杨永刚 王海丽 陈新华

(1长春中医药大学附属医院，吉林 长春 130021；2长春中医药大学)

Toll样受体家族(TLRs)表达于细胞膜上，可通过先天性免疫和获得性免疫系统识别微生物。TLRs和先天性免疫系统在心脑血管疾病的发生和发展中起决定性作用。本文主要对 Toll样受体与心脑血管疾病相关性进行了总结。

1 Toll样受体(TLRs)

1.1TLRs简述 TLRs首次被发现在果蝇中，TLRs是由胞外区、跨膜区和胞内区组成的Ⅰ型跨膜结构蛋白，是一类介导炎症和先天性免疫的受体，既可识别外源性病原相关模式分子(PAMPs)，又可识别内源性相关模式分子(DAMPs),与活化信号转导有着密不可分的关联。TLRs像是构架起的桥梁，联系着天然免疫与获得性免疫。在哺乳动物体内有12个TLRs,分别为TLR1～12,是结构相似的家族。人体可表达10个TLRs(TLR1～10)〔1,2〕。TLRs广泛分布在巨噬细胞、树突细胞等免疫细胞中，另外，还存在于像心肌细胞这样的组织细胞中。在机体对抗病原微生物的防御中，TLRs被视为病原微生物需要突破的第一道屏障。

1.2TLRs的信号转导途径 TLRs与内源性受体结合后，需要依赖2个最主要信号转导通路，一是依赖髓样分化因子(MyD)88途径(TLR3除外)，二是依赖β干扰素TIR结构域衔接蛋白(TRIF)途径〔3〕。MyD88是常见的接头分子，它可以激活炎症反应。脂多糖(LPS)与共刺激分子CD14和髓样分化蛋白(MD)-2结合，将其呈递给TLR4，导致同源二聚化和装配含有TLR结构域的对接平台，其与分选和信号转导接头蛋白相互作用。TLR通过MyD88从细胞表面发出信号，导致白细胞介素-1受体相关激酶(IRAK)激酶的募集和激活及下游衔接子，激酶的参与和促炎细胞因子和趋化因子的诱导。在易位至内体腔室后，TLR4与TRIF相关接头分子(TRAM)和TRIF结合，参与肿瘤坏死因子受体相关因子(TRAF)-3，并激活TANK结合蛋白激酶(TBK)-1和IκB激酶(IKK)-1激酶，导致干扰素调节因子(IRF)3的磷酸化、活化和易位。 通过使用核糖体失活蛋白基因(RIP)-1和TRAF6，该途径也导致丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)和核因子(NF)-κB的延迟激活。 NF-κB和干扰素调节因子(IRF)-3与干扰素(IFN)-β启动子结合，导致Ⅰ型IFN和Ⅰ型IFN依赖性基因的表达〔4〕。

2 TLRs与心脑血管疾病的关系

2.1TLRs与高血压的关系 高血压属于慢性血管性疾病，可加速动脉粥样硬化(AS)发生、也可加速它的恶化，其对心、脑、肝、肾皆有影响，甚至还可能会引起心肌梗死、脑卒中等。炎症影响所有的心血管疾病发生、发展的过程〔5〕。而高血压是较低浓度的炎症性疾病。TLRs是异常炎症的介导。高血压发病机制中TLRs最为明确的是TLR4。这可能来自已知TLR4和血管紧张素Ⅱ之间的关联，其中一些已列为DAMP〔6，7〕。张世魁等〔8〕研究表明高血压和高血压肾病患者的外周血单核细胞中TLR4浓度明显升高，提示TLR4与高血压及高血压肾脏损害的发病过程有着密切的关系。Eisslar等〔9〕研究发现用NG-硝基-左旋精氨酸甲酯诱导WKY大鼠，产生高血压后，其心脏组织中TLR4表达明显升高。陈思等〔10〕证明TLR4介导的炎性反应会导致高血压的发生及发展。吕宏娟等〔11〕认为TLR2参与血管紧张素Ⅱ诱导的高血压小鼠心肌纤维化过程。TLR5尚未直接与高血压相联系，但它与代谢综合征有关。最近，TLR9是脱颖而出的高血压和血压的调节因素。不仅在自发性高血压大鼠中，也可在其脾细胞发现有TLR9的活化，TLR9也可起到抑制自发性高血压(SHR)的作用，使其血压降低〔12〕。有研究显示，诱导妊娠高血压大鼠模型，经由TLR9的mtDNA会促进先兆子痫的发生〔13〕。

