病、改善预后的证据仍不充足。单核细胞具有异质性，可介导炎症反应，各亚型在功能上具有差异及互补，在特定情况下可发生相互转化。中间型单核细胞亚型（intermediate monocytes，IMs；CD14++CD16+）参与炎症致心血管疾病过程，被认为与心血管预后密切相关。本文就单核细胞亚型与心血管疾病及预后的关系展开综述，为深入探索这一潜在的抗炎防治心血管疾病、改善预后的靶点提供信息。

我国心血管疾病（cardiovascular disease，CVD）现患近3亿人，仍是当下因疾病死亡的最主要原因，平均每5人就有2人死于CVD，每10 s就有1人死于CVD。并且，据报道，未来我国CVD的发病率和患病率仍将稳步升高［1-2］。因此，CVD的防治工作面临巨大挑战，防治水平仍待进一步提高。CVD早期病变尚缺乏明确识别手段，一旦发生靶器官损害则难以逆转，预后极差。且其发病机制复杂，涉及多种病理改变及病理生理机制，存在多种理论假说。其中炎症反应学说被认为是该类疾病发生、发展的关键学说［3］。多种炎症生物标志物被认为与心血管疾病病情严重程度，临床预后等相关。如基质金属蛋白酶1、9和白细胞介素-6（interleukin-6，IL-6）浓度越高提示冠状动脉粥样病变程度越重，C反应蛋白（C-reactive protein，CRP）及IL-6的浓度可预测心房颤动患者的心血管事件［4-5］。尽管炎症学说深入人心，但抗炎治疗的临床疗效却不尽如人意或者正处于试验阶段，究其原因可能与缺乏足够靶向炎症基因或者未能通过特异性干预上游某个炎症细胞或通道等有关［6］。单核细胞参与人体固有的免疫反应，可介导多种炎症分子表达，与动脉粥样硬化、高血压靶器官损害、心肌重构及心力衰竭等密切相关［7］。单核细胞具有异质性，近来根据其表面受体不同可分为经典型单核细胞（classical monocytes，CMs；CD14++CD16-）、中间型单核细胞（intermediate monocytes，IMs；CD14++CD16+）、非经典型单核细胞（nonclassical monocytes，NCMs；CD14 +CD16++）三型［8］。IMs被认为是促炎型，多与促炎症因子表达相关，介导分泌肿瘤坏死因子（TNF-α）和IL-1β等均强于其他两型细胞，且在许多慢性炎症性疾病中IMs比例显著增多，与心血管疾病及预后相关［9-10］。本文将通过文献研究对IMs及其发挥作用的下游炎症信号因子等进行总结分析，以期深入了解IMs与心血管疾病及临床预后的关系，为进一步就这一靶点开展观察性及干预性研究做铺垫。

1 炎症致心血管疾病

上世纪以前，学者大多将动脉粥样硬化的发病归因于胆固醇等学说，仅仅发现了一些如CRP等炎症因子与心血管疾病相关。直到1999年，Ross［11］首先提出了动脉粥样硬化发病的炎症反应学说，动脉粥样硬化显然是一个炎症性疾病，而不单纯由于脂质沉积所致。长期高炎症水平状态下，血管内皮、心肌细胞等可发生损伤、重构，最终导致急性心血管事件。之后更多研究指出部分炎症标志物可预测心血管疾病发生、评估病变程度、影响预后等。不稳定型心绞痛患者的高敏CRP浓度显著高于稳定型心绞痛患者和冠状动脉造影正常的患者，而且，不稳定型心绞痛患者的高敏CRP浓度与冠状动脉狭窄的严重程度相关［12］。男性CRP浓度与CVD及全因病死率相关，且独立于其他心血管危险因素［13］。经过漫长的18年等待，2017年CANTOS研究表明针对IL-1β的单克隆抗体可显著降低CRP浓度，改善心血管预后，炎症假说终于得到了证实［14］。及后发表在欧洲心脏杂志的前瞻性观察性研究也证实了这一结果，即剩余炎症风险更高的患者1年发生全因死亡、心肌梗死的风险更大［15］。尽管就近令人期待的CIRT研究结果指出低剂量甲氨蝶呤未能降低动脉粥样硬化事件，但由于其同样未能降低IL-1β、IL-6、CRP等促炎性因子的浓度，所以还不能否定抗炎治疗在心血管疾病中的作用［6］。总之，炎症在心血管疾病中的作用比较明确，但仍需要临床研究证实抗炎的作用。

