白细胞与IL8和IL10在急性心肌梗死中的作用和意义

　　作者：康素娴,赵晓云　　作者单位：石家庄市，河北省老年病医院;河北省人民医院

　　【关键词】 白细胞 IL8,IL10 急性心肌梗死

　　心血管疾病尤其是冠脉疾病已经逐渐成为全球最大的流行病，致死致残率高，其中以急性心肌梗死(AMI)的影响最大，冠脉疾病发病机制复杂涉及体内外多种因素，目前“炎症损伤”已成为心血管研究领域的热点，当各种致病因素导致内皮损伤脂质沉积，演变成AMI时白细胞向坏死组织浸润，浸润过程中各种细胞因子产生并释放入血产生级联效应激活细胞因子网络系统。这些细胞因子单独或协同作用促进或抑制心肌损伤。在此过程中白细胞及IL8和IL10起着调节与修饰作用。

　　1 白细胞与AMI

　　从动脉粥样硬化到AMI的发展机制中白细胞作用贯穿始终。动脉粥样硬化早期病变脂斑脂纹常发生于青少年时期系纯炎症过程，所谓炎症是指具有血管系统的活的机体，对损伤因子所发生的复杂防御反应，白细胞渗出是炎症反应最重要的特征包括白细胞边集，黏附，游出。近年来研究认为氧化性低密度脂蛋白(OXLDL)是最重要的致动脉粥样硬化因子，一般认为动脉硬化早期的泡沫细胞多数来源于单核细胞，LDL在内皮下的沉积先于单核细胞黏附，OXLDL作为单核细胞的化学趋化物，经被动滤网通过孔道或内皮细胞之间进入内皮下主要取决于血浆浓度，单核细胞进入内皮下转变为巨噬细胞，在转变过程中被诱导表达清道夫受体识别并快速摄取被氧化的低密度脂蛋白胆固醇成为泡沫细胞。进入内皮下的单核细胞、巨噬细胞分泌化学因子，如：TNFα、IL1β、IL2等并进一步诱导单核细胞合成IL8、MCP1 等。Mano等[1]对日本中年男性调查发现无论吸烟与否外周白细胞计数均可作为发生AMI的风险预测因子，外周血白细白计数在AMI患者中明显高于心绞痛[2]。

　　有研究发现，在白细胞缺失，运用抗炎药物干预等手段，均可缩小实验犬心肌梗死的面积[3，4]，这表明中性粒细胞介导的组织损伤在心肌梗死中有决定作用，外周白细胞计数与AMI并发症及病死率密切相关。Kyne等[5]研究显示AMI发病后2 h内外周血白细胞计数及中性粒细胞百分比增加是发病后前4 d发生心衰的独立预测因子。AMI后第1个12 h期间当中性粒细胞计数绝对值升高>7 500/mic/lit对心力衰竭发生有预测价值[6]，24 h内外周白细胞计数增高是住院患者30 d内死亡的强大而独立的预测因子[7]。对首次成功实施 PCI术后8个月左右的心肌梗死患者观察发现外周血单核细胞数量明显升高，对实现再灌注治疗后心肌梗死面积扩大和慢性缺血心肌衰竭有重要意义[8]。贾俊海等[9]发现大鼠心肌缺血再灌注后即刻和24 h缺血心肌中性粒细胞(PMN)浸润达(202±26)个/LP，Roberts等[10]观察大鼠心肌梗死2 d后心肌组织切片中，发现中性粒细胞浸润数目组间无差异，而单核细胞浸润计数组间有明显差异，也就是说AMI发生过程中，不同阶段白细胞浸润的种类也有所不同，早期中性粒细胞首先游出，48 h后以单核细胞浸润为主，这与中性粒细胞寿命短并可释放单核细胞趋化因子有关。

