肺炎衣原体感染与动脉粥样硬化关系的研究进展

作者:高君武,卢强   【关键词】  动脉粥样硬化

　　动脉粥样硬化（atherosclerosis，AS）所致的心脑血管疾病是严重危害人类健康和生命的疾患之一。其病因尚不明了，公认危险因子包括年龄、性别、高血脂、吸烟及糖尿病等，但相当一部分冠心病（coronary heart disease，CHD）患者的发病及严重程度难以用这些因素解释。新近发现诸如同型半胱氨酸、载脂蛋白A、血管紧张素转换酶基因多态性以及反映炎症、感染的因素与AS发病密切相关。其中AS与感染的关系近20年来日益受到学者们的关注。AS感染学说最初于19世纪末、20世纪初提出 ［1］ ，该学说认为AS是一种特殊的慢性炎症，其发生发展与体内微生物反复持续感染有关。至1978年Fabricant ［2］ 用禽疱疹病毒感染鸡诱发出与人类相似的AS后引起学术界兴趣。目前研究主要侧重于肺炎衣原体（chlamydia pneumoniae，Cpn）及巨细胞病毒与AS关系可能机制，本文现就Cpn与AS研究进展作一介绍。

　　1 Cpn生物学特性 ［3～5］    　　Cpn是继沙眼衣原体，鹦鹉热衣原体以来人们发现的第3类衣原体，有十余种亚型。其代表株TW-183、AR-39分别于1956年、1983年在我国台湾和美国分离得到。是一类介于病毒和细菌之间的专性细胞内寄生物，革兰染色呈阴性。主要经呼吸道传播，大约10%的肺炎、5%的鼻窦炎和4%的支气管炎与Cpn感染有关。且其感染多为亚临床表现。新近发现亦可经粪―口途径传播。

