豐凱成,胡為民
DKK-1、GDF-15與動(dòng)脈粥樣硬化的相關(guān)性研究進(jìn)展
豐凱成1,胡為民2
導(dǎo)致缺血性卒中的重要因素有很多,動(dòng)脈粥樣硬化是其中最常見(jiàn)的一種,目前眾多研究已經(jīng)證實(shí),動(dòng)脈粥樣硬化本質(zhì)上就是一種炎癥反應(yīng)。越來(lái)越多的研究指出Dickkopf-1(DKK-1)及生長(zhǎng)分化因子-15(GDF-15)是一種炎性反應(yīng)標(biāo)志物,DKK-1參與動(dòng)脈粥樣硬化的形成,并可能與粥樣硬化斑塊的穩(wěn)定性相關(guān),而導(dǎo)致缺血性心腦血管疾病,GDF-15參與缺血性心腦血管疾病的發(fā)生,在眾多研究中發(fā)現(xiàn)其具有抗動(dòng)脈粥樣硬化的效應(yīng),臨床中對(duì) DKK-1、 GDF-15的檢測(cè),在對(duì)心腦血管疾病診斷、評(píng)估病情及預(yù)后等方面具有一定的價(jià)值及臨床意義。
動(dòng)脈粥樣硬化;DKK-1;生長(zhǎng)分化因子-15;細(xì)胞外因子;腦梗死
以動(dòng)脈粥樣硬化為基礎(chǔ)的缺血性腦卒中是最為常見(jiàn)的病理類(lèi)型。 隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展,人們逐漸認(rèn)識(shí)到動(dòng)脈粥樣硬化是一種多因素導(dǎo)致的炎癥反應(yīng)性疾病[1-2],炎癥貫穿于動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展的全過(guò)程,并在此過(guò)程中發(fā)揮了極為重要的作用[3]。Dickkopf-1(DKK-1)是細(xì)胞外因子(Wnt)信號(hào)通路中重要的拮抗分子之一,Wnt信號(hào)家族在炎癥的調(diào)節(jié)中發(fā)揮著重要的作用[4-5]。生長(zhǎng)分化因子-15(Growth differentiation factor-15,GDF-15)屬于轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子(transforming growth factor,TGF)超家族成員之一,又稱(chēng)為巨噬細(xì)胞抑制因子-1(macrophage inhibiting cytokine-1,MIC-1),或者胎盤(pán)轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子(placental transforming growth factor beta,PTGF),或稱(chēng)非甾體類(lèi)抗炎藥物活化基因-1(non- steroidal anti- inflammatory drug- activated gene,NAG-1),循環(huán)中的 GDF-15不僅與調(diào)控細(xì)胞凋亡、調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)[6]等密切相關(guān),同時(shí)在心血管疾病,如心力衰竭缺血/再灌注損傷[7]、動(dòng)脈粥樣硬化[8-9]等的發(fā)生發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮重要作用。
1.1 DKK-1蛋白結(jié)構(gòu) Dickkopf (DKK)是一種動(dòng)物進(jìn)化中很保守的分泌性糖蛋白,其主要作用是拮抗Wnt信號(hào)通路的傳導(dǎo),主要包括4個(gè)成分(DKK1~4)。哺乳動(dòng)物的 DKK-1蛋白相對(duì)分子質(zhì)量在29 KDa左右,具有266個(gè)氨基酸殘基,有2個(gè)富含胱氨酸的區(qū)域,第2個(gè)富含胱氨酸的區(qū)域可以結(jié)合低密度脂蛋白受體相關(guān)蛋白(LDL receptor related protein,LRP)Lrp6和Kremen protein 2(Krm2),決定著 DKK的 Wnt抑制活性,在人類(lèi)中 DKK位于染色體10 q11.2上,在脊椎動(dòng)物中還有3種序列同源性的形似體,分別為 DKK-2、 DKK-3和 DKK-4;DKK-2和DKK-4均可以抑制Wnt信號(hào),但其抑制作用與DKK-1相比要弱,DKK-3的分子量為38 KDa,DKK-3的作用機(jī)制仍在研究中[10]。
1.2 DKK-1作用機(jī)制
