不對(duì)稱二甲基精氨酸在慢性腎臟病患者動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生和 發(fā)展中的作用

陳勝男，申 燕

西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院腎臟病醫(yī)院腎臟內(nèi)科，西安 710061

不對(duì)稱二甲基精氨酸（asymmetric dimethylarginine，ADMA）是由含精氨酸殘基的蛋白質(zhì)經(jīng)蛋白精氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶（protein arginine methyltransferase，PMRT）翻譯后甲基化形成的[1]，可直接經(jīng)腎臟排泄，也可經(jīng)酶分解代謝清除。健康人血漿ADMA 濃度為（1.0±0.1） μmol/L，并隨腎功能減弱而升高[2]。腎功能輕度異常時(shí)，ADMA 升高主要是二甲基精氨酸二甲胺水解酶（dimethylarginine dimethylaminohydrolase，DDAH）活性下降的結(jié)果，故慢性腎臟?。╟hronic kidney disease，CKD）早期腎小球?yàn)V過率（glomerular filtration rate，GFR）正常時(shí)即已出現(xiàn)血漿ADMA 升高[3]。ADMA 是內(nèi)源性一氧化氮合酶（nitric oxide synthase，NOS）抑制劑，可與L- 精氨酸（L-arginine，L-Arg）競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合NOS 而阻止一氧化氮（nitric oxide，NO）合成[2]，導(dǎo)致各器官灌注不良[4]，致腎缺血并誘導(dǎo)氧化應(yīng)激和缺血再灌注損傷[5]，導(dǎo)致內(nèi)皮功能障礙及動(dòng)脈粥樣硬化（atherosclerosis，AS）發(fā)生和發(fā)展[6]，與CKD 患者心血管疾?。╟ardiovascular disease，CVD）嚴(yán)重程度[7]及AS 風(fēng)險(xiǎn)[8]呈正相關(guān)，而CVD 是影響CKD 預(yù)后的最重要因素，也是CKD 的首位死因[9]。故早期檢測(cè)CKD 患者體內(nèi)ADMA 水平變化，不僅可用于預(yù)測(cè)CKD 進(jìn)展，也可用于早期發(fā)現(xiàn)CKD 患者心血管并發(fā)癥及AS 的發(fā)生和發(fā)展，從而采取早期干預(yù)措施，改善CKD患者的預(yù)后及生存質(zhì)量。

1 CKD 患者體內(nèi)ADMA 升高的機(jī)制

1.1 腎臟排泄減少

ADMA 相對(duì)分子質(zhì)量較小，可自由通過腎小球?yàn)V過膜經(jīng)腎臟排出，也可在腎臟經(jīng)Nα-乙?；饔茫纬刹粚?duì)稱性Nα- 乙酰二甲基精氨酸（asymmetric Nαacetyldimethylarginine，Ac-ADMA）后由腎臟排泄，故CKD 患者濾過排泄障礙時(shí)ADMA 排出減少，至CKD 無尿期時(shí)ADMA 及Ac-ADMA 的腎臟直接清除途徑被完全阻斷，導(dǎo)致血漿ADMA 升高。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果與人類不同，雙側(cè)腎切除后，小鼠血漿ADMA 水平變化不大，而Ac-ADMA 顯著升高[10-11]。這可能是因?yàn)樾∈篌w內(nèi)ADMA 濃度極低，而在肝臟、小腸、脾臟內(nèi)發(fā)生乙酰化形成Ac-ADMA 后主要通過腎臟排泄，因此血漿ADMA 升高不顯著，Ac-ADMA 仍顯著升高。而由于人體內(nèi)ADMA 濃度遠(yuǎn)高于小鼠，且人類僅有10%～20%的ADMA 直接經(jīng)腎臟濾過作用后經(jīng)尿排泄，約80%的ADMA 在腎臟經(jīng)DDAH 分解為瓜氨酸和二甲胺而清除[11-12]，故目前研究一致認(rèn)為人類腎臟對(duì)維持ADMA 穩(wěn)態(tài)至關(guān)重要。