　　2 AS与Cpn相关的证据     　　2.1 血清流行病学调查 Cpn感染普遍，多数人一生中感染2～3次。成人中约50%血清抗体阳性，且男性高于女性，随年龄逐渐增高，与AS发病相符 ［5］ 。Saikku等 ［6］ 于1988年首先调查40例男性急性心肌梗死（acute myocardial infarction，AMI）病人和30例慢性冠心病（chronic coronary heart disease，CCHD）病人与41例健康人对照，用微量免疫荧光法（micro immuno fluorescence，MIF）检测Cpn及其LPS抗体，发现68%的AMI患者和50%CHD病人Cpn及LPS抗体效价升高，对照组仅17%，依此提出Cpn感染可能是AS一个致病因子。继而Saikku等 ［7］ 用大型前瞻性研究赫尔辛基试验采集到的血清，选取发生心肌梗死或心源性猝死的103例病人，应用酶联免疫法检测Cpn LPS免疫复合物，MIF法检测Cpn IgG、IgA，并设立未发病者做对照。去除吸烟、高血压等混杂因素后，采用Logistic回归分析得出结论:心脏事件前3～6个月血中Cpn IgA升高和免疫复合物的出现是CHD的一项独立危险因素。Toss等 ［8］ 分析256例不稳定型心绞痛病人和190位对照者血清，Cpn IgA阳性率为36%和19%，差异具有显著性。    　　Melnick等 ［9］ 对B超显示颈动脉壁增厚患者与对照组各326例配对比较，Cpn IgG阳性率分别为73%和63%，提示颈动脉AS和Cpn感染相关。Weimmer ［10］ 和Cook ［11］ 分别对58例和176例脑血管意外病人的研究亦发现脑血管意外患者Cpn抗体阳性率明显高于正常对照人群。    　　2.2 病理学依据 多聚酶链式反应（PCR）、细胞免疫组化（ICC）及透射电镜（TEM）、原位杂交，细胞培养等方法均为血管壁内存在Cpn提供了直接依据。    　　最初Kuo等 ［12］ 对南非36例尸检AS病例，应用ICC、PCR和EM对Cpn检出率分别为42%、43%、14%和29%，并发现Cpn EB局限于坏死、水肿的内膜平滑肌细胞、泡沫细胞和粥样斑块中心。Esposito ［13］ 对30例颈动脉AS病人舌静脉、甲状腺动脉组织取材，经逆转录PCR（RT-PCR）检测到Cpn16s rRNA基因。Kuo等 ［14］ 应用ICC、PCR法检测血管搭桥术后股、动脉闭塞病人病灶的病变血管，Cpn检出率达48%。应用PCR检测132例冠状动脉搭桥术后闭塞的大隐静脉桥及正常大隐静脉，Cpn DNA及组织匀浆培养Cpn检出率分别为25%和16%，强烈提示Cpn与冠脉搭桥术后再狭窄、血管闭塞相关 ［15］ 。    　　Jouvonen等 ［16］ 对腹主动脉瘤标本进行研究，经TEM在4例标本中的3例中检出EB。ICC法在全部12例标本中检出LPS，其中8例检出Cpn特异性抗原。    　　2.3 动物及体外实验研究 通过动物实验和体外试验，对机体对抗Cpn感染的防御机制、免疫反应及继发组织损伤进行了更深的了解。研究显示 ［17］ ，一次经鼻接种Cpn，8%的8周龄C57B2/6J鼠正常主动脉中可检出Cpn，而8周龄载脂蛋白E缺陷鼠单次接种Cpn20周后主动脉检出率为35%。对已形成AS模型鼠首次接种Cpn，16周后检出率竟达100%。说明Cpn不仅感染正常主动脉，已产生AS的动脉更易被侵及。Fong等 ［18］ 给11只新西兰大白兔经鼻接种Cpn，10只出现急性感染伴IgG明显开高。于第7、14天处死的2只白兔组织学处理发现主动脉出现脂纹。泡沫细胞积聚及梭形平滑肌细胞增殖。ICC法于接种兔脾、肺、肝、主动脉中均可检出Cpn EB，1例主动脉弓组织中培养出Cpn，而对照组所有方法检出率均为0。    　　Molesteina ［19］ 用气囊导管以4个大气压将Cpn接种于兔主动脉内壁，ICC及直接荧光免疫法均见接种部位及远 端有AS形成。其另一项研究经鼻接种20只低脂喂养兔，其中10只同时予阿齐霉素干预并另选10只假接种兔对照。3个月后观察发现，前两组Cpn抗原持续存在，且未用药物干预组AS程度明显重于后两组。提示Cpn可能启动、加快AS过程。    　　在细胞水平上，Gaydos ［20］ 以U937巨噬细胞（macroph-ages，MФ）为Cpn载体成功感染了人类外周单核细胞衍生巨噬细胞、支气管肺泡灌洗MФ，人脐静脉内皮细胞，肺动脉及主动脉内皮细胞。尸检所得人冠状动脉内皮细胞与载体共同离心、过夜均可获感染。Kalayoglu ［21］ 用Cpn EB和提纯的Cpn LPS感染RAW-264.7系MФ，可见MФ内胆甾烯酯积聚、MФ转化为泡沫细胞。    　　2.4 抗生素干预的影响 如Cpn与AS相关并启动、加速AS进程，应用抗Cpn药物将对AS发生影响。基于这一假设，ROXIS ［22］ 试验选取204例不稳定型心绞痛及非Q波心肌梗死病人，试验组予罗红霉素150mg，每日2次口服。以心肌梗死（myocardial infarction，MI）、不稳定型心绞痛发作及猝死作为观察终点，发现31天内试验组心血管事件发生率明显低于服用安慰剂组，随访6个月差异有显著性 ［23］ 。    　　新近Meier等 ［24］ 选取英国基层医疗研究资料库1992～1997年的3315例年龄在75岁以下的首次AMI患者，与13139例年龄、性别、就医情况和入选时间相匹配的对照者比较发现:发生AMI者四环素、喹诺酮类药物用量明显少于对照组。Gupta ［25］ 予Cpn抗体滴度增高的心肌梗死患者应用阿齐霉素后，病人血清纤维蛋白原及单核细胞整合素CD11b/CD11c水平下降，提示抗Cpn可降低该类患者AS危险因素。