1.2.1 Wnt信號(hào)通路 Wnt信號(hào)通路是一條非常保守的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑,參與了胚胎形成的許多發(fā)育過(guò)程,還參與調(diào)節(jié)干細(xì)胞的分化和自我更新。 Wnt蛋白家族是一系列胞外生長(zhǎng)因子,它們通過(guò)激活細(xì)胞內(nèi)的不同信號(hào)級(jí)聯(lián)放大反應(yīng),從而調(diào)控或決定發(fā)育過(guò)程中細(xì)胞的命運(yùn)、分化、遷移、極性以及增殖等[4,11]。Wnt信號(hào)通路主要包括經(jīng)典信號(hào)途徑(Wnt/β-catenin)和非經(jīng)典信號(hào)途徑Wnt/PCP(平面板細(xì)胞通路)、Wnt/JNK(c-jun N端激酶通路)、Wnt/calcium(Ca2+通路)、Wnt/Rho(Ras homologue GTPases通路)[12]。Wnt經(jīng)典信號(hào)通路主要包括Wnt、跨膜受體(Frizzled,F(xiàn)z)、胞質(zhì)蛋白(β-catenin)及核內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子(TCF/LEF)等蛋白。當(dāng)經(jīng)典Wnt通路活化時(shí),胞外Wnt蛋白通過(guò)與Fz/ LRP受體復(fù)合物結(jié)合,抑制糖原合成激酶3β(GSK3β)/大腸腺瘤樣蛋白(APC)/核心蛋白(Axin)降解復(fù)合物的形成,從而抑制β- catenin磷酸化,使β- catenin蛋白在胞質(zhì)累積并轉(zhuǎn)移至核內(nèi),與核內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子T 細(xì)胞因子/ 淋巴增強(qiáng)因子(TCF/ LEF)形成復(fù)合體,激活下游一系列靶基因,從而發(fā)揮其功能[13]。
1.2.2 DKK-1抑制Wnt信號(hào)通路機(jī)制 Wnt信號(hào)通路可以被多種分泌性拮抗劑調(diào)節(jié),包括可溶性卷曲相關(guān)受體蛋白和DKK家族。而后者研究最多的為DKK-1[14]。DKK-1一方面通過(guò)在細(xì)胞外與配體Wnt競(jìng)爭(zhēng)受體LRP5/6從而抑制Wnt信號(hào)通路[15];另一方面在 Kremen存在的條件下,通過(guò)形成 DKK1- LRP- Kremen三元復(fù)合體即具有內(nèi)吞作用的內(nèi)吞小體,膜表面的 LRP6可以被清除,從而抑制經(jīng)典的 Wnt信號(hào)通路[16]。有研究證實(shí),經(jīng)典的 Wnt通路可以增強(qiáng)單核與內(nèi)皮的黏附作用而不影響?zhàn)じ椒肿拥谋磉_(dá)水平,而 Wnt通路中下游調(diào)控基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs),會(huì)直接影響斑塊中的膠原含量[4-5]。 DKK-1可以通過(guò)與胞膜上的 LRP5/6、 Kermen等受體結(jié)合而介導(dǎo)其內(nèi)吞,從而抑制 Wnt蛋白與 LRP5/6等受體的結(jié)合,最終導(dǎo)致胞內(nèi)β- catenin的表達(dá)下降而抑制 Wnt信號(hào)通路的激活。DKK-1同時(shí)也是Wnt通路的下游靶基因,從而形成了一個(gè)負(fù)反饋調(diào)節(jié)環(huán),在維持成體組織的動(dòng)態(tài)平衡中起到了重要作用[14,17-18]。
1.3 DKK-1與動(dòng)脈粥樣硬化 隨著醫(yī)學(xué)的進(jìn)展,DKK-1在動(dòng)脈粥樣硬化性疾病中的作用逐漸被人們認(rèn)識(shí)。 Cheng等[19]證明 DKK-1可以促進(jìn)主動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞的內(nèi)皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化,而Msx- Wnt7 b通路則使得主動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞保持內(nèi)皮本身的表型,這種相反的調(diào)節(jié)作用在動(dòng)脈粥樣硬化的過(guò)程中起到重要的作用。Ueland等[20]發(fā)現(xiàn)頸動(dòng)脈斑塊中DKK-1的表達(dá)明顯升高。內(nèi)皮細(xì)胞與巨噬細(xì)胞都大量表達(dá) DKK-1,DKK-1成為血小板誘導(dǎo)的內(nèi)皮活化的新媒介,來(lái)自?xún)?nèi)皮細(xì)胞和血小板的 DKK-1均可以增加它們之間的炎癥反應(yīng),提示 DKK-1通過(guò)增加炎癥反應(yīng)參與動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的發(fā)生發(fā)展。眾多研究表明DKK-1與動(dòng)脈粥樣硬化密切相關(guān)。
