慢性應(yīng)激在血管內(nèi)膜增生中的作用及分子機(jī)制的研究進(jìn)展血管內(nèi)膜增生是一種以血管內(nèi)膜過度增厚和管腔狹窄為主要特征的血管病變，其形成涉及內(nèi)皮細(xì)胞功能紊亂、免疫炎癥反應(yīng)和血管中膜平滑肌細(xì)胞增殖等過程［1］。血管內(nèi)膜增生也是動(dòng)脈粥樣硬化(atherosclerosis，AS)、血管成形術(shù)、冠狀動(dòng)脈旁路移植術(shù)后再狹窄等心血管疾病共同的病理生理特征，與血管重塑關(guān)系密切。防止內(nèi)膜增生及術(shù)后再狹窄一直是國內(nèi)外研究的重要課題［2-3］。慢性應(yīng)激是指機(jī)體內(nèi)外長期受到各種負(fù)面因素的刺激而產(chǎn)生的非特異性全身反應(yīng)。在消極的生活事件中，慢性應(yīng)激普遍存在，并與血管內(nèi)膜增生密切相關(guān)［4］。研究發(fā)現(xiàn)，慢性應(yīng)激情況下，血管內(nèi)膜增生是增強(qiáng)的［5-6］。組織蛋白酶(cathepsin)是溶酶體蛋白酶家族的重要成員。目前已發(fā)現(xiàn)19種組織蛋白酶，可分為絲氨酸、天門冬氨酸和半胱氨酸組織蛋白酶三大類，cathepsinS（CatS）、cathepsinK（CatK）屬于半胱氨酸組織蛋白酶［7-8］。以往研究表明，CatS、CatK兩種亞型可促進(jìn)血管內(nèi)膜增生病變的進(jìn)展，慢性應(yīng)激可使損傷血管增生內(nèi)膜的CatS、CatK基因及蛋白表達(dá)增加，增加其在血管內(nèi)膜病變中含量［6，9］，增強(qiáng)其對(duì)下游信號(hào)通路激活作用，進(jìn)而促進(jìn)血管內(nèi)膜增生。本文將慢性應(yīng)激與CatS、CatK促進(jìn)血管內(nèi)膜增生的信號(hào)通路聯(lián)系進(jìn)行闡述，以期人們更了解慢性應(yīng)激對(duì)血管內(nèi)膜增生的重要作用，進(jìn)而從高危因素的源頭預(yù)防疾病的發(fā)生。

1慢性應(yīng)激在血管內(nèi)膜增生中的作用在傳統(tǒng)的危險(xiǎn)因素中，例如高脂血癥，40%的AS危險(xiǎn)因素與慢性應(yīng)激有關(guān)［10］。慢性應(yīng)激引起血管內(nèi)膜增生的作用分為以下幾方面：（1）慢性應(yīng)激可引起血流動(dòng)力學(xué)改變，導(dǎo)致局部內(nèi)皮損傷。受損的血管內(nèi)皮細(xì)胞可使受損的血管內(nèi)膜暴露于多種致病因素下，激活內(nèi)源性和外源性凝血途徑，進(jìn)而導(dǎo)致血栓形成，而局部血栓形成可逐漸導(dǎo)致早期管腔狹窄或閉塞。（2）慢性應(yīng)激造成血管內(nèi)膜損傷后，局部受損的血管可產(chǎn)生多種細(xì)胞因子、趨化因子和炎癥介質(zhì)，如血小板源性生長因子、胰島素樣生長因子等［11］。在這些因素的刺激下，平滑肌細(xì)胞大量增殖，導(dǎo)致新生內(nèi)膜增生，加重血管狹窄的病理轉(zhuǎn)歸。（3）長期的應(yīng)激還可導(dǎo)致一氧化氮和內(nèi)皮素之間的失衡，并導(dǎo)致內(nèi)皮功能障礙，最終促進(jìn)血管內(nèi)膜增生［5，12］。（4）慢性炎性應(yīng)激可導(dǎo)致組織蛋白酶表達(dá)的增加，調(diào)節(jié)血管平滑肌細(xì)胞（vascularsmoothmusclecell，VSMC）在心血管炎癥和代謝紊亂中的細(xì)胞遷移、侵襲［13］，這無疑加速了血管內(nèi)膜增生的進(jìn)程。