石燦燦,張夢賀,趙 浩,朱 靖

FoxO蛋白家族最初是在果蠅中發(fā)現(xiàn)的,目前被證實廣泛存在哺乳動物體內(nèi),以一個翼螺旋轉(zhuǎn)錄DNA結(jié)合域為特征,被稱為叉頭盒蛋白,包括FoxO1(FKHR)、FoxO3α(FKHRL1)、FoxO4(AFX)和FoxO6四個亞型[1]。FoxO3α是其中最重要的成員,主要分布于肌肉、心臟、脾臟和卵巢,位于染色體6q21上,所以FoxO3α不僅可以在蛋白質(zhì)水平而且可以在基因水平上發(fā)揮生物學(xué)作用[2]。FoxO3α最初作為腫瘤抑制蛋白而受到廣泛的關(guān)注,現(xiàn)在越來越多的研究表明,FoxO3α在調(diào)節(jié)內(nèi)皮細(xì)胞及平滑肌細(xì)胞功能、抗動脈粥樣硬化、抗心肌細(xì)胞纖維化等方面發(fā)揮重要作用,是治療心臟病的潛在靶點。FoxO3α是多個信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的下游因子,與心血管疾病相關(guān)的主要有胰島素磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)信號通路、核因子-κB(NF-κB)信號通路、沉默信息調(diào)節(jié)器(SIRT)/FoxO3α信號通路,這些信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路主要通過磷酸化、糖基化、乙?；头核鼗せ罨蛞种艶oxO3α的活性參與細(xì)胞凋亡、自噬、氧化應(yīng)激、炎癥等多個生命活動[3]。

1 FoxO3α的活性調(diào)節(jié)

FoxO3α轉(zhuǎn)錄因子是PI3K/Akt信號通路的關(guān)鍵下游因子,轉(zhuǎn)錄活性,受PI3K/Akt的調(diào)控,PI3K磷酸化促進(jìn)Akt向細(xì)胞核轉(zhuǎn)移,FoxO3α在細(xì)胞核被Akt磷酸化,磷酸化的FoxO3α從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中,核定位信號被隱藏,并與14-3-3蛋白結(jié)合,轉(zhuǎn)錄活性變得不活躍[4]。FoxO3α被磷酸化后可與E3泛素連接酶相互作用,從而去磷酸化,從細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核,恢復(fù)轉(zhuǎn)錄活性并激活FoxO3α的下游因子進(jìn)行活性表達(dá)[5]。PI3K/Akt信號通路不僅可以抑制FoxO3α的轉(zhuǎn)錄活性,而且受FoxO3α轉(zhuǎn)錄因子的反向調(diào)節(jié)[6]。此外,FoxO3α的轉(zhuǎn)錄活性也受到多種激酶的調(diào)控,如IκB激酶β(IκB-β)、細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶(CDK)1、CDK2、細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶(ERK)、AMP活化蛋白激酶(AMPK)和c-Jun N末端激酶(JNK)。IκB激酶也可以磷酸化FoxO3α,除了促進(jìn)磷酸化的FoxO3α向細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)移,還可以通過蛋白質(zhì)系統(tǒng)介導(dǎo)FoxO3α的多泛素化和降解。有研究表明,IκB激酶對FoxO3α的磷酸化獨立于PI3K/Akt信號通路[7]。AMPK在營養(yǎng)缺乏或缺氧條件下可以通過磷酸化激活FoxO3α在細(xì)胞核中的轉(zhuǎn)錄活性,且不影響FoxO3α的核定位,并通過轉(zhuǎn)錄觸發(fā)自噬[8]。研究表明,發(fā)生氧化應(yīng)激時JNK被激活,直接磷酸化FoxO3α或抑制14-3-3蛋白活性,增強(qiáng)其轉(zhuǎn)錄活性[9]。SIRT1則通過去乙酰化降低FoxO3α的活性[10-12]。