1.4 DKK-1與動(dòng)脈粥樣硬化斑塊穩(wěn)定性 動(dòng)脈粥樣硬化斑塊內(nèi)的炎癥反應(yīng)非?;钴S。血管壁細(xì)胞在各種刺激因素的作用下能夠生成許多促進(jìn)炎癥的細(xì)胞因子,不同炎性細(xì)胞與炎性因子之間構(gòu)成復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò),影響粥樣硬化斑塊的發(fā)生、發(fā)展與穩(wěn)定性。目前,關(guān)于DKK-1在動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生、發(fā)展中作用的機(jī)制尚未見(jiàn)報(bào)道。但研究發(fā)現(xiàn),外源性 DKK-1干擾能夠降低骨性關(guān)節(jié)炎動(dòng)物模型內(nèi)炎癥因子白介素-1β(IL-1β)與腫瘤壞死因子-α(TNF-α)的表達(dá)[21],而沉默 DKK-1表達(dá)能夠減輕血小板裂解物刺激下內(nèi)皮細(xì)胞中白介素-6(IL-6)、白介素-8(IL-8)、單核細(xì)胞趨化蛋白-1(MCP-1)的表達(dá)[20]。在傷寒立克次體感染的人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞(HUVECs)中,siRNA沉默DKK-1表達(dá)可以減輕細(xì)胞內(nèi)IL-6、IL-8的表達(dá),降低感染引發(fā)的內(nèi)皮細(xì)胞炎癥應(yīng)答[22]。
動(dòng)脈粥樣硬化斑塊纖維帽的完整性也影響著斑塊的穩(wěn)定性,纖維帽的完整性也是斑塊穩(wěn)定的關(guān)鍵因素之一。纖維帽的主要成分是以膠原纖維和彈性蛋白為主的細(xì)胞外基質(zhì)。粥樣硬化斑塊表面的纖維帽可被巨噬細(xì)胞等分泌的基質(zhì)金屬蛋白酶降解,從而增加斑塊的易損性[23-25]。膠原鏈中蛋白水解最初是由MMP-1、MMP-8和MMP-13水解產(chǎn)生的,然后在明膠酶MMP-2和MMP-9的作用下崩解。從巨噬細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞而來(lái)的泡沫細(xì)胞能夠大量分泌MMPs,最終使細(xì)胞外基質(zhì)的降解增加。研究發(fā)現(xiàn),軟骨組織中膠原的降解是DKK-1通過(guò)上調(diào)MMP-3的表達(dá)而實(shí)現(xiàn)的[26]。
血管壁的重要組成成分為內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞和巨噬細(xì)胞,它們的凋亡直接影響著粥樣硬化動(dòng)脈的形態(tài)、結(jié)構(gòu)及斑塊的穩(wěn)定[27-28]。 在Lee等[29-30]的研究中發(fā)現(xiàn),血管內(nèi)皮細(xì)胞對(duì)血管功能的調(diào)節(jié)隨著血管內(nèi)皮細(xì)胞的凋亡而遭到破壞,并促進(jìn)血管內(nèi)平滑肌細(xì)胞的增殖及遷移,最終促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的發(fā)生。促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生的重要環(huán)節(jié)之一為血管內(nèi)皮細(xì)胞凋亡,在晚期粥樣硬化斑塊中,因?yàn)檠軆?nèi)皮細(xì)胞凋亡,使得組織因子暴露,從而促進(jìn)血小板聚集,最終形成血栓。病理學(xué)檢查發(fā)現(xiàn)誘導(dǎo)血管平滑肌細(xì)胞凋亡的炎癥因子是來(lái)源于巨噬細(xì)胞和 T淋巴細(xì)胞的,因?yàn)檠芷交〖?xì)胞的凋亡,減少了細(xì)胞外基質(zhì)的產(chǎn)生,導(dǎo)致粥樣硬化斑塊不穩(wěn)定,甚至破裂[31-33]。細(xì)胞外脂質(zhì)壞死核心的擴(kuò)大和發(fā)展是由巨噬細(xì)胞的凋亡導(dǎo)致的,斑塊破裂和血栓形成是巨噬細(xì)胞凋亡的主要結(jié)果[34]。半胱天冬蛋白酶家族(Caspase家族)在細(xì)胞凋亡過(guò)程中起著重要的作用。目前證實(shí),受體相互作用蛋白3在過(guò)量表達(dá)時(shí)能夠?qū)е耤aspase依賴(lài)的細(xì)胞凋亡。目前大量研究證實(shí)軟骨細(xì)胞凋亡可以由DKK-1誘導(dǎo),且DKK-1與凋亡因子caspase-3的關(guān)系密切。
1.5 DKK-1與腦梗死 目前國(guó)外關(guān)于 DKK-1與腦梗死的報(bào)道較少,但 Seifert-Held等[35]研究發(fā)現(xiàn),急性缺血性腦血管疾病病人體內(nèi) DKK-1水平與穩(wěn)定缺血性腦血管疾病病人體內(nèi) DKK-1水平相比要高,而這兩組病人的 DKK-1水平均高于正常對(duì)照人群。目前,國(guó)內(nèi)對(duì)于DKK-1在腦梗死的作用及臨床研究較少,需要進(jìn)一步的研究與證實(shí)。
2.1 GDF-15的結(jié)構(gòu)和表達(dá) GDF-15于1997年由澳大利亞研究人員[6]在人 U937單核細(xì)胞株中分離獲得,基因定位于染色體19 p12-13.1,由2個(gè)外顯子和1個(gè)內(nèi)含子組成,成熟的 GDF-15蛋白分子量約25 kDa,是一種二硫鍵連接的二聚體分泌蛋白。在正常生理?xiàng)l件下,胎盤(pán)和前列腺組織的 GDF-15高表達(dá),而其他組織器官,例如心臟僅少量表達(dá)[6,36],但對(duì)細(xì)胞內(nèi)應(yīng)激信號(hào)敏感,如缺氧、炎癥、急性組織損傷、光信號(hào)等,會(huì)刺激 GDF-15大量表達(dá)[37-38]。
