泡沫細(xì)胞膽固醇逆轉(zhuǎn)運(yùn)調(diào)控因素的研究進(jìn)展

張健冰綜述 王曉云審校

泡沫細(xì)胞膽固醇逆轉(zhuǎn)運(yùn)調(diào)控因素的研究進(jìn)展

張健冰綜述 王曉云審校

膽固醇逆轉(zhuǎn)運(yùn)(RCT)即膽固醇從泡沫細(xì)胞中流出轉(zhuǎn)運(yùn)至外周血中；促進(jìn)或抑制RCT對動脈粥樣硬化(AS)的發(fā)生發(fā)展有決定性意義。本文綜述RCT相關(guān)影響因素及其調(diào)控機(jī)制的研究進(jìn)展，包括血管緊張素1-7(Ang1-7)、三磷酸腺苷結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白G1(ABCG1)基因多態(tài)性、尿酸和甘油三酯與三磷酸腺苷結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)體A1(ABCA1)DNA的甲基化、脂聯(lián)素和肝X受體α途徑、整合素β1、熱休克蛋白27(HSP27)和脂解激素-脂肪分化相關(guān)蛋白與中性膽固醇分解酶途徑等，是研究RCT細(xì)胞內(nèi)在調(diào)控的較新內(nèi)容，應(yīng)該對從事相關(guān)工作的基礎(chǔ)和臨床人員有所裨益。

動脈粥樣硬化；膽固醇逆轉(zhuǎn)運(yùn)；調(diào)控機(jī)制

動脈粥樣硬化斑塊是冠狀動脈粥樣硬化(Atherosclerosis，AS)的病理學(xué)基礎(chǔ)，巨噬細(xì)胞攝入大量脂質(zhì),形成泡沫細(xì)胞是AS斑塊的早期重要特征[1]，促使泡沫細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)外流即膽固醇逆轉(zhuǎn)運(yùn)(Reversecholesterol Transport，RCT)對防治AS具有重要意義[2]。RCT是指膽固醇從泡沫細(xì)胞中流出，與載脂蛋白A-1(Apolipoprotein A-1，ApoA-1)結(jié)合，形成高密度脂蛋白(High-density Lipoprotein，HDL)轉(zhuǎn)運(yùn)至肝臟,以膽汁形式排出的過程[1]，許多因素通過多種調(diào)控機(jī)制參與其中。本文對該過程部分因素及其調(diào)控機(jī)制的研究進(jìn)展綜述如下。

1 血管緊張素

有研究[3]證實(shí)血管緊張素II(Angiotensin II，AngII)通過下調(diào)巨噬細(xì)胞C型1類尼曼匹克蛋白(Niemann-pick C1 protein,NPC1)的表達(dá),減少細(xì)胞內(nèi)膽固醇流出，加速AS。NPC1是一種存在于腸細(xì)胞和肝細(xì)胞內(nèi)晚期胞內(nèi)體和溶酶體上的局部固醇感受域跨膜糖蛋白[4]，能夠感受并識別蛋白質(zhì)環(huán)境中的游離固醇,將其轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞膜上，以胞吐方式排出細(xì)胞外，即促進(jìn)胞內(nèi)膽固醇流出[5]。血管緊張素1-7(Angiotensin 1-7，Ang1-7)-Mas軸是腎素-血管緊張素系統(tǒng)的一個(gè)分支，能夠拮抗AngII[6]。其機(jī)制是通過Ang1-7與其特異性受體Mas結(jié)合后拮抗AngII，增加單核巨噬細(xì)胞的NPC1表達(dá)，促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)膽固醇流出[7]。也有研究表明Ang1-7能夠使單核巨噬細(xì)胞通過環(huán)磷酸腺苷(cAMP)途徑使三磷酸腺苷結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)體A1(ATP-Binding Cassette A1, ABCA1)表達(dá)上調(diào)，增加膽固醇的外流[8]。原因在于ABCA1為存在于細(xì)胞膜上介導(dǎo)膽固醇流出的關(guān)鍵轉(zhuǎn)運(yùn)體[9]，可與ApoA-1結(jié)合，活化了其所偶聯(lián)的G蛋白，激活腺苷酸環(huán)化酶產(chǎn)生cAMP[10]，作用于順式作用元件SP1/3及SP1調(diào)節(jié)啟動子GC盒的表達(dá)，導(dǎo)致ABCA1磷酸化，介導(dǎo)脂質(zhì)結(jié)合ApoA，形成HDL，轉(zhuǎn)運(yùn)至外周血中[11]。劉娟等[12]的研究也表表明，Ang1-7可能通過降低磷酸化細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶 1/2(ERK1/2)、核因子κB(NF-κB) 活性，減少細(xì)胞內(nèi)膽固醇的蓄積，主要通過炎性因子激活的NF-κB—固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白(Sterol Regulatory Element Binding Proteins,SREBPs)通路下調(diào)RNA-33s(miR-33s)對ABCA1的抑制來實(shí)現(xiàn)。NF-κB通常以P65/P50二聚體形式傳遞轉(zhuǎn)錄活性，靜息時(shí)與其抑制物IκB結(jié)合而呈非活性狀態(tài)存在于胞漿中，當(dāng)受到細(xì)胞外多種炎性因子如脂多糖(LPS)和腫瘤壞死因子-α(TNF-α)等激活后，活化的NF-κB進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)[13], 先與靶基因上NF-κB反應(yīng)元件結(jié)合，再與SREBPs 啟動子結(jié)合，進(jìn)而促進(jìn)SREBPs表達(dá),而SREBPs是重要的核轉(zhuǎn)錄因子之一，主要于肝臟和脂肪細(xì)胞中表達(dá)[14]，可下調(diào)具有抑制ABCA1表達(dá)、減少脂質(zhì)與ApoA-1結(jié)合成HDL的miR-33s的表達(dá)[15]，上調(diào)ABCA1，增加膽固醇流出。

