楊碩 任明
中國(guó)約有3.3億人患有心血管疾病,40%的死亡是由心血管疾病引起的[1]。目前已知眾多脂肪因子參與心血管疾病的病理機(jī)制,白脂素(Asp)作為新型脂肪因子能夠促進(jìn)代謝紊亂,增加心血管疾病的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)[2-3],但亦能減輕動(dòng)脈粥樣硬化與氧化應(yīng)激損傷,起到心血管保護(hù)作用[4]。近年來發(fā)現(xiàn),Asp在心血管疾病的發(fā)生、進(jìn)展以及預(yù)后中起著重要作用。
Asp是新發(fā)現(xiàn)的脂肪因子,2016年,Romere等[5]在研究新生兒早衰癥時(shí)發(fā)現(xiàn)了白脂素,其是由15號(hào)染色體q21.1的原纖維蛋白-1(FBN1)基因的最后2個(gè)(65、66號(hào))外顯子編碼、弗林蛋白酶(furin)切割原纖維蛋白前體(FBN1基因編碼)C端而來,在人體的心臟、肝臟、肺等器官中均有表達(dá)[6]。Asp能夠調(diào)節(jié)肝臟葡萄糖的釋放,在饑餓時(shí)增加葡萄糖和胰島素的釋放[7],還可以刺激下丘腦的攝食中心,增加食欲和脂肪儲(chǔ)存??笰sp單克隆抗體可降低血糖、食欲和體質(zhì)量,證實(shí)Asp可能成為代謝性疾病的治療靶點(diǎn)。有研究表明,Asp有助于傷口愈合,對(duì)心肌有保護(hù)作用,并能夠顯著改善左心功能[8],它還可以改善糖尿病小鼠的心臟微血管內(nèi)皮損傷[9],這為心血管疾病的診療提供了新思路。
眾所周知,動(dòng)脈粥樣硬化主要由血管內(nèi)皮損傷、脂質(zhì)沉積和炎癥等綜合因素引起,最近的研究結(jié)果表明,Asp會(huì)引發(fā)并加重血管內(nèi)皮炎癥[2-3]。Lee等[10]認(rèn)為Asp通過激活Toll樣受體4(TLR4)表達(dá)和JNK磷酸化,以劑量依賴的方式促進(jìn)炎癥、胰島β細(xì)胞功能障礙和細(xì)胞凋亡。Jung等[11]認(rèn)為Asp可激活骨骼肌中蛋白激酶C-δ(PKCδ)相關(guān)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(ER)應(yīng)激/炎癥通路,導(dǎo)致胰島素敏感性受損。雖然血管內(nèi)皮細(xì)胞炎癥是內(nèi)皮細(xì)胞胰島素抵抗和動(dòng)脈粥樣硬化的啟動(dòng)器[12],但Asp的抗炎作用是通過激活I(lǐng)κB激酶β(IKKβ)-核因子(NF)-κBp65,促進(jìn)NF-κBp65的核轉(zhuǎn)位實(shí)現(xiàn)的[3],而不是通過氧化應(yīng)激途徑實(shí)現(xiàn)的[13]。然而,另1項(xiàng)研究證實(shí)Asp通過刺激p38-Elk-1通路和細(xì)胞內(nèi)膽固醇外流,上調(diào)三磷酸腺苷(ATP)結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)體A1和G1[4],減少脂質(zhì)堆積和動(dòng)脈粥樣硬化負(fù)荷,還可下調(diào)炎癥細(xì)胞因子白介素(IL)-1β和IL-6的表達(dá),說明Asp可以減輕巨噬細(xì)胞的炎癥反應(yīng),延緩動(dòng)脈粥樣硬化進(jìn)展[4]。
上述各項(xiàng)研究結(jié)果不同,可能是因?yàn)槭褂昧瞬煌募?xì)胞模型和干預(yù)方法。