2 FoxO3α與心血管疾病

2.1 FoxO3α與動脈粥樣硬化 血管平滑肌(VSMC)是心血管系統(tǒng)中的主要收縮成分,參與調(diào)節(jié)心血管系統(tǒng)的血流動力學(xué),在心血管疾病的發(fā)生發(fā)展中起重要作用,VSMC凋亡可以促進(jìn)纖維帽結(jié)構(gòu)完整性的喪失,誘導(dǎo)動脈粥樣硬化斑塊破裂,進(jìn)而引起腦卒中、心肌梗死和猝死[13]。動脈粥樣硬化斑塊中的血管平滑肌較正常血管平滑肌對凋亡的易感性增加,在斑塊血管平滑肌中胰島素樣生長因子1(IGF-1)介導(dǎo)的存活信號受損、IGF-1受體表達(dá)降低,Akt和FoxO3α的磷酸化表達(dá)降低,提示在動脈粥樣硬化中FoxO3α激活,FoxO3α是介導(dǎo)動脈粥樣硬化中的存活信號[14]。

Allard等[15]使用過氧化氫(H2O2)誘導(dǎo)大鼠VSMC凋亡,結(jié)果表明IGF1R表達(dá)水平調(diào)節(jié)VSMC在氧化應(yīng)激下的存活,Akt是IGF1R介導(dǎo)的VSMC存活的主要下游效應(yīng)物,單獨激活A(yù)kt足以使VSMC在氧化應(yīng)激下存活,Akt主要是通過磷酸化FoxO3α或GSK3介導(dǎo)VSMC保護(hù)作用。FoxO3α轉(zhuǎn)錄因子可激活許多參與細(xì)胞死亡的基因,包括FasL、Bim和Puma,GSK3是Bcl-2家族成員Mcl1的主要激酶,磷酸化的GSK3在動脈粥樣硬化斑塊纖維帽內(nèi)的VSMC內(nèi)的表達(dá)降低,Akt通過磷酸化FoxO3α降低Bim的表達(dá)降低或磷酸化GSK3促進(jìn)細(xì)胞存活;此外,FoxO3α激活可以減少脂質(zhì)纖維帽面積,增大壞死核心區(qū),誘導(dǎo)VSMC凋亡和細(xì)胞外基質(zhì)降解,促進(jìn)動脈粥樣硬化和內(nèi)側(cè)變性,促進(jìn)損傷后的新生內(nèi)膜生成,明確調(diào)控VSMC存活的分子途徑可能有助于評估動脈粥樣硬化斑塊破裂的可能性[16]。

2.2 FoxO3α與動脈微循環(huán) 低氧可以誘導(dǎo)心肌微血管內(nèi)皮細(xì)胞(CMECs)功能障礙,因在低氧環(huán)境中CMECs產(chǎn)生的血管擴(kuò)張劑和收縮因子不能平衡,這在心肌缺血損傷的發(fā)揮重要作用。Zhang等[17]將CMEC暴露在低氧環(huán)境中6～24 h,結(jié)果顯示缺氧誘導(dǎo)因子-1α(HIF-1α)和FoxO3α的表達(dá)顯著增加,Akt和FoxO3α的磷酸化降低,FoxO3α活性增加導(dǎo)致CMEC中的ROS積累,并同時誘導(dǎo)Bcl-2家族蛋白的紊亂,從而導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。Wang等[18]在大鼠心肌梗死模型中采用抗FoxO3α的抗體進(jìn)行免疫熒光分析確定FoxO3α在細(xì)胞中的位置,結(jié)果顯示常氧狀態(tài)下FoxO3α主要定位于CMEC的細(xì)胞質(zhì)中,低氧增加了FoxO3α的核定位和轉(zhuǎn)錄活性,LC3基因的表達(dá)為時間依賴性增加、微管相關(guān)蛋白輕鏈3Ⅱ(LC3-Ⅱ)積累和p62降解增加,表明低氧應(yīng)激促進(jìn)了CMEC中的自噬,FoxO3α是CMEC自噬的潛在誘導(dǎo)劑;抑制自噬可以改善心肌梗死大鼠的心臟功能和冠狀動脈內(nèi)皮依賴性舒張功能,而增加自噬則會產(chǎn)生相反的效果,提示FoxO3α在缺血性疾病中調(diào)節(jié)冠狀動脈微循環(huán)功能障礙中的關(guān)鍵作用。Qi等[19]在實驗中觀察到,在CMEC衰老過程中Akt的激活增加,FoxO3α的激活減少,細(xì)胞內(nèi)抗氧化酶過氧化氫酶(CAT)和超氧化物歧化酶(MnSOD)的活性降低,ROS生成增加,p27Kip1途徑激活導(dǎo)致細(xì)胞周期停滯在G1期,在衰老的CMECs中添加外源性CAT和MnSOD,雖然有抑制氧化應(yīng)激的作用,但并不能延緩細(xì)胞衰老的進(jìn)程。氧化應(yīng)激和細(xì)胞周期停滯使CMEC的增殖和血管生成受到抑制,表明FoxO3α通過調(diào)節(jié)抗氧化劑/ROS/p27kip1信號通路在抑制CMECs衰老過程、促進(jìn)細(xì)胞增殖和血管生成中發(fā)揮著重要作用。