　　AMI后心肌缺血再灌注损伤(MIRI)机制涉及白细胞浸润活化，氧自由基释放，细胞内钙离子超载进而中性粒细胞穿越内皮。吴付轩等[11]发现，AMI后兔缺血再灌注心肌中中性粒细胞聚集在心肌缺血与坏死区，被激活的中性粒细胞脱颗粒，有伪足和空泡形成。有学者报道[12]中性粒细胞介导了心肌缺血再灌注过程中基质金属蛋白酶的释放和激活，特别是基质金属蛋白酶9(MMP9)和间质胶原酶(MMP8)。MMP8由中性粒细胞和巨噬细胞合成分泌又称中性白细胞胶原酶，MMP9主要源于中性粒细胞和巨噬细胞，两者在心室重塑过程中起关键作用。研究表明AMI早期(冠状动脉梗阻后10 min)MMP活化已经在心肌梗死缺血区间质开始了，心肌缺血后几分钟MMP9活化表达增强其来源为中性粒细胞，急性心肌缺血阶段中性粒细胞来源的MMP9增高，而慢性阶段巨噬细胞分泌作用更重要，因此中性粒细细胞在梗死后心肌组织浸润与心室重塑有关联[13-15]。

　　2 IL8与AMI

　　IL8是典型的炎性细胞趋化因子，在AMI炎症过程中起直接介导作用。IL8属CXC趋化因子家族它是一类多肽链中有4个丝氨酸残基，其中近N端2个丝氨酸被任意一个氨基酸残基分割故称为CXC。IL8相对分子量约8 kD，在LPS、IL1、TNFα等刺激下主要由单核巨噬细胞产生，成纤维细胞、上皮细胞、内皮细胞、中性粒细胞各种肿瘤细胞株也可分泌，根据细胞来源不同分别由77、79、72、69个氨基酸组成。白细胞产生的IL8成熟分子有72个氨基酸组成，内皮细胞源性IL8成熟分子为77个氨基酸组成。目前认为前炎症因子TNFα、IL1β等在炎症反应中的作用很大程度上是通过诱导IL8来介导完成，IL8的主要生物学活性是趋化并激活中性粒细胞，中性粒细胞表面可表达丰富的受体，当 IL8与受体结合后中性粒细胞发生形态学变化定向游走到反应部位并释放一系列生物活性物质。IL8不能被血清灭活，能在局部累积持续发挥作用，是目前对中性粒细胞趋化活性最强的细胞因子。IL8参与AMI的病生理过程是早期诊断AMI的参考指标之一。正常灌注的心肌中不表达IL8mRNA，缺血再灌注3～4 h后全心肌中可诱导IL8表达，且心肌缺血愈严重IL8 mRNA的量越多。免疫组化染色显示IL8出现于坏死区和存活心肌交界的炎症浸润带，以及同一区域的小静脉内，另有研究表明AMI患者早期[(4.47±1.5)h]血中IL8可测出并迅速达到高峰[(9.69±3.54)mol/L][14]。达到峰值时间及持续时间较其他心脏生物标志物升高时间早，浓度变化与对照组有显著差异。Kukielka等[16]观察在心肌缺血再灌注全心肌中IL8 mRNA表达更明显，在再灌注后3 h达峰值并保持高水平超过24 h。

　　临床研究表明AMI患者经溶栓治疗再通后4、6、8 h可测到明显升高的IL8，峰值出现时间较未溶栓组提前，且IL8峰值浓度高于未溶栓组所以IL8被认为具有判定AMI溶栓治疗是否再通的指标之一。AMI患者IL8升高与循环中CD133+祖细胞相关，具有促进血管生成改善心肌功能作用。Akasaka等[17]认为IL8阳性细胞高峰期在心肌坏死期，IL8来源于中性粒细胞，在心肌损伤严重性中IL8占决定性作用而非TNFα。AMI患者经PCI治疗后血清IL8高水平是心衰发生的预测因子[18]。

　　如前所述，IL8由于细胞来源不同有4种氨基酸组成形式，白细胞产生的成熟IL8有72个氨基酸分子，内皮细胞源性IL8有77个氨基酸分子组成，他们在AMI的病理过程中发挥着不同的作用，单核巨噬细胞群在IL1，TNFα刺激下迅速表达IL8mRNA，IL8可以改变中性粒细胞受体表达，上调补体受体1，β2整合素，白细胞黏附分子(mac1)，进一步诱导并活化中性粒细胞向内皮细胞迁移，对心肌发挥毒性作用，IL8还诱导PMN释放溶酶体激活花生四烯酸5脂氧化酶产生白三烯，破坏心肌细胞膜使血管通透性增加，组织水肿。IL8还可直接诱导心肌细胞内CA+2快速短暂升高直接损伤心肌。