2 中间型单核细胞与心血管疾病及预后

不同表型分化的单核细胞存在功能差异及互补，参与不同的炎症反应，在特定情况下也可发生表型转化［9］。IMs与心血管疾病的联系被认为可能与促炎性因子表达相关，主要分泌TNF-α和IL-1β等炎症因子，在动脉粥样硬化发生、高血压靶器官损害、心肌重构等心血管疾病中表达较高，且比例升高往往提示预后不良。

2.1 中间型单核细胞与冠心病及预后

目前多数研究支持IMs在多种炎症免疫性疾病进展期会明显增加，且与不良预后有关。基于早期单核细胞二分类法，CD14+CD16+单核细胞与稳定型心绞痛患者冠状动脉狭窄程度相关［16］。及后Mokhtarc等［17］也证实了这一结果，同时发现CD14+CD16+的比例与CRP浓度呈正相关。基于单核细胞三分类法被证实稳定型心绞痛患者IMs的炎症分子TLR-4表达更高，与斑块稳定性相关，急性ST段抬高型心肌梗死患者IMs比例显著升高，且与IL-6的升高一致［18-19］。Krychtiuk等［20］指出IMs升高主要与促炎症因子IL-6、CRP一致，而与IL-10等抗炎症因子无关。一项前瞻性队列研究纳入900多例选择行冠状动脉造影患者，结果表明IMs浓度与患者预后相关，能独立预测包括心血管死亡、急性心肌梗死、脑卒中等主要不良心血管事件［10］。然而，有研究发现CMs对于不良事件具有预测价值，但其所检测标本放置时间太久，且圈门过于主观化等可能导致可信度不高［21］。关于IMs和CMs对于冠心病患者临床预后的研究尚少，需要进一步研究证实。

2.2 中间型单核细胞与高血压靶器官损害

单核细胞亚型和表型转化与高血压的发生和靶器官损伤可能有关。Titze等［22］发现长期高盐摄入致皮下组织渗透压增高可活化单核细胞张力应答增强子结合蛋白，进而上调血管内皮生长因子C表达，引起淋巴管增生。广泛增生的皮下淋巴系统可对高盐摄入继发的血容量增加产生分流作用，缓冲升压反应。而阻断单核细胞中介的血管内皮生长因子C分泌，可诱发盐敏感性高血压。这无疑对盐敏感性高血压发病机制做出了新的定义。且已有研究显示在原发性高血压（高血压）靶器官病变进展阶段，可出现不同程度和不同分型的单核细胞浸润，其浸润数量与器官功能的恶化程度密切相关。当单核细胞出现抗炎症表型转化时伴随血压升高，却可保护心脏［23］。即靶器官损害并不依赖血压水平，改变单核细胞表型可改善预后。目前尚缺乏IMs与高血压靶器官损害相关，需要基础实验进一步证实。