2.3 FoxO3α與缺血/再灌注損傷 及時恢復(fù)缺血心肌的血流灌注對于解除由冠狀動脈狹窄或閉塞引起的心肌缺血缺氧造成的不可逆心肌損害是必要的,但是再灌注治療可能會使心肌受到更嚴(yán)重的損傷,這種損傷被稱為缺血/再灌注損傷。目前,缺血/再灌注損傷的機(jī)制尚不明確,可能與自噬和氧化應(yīng)激、細(xì)胞凋亡、鈣超載、能量代謝障礙等有關(guān)。

活性氧(ROS)積累因可導(dǎo)致線粒體功能障礙被證明與缺血/再灌注損傷有關(guān)系。線粒體是細(xì)胞能量代謝的主要場所,其中的ROS可在生理條件或受到外界應(yīng)激刺激時產(chǎn)生,當(dāng)線粒體中脂質(zhì)和碳水化合物進(jìn)行有氧分解或受到氧化刺激時,線粒體中的ROS含量也增加。線粒體產(chǎn)生過量的ROS可氧化損傷線粒體DNA、蛋白質(zhì)和脂質(zhì),所以線粒體既是ROS產(chǎn)生的主要來源,也是ROS的主要損傷靶點,線粒體功能障礙是心肌缺血/再灌注損傷的顯著特征,產(chǎn)生過量的ROS可導(dǎo)致線粒體自噬,最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡[20]。

ROS與各種細(xì)胞信號通路和轉(zhuǎn)錄因子的激活有關(guān),包括PI3K/Akt、絲裂原激活蛋白激酶(MAPK)和腫瘤抑制因子p53,較低的ROS水平可以促進(jìn)細(xì)胞存活,而較高的ROS水平促進(jìn)細(xì)胞凋亡。FoxO3α作為這些信號通路共同的下游因子參與調(diào)節(jié)ROS水平。FoxO3α通過增加ROS清除劑來保護(hù)細(xì)胞免受氧化應(yīng)激,從而有助于抑制線粒體自噬導(dǎo)致的細(xì)胞凋亡。Kops等[21]研究表明,FoxO3α通過蛋白激酶B(PKB)增加MnSOD的表達(dá),將生物體內(nèi)正常的代謝產(chǎn)物超氧陰離子自由基催化為過氧化氫和氧,保護(hù)靜止細(xì)胞免受氧化應(yīng)激。FoxO3α還介導(dǎo)CAT的調(diào)節(jié),催化過氧化氫轉(zhuǎn)化為水和氧氣[22]。因此,FoxO3α能夠調(diào)節(jié)MnSOD和CAT的表達(dá)以減少氧化損傷并增加細(xì)胞存活率。除了調(diào)節(jié)ROS清除劑外,FoxO3α還可以通過抑制線粒體的基因表達(dá)減少ROS的產(chǎn)生。FoxO3α通過增加MAX二聚化蛋白(MAD/MXD)的表達(dá)和降低c-MyC蛋白的穩(wěn)定性來抑制線粒體的活性,改變?nèi)毖醴磻?yīng)。這些研究結(jié)果表明,FoxO3α活化可降低線粒體的表達(dá)和線粒體的調(diào)節(jié)減少ROS的產(chǎn)生[23]。線粒體中存在FoxO3α/MnSOD/CAT級聯(lián)反應(yīng),通過促進(jìn)ROS解毒、氧化還原平衡和DNA修復(fù)來參與細(xì)胞應(yīng)激反應(yīng)增加細(xì)胞生存[24]。另外有一些研究結(jié)果不同的文獻(xiàn),Wang等[25]的研究表明,FoxO3α的轉(zhuǎn)錄活性被抑制也可以保護(hù)細(xì)胞免受凋亡,因為SIRT1可以通過降低FoxO3α的乙?；?增加其泛素化水平,下調(diào)Bim的表達(dá)。Bim是一種重要的凋亡蛋白,活化的Bim可以激活Bax,促進(jìn)細(xì)胞色素C釋放和機(jī)制凋亡蛋白Bcl-2的表達(dá),保護(hù)細(xì)胞免受凋亡的影響。心肌梗死時,心肌細(xì)胞受到氧化應(yīng)激作用導(dǎo)致細(xì)胞凋亡,丟失的心肌細(xì)胞無法恢復(fù),這在心肌重塑中發(fā)揮著重要作用。Motta等[26-27]也得出了相同的實驗結(jié)論,猜測可能因為FoxO3α乙酰基被泛素化和降解會抵消其轉(zhuǎn)錄活性。

