张冰洲，李 保

动脉粥样硬化作为临床常见的慢性炎症性疾病之一，与肥胖、吸烟、高血压以及血脂异常等因素密切相关。现阶段动脉粥样硬化已成为临床中的一种多发病和常见病，会对人类的生命健康造成严重威胁。炎症反应学说虽然能全面和客观地解释动脉粥样硬化的发病过程，然而现阶段有关动脉粥样硬化的发病机制还并不清楚[1]。随着临床研究的逐渐深入，越来越多的研究显示，在动脉粥样硬化的发病过程中，炎症细胞程序性坏死的作用非常重要[2]。程序性坏死与多种炎症性疾病的发生、发展密切相关，受细胞内信号分子的调控[3-6]。有研究显示，通过对程序性坏死的信号通路和已知靶点进行调控，对于炎症性肠病、胰腺炎等炎症性疾病的防治较为有效，另外在晚期动脉粥样硬化中也证实存在程序性坏死，所以通过对细胞程序性坏死进行调控，能有效延缓动脉粥样硬化的发生与发展[7]。本研究主要分析了晚期动脉粥样硬化与程序性坏死的相互关系，希望能为防治动脉粥样硬化提供新的途径。

1 程序性坏死的作用机制

临床研究发现，在动脉粥样硬化的发生、发展过程中，存在一系列的细胞死亡形式，如坏死、凋亡以及自噬等[4]。自噬是指细胞内部分损坏的细胞器或者蛋白被自噬小泡所包裹，同时送入到溶酶体中更新和降解。凋亡是指经胞内基因及其相应产物的调控激活Caspase家族而发生主动死亡，胞膜出泡而形成凋亡小体、核固缩、断裂而形成大小不同的片段、细胞皱缩等则为凋亡形态学的典型特征，吞噬细胞在降解和吞噬凋亡细胞时，细胞膜完整性不会发生变化，不会将细胞内容物释放到胞外，不会导致炎症反应。有研究显示，坏死作为细胞被动死亡的过程之一，基因调控不会对其造成影响，细胞内三磷酸腺苷(ATP)炎症耗竭、细胞肿胀、细胞膜通透性增加则为坏死的形态学特征，进一步发生细胞溶解，导致显著的炎症反应[4]。而近年来的临床研究结果发现，程序性坏死作为一种细胞死亡方式，不同于坏死与凋亡，程序性坏死不存在凋亡的典型形态学特征，而是存在与坏死相似的形态学特征，如细胞膜通透性增高、线粒体功能障碍、细胞肿胀等，但是能调控该过程，而且近期临床研究结果显示，在动脉粥样硬化中也存在程序性坏死[8]。

通过对炎症性疾病程序性坏死进行深入研究发现，其途径主要是通过肿瘤坏死因子诱导，并和细胞表面的肿瘤坏死因子受体1(TNFR1)结合，受体相互作用蛋白激酶1(RIPK1)的C末端死亡结构域被激活，和TNFR1的胞内死亡域(death domain，DD)部分直接结合，或者经肿瘤坏死因子受体相关死亡结构域蛋白(TRADD)，和TNFR1间接结合，TRADD经肿瘤坏死因子受体相关因子2(TRAF2)，募集细胞凋亡抑制蛋白1和细胞凋亡抑制蛋白2(cIAP1/2)，与RIPK1形成复合体Ⅰ，从而参与各种促炎基因表达途径，如核因子κB(NF-κB)、细胞外信号调节蛋白激酶(ERK)、c-Jun氨基末端激酶(JNK)等[9]。当抑制复合体Ⅰ激活时，复合体Ⅰ、TRADD、RIPK1的其他组分则会转移到胞浆内，进而形成复合体Ⅱ-Fas相关死亡域蛋白(FADD)、Caspase-8、RIPK1、受体相互作用蛋白激酶3(RIPK3),并在各种条件下发生程序性坏死或者凋亡。FADD经C末端DD结构募集到复合体Ⅱ，N末端死亡效应结构域(DED)与procaspase-8的DED或(和)其无活性同系物转换酶抑制蛋白(cFLIP)结合，cFLIP能和FADD-RIPK1-Caspase-8复合物相结合，进而来对Caspase-8途径凋亡进行抑制，混合连接激酶结构域样蛋白(MLKL)和细胞表达RIPK3则会出现程序性坏死。如果RIPK1、cFLIP被抑制或者缺乏，则会导致Caspase-8同源二聚化，引起细胞凋亡[10]。