有研究發(fā)現(xiàn),Asp可以調(diào)節(jié)間充質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞(MSC)的功能和活性,改善心肌梗死[14]。在缺血微環(huán)境中,Asp可以保護(hù)MSC免受活性氧(ROS)生成和細(xì)胞凋亡的影響,這種細(xì)胞保護(hù)作用是通過上調(diào)超氧化物歧化酶(SOD)2蛋白表達(dá)和激活細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(ERK)1/2-SOD2途徑來實(shí)現(xiàn)的[14]。SYNTAX評(píng)分是評(píng)價(jià)冠狀動(dòng)脈病變負(fù)擔(dān)和復(fù)雜程度的分級(jí)系統(tǒng),He等[15]發(fā)現(xiàn)Asp水平的變化與SYNTAX評(píng)分呈正相關(guān),提示Asp可能是不穩(wěn)定型心絞痛病變嚴(yán)重程度(UAP)的可行標(biāo)志物,可以預(yù)測(cè)UAP的嚴(yán)重程度[16]。干細(xì)胞移植是治療心臟損傷的新型治療手段,但在臨床實(shí)踐中存在過氧化氫誘導(dǎo)的干細(xì)胞凋亡、ROS造成的干細(xì)胞損傷等問題[17]。1項(xiàng)體內(nèi)外研究表明,Asp預(yù)處理可以增強(qiáng)MSC的歸巢能力,改善心臟射血功能,減輕心肌重構(gòu)。Asp不影響MSC的增殖和遷移,但可通過激活ERK-線粒體SOD通路保護(hù)MSC免受過氧化氫誘導(dǎo)的損傷和凋亡。因此,Asp可增強(qiáng)MSC的功能,提高M(jìn)SC治療心肌梗死的效果[14],這提示Asp可能在干細(xì)胞移植治療心肌梗死中起輔助治療作用。
Asp可能在控制交感神經(jīng)流出和血壓方面起著至關(guān)重要的作用,室旁核(PVN)由小細(xì)胞神經(jīng)元和大細(xì)胞神經(jīng)元組成,是大腦中重要的整合位點(diǎn),PVN中的環(huán)磷酸腺苷(cAMP)-蛋白激酶A(PKA)信號(hào)通路介導(dǎo)血管緊張素和丙二醛在增加交感神經(jīng)活性中的作用[18],參與交感神經(jīng)興奮和血壓的調(diào)節(jié)。Wang等[19]研究表明PVN中的Asp可通過cAMP依賴的ROS產(chǎn)生誘導(dǎo)交感神經(jīng)興奮和升壓反應(yīng),若在PVN中微量注射Asp可以增加NADPH氧化酶活性和超氧化物的產(chǎn)生,導(dǎo)致交感神經(jīng)興奮,從而升高血壓與心率。如果抑制NADPH氧化酶或清除PVN中的超氧化物,不僅降低腎交感神經(jīng)放電、平均動(dòng)脈壓和心率,而且會(huì)消除Asp在PVN中的作用。這為Asp在PVN中的作用提供了有力的證據(jù)。Wang等[20]發(fā)現(xiàn)Asp在PVN中的作用可能是通過OR4M1或OLFR734受體介導(dǎo)的,但由于目前缺乏這2種受體的特異性拮抗劑,因此無法確定PVN中調(diào)節(jié)交感神經(jīng)興奮的Asp受體。
擴(kuò)張型心肌病是心臟病患者死亡的常見原因[1]。較高Asp水平的擴(kuò)張型心肌病患者比較低Asp水平患者發(fā)生不良心血管事件少[21]。Wen等[22]發(fā)現(xiàn)在低氧條件下,Asp直接誘導(dǎo)大鼠H9c2心肌細(xì)胞的心臟保護(hù)作用,同時(shí)恢復(fù)線粒體呼吸過程。H9c2心肌細(xì)胞經(jīng)Asp處理后,非缺氧條件下細(xì)胞線粒體功能無明顯變化,而缺氧條件下線粒體呼吸受損的細(xì)胞線粒體功能顯著恢復(fù)。這表明,H9c2心肌細(xì)胞中的Asp功能是由缺氧驅(qū)動(dòng)的,可能只在細(xì)胞缺氧或缺血后才啟動(dòng)下游級(jí)聯(lián)反應(yīng),相關(guān)機(jī)制仍需進(jìn)一步研究。
Asp參與心血管病變的發(fā)生、進(jìn)展,與動(dòng)脈粥樣硬化、心肌梗死、高血壓、擴(kuò)張型心肌病等心血管疾病密切相關(guān)。Asp在動(dòng)脈粥樣硬化的病理機(jī)制中的作用仍有爭(zhēng)議,隨著更多實(shí)驗(yàn)與臨床研究揭示其與心血管疾病的關(guān)系,未來可能為了解心血管疾病的發(fā)病機(jī)制提供新的方向,也為心血管疾病的預(yù)防、診療提供新的思路。