颗粒酶-K对高血压调控作用的研究进展

Research Progress on the Regulatory Role of Granzyme-K in Hypertension

摘要: 高血压是严重威胁人类健康的重大疾病，既往研究主要关注于RAS激活、交感增强及血管平滑肌细胞(VSMC)功能异常。最近研究表明，在高血压发生发展过程中，机体免疫系统的异常激活及慢性炎症反应是导致高血压发生发展的关键因素。其介导的CD8 < sup > + < /sup > T细胞活化、血管内皮损伤及免疫衰老进程，可能通过重塑血管微环境、激活炎症信号网络参与高血压的发生发展。尽管现有文献尚未直接探讨GZMK与高血压的关联，但基于GZMK在炎症组织浸润、血管内皮损伤及衰老免疫中的核心作用，深入剖析其潜在的调控路径将为高血压的精准治疗提供新靶点。

Abstract: Hypertension is a major disease that seriously threatens human health. Previous studies have mainly focused on RAS activation, sympathetic hyperactivity, and abnormal functions of vascular smooth muscle cells (VSMCs). Recent studies have shown that abnormal activation of the body’s immune system and chronic inflammatory responses are key factors contributing to the occurrence and development of hypertension. The mediated CD8 < sup > + < /sup > T cell activation, vascular endothelial injury, and immunosenescence process may be involved in the occurrence and development of hypertension by remodeling the vascular microenvironment and activating the inflammatory signaling network. Although existing literature has not directly explored the association between GZMK and hypertension, based on the core role of GZMK in inflammatory tissue infiltration, vascular endothelial injury, and aging immunity, in-depth analysis of its potential regulatory pathways will provide new targets for the precise treatment of hypertension.

1. 引言

对于世界范围内的高血压流行情况，一些学者对2000~2010年间所有人群进行了系统性的回顾。研究发现，世界范围内高血压的患病率由2000年的26.4%增加至2010年的31.1%，10年间增加了5%左右，男女比例呈递增趋势。2019年，中国伦敦帝国学院(Imperial College London)与世界卫生组织(WHO)联合发布了《世界范围内高血压疫情发展趋势》(Global Trends Report)，结果表明，30年来，我国30~79岁人群数量已经从6000万增长至3.1亿，其中以中国为代表的高血压发病率呈逐年递增趋势。随着血压的升高、高血压病程的延长，以及其他心血管疾病的高危因素的增加，病人的多种心血管疾病的发病率也相应增加。针对这些可改变的风险因素，提前干预高血压患者，将血压控制在一个理想状态，减少内皮细胞损伤，预防肺动脉高压、动脉粥样硬化、冠心病、心肌梗死等心血管病变的发生发展，改善并提高患者的生活质量[1]。目前对高血压的防治仅限于对肾素–血管紧张素–醛固酮系统(RAAS)和交感神经系统(SNS)的抑制，以及RAAS的抑制作用。尽管已经在临床上成熟应用，但是高血压的预防和控制仍然是世界性难题，约1/3的患者即使进行了最佳治疗，也无法达到降压目标。此外，和血压正常的人群相比，即使在使用现有降压药控制血压达标的高血压患者，仍然存在较高的心血管风险。显然，高血压中存在尚未发现的详实、清晰的高血压发病重要机制，近50年都没有发现新的高血压干预靶点，血管紧张素II (AngII)部分通过激活先天性和适应性免疫来诱发血管损伤。本研究就免疫细胞在高血压发病机制中的作用研究进行综述[2]。