1.2 酶代謝異常

PMRT 代謝異常是CKD 患者ADMA 升高的原因之一。CKD 患者腎小球?yàn)V過屏障受損，蛋白漏出增多，機(jī)體抗氧化能力降低，加之慢性炎癥的存在和氧化應(yīng)激增強(qiáng)可致Ⅱ型營(yíng)養(yǎng)不良，體內(nèi)蛋白質(zhì)處于高分解代謝狀態(tài)，甲基化蛋白的水解速度加快，直接刺激PMRT 表達(dá)上調(diào)、活性增強(qiáng)[3]。PMRT 以S- 腺苷 - 甲硫氨酸（S-adenosylmethionine，SAM）為甲基供體，水解含精氨酸殘基的蛋白質(zhì)，催化精氨酸甲基化形成甲基精氨酸[1]，同時(shí)SAM 脫甲基形成S-腺苷同型半胱氨酸。精氨酸甲基化即將甲基轉(zhuǎn)移到精氨酸多肽末端鳥嘌呤氮原子上與之連接。若連接1 個(gè)甲基稱為單甲基精氨酸（monomethylarginine，L-NMMA），Ⅰ、Ⅱ型PMRT 均可催化此進(jìn)程；若2 個(gè)甲基同時(shí)轉(zhuǎn)移到精氨酸多肽末端的同一個(gè)氮原子上即為ADMA，由Ⅰ型PMRT 催化；若每個(gè)氮原子都連接1 個(gè)甲基則為對(duì)稱二甲基精氨酸（symmetric dimethylarginine，SDMA），由Ⅱ型PMRT 催化。因此，每合成一分子ADMA 需SAM 脫2 次甲基產(chǎn)生兩分子同型半胱氨酸（homocysteine，Hcy）。Hcy 既可直接抑制DDAH 酶致ADMA 降解減少，也可直接或通過氧化作用導(dǎo)致內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激[13]，誘發(fā)細(xì)胞凋亡，加速體內(nèi)的蛋白水解，上調(diào)PMRT 基因表達(dá)，進(jìn)一步促進(jìn)精氨酸甲基化，從而促進(jìn)ADMA 合成與釋放。增加的ADMA 可進(jìn)一步增強(qiáng)PMRT 活性，抑制DDAH 活性，形成正反饋使ADMA水平進(jìn)一步升高。催化ADMA 生成的Ⅰ型PMRT 主要表達(dá)于心臟、平滑肌、內(nèi)皮細(xì)胞，是參與蛋白精氨酸甲基化反應(yīng)的主要成員（約占85%），在受到血管剪切力損傷和低密度脂蛋白增加時(shí)表達(dá)增多。CKD 并存的高血壓可通過核轉(zhuǎn)錄因子κB （nuclear factor-κB，NF-κB）途徑使血流對(duì)血管壁剪切力增加致血管內(nèi)皮損傷[14]，同時(shí)上調(diào)PRMT致ADMA 生成增加[6]。高脂血癥時(shí)，脂蛋白增多可致Ⅰ型PMRT 表達(dá)增加，故上述CKD 代謝異常均可導(dǎo)致甲基精氨酸升高且以ADMA 升高最明顯，升高的ADMA 可致血管鈣化[15]，血管壁僵硬度增加而易受血流動(dòng)力學(xué)損傷，致腎缺血性損傷而加重ADMA 清除及代謝障礙。

