一、Ang-2概述

20世纪90年代中期Davis等通过新型表达克隆技术发现了血管受体酪氨酸激酶Tie-2及其配体Ang-1，随后不久，通过cDNA库同源性筛选鉴定出Ang-2。Ang-2是大小约70 000的糖蛋白，由496个氨基酸组成，与Ang-1约有60%的氨基酸同源性，其氨基端包含卷曲螺旋结构域（coiled-coil domain，CC），介导配体与单体间的同源多聚体连接，羧基端是纤维蛋白原样结构域（fibrinogen-like domain，FL），负责配体受体间的信号传导。

Ang-1和Ang-2都可与Tie-2受体结合，Ang-1结合后，Tie-2受体激活并磷酸化，促进血管稳定和生长；Ang-2作为Ang-1的拮抗剂，竞争性结合Tie-2受体，阻断Ang-1的效应，从而促进炎症反应和毛细血管渗漏。Ang-2在正常血管中表达水平通常较低，但在多种炎症和血管生成环境中，Ang-2表达显著增加；且其对血管功能的影响与局部微环境有关，尤其与血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）密切相关。研究表明，在VEGF存在的情况下，Ang-2会促进血管内皮细胞增殖和迁移，刺激新生血管的芽生；当抑制VEGF的活性后，Ang-2则促进血管内皮细胞死亡和血管退化，增加毛细血管渗漏。

Ang-2参与多种疾病的病理生理学过程，使其成为潜在的治疗靶标，一些靶向Ang-2的治疗方法也显示出良好的结果。如Trebananib可通过阻断Ang-1和Ang-2与Tie2受体的结合而抑制血管生成，研究表明Trebananib与紫杉醇联合可延长复发性卵巢癌患者的无进展生存期。鉴于Ang-2在众多疾病中的积极作用，靶向Ang-2途径也许是ARDS患者极具潜力的一种治疗方式。

二、Ang-2在ARDS中的作用

弥漫性肺部炎症和毛细血管渗漏是ARDS的特征，肺部感染、误吸、腹膜炎、胰腺炎等众多直接或间接因素皆与ARDS的发病相关。ARDS的具体发病机制复杂，目前尚未完全阐明，但本质是多种炎症细胞、炎症介质和细胞因子导致的肺部炎症反应。近年来研究表明，ARDS的毛细血管渗漏以及肺部炎症可能与Ang-2表达失调有关。

（一）Ang-2的实验研究

1. Ang-2与肺部炎症：Ang-2对炎症反应的启动具有重要作用，Fiedler等用金黄色葡萄球菌诱导小鼠腹膜炎，短期感染后发现：Ang-2基因敲除小鼠腹腔中的中性粒细胞大量减少，提示Ang-2基因缺陷的小鼠存在免疫功能的损伤；使用重组Ang-2干预后，小鼠发生炎症反应，并且Ang-2通过剂量依赖性诱导血管细胞黏附分子-1（VCAM-1），使内皮细胞对炎症反应更为敏感。表明Ang-2是内皮细胞炎症反应的自分泌调节剂，对促炎性细胞因子的活性具有允许作用。

Ang-2也是肺部炎症反应的关键介质，在高氧诱导的ARDS小鼠模型中，小鼠血浆Ang-2水平升高，肺部炎性细胞浸润增加，肺毛细血管通透性增加。体外研究表明，Ang-2参与肺脏氧化损伤、炎症反应和肺水肿。Bhandari等检测高氧诱导的ARDS小鼠和ARDS患者的肺泡灌洗液，发现Ang-2水平皆明显升高；降低Ang-2的表达可显著抑制高氧诱导的炎症反应以及细胞凋亡，改善肺损伤。表明Ang-2在高氧诱导的肺部炎性损伤中有重要作用。

在脂多糖诱导的大鼠肺损伤（ALI）模型中，光镜下可见肺组织炎性细胞浸润、肺泡间隔变宽以及肺间质水肿等，且血浆Ang-2水平与肺损伤评分呈正相关。表明Ang-2参与大鼠ALI的发病过程，且与ALI的严重程度相关。