2.2 GDF-15的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑 GDF-15在心血管疾病、炎癥應(yīng)答以及調(diào)控細(xì)胞凋亡等多方面發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng),有關(guān)的信號(hào)傳導(dǎo)通路有磷脂酰肌醇-3激酶-蛋白激酶(PI3K/Akt),細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶1/2(ERK1/2)以及SMAD信號(hào)蛋白2/3(SMAD2/3)等[39]。Kempf等[40]應(yīng)用 LY294002(phosphotidylinsitol-3-kinase)等 PI3K/Akt信號(hào)傳導(dǎo)通路的蛋白激酶抑制劑后,發(fā)現(xiàn) GDF-15對(duì)缺血再灌注損傷心肌細(xì)胞的保護(hù)作用解除了,提示GDF-15利用這一信號(hào)傳導(dǎo)通路來(lái)發(fā)揮它的生物學(xué)效應(yīng)。有研究人員在2004年發(fā)現(xiàn)動(dòng)脈硬化斑塊中有大量GDF-15表達(dá),可能參與氧化應(yīng)激及慢性炎癥反應(yīng)調(diào)控[41]。Kempf等[7]研究發(fā)現(xiàn),在心肌缺血/再灌注過(guò)程中主要通過(guò)依賴(lài)氮氧亞硝酸鹽類(lèi)化合物促進(jìn)GDF-15表達(dá)上調(diào),從而減少心肌細(xì)胞凋亡。
2.3 GDF-15的抗動(dòng)脈粥樣硬化效應(yīng) 動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生和發(fā)展過(guò)程中有兩個(gè)重要特征:一為血管壁的慢性炎癥反應(yīng),另一個(gè)為脂質(zhì)代謝紊亂[42-44]。隨著人們逐漸深入的認(rèn)識(shí)動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)病機(jī)制,細(xì)胞因子成了眾多的研究指向,并且發(fā)現(xiàn)細(xì)胞因子在調(diào)節(jié)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的微環(huán)境中發(fā)揮至關(guān)重要的作用。在這些細(xì)胞因子中,TGF超家族成員與血管炎癥反應(yīng)密切相關(guān)[45]。 GDF-15是 TGF超家族中的一員,有多重生物學(xué)功能,活化的巨噬細(xì)胞分泌的促炎因子,如白介素-1(interleukin-1,IL-1)、腫瘤壞死因子以及巨噬細(xì)胞集落刺激因子(macrophagecolony- stimulating factor,M- CSF)等,可誘導(dǎo) GDF-15快速表達(dá),GDF-15作為自分泌調(diào)控因子,參與調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞活性和炎癥反應(yīng),影響動(dòng)脈粥樣硬化進(jìn)程[6]。有一項(xiàng)關(guān)于 GDF-15與血管病變的相關(guān)性研究發(fā)現(xiàn),GDF-15與多種生物標(biāo)志物均有相關(guān)性,其中包括內(nèi)皮細(xì)胞活化(E-選擇素、P-選擇素、細(xì)胞間黏附分子-1、血管細(xì)胞間黏附分子-1)、細(xì)胞外基質(zhì)降解(基質(zhì)金屬蛋白酶-9、金屬蛋白酶組織抑制劑-1)、凝血活性(D-二聚體、血管性血友病因子、凝血酶原片段1+2)、纖溶活性(纖溶酶原激活物抑制劑-1),GDF-15參與內(nèi)皮細(xì)胞活化和血管炎癥,因此可能通過(guò)多途徑參與到動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展過(guò)程[46]。Fairlie等[47]研究發(fā)現(xiàn),重組GDF-15能抑制脂多糖誘導(dǎo)的巨噬細(xì)胞TNF-α的產(chǎn)生,提示GDF-15參與調(diào)節(jié)細(xì)胞炎癥反應(yīng)。顏毅等[9]研究發(fā)現(xiàn),GDF-15水平的顯著差異存在于冠狀動(dòng)脈擴(kuò)張及冠狀動(dòng)脈粥樣硬化的不同病理階段,提示 GDF-15可能是冠狀動(dòng)脈擴(kuò)張抵抗動(dòng)脈粥樣硬化分泌的保護(hù)性因子。氧化型低密度脂蛋白(ox- LDL)能夠加速細(xì)胞的凋亡,經(jīng)ox- LDL處理的體外培養(yǎng)的巨噬細(xì)胞,其使 GDF-15的表達(dá)明顯增多,通過(guò)免疫組織化學(xué)分析發(fā)現(xiàn) GDF-15的表達(dá)也存在于頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊中[41]。在低密度脂蛋白受體敲除動(dòng)脈粥樣硬化小鼠模型中,在 GDF-15表達(dá)缺陷小鼠的動(dòng)脈粥樣硬化斑塊中巨噬細(xì)胞的蓄積增多,使斑塊不穩(wěn)定,并且細(xì)胞黏附分子分泌增多,這也從另一方面提示 GDF-15能夠通過(guò)減少巨噬細(xì)胞蓄積和細(xì)胞黏附分子的分泌,而起到抑制動(dòng)脈粥樣硬化的作用。