GZMK编码颗粒酶K，一种促炎性颗粒酶，是颗粒酶家族成员，具有促炎功能，也是免疫功能衰竭的标志物。近年来，研究表明，GZMK是免疫衰老的关键分子，与免疫衰竭密切相关，GZMK可以促进成纤维细胞分泌IL-6等衰老相关分泌表型，促进血管重构和硬化。此外，GZMK作为一种分泌分子能够损害血管内皮的结构，加重血管损伤。GZMK也可以在细胞外环境中发现，在那里它们将发挥类似的调节功能，肾脏内AQP1 + KIM1+近端小管和CD68+ GrzB+巨噬细胞可以反映肾脏损伤程度，CD8+ TRM数量可能反映疾病活动度[3]。在健康个体中，血清GZMK水平较低或检测不到，而在某些炎症条件下，可溶性GZMK水平在循环中显著升高。大量令人信服的研究表明，GZMK可能在心血管损伤和组织重塑中发挥独特且有影响力的作用，我们前期研究发现GZMK在心肌缺血再灌注(I/R)损伤中的表达升高。但是目前国内外对GZMK在高血压中的表达调控作用掌握甚少，其在高血压中的作用尚不知道，但是其参与免疫调节、影响内皮和成纤维细胞功能，很可能是影响血压调控的重要分子。

现如今，高血压疾病的治疗仍局限在限制肾素–血管紧张素–醛固酮系统(RAAS)、交感神经系统(SNS)，包括RAAS系统抑制剂等。尽管治疗高血压的相关药物已经在临床上成熟应用，但是高血压的预防和控制仍然是世界性难题，约1/3的患者即使进行了最佳治疗，也无法达到降压目标。分析对心肌细胞–心肌成纤维细胞–巨噬细胞网络的影响，从单细胞角度深入揭示作用机制，并从多细胞交互角度整体阐释其作用机制，为精准干预高血压性心脏病提供新思路[4]。

2. GZMK介导血管内皮功能障碍下驱动的免疫炎症网络

2.1. 内皮屏障破坏与血流动力学紊乱

GZMK可通过切割内皮紧密连接蛋白ZO-1和claudin-5，显著增加微血管通透性。这一机制在高血压血管病变中具有重要的类比意义：血管内皮屏障完整性受损可导致血浆成分外渗、血管壁水肿，进而激活局部肾素–血管紧张素系统，促进血管平滑肌细胞增殖和血管重构。体外研究显示，GZMK处理的人脐静脉内皮细胞(HUVECs)表现出VEGF异常释放和eNOS活性抑制，这两种效应均与高血压时的内皮功能障碍直接相关——VEGF失衡可破坏血管舒缩功能，而eNOS活性降低导致NO生成减少，削弱血管舒张能力[5]。

2.2. 血管炎症与氧化应激的交互作用

前期研究发现，慢性牙周炎患者外周血T细胞(Treg)高表达IFN-γ、TNF-α等炎性因子，但具体机制尚不清楚。这些细胞因子在高血压中的作用是：激活NADPH氧化酶：促进血管壁活性氧(ROS)生成，氧化修饰NO使其失活，形成“氧化应激–内皮功能障碍”恶性循环，促进VSMCs表型转化：促进VSMCs由收缩型向合生型转化，分泌ECM，加重血管壁硬化。未来通过单细胞组学以及空间转录组学针对高血压相关的血管、心脏、肾脏及中枢组织的分析，有助于我们更好地理解相关组织免疫微环境的调控网络[6]；增强交感神经敏感性：通过作用于血管壁感觉神经末梢，上调β肾上腺素能受体表达，放大血压升高信号。T细胞作为获得性免疫系统重要的工作细胞，在高血压的发病中扮演着重要角色[7]。值得注意的是，高血压时常见的血管外膜炎症浸润与GZMK < sup > + < /sup > 细胞的组织趋化特性高度吻合，提示该细胞亚群可能作为“炎症–血压”调控轴的关键介质。

