朱文麗,楊艷瑞(綜述),龐義存(審校)
(河北醫(yī)科大學(xué)第三醫(yī)院婦產(chǎn)科,河北石家莊050051)
·綜 述·
網(wǎng)膜素1與代謝內(nèi)分泌疾病關(guān)系的研究進(jìn)展
朱文麗,楊艷瑞*(綜述),龐義存(審校)
(河北醫(yī)科大學(xué)第三醫(yī)院婦產(chǎn)科,河北石家莊050051)
網(wǎng)膜素1;內(nèi)分泌系統(tǒng)疾??;綜述文獻(xiàn)
傳統(tǒng)觀念認(rèn)為脂肪組織僅僅是儲(chǔ)存機(jī)體能量的場(chǎng)所,隨著近些年研究的不斷深入,其活躍的內(nèi)分泌功能逐漸被發(fā)掘,其所分泌的如瘦素、脂聯(lián)素、網(wǎng)膜素、內(nèi)脂素等脂肪因子通過(guò)內(nèi)分泌、旁分泌和自分泌途徑廣泛參與調(diào)節(jié)機(jī)體諸多生理功能。網(wǎng)膜素是新近發(fā)現(xiàn)的一個(gè)特異性表達(dá)于網(wǎng)膜脂肪組織的細(xì)胞因子,眾多研究[1-3]發(fā)現(xiàn)網(wǎng)膜素在肥胖、糖尿病及心血管疾病等代謝領(lǐng)域廣泛參與調(diào)節(jié)和維持糖、脂代謝平衡及血管內(nèi)皮功能。已有研究[4-5]報(bào)道網(wǎng)膜素1與代謝內(nèi)分泌疾病如代謝綜合征及多囊卵巢綜合征關(guān)系密切,現(xiàn)對(duì)網(wǎng)膜素1及上述兩者之間的關(guān)系研究綜述如下。
網(wǎng)膜素是由Yang等[6]在測(cè)序人類脂肪組織的基因表達(dá)序列標(biāo)簽(expressed sequence tags,ESTs)時(shí),發(fā)現(xiàn)脂肪優(yōu)勢(shì)表達(dá)基因(fat ESTs,F(xiàn)EsTs)中的FEST-2選擇性高表達(dá)于網(wǎng)膜組織,因此得以命名。網(wǎng)膜素基因位于染色體1q22~23,該區(qū)域與2型糖尿病關(guān)系密切[7]。其是有1 269個(gè)堿基對(duì)編碼的含313個(gè)氨基酸序列,相對(duì)分子質(zhì)量為35 000的蛋白質(zhì)。網(wǎng)膜素基因在網(wǎng)膜組織及皮下脂肪組織中表達(dá)差別很大,其主要在網(wǎng)膜脂肪組織表達(dá),而在皮下脂肪組織基本無(wú)表達(dá)。實(shí)時(shí)定量聚合酶鏈反應(yīng)發(fā)現(xiàn)該基因主要在網(wǎng)膜脂肪組織的血管基質(zhì)細(xì)胞(stromal vascular cells,SVCs)中表達(dá),但尚不明確具體來(lái)自于SVCs中的哪一種細(xì)胞類型[6]。網(wǎng)膜素包括網(wǎng)膜素1(omentin-1)和網(wǎng)膜素2(omentin-2)。雖然兩者有83%的氨基酸同源性,但網(wǎng)膜素2主要在小腸高
表達(dá),分泌入小腸內(nèi)腔,而網(wǎng)膜素1可以在血清中檢測(cè)出來(lái),且其血清中的水平基本可以反映其基因的表達(dá)水平,因此現(xiàn)在主要集中于對(duì)網(wǎng)膜素1的研究。
隨著網(wǎng)膜素1在肥胖、糖脂代謝異常、心血管疾病及炎癥等相互影響的眾多代謝性疾病中的研究逐漸增多,其生理病理作用也逐漸完善,網(wǎng)膜素1不僅可以增強(qiáng)胰島素敏感性,調(diào)節(jié)糖代謝,而且還能夠調(diào)控能量代謝、脂代謝、炎癥及血管舒張等的發(fā)生發(fā)展。
代謝綜合征主要是指包括中心型肥胖、高胰島素血癥、糖耐量異?;蛱悄虿 ⒏哐獕?、血脂異常等一系列與胰島素抵抗相關(guān)的代謝紊亂臨床綜合征,是動(dòng)脈粥樣硬化和心血管疾病發(fā)病的高危因素。
3.1 網(wǎng)膜素1與肥胖:近年來(lái),肥胖癥作為一種能量代謝紊亂性疾病,已嚴(yán)重影響人類身心健康,肥胖的發(fā)生主要是由于體內(nèi)脂肪細(xì)胞的異常分化和增殖而產(chǎn)生的,網(wǎng)膜素1與肥胖有密切的關(guān)系。國(guó)外研究[1]發(fā)現(xiàn)肥胖和超質(zhì)量組血漿中網(wǎng)膜素1濃度低于體質(zhì)量正常組,血漿網(wǎng)膜素1濃度與腰圍、體質(zhì)量指數(shù)(body mass index,BMI)、胰島素抵抗指數(shù)(homeostasis model assessment-insulin resistance,HOMA-IR)、瘦素呈負(fù)相關(guān),與高密度脂蛋白膽固醇(high density lipoprotein-cholesterol,HDL-C)水平呈正相關(guān)。