2 程序性坏死在晚期动脉粥样硬化中的作用

已有临床研究显示，在晚期动脉粥样硬化斑块中，程序性坏死的作用非常重要[7]，Ⅳ～Ⅵ型则为晚期动脉粥样硬化，而Ⅳ型则主要为脂质核心，其临床改变主要为动脉壁变形、内膜结构破坏、脂质聚集，Ⅴ型的临床改变主要为形成纤维帽，存在纤维结缔组织，斑块进入到管腔而导致管腔狭窄[11]。Ⅵ型时在Ⅳ型和Ⅴ型的前提下，发生血栓形成、出血等改变，为一种复合病变，常常因管壁破裂出血或管腔闭塞而导致一系列严重后果，如脑卒中、心肌梗死等。现阶段有关动脉粥样硬化的发病机制还并不明确。随着临床研究的深入发现，在晚期动脉粥样硬化的发生发展过程中，炎症细胞程序性坏死的作用非常重要。选择电镜对晚期动脉粥样硬化处进行观察，结果显示存在程序性坏死的典型形态学特征，和其他部位相比较，伴坏死核心的斑块中RIPK1/RIPK3表达量更高，结果表现动脉粥样硬化斑块为发生程序性坏死的主要区域，同时和坏死核心形成的关系较为密切[2]。有临床研究结果显示，基因表达分析结果表明，动脉粥样硬化斑块中的MLKL、RIPK3表达显著增加，和无症状病人相比较，短暂性脑缺血发作病人的MLKL、RIPK3基因表达显著增高；免疫组织化学发现，冠状动脉晚期斑块中的磷酸化MLKL(pMLKL)表达量显著增加，同时和斑块稳定性密切相关，结果显示不稳定性动脉粥样硬化斑块中存在程序性坏死通路激活[12]。需要注意的是，在研究程序性坏死时应对程序性坏死的诱导条件和细胞系遗传变异性加以关注和重视。

3 程序性坏死的特异性抑制剂

3.1 RIPK1特异性抑制剂 Necrosome的组成部位包括RIPK1和RIPK3，而在程序性坏死启动程序中，RIPK1和RIPK3的作用非常关键，由此可见，通过对RIPK进行抑制能对程序性坏死进行有效抑制[13]。RIPK1抑制剂能让RIPK1无活性结构保持稳定，进而来对程序性坏死进行抑制。按照化学结构的差异可以将RIPK1抑制剂分成necrostatin-1(Nec-1)、necrostatin-3(Nec-3)等，均属于RIPK1变构抑制剂。构效关系分析结果显示，Nec-1不会影响自噬和凋亡，能对程序性坏死进行特异性抑制；此外，Nec-1不会对正常细胞的周期分布、细胞膜完整性、线粒体膜电位、细胞增殖等生理学功能造成影响。但是因为Nec-1的活跃度较高，而特异性较低，所以Nec-1还处于临床前阶段，其作用主要是对细胞是否为程序性坏死进行确定。另外RIPK1也会参与NF-κB和ERK的通路激活，并不局限于程序性坏死通路，所以应谨慎使用RIPK1抑制剂。体外实验和体内实验结果均表明，necrostantin-1s(Nec-1s)的稳定性和活性更加理想，能对RIPK1进行特异性抑制，进而来对动脉粥样硬化的发生、发展进行阻止。

3.2 RIPK3抑制剂 近年来，小分子RIPK3活性抑制剂开始受到更多人的关注和重视。有临床研究发现，GSK′872、GSK′843、GSK′40能对RIPK3所依赖的程序性坏死进行有效抑制，和RIPK3相互作用，让Caspase-8被激活，不但能对程序性坏死进行抑制，而且还能导致细胞凋亡。当处于高浓度时，GSK′872、GSK′843能对肿瘤坏死因子(TNF)所诱导的程序性坏死进行抑制，促进Caspase-8活化，让TNF所诱导的RIPK1活性依赖凋亡。然而在处于高浓度时，GSK′40却无法导致RIPK1活性依赖凋亡，也无法对鼠源RIPK3进行抑制，进而对其临床应用造成限制[14]。

3.3 MLKL不可逆抑制剂 首先被报道的人MLKL抑制剂为Necrosulfonamide(NSA)[1]。NSA结合人MLKL的Cys86，进而形成共价键，对RIPK1-RIPK3-MLKL形成进行抑制，其下游不会形成程序性坏死效应物，然而因为小鼠MLKL86电位并不是人类的半胱氨酸，而是色氨酸，所以NSA对小鼠无效果。现阶段NSA的作用主要是确定MLKL为RIPK3的下游，在疾病程序性坏死中的作用非常关键，并未用于治疗动脉硬化模型。

4 小 结

晚期动脉粥样硬化与炎症细胞程序性坏死密切相关。对程序性坏死进行抑制，能对动脉粥样硬化的发生、发展进行阻止，同时也得到了临床研究证实，所以对程序性坏死的作用机制进行了解和明确，同时让调控方式的特异性提高，不仅能更好解释动脉粥样硬化的发病机制，而且也能为动脉粥样硬化的临床治疗和新型药物的研制提供指导。