2.3. 固有免疫识别的分子机制与信号转导

国外学者在固有免疫感知高血压相关危险信号的机制研究中取得了里程碑式进展。有研究发现，树突状细胞中存在盐敏感感受器–血清和糖皮质激素诱导激酶1，细胞外Na⁺浓度升高，可以激活血清和糖皮质激素诱导激酶1，介导ENaC的表达增多，促进Na⁺进入树突状细胞，从而导致SSH发展[8]，该研究首次确立了TLR4作为血压调控免疫检查点的重要地位。NLRP3炎症小体在高血压肾损伤中扮演关键角色，该复合物通过感知肾小管上皮细胞内钾离子外流，促进IL-1β和IL-18的成熟与释放，加剧肾脏炎症与纤维化，而NLRP3特异性抑制剂MCC950可显著改善高血压模型的肾功能，增加的ROS和炎症信号在高血压的发展中参与了外泌体介导的内皮功能和行为改变。CExo通过内皮依赖的方式增加了SHRs的皮肤微血管灌注[9]。巨噬细胞极化表型的动态调控是近年国外研究的热点，单细胞测序技术，在高血压小鼠主动脉中鉴定出M1-like和M2-like巨噬细胞亚群，前期研究表明，M1型巨噬细胞可通过分泌TNF-α和IL-10发挥抗炎作用，两者之间的失衡直接影响血压和血管重塑[10]。更具创新性的是，该团队发现血管内皮细胞分泌的血管生成素-2 (Ang-2)可作为“极化开关”，通过Ang-2/Tie2信号诱导巨噬细胞向M1型极化，这一发现为干预巨噬细胞表型提供了新靶点[11]。

2.4. 适应性免疫细胞亚群的精准调控网络

Th1/Th17细胞与Treg细胞的平衡失调被认为是高血压适应性免疫机制的核心[12]。许多大型临床研究显示，高血压患者外周血Th17细胞比例及IL-17水平与血压呈正相关，且与颈动脉内膜中层厚度(IMT)显著相关，提示Th17细胞可能参与高血压血管重塑的全过程。在动物实验中证实，IL-17可通过激活血管平滑肌细胞的MAPK信号通路，促进细胞增殖和迁移，而中和IL-17抗体可显著减轻AngⅡ诱导的血管重构，发现免疫炎性反应在高血压前期及其靶器官损害的发生发展中起重要作用，对高血压前期导致的心、肾等靶器官损害有保护作用[13]。与之相对，高血压患者Treg细胞数量减少且功能缺陷，其分泌TGF-β的能力下降，导致对效应T细胞的抑制作用减弱，而过继转移Treg细胞可通过抑制肾脏炎症改善高血压模型的血压控制。

调节性B细胞(Breg)在高血压中的作用逐渐被揭示[14]。高血压小鼠脾脏Breg细胞数量减少，其分泌IL-10的能力下降，导致对Th1细胞的抑制作用减弱，而输注IL-10 + Breg细胞可显著降低血压并改善心脏功能，自然杀伤T细胞通过IL-10拮抗高血压心肌重塑[15]。研究发现，Breg细胞可通过分泌外泌体miR-155抑制巨噬细胞的TLR4信号，固有免疫是生物体在长期种系发育和进化过程中逐渐建立起来的一系列防御功能，是机体防御的第一道防线，免疫机制在人类高血压病理过程中的研究还需要做大量的工作，需要大量的基础研究以及临床试验去阐明[16]，这一非细胞依赖的免疫调节机制为高血压的生物治疗提供了新思路。