蔡潤(rùn)策等[8]進(jìn)一步印證了肥胖患者的網(wǎng)膜素mRNA水平顯著低于體質(zhì)量正常者。Moreno-Navarrete等[9]對(duì)35例肥胖志愿者進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)體質(zhì)量減輕后血漿網(wǎng)膜素1濃度升高并伴有胰島素敏感性增強(qiáng)。以上研究均證實(shí)了血漿網(wǎng)膜素1水平與肥胖程度密切相關(guān),且隨著體質(zhì)量的減輕而升高。肥胖時(shí)可能存在胰島素抵抗,為滿足機(jī)體糖代謝需求,機(jī)體需分泌更多胰島素造成高胰島素血癥,而高胰島素血癥可以使脂肪細(xì)胞合成增加,分解減少,進(jìn)一步加重肥胖,同時(shí)網(wǎng)膜素1也可以使游離脂肪酸分解增加,參與肥胖發(fā)生發(fā)展的病理過(guò)程。
3.2 網(wǎng)膜素1與胰島素抵抗:隨著糖尿病發(fā)病率的增高,網(wǎng)膜素1可能在糖尿病的發(fā)病機(jī)制中占據(jù)重要角色。Pan等[2]研究發(fā)現(xiàn),與健康對(duì)照者比較,血清網(wǎng)膜素1水平及網(wǎng)膜脂肪組織中網(wǎng)膜素mRNA表達(dá)水平在糖耐量受損和2型糖尿病患者中明顯下降,且血清網(wǎng)膜素1水平與胰島素抵抗的發(fā)生有關(guān)。另外,Tan等[10]研究發(fā)現(xiàn)胰島素及血糖的增高均可以使網(wǎng)膜素1水平呈劑量依賴性下降。國(guó)內(nèi)研究[11]表明,2型糖尿病患者經(jīng)Byetta治療后,胰島素敏感性增強(qiáng)且血漿網(wǎng)膜素1水平升高。現(xiàn)有研究[6]表明網(wǎng)膜素?zé)o類胰島素活性,不能直接促進(jìn)糖的吸收,但卻能夠提高胰島素刺激下的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)作用,并可通過(guò)增強(qiáng)脂肪細(xì)胞絲/蘇氨酸蛋白激酶(serinethreonine kinase,Akt)磷酸化而增強(qiáng)胰島素的敏感性。Akt為胰島素受體后信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中的主要分子,因此血清網(wǎng)膜素1的降低可能是導(dǎo)致胰島素抵抗及糖尿病發(fā)生的重要因素。當(dāng)網(wǎng)膜素缺乏時(shí),胰島素的敏感性減弱,抑制胰島素分泌作用削弱,則可導(dǎo)致高胰島素血癥,進(jìn)而發(fā)生胰島素抵抗,最終發(fā)展為糖尿病。
3.3 網(wǎng)膜素1與脂代謝異常:脂代謝異常最常見(jiàn)的特征是高密度脂蛋白(high density lipoprotein,HDL)降低,低密度脂蛋白(low density lipoprotein,LDL)和三酰甘油(triglyceride,TG)升高。研究[1,8]發(fā)現(xiàn)血清網(wǎng)膜素1水平與HDL-C呈正相關(guān),與TG呈負(fù)相關(guān),HDL-C是網(wǎng)膜素水平的獨(dú)立影響因素。由此可見(jiàn),網(wǎng)膜素1與脂代謝紊亂有密切的聯(lián)系,但其兩者之間的因果關(guān)系尚不明確。
3.4 網(wǎng)膜素1與心血管疾病:研究[12]表明,網(wǎng)膜素mRNA在人心外膜和網(wǎng)膜脂肪組織中表達(dá)水平較高,推測(cè)網(wǎng)膜素可能在冠狀血管疾病的發(fā)病過(guò)程中發(fā)揮重要作用,特別是冠狀動(dòng)脈粥樣硬化。國(guó)內(nèi)研究[13]表明冠心病患者血清網(wǎng)膜素1水平明顯低于正常人,與LDL-C、TG呈顯著負(fù)相關(guān),與HDL-C呈顯著正相關(guān),是保護(hù)性因素。Yamawaki等[3]對(duì)離體大鼠血管進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)在網(wǎng)膜素預(yù)處理后,可以使血管發(fā)生內(nèi)皮依賴性的血管舒張,但網(wǎng)膜素舒張血管平滑肌的具體機(jī)制尚不明確仍需進(jìn)一步研究。由于網(wǎng)膜素在心外膜脂肪組織的高表達(dá)、血管舒張及抗動(dòng)脈鈣化作用,可以推測(cè)網(wǎng)膜素可能對(duì)冠狀動(dòng)脈粥樣硬化等心血管疾病有保護(hù)性作用。