GDF-15通過(guò)激活 PI3 K/ Akt/ eNOS通路抑制高糖誘導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞凋亡,改善內(nèi)皮細(xì)胞功能,因而維持血管內(nèi)皮細(xì)胞的正常生理功能對(duì)抑制動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生具有重要作用[48]。Johnen等[8-9]研究發(fā)現(xiàn),高脂喂養(yǎng)的載脂蛋白E基因敲除動(dòng)脈粥樣硬化模型小鼠,過(guò)表達(dá) GDF-15水平后,觀察到動(dòng)脈粥樣硬化斑塊面積較前縮小,而斑塊復(fù)合物中的促炎或抗炎因子生成、血脂水平等差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,提示GDF-15參與動(dòng)脈粥樣硬化保護(hù)作用。de Jager等[49]研究證實(shí),敲除低密度脂蛋白受體的高脂喂養(yǎng)小鼠模型,GDF-15在動(dòng)脈粥樣硬化病變的不同時(shí)期所起的作用不同,從而影響動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的穩(wěn)定性??傊珿DF-15在動(dòng)脈粥樣硬化方面具有抑制作用,可能通過(guò)抑制巨噬細(xì)胞活性,緩解血管壁炎癥反應(yīng),改善內(nèi)皮細(xì)胞功能,延緩動(dòng)脈粥樣硬化進(jìn)程。
2.4 GDF-15與腦梗死 就目前而言,我國(guó)國(guó)內(nèi)關(guān)于 GDF-15與心肌梗死、冠心病等心血管疾病研究較多,而急性腦梗死(acute cerebral infarction,ACI)病人與 GDF-15相關(guān)性及臨床意義報(bào)道極少。國(guó)外有研究報(bào)道,GDF-15是ACI病人預(yù)后不良的獨(dú)立預(yù)后因素。通過(guò)對(duì)264例ACI病人的長(zhǎng)期隨訪表明,發(fā)病初期血清GDF-15水平明顯升高者與GDF-15正常者相比,前者預(yù)后顯著差于后者[50]。
大量基礎(chǔ)研究表明,炎癥反應(yīng)是引發(fā)腦血管動(dòng)脈粥樣硬化的主要機(jī)制之一,可直接導(dǎo)致ACI[51]。Dominguez-Rodriguez等[52]應(yīng)用ACI小鼠模型研究也證實(shí)了GDF-15與ACI的關(guān)系。阻塞小鼠大腦中動(dòng)脈后3 h和24 h,大腦中動(dòng)脈中的 GDF-15 mRNA水平明顯升高,免疫組織化學(xué)研究發(fā)現(xiàn)病變部位附近的神經(jīng)元結(jié)合有大量的 GDF-15,而沒(méi)有發(fā)生病變的部位基本檢測(cè)不到 GDF-15的存在,研究認(rèn)為GDF-15在腦梗死后迅速升高參與了梗死后的機(jī)體反應(yīng)。何改平等[53]的研究發(fā)現(xiàn),ACI病人血漿 GDF-15的水平與健康體檢者相比顯著升高,且研究中參照中國(guó)《腦卒中病人臨床神經(jīng)功能缺損程度評(píng)分分型標(biāo)準(zhǔn)(1995)》[54]而分為 ACI-輕型、 ACI-中型和 ACI-重型的3組病人中,ACI-重型病人血漿 GDF-15升高的程度最高,ACI-中型病人次之,提示血清中 GDF-15的水平的增高是腦血管不良事件的獨(dú)立危險(xiǎn)因子之一,并在 ACI危險(xiǎn)分型和病程發(fā)展過(guò)程判斷方面非常具有價(jià)值,是評(píng)價(jià)疾病嚴(yán)重程度和預(yù)后的敏感指標(biāo)。
近幾年來(lái)人們發(fā)現(xiàn)許多新的炎癥因子,如DKK-1,參與動(dòng)脈粥樣硬化形成,與斑塊的穩(wěn)定性有著密切的聯(lián)系,并通過(guò)對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的穩(wěn)定性的影響,進(jìn)一步導(dǎo)致各種心腦血管疾病的發(fā)生與發(fā)展。GDF-15具有抗動(dòng)脈粥樣硬化效應(yīng),參與腦梗死疾病的發(fā)生、發(fā)展。故對(duì) DKK-1及 GDF-15的研究,可能成為一個(gè)缺血性心腦血管疾病預(yù)防及治療的新的切入點(diǎn),并對(duì)這些疾病的診斷、評(píng)估病情及預(yù)后等方面起到一定作用。但是,DKK-1目前主要作為腫瘤及類(lèi)風(fēng)濕性疾病的指標(biāo),而 GDF-15在胎盤(pán)及前列腺組織高表達(dá),在其他組織器官表達(dá)較少,因此對(duì)心腦血管疾病的評(píng)估的特異性缺乏,如若想要達(dá)到理想的診斷和評(píng)估效果,必須結(jié)合檢查排除其他影響因素。因此,在今后的研究中,應(yīng)多關(guān)注DKK-1、GDF-15與缺血性心腦血管疾病的機(jī)制的探討,在實(shí)踐中明確DKK-1、GDF-15的臨床應(yīng)用價(jià)值。