在ARDS的发生、发展过程中，炎症细胞及其产生的多种炎症介质发挥了关键作用，外周血活化的中性粒细胞更是参与了早期的炎症反应，且是与肺血管内皮细胞相互作用的初始细胞之一。Lomas-Neira等发现内皮细胞和中性粒细胞相互作用可显著促进内皮细胞释放Ang-2；体内抑制Ang-2的表达后，小鼠炎症性肺损伤减轻，中性粒细胞减少，肺组织及血浆中的白细胞介素-6（IL-6）和肿瘤坏死因子-α（TNF-α）水平皆降低。近期研究显示：在脂多糖诱导的ARDS转基因小鼠中，血浆高水平的Ang-2可增加小鼠肺泡间隙炎性细胞和细胞因子的浸润，加剧肺部炎症。

2. Ang-2与毛细血管渗漏：血管内皮损伤和毛细血管渗透性增高是ARDS早期阶段的重要病理改变。Ang-2可诱导内皮细胞凋亡，降低血管稳定性，增强毛细血管渗漏，在ARDS的发生、发展中发挥重要作用。

Parikh等检测脓毒症患者血清Ang-2的水平，发现合并低氧血症的严重脓毒症患者的血清Ang-2明显升高；使用患者血清刺激人微血管内皮细胞也出现相应变化，其中经低浓度（8.9 μg/L）Ang-2的血清刺激后，观察到紧凑的融合细胞层以及肌动蛋白细丝，血管内皮细胞结构未见明显损伤；经高浓度（89 μg/L）Ang-2的血清刺激后，肌动蛋白纤维变粗，细胞间隙增宽，可见明显的细胞损伤。使用同一患者入院第2天血清（Ang-2 = 78 μg/L）及入院第16天血清（Ang-2 = 6.3 μg/L）刺激人微血管内皮细胞也得到相同的结果。进一步在小鼠体内注射Ang-2（10 μg，20 μg），观察3、16、48 h的变化，结果显示小鼠肺毛细血管渗漏增加，肺泡间隔明显增宽，肺充血及肺水肿明显；随着Ang-2作用时间延长，ALI呈进行性加重。表明Ang-2可能破坏血管内皮细胞结构，导致内皮细胞屏障功能减退，诱发或加重肺毛细血管渗漏。

Stiehl等研究发现，在盲肠结扎穿孔的小鼠中，经靶向肺部的Ang-2 小干扰RNA（siRNA）作用48 h后，小鼠肺脏IL-6转录减少，黏附分子表达降低，中性粒细胞浸润减少，毛细血管渗漏明显改善；同时发现小鼠肾功能明显改善，而肾脏Ang-2表达水平没有明显变化，提示肺部释放的Ang-2可能增强ARDS实验动物的远端器官损伤。近期研究发现Ang-2可能通过p38 MAPK和ERK1/2信号通路参与脂多糖诱导的肺微血管内皮细胞凋亡，其中抑制p38 MAPK信号通路改善肺微血管内皮细胞凋亡；抑制ERK1/2信号通路促进细胞凋亡。炎症细胞浸润、上皮细胞死亡等都可增加肺毛细血管渗漏，加剧肺损伤。

然而Daly等关于Ang-2在毛细血管渗漏中的研究却得出了不一样的结论，该团队发现自分泌Ang-2可激活Tie-2/Akt信号传导，抑制FOXO1靶基因的表达，从而抑制FOXO1介导的转录激活和细胞凋亡；进一步在小鼠体内注射编码Ang-2的腺病毒，3 d后检测小鼠血管的渗透性，结果发现过表达Ang-2后，小鼠耳部血管伊文思蓝染液的外渗减少，表明Ang-2可抑制小鼠体内血管渗漏。Schlosser等在小鼠体内过表达Ang-2，并气管内滴入脂多糖，48 h后检测显示小鼠肺部炎症加剧，肺毛细血管渗漏却没有明显加重。此前，David等使用合成的Tie激动剂刺激小鼠，发现合成的Tie2激动剂可预防内毒素引起的小鼠肺毛细血管渗漏，但不能调节炎症标志物，提示炎症与毛细血管渗漏可以独立调节，其中可能涉及多种不同的作用机制。