2.4 FoxO3α與心肌細(xì)胞肥大 心肌肥大是大量生理和病理刺激心臟使心臟根據(jù)環(huán)境進(jìn)行重塑作出的反應(yīng),其特征在于心肌細(xì)胞體積增加,心室壁厚度增加、心肌超負(fù)荷壓力早期增強(qiáng)心肌收縮力,可分為生理性肥大和病理性肥大[28-29]。生理性肥大主要因強(qiáng)烈運動、妊娠和出生后的生長導(dǎo)致以心室壁和室間隔厚度生長為典型特征,心臟的結(jié)構(gòu)和功能是正常的;病理性肥大主要是由神經(jīng)體液激活、血流動力學(xué)負(fù)荷的慢性增加及其他心臟的應(yīng)激反應(yīng)引起。有臨床證據(jù)表明,心肌細(xì)胞肥大是心血管疾病的住院率和全因死亡率增加的重要預(yù)測因素。從機(jī)制方面分析,肥大是心肌細(xì)胞復(fù)雜的生化過程,大量細(xì)胞內(nèi)通路參與心肌細(xì)胞肥大和心臟重構(gòu)的過程[30]。

Meng等[31]觀察發(fā)現(xiàn),FoxO3α通過抗氧化應(yīng)激的方式阻止心肌細(xì)胞肥大。氧化應(yīng)激是線粒體的主要損傷因素,影響線粒體的功能及代謝,心臟受到氧化應(yīng)激后,心肌細(xì)胞線粒體中的心臟肥大調(diào)節(jié)因子SIRT3升高。此外,β-腎上腺素能受體(β-AR)的慢性激活可誘發(fā)細(xì)胞凋亡和心臟肥厚,增加SIRT3表達(dá)[32]。FoxO3α的轉(zhuǎn)錄活性主要與其核質(zhì)位置有關(guān),SIRT3通過FoxO3α脫乙?；瘡亩黾覨oxO3α的核積累,促進(jìn)FoxO3α轉(zhuǎn)錄因子的轉(zhuǎn)錄,有轉(zhuǎn)錄活性的FoxO3α通過調(diào)節(jié)MnSOD和CAT的活性抑制ROS的活性,從而抑制ROS介導(dǎo)的Ras激活,進(jìn)而抑制GATA4和NFAT的表達(dá),阻止心肌細(xì)胞肥大。

Chen等[33]研究發(fā)現(xiàn),AMPK也參與抑制心肌細(xì)胞肥大的過程。AMPK激活可以降低磷酸化FoxO3α水平,增加FoxO3α的核轉(zhuǎn)錄活性,促進(jìn)FoxO3α的下游因子泛素連接酶MAFbx的表達(dá),使心肌細(xì)胞蛋白質(zhì)降解,從而抑制心肌細(xì)胞肥大,證實了AMPK通過調(diào)節(jié)FoxO3α/MAFbx信號通路及其下游蛋白降解,抑制血管緊張素Ⅱ(Ang Ⅱ)誘導(dǎo)的培養(yǎng)大鼠心肌細(xì)胞肥大。

