過氧化物酶體增殖物激活受體γ 激動劑在高血壓心血管重塑中的作用機(jī)制

劉長英，顧水明，王鳳，陸婷

(1.江蘇大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江212001;2.上海市徐匯區(qū)中心醫(yī)院心內(nèi)科，上海200031)

高血壓是65 歲以上人群死亡的一個重要的危險因素。高血壓增加了心血管疾病的風(fēng)險，如胰島素抵抗，內(nèi)皮功能障礙，動脈硬化，心臟肥大，交感神經(jīng)興奮等。研究表明過氧化物酶體增殖物激活型受體(PPAR)γ 激動劑可被用于心血管疾病的二級預(yù)防，并可降低動物和人類的血壓。一旦作用機(jī)制明確，將為人類高血壓治療提供臨床實(shí)用價值。本文就PPARγ 激動劑在高血壓心血管重塑中的作用機(jī)制作一綜述。

1 PPARγ 概述

PPAR 是一類由配體調(diào)節(jié)的核激素受體，分為PPARα、PPARβ、PPARγ 三種亞型，這三種亞型在不同的組織中表達(dá)，結(jié)構(gòu)和功能也不同。PPARγ 有4個結(jié)構(gòu)域，有A ～F 組成的6 個結(jié)構(gòu)區(qū)。①氨基酸末端結(jié)構(gòu)域由A/B 結(jié)構(gòu)區(qū)形成，具有轉(zhuǎn)錄激活性;②由C 結(jié)構(gòu)區(qū)形成的DNA 結(jié)合結(jié)構(gòu)域，含有2 個鋅指結(jié)構(gòu)，是核受體中最為保守的區(qū)域;③轉(zhuǎn)錄活性調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)域由D 結(jié)構(gòu)區(qū)形成;④羧基末端的配基結(jié)合結(jié)構(gòu)域由E/F 結(jié)構(gòu)區(qū)形成，包含有一個配體結(jié)合區(qū)(E 區(qū))，一個依賴配體的轉(zhuǎn)錄激活區(qū)(F 區(qū))。PPARγ 與配體結(jié)合后被激活，可參與降糖、免疫反應(yīng)、炎癥應(yīng)答、細(xì)胞增殖和分化［1]、抑制平滑肌增殖遷移［2]，抗動脈粥樣硬化［3]、抗乳腺癌［4]等調(diào)節(jié)作用。PPARγ 可在脈管系統(tǒng)中的內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞、單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等主要細(xì)胞中表達(dá)［5]，也可在人類的黑色素細(xì)胞［6]、脂肪細(xì)胞［7]中表達(dá)。

PPARγ 的配體有天然和人工合成兩種類型，天然配體有脂肪酸、亞油酸、亞麻酸、15-脫氧前列腺素J2(15d-PGJ2)、白三烯等。人工合成配體有噻唑烷酮類(thiazolidinedinoes，TZDs)藥物如羅格列酮、曲格列酮、匹格列酮等，是一種胰島素增敏劑，TZDs 能競爭性地與PPARγ 結(jié)合，調(diào)控參與脂肪前體細(xì)胞分化的多個基因的轉(zhuǎn)錄以及胰島素介導(dǎo)的外周組織葡萄糖的攝取，增強(qiáng)機(jī)體對胰島素的敏感性并降低血糖。

2 PPAR γ 激動劑在高血壓血管重塑中的作用機(jī)制

2.1 對鈣離子通道的影響

鈣離子拮抗劑能選擇性阻滯鈣離子進(jìn)入平滑肌細(xì)胞，減少細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度，選擇性擴(kuò)張小動脈，從而被用于治療高血壓。有研究證明在自發(fā)性高血壓腦卒中大鼠體內(nèi)鈣離子拮抗劑硝苯地平能通過銅鋅超氧化物歧化酶(Cu/ZnSOD)激活PPARγ 并發(fā)揮抗氧化作用，這一作用不依賴于降壓作用，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)隨著硝苯地平劑量的增加誘導(dǎo)的PPARγ 也相應(yīng)增加，PPARγ 降壓作用和抗動脈硬化功能是否一定程度上直接依賴于鈣離子的作用［8]，尚未有實(shí)驗(yàn)研究證明。