　　实验研究报道，心脏释放IL8主要来源于血管内皮细胞，内皮源性IL8具有白细胞黏附抑制因子样活性[19]。Magimbrone 等[20]通过动物模型检测到激活的内皮细胞可以释放一种白细胞黏附抑制因子，并确认[ALAIL8]77在nmol浓度下，可以抑制中性粒细胞对白细胞因子激活的内皮细胞的黏附，从而起到保护作用。Hechtman等[21]在兔MIR模型中静脉注入人内皮细胞产生的[ALAIL8]77后5 min内，血循环中中性粒细胞明显减少，用CR15标记的PMN，在静脉注射(ECIL8)30～150 min后观察到炎症部位真皮内CR15标记的PMN聚集减少，这充分证明内皮源性IL8 通过抑制白细胞浸润发挥抗损伤作用，但有浓度依赖。

　　3 IL10与AMI

　　IL10最早是1989年Fiorentio从小鼠Th2细胞上清中发现的，是一种Th1细胞免疫抑制细胞因子，在调节Th细胞来源的细胞因子中起重要作用，因而早期被称为细胞因子合成抑制因子。IL10分子量为35～40 kD，其活性形式是非共价键连接的寡二聚体。人类IL10基因定位于1号染色体，编码一条由178个氨基酸组成的多肽链，其中包括18个氨基酸的信号肽，成熟的IL10由160个氨基酸组成人，IL10受体(IL10R)基因定位于第11号染色体上，只能与人IL10结合，主要针对T细胞、B细胞、NK细胞、单核/巨噬细胞和肥大细胞起抑制作用。目前发现有多种细胞能够合成IL10，其中主要由Th2类细胞、活化的B细胞、单核细胞巨噬细胞产生，Th1和Th0类细胞、肥大细胞、嗜酸性粒细胞、表皮细胞、角质细胞等也可产生，这些细胞一般表达水平比较低，在某些情况下或细胞受刺激后才出现高水平表达，另外某些肿瘤组织或细胞也能够表达高水平的IL10。

　　IL10是一种多细胞源性炎性抑制因子，在下调炎性反应中发挥重要作用。IL10能够抑制活化的T细胞产生细胞因子，特别是抑制Th1细胞产生IL2、IFN和LT等细胞因子从而抑制细胞免疫应答，IL10能抑制单核巨噬细胞表面MHC2类分子的表达，损害APC的抗原递呈能力，抑制NK细胞活性干扰NK细胞和巨噬细胞产生细胞因子，但可刺激B细胞分化增殖促进抗体生成，IL10在正常心肌中几乎没有表达，在急性心肌缺血时显著增高，对心肌有保护作用。Shibata 等[22]报道AMI患者循环中IL10含量显著增加，进一步研究表明在心肌缺血再灌注模型中IL10含量及IL10mRNA表达显著增加。IL10缺乏的动物心肌缺血再灌实验中中性粒细胞浸润增强，TNFα和ICAM1水平增加表现为实验动物心肌梗死的面积明显扩大。IL10对心肌保护作用机制主要有以下几个方面：(1)通过抑制活化的中性粒细胞嗜酸粒细胞产生促炎因子和趋化因子如：GMCSF，IL8 等发挥抗炎作用。(2)抑制单核细胞活性减少基质金属蛋白酶9，增强组织基质金属蛋白酶抑制剂(TIMP1)的作用，减轻心室重塑。(3)通过抑制INOS的合成与释放减少NO产生使PMN不能得到有效活化和趋化，减轻炎性反应，缓解缺血/再灌注损伤。然而Yip等[23]研究认为IL10对实施PCI的ST抬高型AMI患者30 d死亡率有预测价值，血浆IL10水平高的患者LVEF显著低水平，心源性休克发生率显著升高。

　　综上所述，AMI作为一种炎性损伤被广泛认同，白细胞特别是中性粒细胞和单核细胞在AMI的发生发展中贯穿始终，炎症细胞因子IL10和IL8以炎细胞为介质，在动态中调整平衡对AMI发展转归起作用，进一步研究促炎与抗炎之间的关系，将有助于我们从分子生物学水平更好地了解AMI免疫炎症机制，并为其免疫学治疗提供帮助。

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