JNK激活對FoxO3α的轉(zhuǎn)錄活性有促進(jìn)作用,Akt激活對FoxO3α的轉(zhuǎn)錄活性有抑制作用。在Chaanine等[34]的研究中,JNK信號通路和Akt信號通路在心力衰竭中均被激活,但是JNK激活可以覆蓋Akt對FoxO3α的抑制作用,導(dǎo)致FoxO3α轉(zhuǎn)錄活性增加,Bcl-2 EIB 19-kDa相互作用蛋白3(BNIP3)作為FoxO3α的效應(yīng)子,在心力衰竭中的表達(dá)也增加,誘導(dǎo)線粒體自噬,促進(jìn)細(xì)胞調(diào)亡,增加心室重構(gòu)降低心臟功能。

以上研究表明,FoxO3α在不同的信號通路中作用于不同的下游因子,參與氧化應(yīng)激、自噬等細(xì)胞活動,對心室重構(gòu)的發(fā)生發(fā)展起促進(jìn)或抑制作用。

2.5 FoxO3α與動脈血管重塑 大動脈和小動脈血管的病理性重塑導(dǎo)致外周阻力增加是高血壓的主要病理機(jī)制,尤其小動脈的血管重塑,是高血壓疾病的進(jìn)展標(biāo)志,且與高血壓的嚴(yán)重程度高度相關(guān)。Alstad等[35]研究表明,死于循環(huán)系統(tǒng)疾病的高血壓病人中心力衰竭占40%,腦出血占29%。因此延緩血管重塑進(jìn)程、控制血壓水平對減少心血管事件的發(fā)生是非常重要的。

Strassheim等[36]研究發(fā)現(xiàn),PI-103處理的肺動脈血管新生血管內(nèi)皮細(xì)胞(VVECs)中的Akt磷酸化顯著減少,FoxO3α核積累增加,轉(zhuǎn)錄活性在VVEC群體中持續(xù)激活,導(dǎo)致VVECs多個管狀結(jié)構(gòu)發(fā)育不良,證實了PI3K/Akt途徑不僅在VVEC形態(tài)反應(yīng)中發(fā)揮作用,還參與了VVEC的有絲分裂過程。FoxO3α作為ATP誘導(dǎo)的PI3K/Akt調(diào)節(jié)VVEC血管生成的基本調(diào)節(jié)因子,可能在減輕病理性血管重構(gòu)方面具有潛在的靶向調(diào)節(jié)意義。

有研究將5～6個月的雄性小鼠進(jìn)行頸動脈結(jié)扎,與對照血管相比,FoxO3α激活增加了內(nèi)膜面積和細(xì)胞計數(shù),證明FoxO3α在頸動脈結(jié)扎后的血管重塑和新生內(nèi)膜形成中起主要作用[16]。高血壓是發(fā)生心血管疾病風(fēng)險的一個獨立的預(yù)測因子,但是越來越多的高血壓病人即使聯(lián)合使用3種或3種以上的降壓藥,血壓控制仍不達(dá)標(biāo)[37],所以通過逆轉(zhuǎn)與高血壓相關(guān)的血管重塑減緩高血壓的進(jìn)展對全球健康至關(guān)重要,通過干預(yù)信號通路對減輕病理性重塑可能是未來治療高血壓的一個新的方向。

3 中醫(yī)藥與FoxO3α

3.1 中醫(yī)單藥與FoxO3α 梁俊清等[38]研究發(fā)現(xiàn),缺氧時細(xì)胞內(nèi)HIF-1α的表達(dá)呈現(xiàn)一定程度的升高,磷酸化Akt明顯降低,通心絡(luò)干預(yù)后,HIF-1α的表達(dá)進(jìn)一步增加,磷酸化Akt水平明顯增多,通心絡(luò)還可以通過激活PI3K/Akt信號通路抑制FoxO3α的轉(zhuǎn)錄活性,使缺氧的內(nèi)皮細(xì)胞Bcl-2和Mcl-1上調(diào),提升細(xì)胞活性,改善缺氧導(dǎo)致的內(nèi)皮細(xì)胞損傷,減少動脈粥樣硬化的進(jìn)展。Fu等[39]研究發(fā)現(xiàn),燈盞花素也有抗動脈粥樣硬化的作用。燈盞花素是燈盞細(xì)辛的一種提取物,具有清除氧自由基和抗氧化作用;燈盞花素可通過調(diào)節(jié)Hippo/FoxO3α和PI3K/Akt信號通路,顯著增加PI3K和p-Akt的蛋白表達(dá)水平,增加絲氨酸253處FoxO3α的磷酸化,并促進(jìn)FoxO3α從細(xì)胞核輸出到細(xì)胞質(zhì),抑制FoxO3α的活性表達(dá),提高Bcl2的蛋白表達(dá)水平,降低Fas、Caspase-3、Bax和Bim的蛋白表達(dá)水平來抑制血管內(nèi)皮細(xì)胞的損傷和凋亡;燈盞花素還可以明顯清除血管緊張素Ⅱ誘導(dǎo)的人主動脈內(nèi)皮細(xì)胞(HAEC)損傷模型中的ROS,減少細(xì)胞凋亡,從而發(fā)揮抗動脈粥樣硬化作用。

