陆国平 上海交通大学医学院附属瑞金医院
众所周知，不稳定斑块形成及破裂是动脉粥样硬化（AS）性疾病发病以及急性心血管事件发生的重要机制。既往很长一段时期内，学者们对斑块进展不同阶段各种炎症细胞及炎症因子的作用投入了极大的研究热情，证实炎症在不稳定斑块形成和破裂的进程中发挥重要作用。晚近的研究有了新的发现：2009年以来Abela GS等的研究显示，在因ACS死亡患者的冠状动脉破裂斑块内发现大量胆固醇结晶，刺破纤维帽；并证实他汀可抑制或消融胆固醇结晶。由此引发了对斑块破裂以及通过干预达到稳定、逆转斑块的机制的全新探索。
胆固醇结晶促进早期炎症、不稳定斑块形成及斑块破裂
胆固醇结晶刺破纤维帽，导致斑块破裂
2009年Abela GS首先在人体样本中观察到胆固醇结晶刺破纤维帽的现象。对获取自19例死于急性冠状动脉综合征（ACS）和12例死于非ACS患者（既往无心血管疾病史的患者）死亡24 h内的冠状动脉标本进行光学显微镜和扫描电镜检查。结果表明，所有ACS患者均发现有胆固醇结晶刺破纤维帽，而非ACS患者的标本均无此发现（表1）。进一步分析表明，胆固醇结晶含量是发生血栓和临床症状的独立危险因素（图1）。
胆固醇结晶存在于早期AS病变，并促进炎症
既往受检测技术限制，在制备标本过程中胆固醇结晶溶解，只在AS晚期病变中检测到胆固醇结晶裂隙，因此，胆固醇结晶被认为是AS病变的晚期改变。Duewell P 等发表于2010年NATURE杂志的研究结果彻底颠覆了这一概念。
Duewell P的研究发现，在AS早期病变中即已出现胆固醇结晶；且胆固醇结晶通过诱发溶酶体损伤而激活NLRP3炎性体，而后者在动物实验中被证实介导了胆固醇结晶诱发的腹膜炎和动脉粥样硬化。这些结果表明，胆固醇结晶不只是成熟AS病变的标志，更可能是AS的重要促进因子，其在动脉或其他部位的沉积是炎症的早期促进、而非晚期促进因素。
可见，胆固醇结晶在AS病变早期即已形成，并诱发局部炎症，促进大脂质核心形成，促使斑块进展和不稳定斑块形成。体外实验和人体标本均观察到胆固醇结晶刺破纤维帽，导致斑块破裂。这些发现证实了胆固醇结晶在AS病变进展中的重要作用。
他汀抑制/消融胆固醇结晶
他汀消融胆固醇结晶，防止斑块破裂
Abela GS等在前述研究的基础上进行了更深入的探索，首先进行体外实验证实了他汀可消融胆固醇结晶。将纯净胆固醇粉2g溶于37°C玉米油，分别加入或不加入他汀（普伐他汀、辛伐他汀或阿托伐他汀，10~90 mg），观察胆固醇结晶后的体积变化。结果显示，他汀能够抑制胆固醇结晶形成和体积增长，无他汀组体积增加1.6 cm3，他汀组基本无增加（+0.1 cm3）；且该效应呈剂量依赖性，阿托伐他汀更强效抑制胆固醇结晶体积增长（图2）。研究还发现：需要更大剂量的他汀或改进给药方式才能达到足够浓度进入大脂质核心，从而抑制胆固醇结晶的形成及由此诱发的斑块破裂。这可能是临床研究中大剂量他汀更多获益的一种解释。
同时，扫描电镜观察证实，他汀可溶解胆固醇结晶结构，使结晶弯曲、侵蚀、分割及融合，结晶尖条状结构和锋利的边缘消失（图3），从而防止结晶刺破纤维膜（帽），防止斑块破裂。
该研究同期获取来自AMI死亡患者冠状动脉以及相应血管手术患者（部分术前已服用他汀）的颈动脉、股动脉的共65个斑块样本，每个斑块一分为二，分别置于缓冲液或缓冲液+他汀孵育48 h，以扫描电镜观察结晶结构变化。结果显示，术前服用他汀或体外他汀处理使斑块内结晶数量显著减少（表2）；扫描电镜所见与体外实验观察结果一致，对照组斑块内的胆固醇结晶尖锐并刺破内膜，而术前已服他汀组或与他汀孵育组的斑块内或其表面的结晶溶解变薄、部分弯倒，或形成水珠样或融合。
他汀消融胆固醇结晶机制探讨
Mason RP等进行的初步探索，提示阿托伐他汀的活性代谢产物通过抗氧化机制抑制细胞膜磷脂双分子层的胆固醇区域形成，是其抑制/消融胆固醇结晶的主要机制。
既往研究表明，斑块内的胆固醇结晶由细胞膜磷脂双分子层的胆固醇区域进展而来，而高脂血症和氧化应激可加速这一进程。Mason RP等取小鼠血管平滑肌细胞暴露于脂质过氧化物，使用小角度X线衍射测定膜磷脂双分子层的宽度的变化，证实随着暴露时间延长，细胞膜磷脂双分子层的胆固醇区域形成并加重。进一步实施他汀干预实验（普伐他汀、瑞舒伐他汀、阿托伐他汀）表明，只有阿托伐他汀活化的o-羟基代谢产物（ATM）阻断了细胞膜磷脂双分子层胆固醇区域的形成。ATM的这一效应归因于其定位在膜烃内芯的苯氧基团相关的供电子和质子稳定机制。ATM以剂量依赖性方式抑制人类LDL和磷脂囊泡的过氧化反应，这种作用有别于其他他汀类药物。这些发现提示，阿托伐他汀活性代谢产物（ATM）通过强效的抗氧化机制作用于细胞膜磷脂双分子层结构，抑制胆固醇结晶的形成。
小 结
Abela GS等的系列研究表明，胆固醇结晶并非晚期AS病变的标志，而是炎症早期促发因素，易于刺破纤维帽导致斑块破裂；他汀可有效消融结晶，防止斑块破裂，从新的视角揭示了他汀稳定逆转斑块、降低心血管事件风险的可能机制。Mason RP等的实验研究初步提示，阿托伐他汀的活性代谢产物通过抗氧化机制可抑制细胞膜磷脂双分子层的胆固醇区域形成，这可能是其抑制/消融胆固醇结晶的主要机制。