3.5 網(wǎng)膜素1與炎癥:現(xiàn)已證實(shí)許多脂肪細(xì)胞因子包括網(wǎng)膜素1參與了炎癥的發(fā)生發(fā)展。有研究[7]表明,在克羅恩病患者的網(wǎng)膜脂肪組織中,網(wǎng)膜素mRNA表達(dá)下降。而且Senolt等[14]對(duì)類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎(rheumatoid arthritis,RA)及 骨 關(guān) 節(jié) 炎(osteoarthritis,OA)患者關(guān)節(jié)滑液中網(wǎng)膜素1的含量進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),RA患者關(guān)節(jié)滑液網(wǎng)膜素1含量較OA明顯降低,因此推測(cè)網(wǎng)膜素1可能作為抗炎因子在RA發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮重要作用。那么網(wǎng)膜素1是否具有抗炎作用及抗炎作用機(jī)制是什么呢?新近,Yamawaki等[15]研究首次證實(shí)了網(wǎng)膜素可以抑
制利用腫瘤壞死因子 α(tumour necrosis factoralpha,TNF-α)誘導(dǎo)的血管內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生的炎癥反應(yīng)的作用機(jī)制。
PCOS是育齡期婦女常見(jiàn)的內(nèi)分泌及代謝紊亂的疾病之一,發(fā)病率達(dá)5%~10%[6],常見(jiàn)的臨床表現(xiàn)有不孕、多毛、肥胖及月經(jīng)紊亂等,遠(yuǎn)期并發(fā)癥如2型糖尿病、高血壓、心血管疾病等。其PCOS確切病因及病理機(jī)制至今并未完全闡明,網(wǎng)膜素1的生物學(xué)功能與PCOS臨床表現(xiàn)有諸多交集,那么兩者之間又有怎樣的關(guān)系呢?
Mahde等[5]對(duì)60例PCOS婦女和30例正常婦女比較研究發(fā)現(xiàn),PCOS患者血清網(wǎng)膜素1水平下降,并且與BMI、血清胰島素、HOMA-IR、胰島β細(xì)胞指數(shù)(homeostasis model assessment-beta cell function,HOMAβ-cell%)、黃體生成素(luteinizing hormone,LH)、白細(xì)胞介素6(interleukin-6,IL-6)、白細(xì)胞介素8(interleukin-8,IL-8)、TNF-α、抵抗素、瘦素、LDL-C呈負(fù)相關(guān),表明網(wǎng)膜素與PCOS肥胖、胰島素抵抗及炎癥關(guān)系密切,同時(shí)還將PCOS患者分為月經(jīng)周期規(guī)則與不規(guī)則2組,網(wǎng)膜素在這2組中差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,推測(cè)網(wǎng)膜素可能影響調(diào)節(jié)卵巢及月經(jīng)功能的激素的產(chǎn)生或通過(guò)影響激素的受體而產(chǎn)生作用。通常我們都以黃體生成素/卵泡刺激素作為重要的代謝參數(shù)診斷PCOS,而本文卻認(rèn)為網(wǎng)膜素/抵抗素和網(wǎng)膜素/IL-6可能對(duì)于PCOS的診斷更有意義,因網(wǎng)膜素的調(diào)節(jié)是多因素的,其與其他脂肪因子及激素間的關(guān)系有待進(jìn)一步研究,為將來(lái)PCOS的診斷及病因?qū)W研究提供新思路。Choi等[16]研究發(fā)現(xiàn)BMI相同的PCOS婦女與正常婦女比較,PCOS患者血清網(wǎng)膜素1低于正常組,表明排除體質(zhì)量因素的影響后,PCOS患者仍存在低水平的網(wǎng)膜素,而且網(wǎng)膜素與雄激素及胰島素敏感性呈負(fù)相關(guān)。提示網(wǎng)膜素或許可以預(yù)測(cè)雄激素水平的高低,或是雄激素水平反過(guò)來(lái)可以調(diào)節(jié)網(wǎng)膜素水平,但這并不能排除其他調(diào)節(jié)網(wǎng)膜素和雄激素的因素的存在。如前所述,網(wǎng)膜素與黃體生成素呈負(fù)相關(guān),那么推測(cè)網(wǎng)膜素水平可能與下丘腦-垂體-卵巢軸存在一定的關(guān)聯(lián)。Tan等[10]進(jìn)一步證實(shí)具有胰島素抵抗特征的PCOS超質(zhì)量婦女血漿網(wǎng)膜素1濃度和網(wǎng)膜脂肪組織中網(wǎng)膜素1mRNA表達(dá)和蛋白質(zhì)水平較正常對(duì)照組顯著降低,且網(wǎng)膜組織網(wǎng)膜素1基因的表達(dá)和分泌受到胰島素和葡萄糖的抑制,并呈劑量依賴性。推斷PCOS婦女脂肪組織網(wǎng)膜素1水平降低可能是高胰島素血癥導(dǎo)致的,但沒(méi)有涉及正常體質(zhì)量的PCOS組與對(duì)照組的研究。