Xue等[40]的實驗研究發(fā)現(xiàn),與缺血/再灌注損傷組相比,人參皂苷Rb2可以有效減少超氧陰離子蓄積,上調(diào)SIRT1的表達(dá),增加FoxO3α活性,減少心肌細(xì)胞凋亡,減輕氧化應(yīng)激和炎癥,降低心肌梗死面積,降低心肌標(biāo)志物水平,顯著改善心功能不全,增加心臟射血分?jǐn)?shù),對心臟有保護(hù)作用。Yang等[41]研究發(fā)現(xiàn),姜黃素也可通過激活SIRT1信號,上調(diào)抗凋亡蛋白Bcl-2的表達(dá),下調(diào)促凋亡蛋白Bax的表達(dá),提高線粒體MnSOD活性,防止線粒體產(chǎn)生過多的ROS,從而減輕心肌缺血/再灌注損傷線粒體缺陷,保護(hù)細(xì)胞在缺血/再灌注損傷過程中免受氧化應(yīng)激所致的凋亡。Zhang等[42]用丹參酮ⅡA磺酸鈉(TST)處理缺血/再灌注損傷的大鼠,發(fā)現(xiàn)TST激活A(yù)kt/FoxO3α/Bim介導(dǎo)的信號通路,降低FoxO3α的轉(zhuǎn)錄活性,減少線粒體內(nèi)細(xì)胞色素C的表達(dá)水平,下調(diào)降低Bim蛋白表達(dá)水平,減少缺血/再灌注損傷誘導(dǎo)的大鼠心肌細(xì)胞凋亡,縮小心肌梗死面積,改善缺血/再灌注損傷大鼠的心功能。

董文婷等[43]研究發(fā)現(xiàn),紫檀芪可以通過激活Sirt3/FoxO3α信號通路減輕心肌組織氧化應(yīng)激損傷,改善大鼠腹主動脈縮窄所致的心肌肥厚。熊朝剛等[44]的實驗結(jié)果顯示,黃芪甲苷通過激活Sirt3抑制血管緊張素Ⅱ誘導(dǎo)的心肌肥大以及氧化應(yīng)激。Liu等[45]研究發(fā)現(xiàn),FoxO3α是黃芩素的下游靶點,其可促進(jìn)過氧化氫酶活性以抑制ROS爆發(fā),并在異丙腎上腺素誘導(dǎo)心肌肥厚時激活自噬,促進(jìn)自噬相關(guān)蛋白微管相關(guān)蛋白輕鏈3Ⅰ(LC3-Ⅰ)向LC3-Ⅱ的轉(zhuǎn)化,并相應(yīng)地下調(diào)了p62水平,減輕異丙腎上腺素誘導(dǎo)的ROS的產(chǎn)生,進(jìn)而抑制心肌肥厚。另一種中藥提取物葫蘆素B是葫蘆素類中的一員,具有抗癌、抗炎、抗脂肪細(xì)胞分化的作用。Xiao等[46]研究發(fā)現(xiàn),葫蘆素B通過阻斷Akt/mTOR/FoxO3α信號通路,增加LC3-Ⅱ、ATG5、ATG7、ATG12和Beclin1的表達(dá),增加自噬,抑制心肌細(xì)胞肥大。

