易损斑块识别 冠心病研究热点

实验室传真 亮相团队：教育部心血管重构和功能重点实验室

斑块破裂的新西兰家兔模型，左图为斑块破裂的HE染色，上图为斑块破裂的Masson染色。

我国心脑血管疾病的死亡率已超过肿瘤，而导致急性心血管事件的主要原因是局部动脉粥样硬化斑块破裂和血栓形成，后者取决于斑块的稳定性。稳定性斑块可不产生任何症状或仅有劳力性心绞痛，而易损斑块可导致猝死、急性心肌梗死和不稳定型心绞痛。因此，识别 “危险的”易损斑块并及时进行有效干预已成为迫切的问题，这也正是中国工程院院士、山东大学医学院院长张运领衔的教育部心血管重构和功能重点实验室研究的核心内容。

研究第一关 构建理想动物模型

易损斑块动物模型的建立是近年来的一个国际难题。1961年Constantinides 等人在高脂喂养的家兔中，给予鲁塞尔蝰蛇毒（RVV）和组胺后，发现有斑块破裂及血栓形成的现象，但发生率很低。2000年Johnson等在载脂蛋白E基因缺陷小鼠中通过长期高脂喂养，建立了动脉粥样硬化斑块慢性破裂的动物模型。但这一方法存在喂养时间过长、动物死亡率高、斑块破裂发生率低、不利于观察干预效果等缺点。

近年来，我们实验室首先采用血管球囊损伤+高胆固醇喂养+P53基因内膜转染或外膜注射+药物触发的方法，成功地构建了斑块破裂率高达80%的新西兰兔易损斑块模型，这是国际文献中斑块破裂率最高的报道。随后又成功构建了apoE-/-小鼠的自发性斑块破裂的模型，这与人类在应激状态下斑块自发破裂的情况十分相似。我们还构建了斑块内出血诱发斑块易损和破裂的模型，发现红细胞可依赖性地诱导斑块不稳定。上述有关易损斑块动物模型为易损斑块的机制及干预研究提供了适宜的研究对象。

点 评

明确易损斑块的分子机制，需要有与人类相似理想的动物模型。这一系列斑块易损、出血和破裂的兔、小鼠、仓鼠、大鼠动物模型，使我们成为国际上拥有易损斑块动物模型最完善和最系统的实验室之一。美国生理学杂志发表述评，指出“这些模型提出了未来可能预测冠心病事件高危患者的令人兴奋的新方法。应用动物模型，通过检测血液和动脉壁的变化，可能发现易损斑块的生物标记物，为今后的临床研究奠定了基础”。（陈文强）

研发预警系统 辨别斑块稳定性

目前，建立早期识别易损斑块及易损患者的预警系统，已引起国内外学者的浓厚兴趣。通过全国各大区严格选择的大样本冠心病患者和对照人群的全基因组及候选基因关联分析，我们发现NPR3是一个新的中国人群冠心病强关联基因。这不仅有助于理解冠心病发病机制，而且有助于开展个体化诊疗和早期预警。

血浆BDNF水平与不稳定性心绞痛发生及预后密切相关，提示BDNF有可能成为不稳定心绞痛的预警指标。TRIB3是动脉粥样硬化危险因素丛集性发生的关键环节，是相关基因是早期识别高危人群的有效标记物。我们发现在动力学状态下，斑块的纤维帽存在参数共振现象。当共振频率处于易损频率范围内时发生斑块失稳，在此基础上提出了判断斑块稳定性的边界方程，对于判定易损斑块和利用血流动力学技术监测斑块稳定性具有重要价值。

对不稳定性心绞痛患者的研究显示，髓过氧化物酶（MPO）、sCD40L和组织因子（TF）冠脉浓度梯度显著升高，这些浓度梯度与周围血hs-CRP水平显著相关，提示当冠脉血流经不稳定斑块后，血中的炎症和凝血因子浓度明显升高，从而为不稳定斑块的临床检测提供了一个简便可行的新方法。

动物实验则显示，斑块偏心指数、斑块面积、血清高敏CRP和斑块声学密度是预测斑块破裂的独立指标。在不稳定性心绞痛患者中，颈动脉内膜-中层厚度、血清高敏CRP和冠状动脉重构指数是预测冠状动脉斑块破裂的独立指标。