鉴于Ang-2的活性可能随内皮的激活状态而有所波动，Ang-2在不同组织中发挥作用的方式也可能存在差异，且上述实验研究的设置也不尽相同，从而导致不同的结果，有必要进一步研究不同药物浓度、同一浓度不同作用时间下的毛细血管渗漏，以更好地从器官和细胞水平阐明Ang-2在ARDS中的作用及相关机制。

（二）Ang-2的临床研究

1. Ang-2与ARDS的发生和严重程度相关：van der Heijden等分析了112例机械通气患者的血浆Ang-2水平，并分别测量肺通透性、氧合指数等，结果发现与非ALI/ARDS患者相比，ALI/ARDS患者的血浆Ang-2水平明显升高，且与肺损伤评分、肺渗透指数、氧合指数等成正比，也与机械通气时间相关。Reilly等对703例脓毒症患者进行了基因分型，测定ICU入院时的血浆Ang-2水平，并进行数量性状位点（QTL）分析，以确定与血浆Ang-2相关的Angpt-2基因变异。分析表明：5个Angpt-2基因变异体皆与Ang-2相关，血浆Ang-2水平与ARDS密切相关；且Angpt-2基因变异与血浆Ang-2水平的相关性越强，患者发展为ARDS的风险越高，Ang-2可能是ARDS发生、发展的原因。

2. Ang-2可独立预测ARDS患者预后：Calfee等对ARDS Network的水分与导管治疗实验（FACTT）中的931例患者的血浆Ang-2水平进行测定，发现在这项由不同原因引起的急性肺损伤的大型多中心队列研究中，随着时间推移，Ang-2血浆水平升高，且可独立预测不良预后。亚组分析发现：感染相关ALI/ARDS患者的Ang-2基线水平显著高于非感染相关ALI/ARDS患者；在入院第3天血浆Ang-2水平高于基线水平的患者中，感染相关ALI/ARDS患者升高的血浆Ang-2水平与患者的死亡风险显著相关，而非感染相关ALI/ARDS患者血浆Ang-2水平与患者的死亡风险没有明显相关性。进一步分析第3天的血浆Ang-2水平发现：无论是感染相关还是非感染相关ALI/ARDS患者，第3天血浆Ang-2水平皆与患者病死率密切相关。提示与非感染相关ALI/ARDS患者相比，感染相关ALI/ARDS患者的血液循环中可能存在更多Ang-2，且可能是持续性系统性炎症反应的结果。Bime等观察了252例ARDS患者，检测患者入院第1天血浆Ang-2水平，发现患者入院第1天的血浆Ang-2水平升高；对第7天仍幸存的患者（197例）再次收集血液样本，检测发现血浆Ang-2水平仍升高，但低于入院第1天的血浆Ang-2水平。提示Ang-2可作为ARDS的生物标志物，其血浆水平与ARDS患者的预后相关。由于该研究仅对存活至第7天的患者进行采样分析，无法获得入院第7天之前死亡的患者（55例）的血液样本，使研究结果的价值受限。Tsangaris等研究了53例ARDS患者，主要观察患者28天结局。发现ARDS患者肺上皮衬液（ELF）的Ang-2水平显著升高，且非幸存者（28例）升高水平明显高于幸存者（25例）；ROC曲线分析显示肺损伤评分>2.25，ELF Ang-2水平>705 ng/L是ARDS患者28 d病死率的最佳预测因子；Logistic回归分析显示ELF Ang-2水平>705 ng/L是与患者28 d病死率相关的独立变量。近期一项荟萃分析纳入了10项临床研究，共计3 723例患者，发现Ang-2基线水平较高的ARDS患者的未来死亡风险较高。上述研究皆提示高水平的血浆Ang-2是预测ARDS患者死亡风险的独立危险因素。

三、小结与展望

ARDS是常见呼吸危重症，Ang-2通过调节肺部炎症反应和毛细血管渗漏参与ARDS的发生、发展，ARDS患者血浆、肺泡灌洗液及肺泡上皮衬液的Ang-2水平显著升高，且与肺损伤严重程度以及患者的预后密切相关，可作为ARDS患者评价的生物标志物。随着研究的深入，新问题也随之而来，例如Ang-2对ARDS患者的远端受损器官发挥了怎样的作用；对于不同原因导致的ARDS，Ang-2的作用是否一致。对Ang-2作用的深入研究有助于进一步阐明ARDS的发病机制，提高ARDS的治疗水平。