在基礎(chǔ)研究方面，Meng等［6］在應(yīng)激小鼠模型實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)應(yīng)激病變與非應(yīng)激病變相比，基質(zhì)金屬蛋白酶(matrixmetalloproteinase，MMP)-2和MMP-9基因水平及凝膠溶解活性明顯升高，在血管重塑過程中，應(yīng)激增強(qiáng)了細(xì)胞外基質(zhì)蛋白的水解，最終導(dǎo)致血管內(nèi)膜增生。而新生血管形成的過程與各種蛋白水解系統(tǒng)的細(xì)胞外基質(zhì)重塑有關(guān)。大量研究支持MMP參與這一過程［14-15］。Meng等［5］通過建立新西蘭兔應(yīng)激模型研究發(fā)現(xiàn)，與單純的高脂飲食組相比，高脂飲食增加慢性應(yīng)激后，內(nèi)膜及中膜厚度的增加更為顯著。該研究證實(shí)，慢性應(yīng)激與其他危險(xiǎn)因素［例如低密度脂蛋白膽固醇（low-densitylipoproteincholesterol,LDL-C）或總膽固醇（totalcholesterol,TC）］相比更能促進(jìn)血管內(nèi)膜和中膜增生。它是內(nèi)膜和中膜增生的重要的獨(dú)立危險(xiǎn)因素之一。這為預(yù)防應(yīng)激相關(guān)的血管內(nèi)膜增生的發(fā)生發(fā)展提供了理論依據(jù)。2慢性應(yīng)激參與血管內(nèi)膜增生的分子機(jī)制2.1慢性應(yīng)激可通過CatS相關(guān)的信號(hào)通路促進(jìn)血管內(nèi)膜增生組織蛋白酶家族是半胱氨酸組織蛋白酶的一種，其在人體各種細(xì)胞溶酶體中起“清道夫”作用。目前，人體組織及細(xì)胞內(nèi)共發(fā)現(xiàn)19種組織蛋白酶，其中CatS具有較強(qiáng)的膠原蛋白和彈性蛋白分解活性［16］，其表達(dá)水平可預(yù)測(cè)AS心血管疾病的發(fā)生、發(fā)展及預(yù)后［17］。研究發(fā)現(xiàn)，CatS存在于人AS病變中，而正常血管中CatS表達(dá)很少。早期AS斑塊中，CatS主要表達(dá)于內(nèi)膜和中膜的平滑肌細(xì)胞，而在進(jìn)展的粥樣斑塊中，CatS主要定位于纖維帽的巨噬細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞中［15-18］。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果也表明，損傷后增生的新生內(nèi)膜中CatS表達(dá)增高，并參與血管重構(gòu)［19-20］。過氧化物酶體增殖物激活受體γ（peroxisomeproliferator-activatedreceptorγ，PPAR-γ）是可連接轉(zhuǎn)錄因子核超家族的成員，PPAR-γ通過與類視黃醇X受體結(jié)合作為專屬性異二聚體的PPAR反應(yīng)調(diào)節(jié)元件，控制參與脂肪生成、血管生成和維持代謝穩(wěn)態(tài)的基因網(wǎng)絡(luò)的表達(dá)，PPAR-γ活化與多種細(xì)胞生物學(xué)事件的調(diào)節(jié)有關(guān)，包括細(xì)胞分化、遷移和增殖。2015年Li等［14］報(bào)道了CatS介導(dǎo)的PPAR-γ活化以及PI3K/Akt-血管內(nèi)皮生長因子（vascularendothelialgrowthfactor,VEGF）信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路調(diào)節(jié)血管內(nèi)皮細(xì)胞及其祖細(xì)胞增殖行為，促進(jìn)血管再生的新機(jī)制。