2.5. PVAT代谢–免疫轴的国际研究前沿

国外学者对PVAT的免疫代谢调控机制进行了更深入的探索，而抑制免疫系统活化或上调TREG等具有负调节作用的免疫细胞的表达均可以改善血压水平和改善靶器官损害，从而在目前常规的治疗措施以外，为将来从免疫方面入手治疗高血压提供了可能[17]。高血压状态下PVAT中的脂肪细胞脂解增加，游离脂肪酸通过PPARγ信号抑制脂联素表达，我们前期研究发现，外源性添加Adiponectin (Adiponectin, Adiponectin)可以通过活化AMPK来保护血管内皮功能，GZMK+效应T细胞代表了GBM微环境中的一个重要T细胞子集，可能具有潜在的治疗意义[18]。PVAT中的肥大细胞，发现其激活后释放的类胰蛋白酶可降解血管周围基质中的弹性蛋白，破坏血管壁结构完整性，而肥大细胞稳定剂色甘酸钠可显著改善高血压模型的血管顺应性。激活的Taa细胞是GZMK的主要来源，它增强了非免疫细胞的炎症功能。在人类中，与小鼠Taa细胞共享转录和表观遗传特征的循环GZMK+ CD8+ T细胞群的比例在健康衰老期间增加[19]。最新研究表明，PVAT中的γδT细胞可通过识别脂质抗原调节局部免疫微环境[19]。高血压小鼠PVAT中的Vγ4 + γδT细胞数量增加，其通过分泌IL-17促进血管炎症，而敲除Vγ4基因可显著降低血压并减轻血管重塑[20]。PVAT中的脂质抗原呈递细胞(LAPCs)可通过CD1d分子提呈氧化磷脂给γδT细胞，这一脂质抗原识别机制为靶向γδT细胞的高血压治疗提供了理论基础[21]。

3. 靶向GZMK的高血压治疗策略：从理论到临床的转化挑战

在临床转化方面，国外学者已开展针对免疫靶点的高血压治疗探索。抗TNF-α单克隆抗体Ⅱ期临床试验显示，该药物可显著降低难治性高血压患者的血压水平，并改善血管内皮功能，尤其对合并慢性炎症的患者效果更佳，CAFs上的Gal-9诱导CD8+ T细胞功能障碍，并降低了肿瘤浸润TCF1 + CD8+ T细胞的比例。总体而言，MHC-IhiGal-9 + CAFs的鉴定促进了对CAFs在癌症免疫逃避中的确切作用的理解，并为HNSCC更有效的免疫疗法铺平了道路[22]。JAK抑制剂托法替布可通过抑制JAK-STAT信号通路，减少Th17细胞分化，在高血压小鼠模型中表现出良好的降压效果，且对血糖、血脂代谢无明显影响，这一发现为JAK-STAT通路作为高血压免疫治疗靶点提供了依据，在这里，我们证明了GZMK可以通过切割C2和C4来激活补体级联反应。新生的C4b和C2a片段形成裂解C3的C3转化酶，允许进一步组装裂解C5的C5转化酶。由此产生的转化酶触发补体级联反应中的每一个重大事件，产生过敏毒素类C3a和C5a、调理素C4b和C3b以及膜攻击复合物[23]。

4. 总结与展望：构建GZMK-高血压研究的跨学科框架

总之，在高血压的发病过程中，免疫调节机制的研究已经取得了重要的进展。国内研究侧重免疫细胞动态变化、PVAT免疫微环境及传统医学干预机制，为高血压的早期防治提供了新思路；国外研究则在固有免疫信号通路、适应性免疫细胞亚群精准调控及临床转化方面取得突破，推动了免疫靶向治疗的发展。

但目前尚有几个问题有待解决：① 血管内皮细胞和平滑肌细胞等非免疫细胞间的相互作用关系尚不清楚。② 不同高血压亚型(如盐敏感性高血压、妊娠高血压)的免疫机制异质性有待深入研究；③ 免疫靶向治疗的特异性与安全性仍需大规模临床验证[24]。

本课题将：① 应用单细胞测序等技术，对高血压病人的区域免疫细胞进行检测，明确其主要亚群。② 通过基因芯片和蛋白组学等技术，探讨高血压的发病机制。③ 探索免疫代谢通路(如mTOR、AMPK)在血压调控中的作用，寻找新的药物靶点；④ 开展多中心、长周期的免疫调节治疗临床试验，推动基础研究向临床实践的转化。随着免疫高血压学这一交叉学科的蓬勃发展，有望为高血压的精准预防与个体化治疗开辟新的路径[25]。

NOTES

^*通讯作者。