酶代謝異常的第二因素是DDAH 和堿性氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白 -1（cationic amino acid transporters-1，CAT-1）。DDAH能夠水解循環(huán)中的ADMA[16]。因染色體基因編碼不同，DDAH 有DDAH Ⅰ和DDAH Ⅱ兩種亞型，其血管分布不同但生物活性相同。DDAH Ⅰ是降解ADMA 的主要亞型[17]，存在于富含神經(jīng)源型NOS 的大腦、肺、腎臟組織中，其中腎臟是DDAH Ⅰ表達(dá)最高、活性最強(qiáng)的組織（主要在近端小管）[2,16]。DDAH Ⅱ主要存在于富含內(nèi)皮型NOS 的心血管、胎盤、腎臟等組織中。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，腎臟疾病時(shí)DDAH Ⅰ mRNA 及DDAH Ⅱ mRNA 表達(dá)均下調(diào)[18]，且CKD 與CVD 有共同的危險(xiǎn)因素，CKD是CVD 的高危人群[19]。因此，CKD 患者經(jīng)心血管系統(tǒng)合成的DDAH Ⅱ也明顯減少，導(dǎo)致ADMA 代謝清除障礙，血漿ADMA 升高。研究[11]表明：內(nèi)皮細(xì)胞DDAH 敲除小鼠的ADMA 較不敲除小鼠無明顯差異，證實(shí)了DDAH 不僅存在于內(nèi)皮細(xì)胞，也廣泛存在于肝細(xì)胞、腎近端小管細(xì)胞和脂肪細(xì)胞。而CKD 患者在內(nèi)皮功能不全的基礎(chǔ)上常合并胰島素抵抗致糖、脂代謝紊亂，故CKD 患者DDAH降低更加明顯，體內(nèi)ADMA 顯著升高。DDAH 結(jié)構(gòu)域中的游離半胱氨酸殘基是DDAH 發(fā)揮催化活性的必需部分；而半胱氨酸中的氧敏感性巰基，在氧化應(yīng)激條件下易形成二硫鍵致DDAH 被氧化而失活，阻斷DDAH 活性位點(diǎn)與ADMA 的結(jié)合。CKD 患者氧化型低密度脂蛋白（oxidized low density lipoprotein，ox-LDL）增高、腫瘤壞死因子α分泌增多、高Hcy、高血糖等可導(dǎo)致氧化應(yīng)激增強(qiáng)的因素均可降低DDAH 活性[12]，抑制DDAH 對(duì)ADMA 的降解作用[3,5]。CAT-1 是 L-精氨酸和ADMA 跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的最主要轉(zhuǎn)運(yùn)載體，可將循環(huán)ADMA 攝取至細(xì)胞內(nèi)被DDAH 降解。CKD 時(shí)CAT-1 表達(dá)下調(diào)致ADMA 轉(zhuǎn)運(yùn)、清除障礙，ADMA 升高。

酶代謝異常的第三因素是AGXT2。極少量?jī)?nèi)源性ADMA 也可被表達(dá)于腎小管髓袢升支粗段上皮細(xì)胞的腎臟線粒體酶丙氨酸-乙醛酸轉(zhuǎn)氨酶2（alanine-glyoxylate aminotransferase 2，AGXT2）降解產(chǎn)生α- 酮基-δ- 二甲基鳥嘌呤戊酸（α-keto-δ-N,N-dimethylguanidino valeric acid，DMGV），這一作用在ADMA 含量正常時(shí)并不顯著；而在ADMA 超負(fù)荷時(shí)，AGXT2可代償性地增強(qiáng)表達(dá)和上調(diào)活性而發(fā)揮降解ADMA 的作用[20]。而CKD 患者ADMA 超負(fù)荷的同時(shí)腎小管AGXT2表達(dá)減少，AGXT2對(duì)ADMA的代償性清除作用減弱，故CKD 患者ADMA 蓄積尤為 顯著。

2 CKD 患者體內(nèi)ADMA 升高致AS 的機(jī)制

血管內(nèi)皮結(jié)構(gòu)和功能完整性是決定AS 發(fā)生和發(fā)展的關(guān)鍵因素。血ADMA 升高是CVD 和內(nèi)皮功能障礙的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[21-22]，與AS 直接相關(guān)[11]，主要表現(xiàn)為血管內(nèi)皮功能障礙、血管內(nèi)膜慢性炎癥、纖維組織增生以及血栓形成。