[1] Stoll G,Bendszus M.Inflammation and atherosclerosis:novel insights into plaque formation and destabilization[J].Stroke,2006,37:1923.
[2] 馬蕓,王小姍,龐偉,等.妊娠相關(guān)血漿蛋白-A與頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊及缺血性腦血管疾病的關(guān)系[J].臨床神經(jīng)病學(xué)雜志,2010,23:15.
[3] Kleemann R,Zadelaar S,Kooistra T.Cytokines and atherosclerosis:a comprehensive review of studies in mice[J].Cardiovassc Res,2008,79:360.
[4] Marinou K,Christodoulides C,Antomades C,et al.Wnt signaling in cardiovascular physiology[J].Trends Endocrinol Metab,2012,23: 628-636.
[5] Kim J,Kim J,Kim DW,et al.Wnt5a induces endothelial inflammation via beta-catenin-independent signaling[J].J Immunol,2010,185(2):1274-1282.
[6] Bootcov MR,Bauskin AR,Valenzuela SM,et al.MIC-1,anovel macrophage inhibitory cytokine,is a divergent member of the TGF-beta superfamily[J].Proc Natl Acad Sci USA,1997,94(21):11514-11519.
[7] Kempf T,Eden M,Strelau J,et al.The transforming growth factor-beta superfamily member growth-differentiation factor-15 protects the heart from ischemia/reperfusion injury[J].Circ Res,2006,98(3):351-360.
[8] Johnen H,Kuffner T,Brown DA,et al.Increased expression of the TGF-b superfamily cytokine MIC-1/GDF15 protects ApoE(-/-) mice from the development of atherosclerosis[J].Cardiovasc Pathol,2012,21(6):499-505.
[9] 顏毅,張抒揚(yáng),陳連鳳.生長(zhǎng)分化因子-15與冠狀動(dòng)脈擴(kuò)張及粥樣硬化的關(guān)系研究[J].中華臨床醫(yī)師雜志(電子版),2010,4(9):1595-1598.
[10] MacDonald BT,Adamska M,Meisler MH.Hypomorphic expression of Dkk1 in doubleridge mouse:dose dependence and compensatory interactions with Lrp6[J].Development,2004,131(11):2544-2552.
[11] Tsaousi A,Mill C,George SJ.The Wnt pathways in vascular disease: lessons from vascular development[J].Curr Opin Lipidol,2011,22(5):350-357.
[12] Logan CY,Nusse R.The Wnt signaling pathway in development and disease[J].Annual Review of Cell & Deveiopmental Biology,2004,20(1):781-810.
[13] Issack PS,Helfet DL,Lane JM.Role of Wnt sign aling in bone remodeling and repair[J].HSS J,2008,4(1):66-70.
[14] Niehrs C.Function and biological roles of the Dickkopf family of Wnt modulators[J].Oncogene,2006,25(57):7469-7481.