　3 Cpn致AS可能机制     　　目前认为AS是由于多种损伤因素反复不断刺激引发的一种机体以局部细胞增殖、纤维增生为基本病变的保护性炎症反应。Cpn可能作为一损伤因素触发炎症反应并通过与机体免疫系统及局部细胞间相互作用促进AS发展。其可能机制如下:    　　Cpn感染肺部，由肺MФ吞噬并在其中生长一段时间后破坏MФ，释放EB及LPS、MOMP等结构成分。EB重新感染并损伤血管中单核细胞及血管内皮细胞平滑肌细胞（SMC），释放LPS氧化物质及MOMP等一些毒性成分。其中LPS可通过激活MФ并使其摄取过多胆固醇演化为泡沫细胞 ［21］ 。且此过程不依赖经典的apoE/B、低密度脂蛋白（LDL-C）受体途径 ［26］ 。    　　LPS与血浆LDL-C及HDL-C结合，使之具抗原性和内皮毒性。并可诱导肿瘤坏死因子-α（tissue necrosis fac-tor，TNF-α）、白细胞介素-2（interleukin，IL-2）、IL-6、IL-8，干扰素-γ（IFN-γ）、单核细胞趋化蛋白-1（MCP-1）等细胞因子的产生 ［26，27］ 。这些细胞因子中，TNF-α可诱导SMC表达血小板源生长因子、清道夫受体的RNA。促进SMC增殖及SMC源泡沫细胞的产生。 ［28］ IFN-γ抑制脂蛋白酶，导致脂蛋白代谢紊乱，使三酰甘油水平升高、高密度脂蛋白水平下降，利于AS形成、发展。同时这些细胞因子诱导中性粒细胞产生氧自由基、氧化LDL-C并吸引单核细胞等炎性细胞在损伤内皮处聚集，加重了局部血管的损伤 ［29］ 。LPS还可诱导内皮细胞表达热休克蛋白（heat shock protein，HSP）60，通过酪氨酸蛋白磷酸化途径活化磷酸化P42/P44丝裂原活化蛋白激酶途径（MAPK）诱导黏附分子的表达。其中包括细胞间黏附分子（ICAM-1）、血管黏附分子-1（VCAM-1）、E-选择素等，这些黏附分子通过促进炎症细胞与内皮细胞相互作用而介导组织损伤 ［30，31］ 。    　　Cpn HSP（cHSP）和MOMP是其两个主要抗原。近来研究显示，Cpn通过cHSP激活机体自身免疫反应在AS形成中起关键作用。Cpn感染细胞时大量表达cHSP并使机体产生抗cHSP抗体。cHSP与人HSP（hHSP）具高度同源性，因此引发自体免疫反应，通过补体途径及抗体依赖的细胞毒性作用损伤内皮细胞及MФ ［32］ 。    　　氧化的LDL及一些细胞因子均能诱导参与AS的各类细胞表达hHSP60，加之坏死细胞中hHSP60的释放，使机体局部、循环中hHSP60大量增加。hHSP60本身可通过LPS受体CD14途径和p38MAPK途径激活单核细胞及单核细胞衍生的MФ。至此，hHSP丧失其作为应激蛋白对损伤的保护作用而成为一很强的促炎、促损伤因子 ［33］ 。同时cHSP60和hHSP60均可诱导MФ产生TNF-α及基质金属蛋白酶。后者可降解血管基质成分，其产生与调控失衡是导致斑块不稳定、急性冠脉综合征发生的一个重要因素 ［34］ 。此外，Cpn在感染内皮细胞和SMC72h之内，通过活化核转录因子NF-κB p50/p65异二聚体、降解其抑制蛋白FκBγ而诱导细胞过量表达组织因子、凝血酶原激活物抑制剂-1（PAI-1）和IL-6 ［35］ 。加之EB刺激MФ产生组织因子，激活Ⅶ因子及免疫反应，并诱生纤维蛋白原等促血栓前状态形成的急性期反应蛋白的产生。因此，Cpn可能通过前述信号传导途径触发了一系列的级联式反应 ［33］ 。    　　综上所述，AS发生的感染机制可以解释不同年龄、性别、高血脂、吸烟、糖尿病等易患因素与AS发生的密切关系，基本上满足了Koch关于病原体感染与疾病关系的假说。相信随着分子生物学技术的介入和临床大型干预性试验的进一步开展，人类对AS的研究与干预必将跨入一个新的时代。      　　参考文献     　　1 Klotz O，Manning M.Fatty streaks in the intima of arteries.J Pathol Bateriol，1912，16:211-220.    　　2 Fabricant CG，Fabricant J，Litrenta M，et al.Virus-induced at-herosclerosis.J Exp Med，1978，148:335-340.    　　3 Kanamoto Y，Lijima Y，Miyashitas，et al.Antigenic characterization of Chlamydia pneumoniae isolated in Hiroshima，Japan.Microbiol Im-munol，1993，37（6）:495-498.    　　4 Holland SM，Taylor HR，Gaydos CA，et al.Experimental infection with Chlamydial pneumoniae in nonhuman primates.Infect lmmun，1990，58:593-597.    　　5 Leinonen M.Pathogenetic mechanisms and epidemiology of Chlamydial pneumoniae.Eur Heart J，1993，14（suppl K）:57-61.    　　6 Saikku P，LeinonenM，Mattila K，et al.Serological evidence of an as-sociation of a novel Chlamydial，TWAR，with chronic coronary heart disease and acute myocardial Infarction.Lancet，1988，2:983-986.

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