2.3 中间型单核细胞与心力衰竭及预后

越来越多证据支持心力衰竭发病的炎症机制，炎症水平对心功能及预后有着举足轻重的地位。单核细胞及其异质性在促炎与抗炎之间起着重要的平衡作用，IMs可介导促炎反应，被认为与心力衰竭及预后相关［24］。Wrigley等［25］通过前瞻性观察研究发现无论急性或慢性心力衰竭患者，IMs浓度较正常患者高，而且，IMs与以死亡和再住院为临床终点的不良心血管预后相关。Barisione等［26］通过一项队列研究揭示了充血性心力衰竭患者单核细胞亚型的分布特征，并且发现充血性心力衰竭患者IMs比例显著高于对照组，IMs反映心功能情况及病情程度。同时IMs也受到纽约心脏协会（NYHA）心功能分级、左心室射血分数及心房钠尿肽等指标的影响。密歇根大学动态观察急性失代偿心力衰竭患者从入院到出院的单核细胞亚型分布情况，发现IMs及NCMs比例逐渐降低，同时IL-6和CRP浓度逐渐降低，而CMs逐渐升高。这一结果再次说明IMs可能介导炎性反应与其下游炎症因子相关［27］。然而，Amir等［28］分析慢性心力衰竭单核细胞亚型分布特征却得出不同结论，即与对照组相比，慢性心力衰竭患者IMs比例相当，而CMs比例减低11%，NCMs比例增加4%。总的来说，单核细胞亚型在心力衰竭患者中的分布特征仍有争议，可能与心力衰竭的定义标准不同，导致纳入患者有差异有关。

2.4 中间型单核细胞与其他CVD及预后

IMs在其他CVD患者中浓度仍然较高，往往与持续慢性炎症状态有关。Wildgruber等［29］报道严重外周动脉疾病患者IMs浓度升高，IMs可作为减轻动脉粥样硬化患者炎症负担的靶点。德国学者发现成人严重主动脉瓣狭窄与循环中IMs浓度相关，且下一步拟证实与全身炎症状态的关系［30］。日本学者临床小样本研究发现IMs与心房颤动独立相关，且其浓度可反映左心房功能［31］。Rogacev等［32］研究支持CD16+单核细胞与炎症致动脉粥样硬化相关，而非CD16-。其揭示了IMs与非透析慢性肾脏病患者的预后相关，能独立预测心血管事件。其团队及后再次证实IMs能分泌较高浓度IL-1β、IL-6、肿瘤坏死因子-α，并且具有较强摄取氧化低密度脂蛋白的能力，能独立预测慢性肾脏病患者主要不良心血管事件［33］。Heine等［34］流行病学研究提示IMs数量随着肾功能恶化而增加，不管是慢性肾脏病早期患者，还是透析患者，高IMs浓度均提示不良预后。

3 总结与展望

心血管疾病仍然是危害人类健康的重大疾病之一。炎症反应学说已经独立成为心血管疾病发病机制的理论之一。单核细胞在介导炎症反应中发挥重要的级联作用，其表型分化各司其职，维持人体炎症水平保持动态平衡。IMs在介导促炎症反应致心血管疾病中起重要作用，部分基础实验及临床研究均提示IMs与冠心病、高血压靶器官损害、心力衰竭等疾病及预后息息相关。但是，目前研究仅表明IMs浓度变化可反映机体炎症水平，与心血管疾病相关，未提及具体分子机制，仍有待进一步研究。

CANTOS研究让学者看到了抗炎防治心血管疾病胜利的曙光，具有里程碑的意义。CIRT研究虽然未能证实低剂量甲氨蝶呤减低心血管事件，但是也不能否定抗炎的作用。随着更多特异性靶向炎症药物的问世，仍然需要大量具有较高质量的临床研究去证实炎症在心血管疾病中的作用。同时，单核细胞作为介导炎症反应的关键细胞，能否通过在不影响人体正常免疫机制前提下干预其表型分化，从而改变下游炎症因子的表达？以及干预其表型分化是否可为心血管患者带来获益？甚至改写冠心病二级预防等指南？目前仍然未知。可知的是，在等待抗炎时代全面到来之前，仍然需要大量的动物实验，临床观察研究等做铺垫。总之，IMs作为促炎症因子调节的关键细胞，进一步挖掘其在抗炎防治心血管疾病、改善预后中的作用及作用机制将可能为心血管疾病的防治提供一个重要的靶点。