2.2 對腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)的影響

研究證實(shí)，在灌注血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)的小鼠中羅格列酮無論劑量多少都可以抑制高血壓的進(jìn)展、血管的重塑、內(nèi)皮功能障礙和血管氧化等病理過程［9]，因此推斷PPARγ 激動劑可能通過抑制腎素-血管緊張素-醛固酮(RAAS)系統(tǒng)，包括AngⅡ1 型受體的表達(dá)，AngⅡ介導(dǎo)的信號通路，AngⅡ誘導(dǎo)的腎上腺醛固酮的合成和分泌［10]等途徑改善高血壓血管重塑。PPARγ 激動劑能減弱AngⅡ1 型受體的表達(dá)增加AngⅡ2 型受體的表達(dá)，而AngⅡ1 型受體和收縮因子AngⅡ結(jié)合使血管收縮，因而PPARγ激動劑可通過減弱AngⅡ的縮血管作用起到降壓作用。

2.3 對信號調(diào)節(jié)酶的影響

PPARγ 的一種新型激動劑KR-62980，由血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)165 誘導(dǎo)產(chǎn)生，VEGF165 誘導(dǎo)細(xì)胞增殖和超化性移行，這一作用又被KR-62980所抑制，KR-62980 下調(diào)VEGF 誘導(dǎo)產(chǎn)生的VEGF 受體2 的表達(dá)并減少了與信號相關(guān)的細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶1/2 (ERK1/2)，P85a 磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)，p38a 促分裂原活化蛋白激酶的磷酸化作用［11]。轉(zhuǎn)化生長因子β(TGF-β)能誘導(dǎo)蛋白激酶B的磷酸化，但PPARγ 激動劑2-氰基-3，12-二氧代齊墩果烷-1，9(11)-雙烯-28-酸(CDDO 酸)和15d-PGJ2 能抑制TGF-β 的表達(dá)，因而通過阻滯蛋白激酶B 的第473 位絲氨酸的磷酸化，使蛋白激酶B 失活，從而阻滯了TGF-β 誘導(dǎo)成纖維細(xì)胞向肌成纖維細(xì)胞分化［12-13]。由此推斷PPARγ 激動劑可能通過阻斷一些信號調(diào)節(jié)酶的磷酸化作用抑制細(xì)胞的分化和增殖，從而抑制心血管的重塑。

2.4 對炎癥細(xì)胞和炎癥因子的影響

在血管緊張素Ⅱ的作用下，表達(dá)人叉頭框蛋白P3(FoxP3)的效應(yīng)T 淋巴細(xì)胞、輔助T 淋巴細(xì)胞、細(xì)胞毒性T 淋巴細(xì)胞等和細(xì)胞因子調(diào)整血管疾病中血管的重塑［14]。炎癥介質(zhì)包括誘生型氧化亞氮合酶(iNOS)、細(xì)胞間黏附分子-1 (ICAM-1)、血管細(xì)胞黏附分子-1 (VCAM-1)、E-選擇素、白細(xì)胞介素β(IL-1β)、腫瘤壞死因子α(TNF-α)等。曲格列酮通過抑制活化劑蛋白-1(AP-1)介導(dǎo)的信號傳導(dǎo)通路，抑制內(nèi)皮細(xì)胞VCAM-1 和ICAM-1 的表達(dá)，阻止單核細(xì)胞聚集到早期的動脈粥樣斑塊處［15]。最近發(fā)現(xiàn)一種促炎細(xì)胞因子的介質(zhì)——高遷移率族蛋白B1(HMGB1)，在感染、損傷及其他炎癥刺激條件下在內(nèi)皮細(xì)胞中過度表達(dá)。TZDs 藥物能抑制促炎細(xì)胞因子的表達(dá)，有實(shí)驗(yàn)證明匹格列酮能通過抑制核因子κB (NF-κB)和AP-1 轉(zhuǎn)錄活性從而抑制HMGB1 的轉(zhuǎn)錄活性［16]。炎癥系統(tǒng)參與的血管重塑機(jī)制尚未完全清楚，但可以為改善血管重塑提供新的治療方向。