研究結(jié)果提示，CatS可能成為慢性應(yīng)激導(dǎo)致的經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入治療（percutaneoustransluminalcoronaryintervention,PCI）術(shù)后血管增生性再狹窄的新靶點(diǎn)。周毅［21］則通過實(shí)驗(yàn)證明PPAR-γ活化后能夠通過上調(diào)VSMC中解偶聯(lián)蛋白2的表達(dá)，減輕了細(xì)胞的氧化應(yīng)激，進(jìn)而減輕因VSMC增殖、遷移引起的血管內(nèi)膜增生。Wang等［9］建立小鼠頸動(dòng)脈結(jié)扎損傷模型，通過測(cè)量頸動(dòng)脈橫切面的新生內(nèi)膜面積和新生內(nèi)膜/中膜面積的比值來評(píng)估慢性應(yīng)激對(duì)損傷相關(guān)的新生內(nèi)膜形成的影響。結(jié)果表明，與非應(yīng)激對(duì)照組相比，慢性應(yīng)激可顯著增加CatS+/+小鼠血管新生內(nèi)膜的面積及病變中新生內(nèi)膜/中膜面積的比值。但其損傷的CatS-/-小鼠與CatS+/+小鼠相比頸動(dòng)脈內(nèi)膜病變明顯減少。其分子機(jī)制可能是在慢性應(yīng)激條件下，小鼠損傷頸動(dòng)脈的CatS基因和蛋白表達(dá)均增加，進(jìn)而通過Toll樣受體-2/Toll樣受體-4（Toll-likereceptor-2/Toll-likereceptor-4，TLR-2/TLR-4）信號(hào)通路調(diào)節(jié)炎癥、免疫活動(dòng)和平滑肌細(xì)胞增殖來促進(jìn)血管內(nèi)膜增生。Wu等［19］研究發(fā)現(xiàn)，與CatS-/-小鼠相比，CatS+/+小鼠形成了明顯的內(nèi)膜病變和長病變損傷，內(nèi)膜/中膜面積比值也較高。定量檢測(cè)結(jié)果顯示CatS-/-小鼠的內(nèi)膜增生面積明顯低于CatS+/+小鼠，增殖細(xì)胞核抗原染色顯示，CatS-/-小鼠損傷的頸動(dòng)脈內(nèi)膜和中膜的增殖活性均低于CatS+/+小鼠。最終得出結(jié)論：（1）在分子水平上，CatS的缺失延緩了損傷誘導(dǎo)的TLR-2基因及其下游炎癥基因以及p38MAPK、Akt和HDAC6信號(hào)的激活；（2）TLR-2沉默減輕了HDAC6、p38MAPK、Akt和VSMC功能的磷酸化，減輕了VSMC的增殖和遷移。由此可知，CatS可能通過TLR-2介導(dǎo)的p38MAPK/Akt信號(hào)通路激活和HDAC6介導(dǎo)的VSMC遷移和增殖控制損傷相關(guān)的血管修復(fù)。這與Muto等［22］的研究結(jié)果一致，即p38MAPK、Akt和有絲分裂活化蛋白激酶1/2（mitogen-activatedproteinkinase1/2,ERK1/2）信號(hào)通路在VSMC增殖、遷移和新生內(nèi)膜形成過程中起重要作用。Yu等［23］建立了兔的慢性應(yīng)激模型，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，手術(shù)+高脂飲食+慢性應(yīng)激組與對(duì)照組、高脂飲食組、手術(shù)+高脂飲食組相比，血管生成素(angiogenin,Ang)蛋白增加了348.6倍。促血管生成基因Ang和VEGF-A的表達(dá)各增加了2.2倍。VEGF家族是最常見的促進(jìn)血管生成的因子，VEGF-A作為重要的成員，可通過促進(jìn)單核細(xì)胞活化、黏附和遷移，增加內(nèi)皮細(xì)胞通透性，促進(jìn)內(nèi)膜增生［24-25］。由此可見，慢性應(yīng)激作為一種實(shí)驗(yàn)條件，在增加此因素后，促血管生成的因素明顯增加，最終導(dǎo)致新生血管的增加。