因PCOS的病因至今尚不明確,診斷標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,臨床治療較困難,目前尚無(wú)統(tǒng)一合理的治療方案,主要包括減肥及生活方式的調(diào)整、藥物治療及手術(shù)治療,現(xiàn)僅有少量文獻(xiàn)報(bào)道藥物治療后血清網(wǎng)膜素水平的變化。Shaker等[17]對(duì)60例PCOS婦女使用二甲雙胍(850mg/d)3個(gè)月后發(fā)現(xiàn)MBI和腰臀比(waist hip ratio,WHR)下降,血清網(wǎng)膜素1和HDL-C上升,但是總膽固醇/HDL-C下降,血清空腹胰島素、HOMA-IR和HOMAβ-cell%下降,網(wǎng)膜素/胰島素、網(wǎng)膜素/HOMA-IR、網(wǎng)膜素/HOMAβ-cell%上升。Tan等[18]研究還發(fā)現(xiàn)服用二甲雙胍(850mg/d)6個(gè)月后血漿網(wǎng)膜素水平升高,且伴隨胰島素抵抗及頸動(dòng)脈內(nèi)膜中膜厚度下降,盡管治療前后網(wǎng)膜素變化與WHR、血糖、HOMA-IR和超敏-C反應(yīng)蛋白(high sensitivity-C reactive protein,hs-CRP)變化呈負(fù)相關(guān),但多重回歸分析后發(fā)現(xiàn)只有hs-CRP變化與其呈負(fù)相關(guān)。同時(shí)還觀察到網(wǎng)膜素可抑制由血清、C反應(yīng)蛋白和血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)誘導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞的體外侵襲和血管形成,也可抑制內(nèi)皮細(xì)胞內(nèi)由血清、C反應(yīng)蛋白和TNF-α誘導(dǎo)的核因子-κB的激活,并抑制血清誘導(dǎo)的Akt激活。由此推測(cè)網(wǎng)膜素可能是聯(lián)系炎癥、血管形成和動(dòng)脈粥樣硬化間的重要分子。
目前關(guān)于網(wǎng)膜素與PCOS關(guān)系的文章較少,其局限性相對(duì)較多,大多數(shù)文獻(xiàn)只是表明血清網(wǎng)膜素水平較正常對(duì)照組下降,其與其他因子的關(guān)系不甚明確,與PCOS并發(fā)癥的研究也較少,不能相對(duì)較全面地分析網(wǎng)膜素在PCOS中的作用及作用機(jī)制,因此需進(jìn)行更多的相關(guān)研究,希望進(jìn)一步了解網(wǎng)膜素,從而尋求控制PCOS的新方法。
綜上所述,網(wǎng)膜素作為網(wǎng)膜脂肪組織特異性表達(dá)的脂肪細(xì)胞因子,其在維持和調(diào)節(jié)人體正常的生理功能方面發(fā)揮著巨大的作用,為研究代謝性疾病提供了新的思路,雖其具體作用機(jī)制、信號(hào)傳導(dǎo)通路、與其他因子相互作用尚不明確,但確實(shí)是值得期待的脂肪細(xì)胞因子,深入研究網(wǎng)膜素及代謝綜合征與PCOS之間的關(guān)系,可以更有助于理解代謝性疾病的發(fā)病原因及機(jī)制,為有效預(yù)防及臨床治療代謝性疾病提供新的靶點(diǎn)。
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(本文編輯:趙麗潔)
R589
A
1007-3205(2013)03-0364-04
2012-09-26;
2012-12-10
朱文麗(1985-),女,河北石家莊人,河北醫(yī)科大學(xué)第三醫(yī)院醫(yī)學(xué)碩士研究生,從事婦產(chǎn)科疾病診治研究。
*通訊作者:E-mail:yyr2012@foxmail.com
10.3969/j.issn.1007-3205.2013.03.048