[15] Sem?nov MV,Tamai K,Brott BK,et al.Head inducer Dickkopf-1 is a ligand for Wnt coreceptor LRP6[J].Curr Biol,2001,11(12):951-961.
[16] Mao B,Wu W,Davidon G,et al.Kremen proteins are Dickkopf receptors that regulate Wnt/β-catenin signaling[J].Nature,2002,417(6889):664-667.
[17] Glinka A,Wu W,Delius H,et al.Dickkopf-1 is a member of a new family of secreted proteins and functions in head induction[J].Nature,1998,391(6665):357-362.
[18] Niida A,Hiroko T,Kasai M,et al.DKK1,a negative regulator of Wnt signaling,is a target of the beta-catenin/TCF pathway[J].Oncogene,2004,23(52):8520-8526.
[19] Cheng SL,Shao JS,Behrmann A,et al.Towler(2013)Dkkl and Msx2-Wnt7b signaling reciprocally regulate the endothelial mesenchymal transition in aortic endothelial cells[J].Arterioscler Thromb Vasc Biol,2013,33: 1679-1689.
[20] Ueland T,Otterdal K,Lekva T,et al.Dickkopf-1 enhances inflammatory interaction between platelets and endothelial cells and shows increased expression in atherosclerosis[J].Arterioscler Thromb Vasc Biol,2009,29(8):1228-1234.
[21] Weng LH,Wang CJ,Ko JY,et al.Inflammation induction of Dickkopf-1 mediates chondrocyte apoptosis in osteoarthritic joint[J].Osteoarthritis Cartilage,2009,17(7):933-943.
[22] Astrup E,Lekva T,Davi G,et al.A complex interaction between Rickettsia conorii and Dickkopf-l--potential role in immune evasion mechanisms in endothelial cells[J].PLoS One,2012,7(9):e43638.
[23] Virmani R,Burke AP,F(xiàn)arb A,et al.Pathology of the vulnerable plaque[J].J Am Coll Cardiol,2006,47(8 Suppl):C13-18.
[24] Toutouzas K,Synetos A,Nikolaou C,et al.Matrix metalloproteinases and vulnerable atheromatous plaque[J].Curr Top Med Chem,2012,12(10):1166-1180.
[25] Newby AC.Metalloproteinases and vulnerable atherosclerotic plaques[J].Trends Cardiovasc Med,2007,17(8):253-258.
[26] Weng LH,Wang CJ,Ko JY,et al.Control of Dkk-1 ameliorates chondrocyte apoptosis,cartilage destruction,and subchondral bone deterioration in osteoarthritic knees[J].Arthritis Rheum,2010,62(5):1393-1402.
[27] Littlewood TD,Bennett MR.Apoptotic cell death in atherosclerosis[J].Curr Opin Lipidol,2003,14(5):469-475.
[28] Zeini M,Lopez-Fontal R,Través PG,et al.Differential sensitivity to apoptosis among the cells that contribute to the atherosclerotic disease[J].Biochem Biophys Res Commun,2007,363(2):444-450.
[29] Lee HY,You HJ,Won JY,et al.Forkhead factor,F(xiàn)OXO3a,induces apoptosis of endothelial cells through activation of matrix metalloproteinases[J].Arterioscler Thromb Vasc Biol,2008,28(2):302-308.
[30] Banfi C,Brioschi M,Wait R,et al.Proteome of endothelial cell-derived procoagulant microparticles[J].Proteomics,2005,5(17):4443-4455.
[31] Leskinen MJ,Heikkil?HM,Speer MY,et al.Mast cell chymase induces smooth muscle cell apoptosis by disrupting NF-kappaB-mediated survival signaling[J].Exp Cell Res,2006,312(8):1289-1298.
[32] Clarke M,Bennett M.The emerging role of vascular smooth muscle cell apoptosis in atherosclerosis and plaque stability[J].Am J Nephrol,2006,26(6):531-535.
[33] Sato K,Niessner A,Kopecky SL,et al.TRAIL-expressing T cells induce apoptosis of vascular smooth muscle cells in the atherosclerotic plaque[J].J Exp Med,2006,203(1):239-250.
[34] Schmeisser A,Christoph M,Augstein A,et al.Apoptosis of human macrophages by Flt-4 signaling:implications for atherosclerotic plaque pathology[J].Cardiovasc Res,2006,71(4):774-784.
[35] Seifert-Held T,Pekar T,Gattringer T,et al.Circulating Dickkopf-1 in acute ischemic stroke and clinically stable cerebrovascular disease[J].Atherosclerosis,2011,218(1):233-237.
[36] Tan M,Wang Y,Guan K,et al.PTGF-beta,a type beta transforming growth factor (TGF-beta) superfamily member,is a p53 target gene that inhibits tumor cell growth via TGF-beta signaling pathway[J].Proc Natl Acad Sci USA,2000,97(1):109-114.