2.2慢性應(yīng)激可通過CatK相關(guān)的信號(hào)通路促進(jìn)血管內(nèi)膜增生CatK屬于半胱氨酸組織蛋白酶的成員［7］，CatS、CatK是發(fā)現(xiàn)在人類AS病變中表達(dá)的組織蛋白酶［14］。以往研究表明，與非應(yīng)激對(duì)照斑塊相比，應(yīng)激AS斑塊含有高水平的CatK［26］。除AS斑塊外，在球囊損傷性再狹窄模型中，也發(fā)現(xiàn)了動(dòng)脈內(nèi)膜病變中CatK的表達(dá)增加［27］。慢性應(yīng)激可加速炎癥和小鼠的血管內(nèi)膜增生，在損傷后內(nèi)膜增生的過程中，CatK參與應(yīng)激誘導(dǎo)的血管重塑［28］。Meng等［6］通過建立小鼠結(jié)扎誘導(dǎo)頸動(dòng)脈損傷模型以及增加慢性應(yīng)激條件，觀察到慢性應(yīng)激可增強(qiáng)CatK基因、CatK蛋白表達(dá)，慢性應(yīng)激CatK+/+小鼠中的受損頸動(dòng)脈中p-p38、p-mTOR和p-Akt蛋白的水平以及CatK和AT1R蛋白的水平高于對(duì)照組小鼠，有助于結(jié)扎損傷后應(yīng)激相關(guān)的血管重塑。CatK抑制劑降低了應(yīng)激小鼠受損頸動(dòng)脈中AT1R、p-p38、p-mTOR和p-Akt蛋白水平，減輕了應(yīng)激小鼠損傷頸動(dòng)脈中新內(nèi)膜的形成和新內(nèi)膜與中膜的比率。綜上表明，CatK可通過AT1R-Akt/mTOR和p38信號(hào)依賴的VSMC增殖，進(jìn)而促進(jìn)血管內(nèi)膜增生。表明CatK有望成為血管內(nèi)介入治療后慢性應(yīng)激相關(guān)再狹窄的新治療靶點(diǎn)。Hu等［28］建立小鼠結(jié)扎誘導(dǎo)頸動(dòng)脈損傷模型的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，CatK-/-與CatK+/+小鼠相比，動(dòng)脈病變中TLRs(TLR-2/TLR-4)表達(dá)明顯減少。CatK的缺乏也降低了動(dòng)脈病變中p-PI3K、p-Akt、p-p38MAPK和p-mTOR蛋白的水平。在分子水平上，CatK缺乏延緩損傷誘導(dǎo)的TLR-2/TLR-4及其下游炎癥基因和PI3K/Akt介導(dǎo)的p38MAPK和p-mTOR信號(hào)通路激活。利用CatK抑制劑后產(chǎn)生的抗增殖作用可能與TLR-2/TLR-4介導(dǎo)的PI3K/Akt-mTOR和PI3K/Akt-p38MAPK信號(hào)通路激活減少有關(guān)。綜上所述，CatK通過TLR-2/TLR-4介導(dǎo)的PI3K/Akt-p38MAPK和PI3K/Akt-mTOR信號(hào)通路可能是應(yīng)激損傷誘導(dǎo)的血管重塑和新內(nèi)膜形成的共同機(jī)制。內(nèi)皮Notch1受體已被證明對(duì)血管生成至關(guān)重要［29］。Jiang等［30］建立了缺氧應(yīng)激模型，在培養(yǎng)的內(nèi)皮細(xì)胞中，缺氧應(yīng)激增強(qiáng)了VEGF誘導(dǎo)的CatK表達(dá)和活性，基因或藥物干預(yù)對(duì)CatK的抑制損害了成熟內(nèi)皮細(xì)胞和內(nèi)皮祖細(xì)胞的促血管生成活性，并伴隨著與VEGF蛋白表達(dá)以及Akt磷酸化降低相關(guān)的c-Notch1的產(chǎn)生減少。綜上可知，慢性應(yīng)激可通過激活CatS、CatK相關(guān)多種信號(hào)通路引起血管內(nèi)膜增生。這些信號(hào)通路的級(jí)聯(lián)起點(diǎn)是CatS、CatK，由此假設(shè)是否可以通過應(yīng)用以上兩