3.2 中醫(yī)復(fù)方與FoxO3α 三味檀香散是一種含有活性分子的蒙藏傳統(tǒng)藥物,由檀香、肉豆蔻、廣棗3種藥物組成,常用于冠狀動脈粥樣硬化性心臟病的治療。Sun等[47]研究發(fā)現(xiàn),三味檀香散通過激活下游的PI3K/Akt/FoxO3α信號通路,促進(jìn)Akt和FoxO3α的磷酸化,調(diào)節(jié)下游促凋亡的Bim,減少ST段抬高、病理改變和心肌梗死范圍,同時三味檀香散中的3味單藥在體外具有不同的抗氧化能力和抑制心肌細(xì)胞凋亡的能力,對缺血/再灌注損傷起保護(hù)作用。錢夢[48]研究發(fā)現(xiàn),補(bǔ)中益氣湯可以通過作用于PI3K/Akt通路,降低磷酸化FoxO3α水平,增加FoxO3α的表達(dá),清除線粒體中過多的ROS,減少細(xì)胞氧化應(yīng)激反應(yīng),增加細(xì)胞的存活率。

Li等[49]研究發(fā)現(xiàn),AngⅡ以濃度依賴的方式上調(diào)CMEC中LC3B-Ⅱ的蛋白水平,增加自噬小體和自溶酶體的數(shù)量;Akt是芪藶強(qiáng)心的下游信號通路,芪藶強(qiáng)心可以增加FoxO3α的磷酸化,促進(jìn)磷酸化的FoxO3α從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì),抑制FoxO3α的轉(zhuǎn)錄活性,減弱Ang Ⅱ引起的自噬小體和自溶酶體的聚集,進(jìn)而下調(diào)Ang Ⅱ誘導(dǎo)的自噬,減少內(nèi)皮細(xì)胞凋亡,延緩心力衰竭的進(jìn)展。張?zhí)K潔[50]利用雙氧水誘導(dǎo)大鼠心肌細(xì)胞的氧化應(yīng)激反應(yīng),檢測各組ROS、p-FoxO3α、Sirt4表達(dá)水平及凋亡蛋白Bcl-2、Bax、Bim、cleaved Caspase-3的表達(dá),結(jié)果發(fā)現(xiàn),與模型組相比,益氣活血組ROS、Bax、Bim、cleaved Caspase-3呈劑量依賴的Bcl-2的表達(dá)水平呈劑量依賴的方式增加;益氣活血組+Sirt4敲減組Bax、Bim、cleaved Caspase-3表達(dá)回升但是低于模型組,Bcl-2表達(dá)下降但是高于模型組,表明益氣活血方通過Sirt4/FoxO3α通路增加FoxO3α的活性減少凋亡蛋白的表達(dá),保護(hù)心肌細(xì)胞減少氧化應(yīng)激的損傷,減少炎癥反應(yīng),抑制細(xì)胞凋亡。此外,溫腎養(yǎng)血方[51]、六味地黃丸[52]也分別被證實可通過激活PI3K/Akt信號通路作用于FoxO3α,減少細(xì)胞凋亡,增加細(xì)胞存活率。

4 小結(jié)與展望

綜上所述,雖然激活FoxO3α的轉(zhuǎn)錄活性可以促進(jìn)許多促細(xì)胞凋亡因子誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,減少脂質(zhì)纖維帽面積,增大壞死核心區(qū),調(diào)節(jié)動脈微循環(huán),加快動脈粥樣硬化的進(jìn)展,但是FoxO3α轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)也可以調(diào)節(jié)MnSOD和CAT的活性清除線粒體中過多產(chǎn)生的ROS,有抗氧化應(yīng)激作用,阻止細(xì)胞肥大,減輕病理性血管重構(gòu)。因此,認(rèn)為FoxO3α對心血管功能既有保護(hù)作用又有損傷作用。一些中藥可以通過抑制FoxO3α的活性,減緩心血管疾病的進(jìn)展,另外也有證據(jù)表明中藥可以通過激活FoxO3α的轉(zhuǎn)錄活性發(fā)揮保護(hù)心血管的作用,給中醫(yī)藥通過干預(yù)FoxO3α治療心血管疾病提供了客觀依據(jù),但基于目前中醫(yī)藥作用于FoxO3α轉(zhuǎn)錄因子的研究相對缺乏,對進(jìn)一步認(rèn)識中醫(yī)藥對FoxO3α的作用機(jī)制造成了很大限制,是當(dāng)下亟需要探究的問題。