2.5 對氧化型低密度脂蛋白的影響

氧化型低密度脂蛋白(oxLDL)參與了動脈粥樣硬化、炎癥反應(yīng)、血管功能障礙等的發(fā)病機(jī)制［17]。溶酶體酸性酯酶，是水解低密度脂蛋白膽固醇的唯一溶酶體酶，內(nèi)皮細(xì)胞內(nèi)的oxLDL 和平滑肌細(xì)胞內(nèi)的糖化型低密度脂蛋白通過介入肝X 受體(LXR)傳導(dǎo)通路下調(diào)了溶酶體酸性酯酶的表達(dá)［18]，從而增加了心血管疾病的風(fēng)險。由血管內(nèi)皮衍生的基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)促成了動脈粥樣硬化的不穩(wěn)定性，嚴(yán)重的可觸發(fā)心肌梗死。oxLDL 誘導(dǎo)MMPs 的表達(dá)，而這一過程的表達(dá)通過PKC-MEK-PPARγ 信號傳導(dǎo)通路，而且參與誘導(dǎo)了VEGF 和清道夫受體［17]的產(chǎn)生。而有研究表明，清道夫受體CD36 促進(jìn)了oxLDL 的攝取和泡沫細(xì)胞的形成，易致動脈粥樣硬化［19]。PPARγ 激動劑激活這一信號傳導(dǎo)通路，可能通過上調(diào)PPARγ 的表達(dá)或下調(diào)NF-κB 的表達(dá)，進(jìn)而下調(diào)了MMP 的表達(dá)，PPARγ 的天然配體15d-PGJ2 可調(diào)節(jié)MMP 和MMP 抑制劑(TIMP)水平［20]，血管平滑肌細(xì)胞的MMP 的表達(dá)需要分裂原活化蛋白激酶(MAPK)的獨(dú)立機(jī)制［21]，而MAPK 是由c-Jun基因翻譯而成的。因此PPARγ 激動劑可通過抑制c-Jun基因翻譯或者阻滯MAPK 信號通路或者降低oxLDL，影響MMP 的表達(dá)，從而防止血管重塑的危險。

2.6 對脂聯(lián)素的影響

脂聯(lián)素是少數(shù)脂肪因子中的一種，能增強(qiáng)胰島素敏感性，對心血管健康有益。脂聯(lián)素缺乏(低脂聯(lián)素血癥)是心血管疾病獨(dú)立的危險因子，血漿中的脂聯(lián)素能緩和肥胖誘導(dǎo)產(chǎn)生的內(nèi)皮功能障礙和高血壓，通過舒張血管、抗細(xì)胞凋亡、抗炎、抗氧化等方式，預(yù)防動脈粥樣硬化、心肌梗死、糖尿病心肌病等疾病的發(fā)生。PPARγ 激動劑增加了脂聯(lián)素的分泌［22]。但脂聯(lián)素也會增加脂肪細(xì)胞的形成［23]，對心血管有害，至于脂聯(lián)素在增加脂肪細(xì)胞形成的同時卻能抵抗血管重塑的作用機(jī)制尚未明了。

2.7 對血管細(xì)胞的影響

2.7.1 對內(nèi)皮細(xì)胞的影響 內(nèi)皮型氧化亞氮合酶(eNOS)存在于內(nèi)皮細(xì)胞，血管內(nèi)皮層的斷裂伴隨著eNOS 的缺失，而iNOS 代償性增加，誘導(dǎo)產(chǎn)生過量的NO 和一系列活性氧簇(ROS)導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞的進(jìn)一步損害［19]。最近有研究表明，羅格列酮和吡咯列酮均能誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞的再生，抵抗血管的損傷。內(nèi)皮祖細(xì)胞的功能是刺激內(nèi)皮細(xì)胞再生和防止新內(nèi)膜形成。PPARγ 激動劑能保護(hù)因C 反應(yīng)蛋白引起的血管祖細(xì)胞的功能障礙和血管的再生，并能使內(nèi)皮祖細(xì)胞遷移，到達(dá)內(nèi)皮損傷部位，保護(hù)心血管［24]。

2.7. 2 對平滑肌細(xì)胞的影響 研究表明［20]，PPARγ 能抑制c-fos基因誘導(dǎo)以及血漿反應(yīng)元件誘導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄激活，抑制血管平滑肌增殖、遷移，并能減輕球囊擴(kuò)張血管損傷動物模型中血管的再狹窄。同時，PPARγ 能下調(diào)AngⅡ1 型受體基因的表達(dá)，從而抑制Ang Ⅲ型受體介導(dǎo)的血管平滑肌增殖。羅格列酮能抑制血小板源性生長因子(PDGF)，PDGF 誘導(dǎo)血管平滑肌增殖、遷移［25]，能選擇性地抑制血管平滑肌MMP-9 的表達(dá)，干擾細(xì)胞外基質(zhì)降解從而抑制血管平滑肌的遷移。