2 三磷酸腺苷結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白G1(ATP Binding Cassette Transporter G1,ABCG1)基因單核苷酸多態(tài)性

ABCG1與ABCA1共同存在于細(xì)胞膜上，主要介導(dǎo)膽固醇流出的關(guān)鍵轉(zhuǎn)運(yùn)體。ABCG1介導(dǎo)巨噬細(xì)胞內(nèi)游離膽固醇和7-酮基膽固醇通過胞外成熟HDL顆粒轉(zhuǎn)運(yùn)至外周血中[16]。ABCG1基因多態(tài)性對此功能有調(diào)控作用。徐巖等[17]通過大量人類血液樣本的基因型分析得出ABCG1基因啟動子區(qū)367位點(diǎn)單核苷酸多態(tài)性對其表達(dá)所介導(dǎo)的膽固醇流出有積極意義，ABCG1-367A>G位點(diǎn)改變，即ABCG1基因啟動子區(qū)單核苷酸腺嘌呤多于鳥嘌呤可增加轉(zhuǎn)錄因子與ABCG1啟動子的結(jié)合，從而促進(jìn)ABCG1表達(dá)和RCT；而ABCG1-367 G>A則會減少轉(zhuǎn)錄因子與ABCG1啟動子的結(jié)合,降低ABCG1基因啟動子轉(zhuǎn)錄活性,減少ABCG1表達(dá)及ABCG1介導(dǎo)的RCT。

3 尿酸和甘油三酯與ABCA1 DNA 甲基化

DNA 甲基化調(diào)控規(guī)律為:高甲基化可導(dǎo)致基因沉默和抑制基因表達(dá)，而低甲基化則可激活基因的表達(dá)，即DNA甲基化與基因表達(dá)呈負(fù)相關(guān)[18]。韓學(xué)波等[18]的研究表明，尿酸(UA)、甘油三酯(TG)可使ABCA1 DNA 高甲基化，從而導(dǎo)致ABCA1低表達(dá)而阻礙RCT過程。

4 脂聯(lián)素(Adiponectin,Adipo)、LPS與肝X受體a(Liver X Recepoter Alpha,LXRa)途徑

Adipo是脂肪細(xì)胞所分泌的特異性因子。有研究表明,Adipo可通過LXRa途徑上調(diào)巨噬細(xì)胞ABCA1基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯水平，促進(jìn)RCT[19,20]。LXRa屬于核受體家族成員之一，LXR先與視黃醇X受體(RXR)結(jié)合形成LXR/RXR異二聚體，此結(jié)合體作用于ABCA1、ABCG1的啟動區(qū)啟動子上的DR4元件，上調(diào)ABCA1、ABCG1、脂肪酸合成酶(FAS)和膽固醇7α羥化酶等的表達(dá)[15,21]，從而介導(dǎo)泡沫細(xì)胞膽固醇外流。而路玲等[22]的實(shí)驗(yàn)證實(shí)10-50ng/ml的LPS可誘導(dǎo)細(xì)胞Toll樣受體4(TLR4)表達(dá)，激活TLR4/LXRα信號途徑[20]，激活NF-κB[23,24]，下調(diào)ABCA1表達(dá)，減少細(xì)胞內(nèi)膽固醇的流出。

