动脉粥样硬化是冠心病、脑卒中和外周血管疾病的共同病理基础。长期以来,高胆固醇血症被认为是始动因素,但现代研究越来越强调慢性炎症在斑块进展中的关键作用。血管壁受到血流动力学和代谢因素刺激后,内皮细胞被激活,表达黏附分子,招募单核细胞进入内膜并分化为巨噬细胞。巨噬细胞吞噬脂质形成泡沫细胞,构成早期脂纹病变。
随着病变发展,斑块内出现坏死核心、钙化、新生血管和纤维帽结构。斑块是否稳定,取决于纤维帽厚度、炎症细胞数量、基质降解酶活性和细胞死亡方式。过去人们较多关注凋亡和自噬,近年细胞焦亡被认为是推动动脉粥样硬化炎症放大的重要机制。
细胞焦亡由炎症小体通路启动。在动脉粥样硬化斑块中,胆固醇结晶、氧化低密度脂蛋白、游离脂肪酸和活性氧等均可作为危险信号,激活 NLRP3 炎症小体。炎症小体组装后招募并激活 caspase‑1,后者一方面切割 IL‑1β 和 IL‑18 前体,使其成为成熟炎症因子;另一方面切割 GSDMD 蛋白,产生具有膜穿孔能力的 N 端片段。
GSDMD‑N 端在细胞膜上聚合形成孔洞,导致细胞渗透压失衡、细胞膜破裂和胞内容物释放。巨噬细胞是斑块中最易发生焦亡的细胞类型。焦亡发生后,大量促炎因子、损伤相关分子模式和脂质碎片被释放,进一步招募白细胞,激活内皮细胞和平滑肌细胞,形成炎症放大环路。

焦亡还与斑块坏死核心扩展密切相关。斑块内死亡细胞若不能被及时清除,会形成继发性坏死,释放游离胆固醇和脂质,促进坏死核心扩大。坏死核心越大,斑块越容易出现破裂和血栓形成。临床研究发现,动脉粥样硬化斑块中 GSDMD、caspase‑1 和 IL‑1β 表达水平与斑块不稳定指标显著相关。
除巨噬细胞外,血管内皮细胞和血管平滑肌细胞也可发生焦亡。内皮细胞焦亡会破坏血管屏障功能,增加通透性,促进脂质和炎症成分进入内膜;平滑肌细胞焦亡则可能影响纤维帽完整性,使斑块更易破裂。
针对焦亡通路的干预策略具有潜在临床价值。抑制 NLRP3 炎症小体、阻断 caspase‑1 活性或中和 GSDMD 介导的膜穿孔,均可减少炎症因子释放和斑块进展。但焦亡并非完全有害,适度焦亡可能参与清除危险成分和维持组织稳态。因此,治疗干预需要在抑制过度炎症和保留宿主防御之间取得平衡。
总体而言,细胞焦亡是连接脂质代谢、慢性炎症和斑块不稳定的重要病理机制。深入理解焦亡在动脉粥样硬化中的作用,有望为心血管炎症相关疾病提供新的治疗靶点。