点 评

斑块破裂和血栓形成主要来自回顾性的观察，如何在急性心血管事件发生前尽早和准确地识别出易损斑块及易损患者并进行积极有效的干预已成为迫切的问题。为了准确判断斑块的易损性，早期识别出易损患者，需要建立包括基因学、分子标记以及影像学的早期综合预警系统。

颈动脉斑块形态与缺血性脑卒中的关系研究，已被作为唯一的循证医学证据写入欧洲血管外科学会的颈动脉狭窄介入治疗指南。斑块破裂的预测指标则为人类斑块破裂和血栓形成提供了有价值的生物标记物。急性冠状动脉综合征治疗指南委员会主席、美国科学院院士Eugene Braunwald教授在急性冠状动脉综合征的年度进展报告中曾强调：“随着与临床不良预后相关的生物标记物的不断增多，研究者面临的一个重要挑战是找到那些迄今甚少的能与影像学或其他诊断技术相结合的生物标记物，以更加经济的方式改善我们对死亡和心血管并发症的预测能力。”今后，这也将成为我们的突破方向。（倪 梅）

揭开斑块易损的秘密 多重机制参与

近年来国外学者主要应用ApoE-/-小鼠、LDLR-/-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机制研究。同时，对急性冠脉综合征患者进行了血清学、影像学以及尸体解剖的病理学研究，结果发现多种因素导致了易损斑块的发生，其中炎症反应是动脉粥样硬化的核心因素。

从肿瘤坏死因子TNF-α、免疫负调控新基因TIPE2、免疫调控分子Tim-4、新的T细胞亚群Th17到磷脂酰胆碱特异性磷脂酶C，我们实验室从多个不同的角度深入研究后证实，炎症免疫机制、增殖凋亡机制、损伤应激机制以及生物力学机制均参与了动脉粥样硬化斑块的发生、发展过程。

点 评

深入研究斑块不稳定、斑块破裂和糜烂以及血栓形成的分子机制，寻找不稳定斑块的预警指标，确定干预不稳定斑块的关键靶点，对于预防和减少急性心血管事件具有极为重要的临床意义。（季晓平）

稳定斑块的新选项 基因治疗

近年来，动脉粥样硬化的基因治疗方面取得了较大的进展。基因治疗的目的是通过基因转染恢复受损血管内皮的功能、抑制斑块局部的炎症免疫反应、阻断氧化应激反应、防止血管的正性重构，进而防治动脉斑块的破裂和血栓形成。

我们利用MCP-1缺失突变体MCP-1-7ND成功抑制了单核细胞的内皮下趋化，降低斑块内巨噬细胞的数量，增加胶原及平滑肌细胞的含量，减低易损指数，进而抑制了易损斑块的破裂，使斑块破裂的发生率减少了56%，并且发现这种作用并不降低血脂水平，从而证明了MCP-1缺失体具有预防斑块破裂的作用。利用携带大鼠ACE-2基因的重组腺病毒载体，注入内皮损伤和高脂喂养的实验兔中，结果显示，在早期动脉粥样硬化的实验兔可抑制斑块的进展，在晚期动脉粥样硬化的实验兔可使斑块稳定指数显著升高，证明ACE2过表达可增强斑块的稳定性。在ApoE-/-小鼠中，通过注射携带PPAR-γ1基因的腺病毒载体，造成了PPAR-γ1基因过表达，可使小鼠主动脉斑块的炎症因子和A型清道夫受体的表达水平降低、与组织胆固醇外向转运相关的肝脏X受体α和转移蛋白ABCA1表达上调，斑块的易损指数显著下降，从而证实PPAR-γ1基因治疗具有稳定斑块的作用。

点 评

识别出易损性斑块后，应给予积极的综合性干预治疗，以稳定斑块，减少急性心脑血管事件的发生。

近20年来，由于心血管病分子生物学的迅速发展，在心血管病防治领域发生了重大的变革，已由传统的药物治疗发展为包括基因或干细胞移植治疗、免疫治疗及药物治疗等在内的治疗组合。

基因治疗技术为治疗心血管疾病开辟了一条全新有效的途径，然而仍有许多问题亟待解决：如何解决目的基因靶向性不强？如何解决转染效率低、安全性差？如何使目的基因在靶部位长期表达？因此，寻找更有效的治疗基因、更理想的基因载体、更安全有效的基因转移途径，仍然是进一步研究的重点。（张 运）