综上所述，TLRs的激活或预处理是可以对血压起到有益作用的。TLRs在高血压治疗中的价值尚待探索。

2.2TLRs与AS的关系 在AS中，炎症和先天性免疫反应起着至关重要的作用，其中TLR2和TLR4最为重要。TLR2对AS的有益之处是在AS载脂蛋白(Apo)E和低密度脂蛋白胆固醇受体缺陷小鼠的两种物模型中被发现的。此外TLR2的活化促使巨噬细胞脂质积聚，并可使内皮细胞的炎症反应发生〔12〕。Michelsen等〔13〕研究发现，对比敲小鼠除TLR4/ApoE后和小鼠只敲除ApoE，小鼠敲除ApoE发生AS的比率要大。TLR4在粥样斑块组织显著表达，尤其是在脂质丰富、巨噬细胞浸润的部位，并与巨噬细胞共表达〔14〕。炎症反应使AS的形成加快了速度，也会破坏斑块或使斑块移动，从而导致血栓。马克娟等〔15〕研究表明，TLR4通过上调肿瘤坏死因子(TNF)-α的表达促进AS斑块炎症放入活化。TLR3对AS的不稳定性有着至关重要的作用，有一些是通过激活巨噬细胞基质金属蛋白酶-2、9的活性〔16〕。胞内TLR7的贡献是对血管重塑和泡沫细胞聚集〔17〕。也有研究表明，在体内TLR9的活化刺激cDC产生白细胞介素(IL)-10,可以反过来抑制pDC表达TNF-α〔18〕。TLR9在AS中，具有双向作用，可促进斑块的形成加速AS发展，也可缓解AS，起到保护机体的作用。搜集了大量的文献进行比对后发现，关于描述TLRs与AS的关系，有害的文献要多于有益的，尤其是关于对TLR2和TLR4的文献。尽管文献相对较少，TLRs对AS也有着积极的一面。例如，高胆固醇血症引起的动脉损伤后TLR3会对其起到保护作用〔19〕，这种保护作用可能是由于TLR3能够诱导细胞保护和抗炎蛋白、丛生蛋白和ApoJ的表达〔20〕。目前机制有待考察。TLR7通过MyD88依赖信号识别途径诱导巨噬细胞自噬，是清除内部病原体的自我保护机制〔21〕。在ApoE小鼠AS中，TLR9对其起到保护作用，也是有据可依的。总之，对于PAMP和DAMP的不适当或过度炎症引发并促进AS的发病机制，TLRs参与其中。TLRs的激活介质导致AS的机制包括血管细胞的功能障碍、招募巨噬细胞和血管损伤部位的其他免疫细胞，以促进泡沫细胞的形成及导致斑块不稳定。研究发现TLRs有抗AS的效果〔19～21〕。平衡利弊，扩大TLRs在AS中起到保护作用的优势，以TLRs为靶点，寻找治疗AS的突破口，将是我们接下来奋斗的目标。

2.3TLRs与脑卒中及脑血管损伤中的关系 脑卒中有着非常高的致残率和致死率。炎症也会参与到脑缺血损伤中，因此TLRs在脑缺血的发生、发展中的作用具有很高的研究价值，如TLR2、TLR3、TLR4、TLR7、TLR9。TLRs在神经元、星形胶质细胞、小胶质细胞和内皮细胞等脑组织中表达，且其均以不同方式对神经炎症产生反应〔22〕。脑出血后TLRs被激活，然后大量的促炎细胞因子和黏附因子表达，最终导致炎症，亦可加重脑卒中引起的脑损伤。在神经元和星形胶质细胞中表达的主要是TLR2。它参与脑出血炎症反应，从而加重脑出血及缺血性脑损伤〔23〕。此外，神经元和损伤相关小胶质细胞中TLR2表达的增加是由缺血导致的。在临床上来看，如与野生型对照组比较，低浓度TLR2脑卒中小鼠致使的脑损伤和神经功能缺陷明显减少〔24〕。在脑组织长期出血前对其进行短时间的缺血处理称为缺血预处理。而其会对缺血再灌注损伤产生耐受〔25〕。预处理与TLR2配体保护缺血再灌注损伤大脑，可能通过TLR2、PI3K、蛋白激酶B依赖机制保护缺血再灌注损伤大脑〔26〕。脑出血炎症反应由TLR4和下游NF信号通路介导，不仅致使脑出血，还会扩大脑梗死的面积，从而加速了缺血再灌注损伤大脑〔27〕。TLR4缺陷小鼠与野生型对照组比较，其优势在于较少的预处理诱导的神经保护作用。这种神经保护作用可能归因于TLR4通过促进成神经细胞迁移和增加新神经细胞的数量来促进脑卒中后神经发生的能力〔28〕。相比于AS和高血压的文献，有着类似的发现，研究TLR5与脑卒中和脑血管损伤关系的文献少之又少。但王伟等〔29〕发现，患者的TLR5基因mRNA表达水平在脑卒中瘀阻证、气瘀血瘀证中明显要比对照组高，说明TLR5基因mRNA表达与以上两种证型的脑卒中有关。同样的，古联等〔30〕发现TLR7基因rs2897827多态性与女性脑卒中风痰瘀阻证明显相关〔31〕。TLR7基因可识别病原体关联的分子模式而诱发炎症反应。TLR8基因rs3764880多态性与男性脑卒中风痰瘀阻证易感性有关。TLR7和TLR8的多表达与炎症相关，也与急性缺血性脑卒中患者的不良预后有关。最后，TLR9促进了缺血性脑损伤，TLR9表达显示主要在小胶质细胞中发生明显的动态变化〔32〕。另一方面，TLR9激活通过增加血清TNF-α和激活PI3K/蛋白激酶B依赖性信号传导来诱导缺血性损伤的神经保护作用〔33〕。总的来说，这些数据表明TLRs在脑卒中和脑血管损伤中具有双重功能。虽然TLRs对神经炎症和缺血性脑损伤后立即产生显著影响，但其信号传导的受控调节可能预先处理脑卒中风险的个体，并可能改善临床结果，未来的研究需要调查TLR靶向治疗的最佳剂量和时间过程。

3 展 望

尽管大量文献表明，心脑血管疾病与TLRs密不可分，然而，TLRs信号传导影响血管组织功能的确切机制仍然未知。积累的数据显示TLRs和先天性免疫系统在心脑血管疾病的发生和发展中起决定性作用，为靶向TLRs和先天免疫系统可能是这些疾病的新治疗目标提供了可能性。 TLR抑制剂和激动剂已在哮喘、癌症和自身免疫性疾病等疾病的临床试验中，但是他们在心脑血管疾病背景下的研究尚处于起步阶段，仍需要探究。