(1)炎症 斑塊的穩定性由多種因素決定,它與細胞外脂質池大小、炎症細胞數量呈負相關,與纖維帽厚度呈正相關。因此,脂質池增大、炎症細胞數量增多和纖維帽變薄可導致斑塊的易損性或者不穩定性。斑塊內炎症是引起斑塊不穩定的關鍵因素,斑塊破裂及斑塊糜爛幾乎總是與炎症共存,在臨床不穩定狀態時斑塊內炎症總是上調的。斑塊表淺層炎症的發生率及其嚴重程度與斑塊破裂密切相關,這證實了斑塊纖維帽而不是斑塊深層的炎症在斑塊破裂中的重要作用。炎症細胞主要通過黏附分子和化學趨化因子被募集到斑塊中並且在氧化脂質、細胞因子等作用下被激活。參與炎症細胞募集和活化的還有血管緊張素Ⅱ活性的增強、升高的動脈血壓、糖尿病、感染以及免疫激活等因素。此外,外膜新生微血管的增加也為炎症細胞進入斑塊纖維帽提供了一條路徑。研究還發現,斑塊侵蝕或破壞區活化的肥大細胞數量較正常內膜區增多,而且肥大細胞被激活後釋放各種介質促進泡沫細胞形成,直接或間接參與細胞外基質的降解。巨噬細胞還可通過吞噬作用或釋放纖溶酶原激活物來降解細胞外基質,削弱纖維帽。
(2)基質金屬蛋白酶 斑塊纖維帽的主要成分是細胞外基質,包括膠原纖維和彈性蛋白,主要由血管平滑肌細胞合成與分泌,其合成與降解也受多種因子調節。血管平滑肌細胞合成細胞外基質減少和(或)蛋白溶解酶降解細胞外基質增加,是斑塊破裂的內在主要原因。一方麵,細胞外基質合成減少。在不穩定斑塊中,激活的T淋巴細胞分泌的γ-幹擾素幾乎能完全抑製膠原纖維合成並影響膠原組織的維持和修複。細胞凋亡在斑塊的易損性中發揮了重要作用。促凋亡因素的增強和(或)抑凋亡因素的減弱均會導致內皮細胞、平滑肌細胞的凋亡。由此,平滑肌細胞的數量減少和功能減弱都導致了細胞外基質合成與分泌減少,纖維帽的膠原修複障礙。另一方麵,細胞外基質降解增加。由巨噬細胞和平滑肌細胞來源的泡沫細胞可分泌蛋白酶,主要是一組含鋅離子的基質金屬蛋白酶(MMPs),包括間質膠原酶(MMP-1),能首先破壞膠原的結構;凝膠酶A和凝膠酶B(MMP-2和MMP-9),能夠繼續分解膠原片斷;基質降解酶(MMP-3和MMP-7),能夠分解基質,激活其他MMPs酶原變成活性酶,降解彈性蛋白,也分解細胞外基質的主要成分多聚糖核心蛋白;人金屬蛋白酶(MMP-12),能激活所有MMPs,不僅分解彈性蛋白還降解Ⅳ型膠原、纖維連接蛋白、板層蛋白等所有細胞外基質成分。
纖維帽中膠原分子水平主要取決於其合成和破壞的平衡,這是由細胞因子通過平滑肌細胞來調節的。體內存在對MMPs的複雜的調節,主要包括轉錄水平調節、酶原激活以及MMPs抑製物。正常情況下血管平滑肌細胞微量表達的MMP-1、MMP-2與組織型金屬蛋白酶抑製物處於平衡狀態,然而在白細胞介素-1和腫瘤壞死因子-α等炎症因子的作用下,最終的淨效應是細胞外基質的降解占據明顯優勢,纖維帽強度減弱,斑塊變得易損。