5 整合素β1

整合素是由α和β兩個(gè)亞基組成的跨膜糖蛋白，是一個(gè)龐大的細(xì)胞表面受體家族，可介導(dǎo)細(xì)胞間、細(xì)胞內(nèi)外基質(zhì)之間的黏附及信號傳遞[25]。Mor Cohen[26]最新研究表明整合素可以介導(dǎo)血栓形成、炎癥反應(yīng)、血管平滑肌細(xì)胞遷移、增殖等，促進(jìn)AS的形成；郝菲等[27]通過抑制整合素β1基因后觀察巨噬細(xì)胞對氧化型低密度脂蛋白(ox- LDL)的攝取量，結(jié)果顯示抑制整合素β1基因能減少巨噬細(xì)胞從血漿中攝取ox-LDL，并認(rèn)為整合素β1的這種作用可能與其降低清道夫受體CD36的表達(dá)和減少細(xì)胞膜表面的小凹有關(guān)。小凹為細(xì)胞骨架組成部分，經(jīng)CD36識別的ox- LDL與小凹蛋白1結(jié)合后定位于小凹，小凹蛋白利用其膜的流動以囊泡形式外運(yùn)ox-LDL[28,29]。

6 熱休克蛋白(HSP)

HSP是機(jī)體受應(yīng)激原刺激時(shí)合成的一類高度保守的蛋白質(zhì)，生理狀態(tài)下與熱休克轉(zhuǎn)錄因子(HSF)結(jié)合在一起，高熱、氧自由基、缺氧、感染、炎癥等的刺激，使靶蛋白質(zhì)損傷，暴露出與HSP結(jié)合部位，并與之結(jié)合，同時(shí)釋放HSF；游離的HSF形成三聚體與HSP基因上的熱休克元件(HSE)結(jié)合，啟動HSP的轉(zhuǎn)錄合成[30]。HSP27是其合成的雌激素受體相關(guān)蛋白，當(dāng)細(xì)胞內(nèi)膽固醇水平升高時(shí)，HSP27即轉(zhuǎn)移到細(xì)胞外，暴露雌激素與受體結(jié)合位點(diǎn)形成配體結(jié)合域構(gòu)象，暴露AF-2 功能表面，調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞基因轉(zhuǎn)錄和A類清道夫受體(SR-A)的表達(dá)，抑制細(xì)胞攝入脂質(zhì)形成泡沫細(xì)胞[31]；或通過磷脂酰肌醇-蛋白激酶-Sp1蛋白(PI3K-PKCζ-Sp1)信號通路的磷酸化，使自身高度磷酸化，高度磷酸化的HSP27可抑制單核細(xì)胞表達(dá)TLR4，下調(diào)NF-κB，促進(jìn)ABCA1表達(dá)和膽固醇流出[32,33]。

7 脂解激素-脂肪分化相關(guān)蛋白(Adipophilin)和中性膽固醇水解酶(NCEH)途徑

Adipophilin是脂滴周圍的一種不完全包被蛋白,能促進(jìn)脂質(zhì)的蓄積,抑制膽固醇的外流[34]。NCEH是RCT的關(guān)鍵酶, 在膽固醇酯水解過程中起決定性作用,其表達(dá)上調(diào)可促進(jìn)脂滴中的膽固醇酯(CE)水解，使游離膽固醇(FC)外流[35]。但正常狀態(tài)下，NCEH多數(shù)存在于細(xì)胞質(zhì)中，少量分布于脂滴表面，Adipophilin大量且均勻分布于脂滴周圍,限制了FC的外流。當(dāng)去甲腎上腺素、胰高血糖素和腎上腺素等脂解激素刺激脂肪細(xì)胞后，作用于脂肪細(xì)胞質(zhì)膜表面的特異性受體激活腺苷酸環(huán)化酶，使脂肪細(xì)胞內(nèi)的ATP轉(zhuǎn)化為cAMP，cAMP作為第二信使又會激活細(xì)胞內(nèi)cAMP依賴性蛋白激酶，促使胞內(nèi)本無活性的激素敏感性脂解酶(HSL，NCEH之一)磷酸化，轉(zhuǎn)變成有活性的HSL,繼而轉(zhuǎn)移到脂滴表面并均勻分布，發(fā)揮水解活性，增加膽固醇外流；同時(shí)迫使Adipophilin在脂滴表面重新分布或表達(dá)減少，降低對膽固醇外流的抑制作用[36]。

8 總結(jié)和展望

綜上所述，RCT的影響因素及調(diào)控機(jī)制多而復(fù)雜，不斷發(fā)現(xiàn)和探究更多促進(jìn)或抑制泡沫細(xì)胞RCT的路徑和節(jié)點(diǎn)，可為臨床治療心、腦、血管疾病提供更多的靶點(diǎn)，為人類健康做出更多貢獻(xiàn)。

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本文作者簡介：

張健冰(1987- )，女，漢族，碩士，研究方向?yàn)閯用}粥樣硬化的發(fā)生、發(fā)展

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哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第四醫(yī)院，哈爾濱 150001

本文2014-10-15收到，2014-11-04修回

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1005-1740(2015)01-0067-03