[37] Ago T,Kuroda J,Pain J,et al.Upregulation of Nox4 by hypertrophic stimuli promotes apoptosis and mitochondrial dysfunction in cardiac myocytes[J].Circ Res,2010,106(7):1253-1264.
[38] Krieg AJ,Rankin EB,Chan D,et al.Regulation of the histone demethylase JMJD1A by hypoxia-inducible factor 1 alpha enhances hypoxic gene expression and tumor growth[J].Mol Cell Biol,2010,30(1):344-353.
[39] Wollert KC.Growth-differentiation factor-15 in cardiovascular disease: from bench to bedside,and back[J].Basic Res Cardiol,2007,102(5):412-415.
[40] Kempf T,Sinning JM,Quint A,et al.Growth-differentiation factor-15 for risk stratification in patients with stable and unstable coronary heart disease:results from the athero gene study[J].Circ Cardiovasc Genet,2009,2:286-292.
[41] Schlittenhardt D,Schober A,Strelau J,et al. Involvement of growth differentiation factor-15/macrophage inhibitory cytokine-1(GDF-15/MIC-1) in oxLDL-induced apoptosis of human macrophages in vitro and in arteriosclerotic lesions[J].Cell Tissue Res,2004,318(2) :325-333.
[42] Fitzgerald ML,Mujawar Z,Tamehiro N.ABC transporters,atherosclerosis and inflammation[J].Atherosclerosis,2010,211(2):361-370.
[43] Yin K,Deng X,Mo ZC,et al.Tristetraprolin-dependent post-transcriptional regulation of inflammatory cytokine mRNA expression by apolipoprotein A-I:role of ATP-binding membrane cassette transporter A1 and signal transducer and activator of transcription 3[J].J Biol Chem,2011,286(16):13834-13845.
[44] Diditchenko S,Gille A,Pragst I,et al.Novel Formulation of raeconstituted high-density lipoprotein(CSL112)dramatically enhances ABCA1-dependent cholesterol efflux[J].Arterioscler Thromb Vasc Biol,2013,33(9):2202-2211.
[45] Robertson AK,Rudling M,Zhou X,et al.Disruption of TGF-beta signaling in T cells accelerates atherosclerosis[J].J Clin Invest,2003,112(9):1342-1350.
[46] Eggers KM,T Kempf T,Lind L,et al.Relations of growth-differentiation factor-15 to biomarkers reflecting vascular pathologies in a population based sample of elderly subjects[J].Scand J Clin Lab Invest,2012,72(1):45-51.
[47] Fairlie WD,Moore AG,Bauskin AR,et al.MIC-1 is a novel TGF-beta superfamily cytokine associated with macrophage activation[J].J Leukoc Biol,1999,65(1):2-5.
[48] Li J,Yang L,Qin W,et al.Adaptive induction of growth differentiation factor 15 attenuates endothelial cell apoptosis in response to high glucose stimulus[J].PLoS One,2013,8(6):e65549.
[49] de Jager SC,Bermudez B,Bot I,et al.Growth differentiation factor 15 deficiency protects against atherosclerosis by attenuating CCR2-mediated macrophage chemotaxis[J].J Exp Med,2011,208(2):217-225.
[50] Groschel K,Schnaudigel S,Edelmann F,et al.Growth-differentiation factor-15 and functional outcome after acute ischemic stroke[J].J Neurol,2012,259(8):1574-1579.
[51] Yu XH,Jiang HL,Chen WJ,et al.Interleukin-18 and interleukin-12 together downregulate ATP-binding cassette transporter A1 expression through the interleukin-18R/nuclear factor-kappaB signaling pathway in THP-1 macrophage-derived foam cells[J].Circ J,2012,76(7):1780-1791.
[52] Dominguez-Rodriguez A,Abreu-Gonzalez P,Avanzas P.Relation of growth-differentiation factor 15 to left ventricular remodeling in ST-segment elevation myocardial infarction[J].Am J Cardiol,2011,108(7): 955-958.
[53] 何改平,張彬,張寶文,等.急性腦梗死患者外周血GDF-15、CRP水平及相關(guān)性研究[J].生物醫(yī)學(xué)工程與臨床,2014,18(1):60-63.
[54] 陳清棠.腦卒中病人臨床神經(jīng)功能缺損程度評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)1995[J].中華神經(jīng)科雜志,1996,25(6):381-383.
(本文編輯郭懷印)
1.山西醫(yī)科大學(xué)(太原 030001);2.山西醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院
胡為民,E-mail:weijun-hu@163.com
R543.5 R256.2
A
10.3969/j.issn.1672-1349.2016.04.014
1672-1349(2016)04-0378-05
2015-09-08)