2.7.3 對成纖維細(xì)胞的影響 動脈血管壁主要分為內(nèi)膜、中膜和外膜3 層。內(nèi)膜主要由內(nèi)皮細(xì)胞組成，中膜主要由平滑肌細(xì)胞組成，外膜主要細(xì)胞成分為血管外膜成纖維細(xì)胞。研究證實(shí)在Ang Ⅱ刺激外膜成纖維細(xì)胞的過程中，隨著誘導(dǎo)時間的延長和刺激因子濃度的增加，Ⅰ型膠原在外膜成纖維細(xì)胞中的表達(dá)量逐漸增加，呈時間及劑量依賴性。用吡咯列酮處理細(xì)胞后明顯抑制了AngII 刺激的成纖維細(xì)胞Ⅰ型膠原合成，從而發(fā)揮了抗纖維化作用［26]。

2.8 PPARγ 協(xié)同激活因子(PGC)-1a

有研究表明［27]，PGC-1a基因8 號外顯子的甘氨酸(Gly)482 絲氨酸(Ser)處存在變異體。這個區(qū)域與收縮壓有關(guān)，這表明PGC-1a基因可能參與高血壓發(fā)病機(jī)制的形成。PGC-la基因作為PPARγ 基因的共激活者，它調(diào)節(jié)PPARγ 基因的表達(dá)，而PPARγ 基因與配體結(jié)合后在mRNA 和蛋白水平抑制血管平滑肌細(xì)胞中血管緊張素Ⅱ1 受體(AT1R)的表達(dá)。PGC-1a基因也是其他核受體的共激活子，包括甲狀腺激素受體、鹽皮質(zhì)激素受體和雌激素受體α 和β，它們都參與高血壓的發(fā)生。PPARγ 與共同激活的PGC-1a 如何在PPARγ 保護(hù)高血壓血管組織的同時，抑制PGC-1a 的升壓作用，其機(jī)制還不清楚，如果能明確其作用機(jī)制，PPARγ 有望成為基因治療高血壓的靶分子，具有潛在臨床應(yīng)用價值。

2.9 對肽類激素的影響

心房利鈉肽(ANP)是一種主要由心房肌合成的肽類激素，具有舒張血管平滑肌和促進(jìn)腎臟排鈉、排水的作用，從而減輕心臟的前后負(fù)荷。一種新發(fā)現(xiàn)的內(nèi)皮細(xì)胞源擴(kuò)血管肽——C 型利鈉肽(CNP)，激活了NO 合成酶，從而發(fā)揮降壓作用［28]。ANP 與細(xì)胞表面的各自ANP 受體(屬于鳥苷酸環(huán)化酶受體)結(jié)合增加了環(huán)單磷酸鳥苷(cGMP)的密集，并激活了cGMP 依賴的蛋白激酶活性，對早期高血壓和心肌梗死有益［24]。Howarth 等［29]研究發(fā)現(xiàn)ANP 能夠降低糖尿病大鼠心臟中游離Ca2+瞬變的幅度，從而對心臟起到保護(hù)作用。即使內(nèi)皮氧化亞氮功能受損，ANP 仍持續(xù)發(fā)揮保護(hù)作用。曲格列酮和吡格列酮顯著增加內(nèi)皮細(xì)胞分泌CNP，抑制凝血酶誘導(dǎo)的內(nèi)皮素1(ET-1)的分泌［30]。ET-1 是主要由血管內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生的21 個氨基酸的血管活性肽，參與血管張力及平滑肌細(xì)胞增殖的調(diào)控，是一種有效的血管收縮劑。Delerive 等［31]在利用原癌基因e-Jun 和e-Fos 表達(dá)質(zhì)粒的研究中，證實(shí)PPARγ 干擾AP-1 信號途徑，從而下調(diào)凝血酶激活的ET-1 基因轉(zhuǎn)錄PPARγ的活性，減少ET-1 的分泌，對血管壁有保護(hù)作用。

綜上所述，PPARγ 與抵抗心血管疾病的病理過程密切相關(guān)，因此一旦PPARγ 激動劑作用機(jī)制明了，將有可能成為心血管疾病治療的一個新靶點(diǎn)。

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