2.1 ADMA 抑制NO 合成

L-Arg 經(jīng)NOS 分解形成NO。NO 是血管內(nèi)皮依賴性舒張因子，是相對(duì)分子質(zhì)量小、半衰期短且極不穩(wěn)定的脂溶性氣體分子生物自由基，可自由穿透細(xì)胞膜，與細(xì)胞內(nèi)NO 內(nèi)源性受體——可溶性鳥苷酸環(huán)化酶（guanylate cyclase，GC）中的亞鐵血紅素結(jié)合，形成NO- 亞鐵血紅素 -GC 復(fù)合物，從而活化GC，催化鳥苷三磷酸（guanosine triphosphate，GTP）轉(zhuǎn)化為細(xì)胞內(nèi)第二信使環(huán)磷酸鳥苷（cyclic guanosine-3′,5′-monophosphate，cGMP），增強(qiáng)cGMP 依賴的蛋白激酶（protein kinase，PK）或蛋白激酶G（PKG）的磷酸化作用，使 Ca2＋敏感的鉀通道磷酸化、K+外流，同時(shí)通過L 型電壓門控鈣離子通道抑制鈣離子內(nèi)流[23]，降低細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度，導(dǎo)致平滑肌松弛、血管舒張及血流增加，抑制平滑肌細(xì)胞增殖，預(yù)防纖維化，抑制血小板聚集及白細(xì)胞黏附而抗炎、抗血栓，調(diào)節(jié)心肌收縮力及血壓、血流分布，減輕血管血流剪切力所致內(nèi)皮損傷，并可抑制脂蛋白氧化從而減少脂質(zhì)沉積于血管內(nèi)皮，抑制AS 的啟動(dòng)。NO 也可通過S- 亞硝基化作用[16]使半胱氨酸殘基硝基化，激活轉(zhuǎn)錄因子NF-κB和AP-1 等信號(hào)分子，調(diào)節(jié)降解cGMP 的磷酸二酯酶5（phosphodiesterase 5，PDE5）的穩(wěn)定性及G 蛋白偶聯(lián)受體信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，抑制鈣離子通道，減少舒張期鈣離子外流，調(diào)節(jié)血管舒張反應(yīng)，發(fā)揮抗AS 作用。

ADMA 可通過多種機(jī)制阻斷NO 合成，影響NO 表達(dá)，抑制NO 活性，導(dǎo)致內(nèi)皮舒張功能不全、血管壁壓力負(fù)荷增加，血流動(dòng)力學(xué)沖擊直接導(dǎo)致血管內(nèi)皮損傷，影響內(nèi)皮源性血管活性物質(zhì)的合成與釋放，致NO 維持血管內(nèi)皮細(xì)胞功能及抗AS 作用減弱，促發(fā)AS 進(jìn)程。

生理情況下，NO 主要由內(nèi)皮型NOS（eNOS）以L-Arg 為底物合成。L-Arg 主要由腎皮質(zhì)近端小管合成，CKD 患者L-Arg 合成減少致L-Arg 來源減少，加之ADMA 是尿毒癥毒素，可直接抑制胃腸道吸收L-Arg，高濃度的ADMA 也可競(jìng)爭(zhēng)性抑制CAT 轉(zhuǎn)運(yùn)體，影響L-Arg跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)而抑制細(xì)胞攝取、吸收L-Arg。以上均導(dǎo)致NO的合成原料L-Arg 缺乏，致NO 合成不足。

ADMA 也可通過競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用抑制NO 的合成釋放，干擾NO 的生物活性。ADMA 與L-Arg 結(jié)構(gòu)相似，具有相同的離子通道，是內(nèi)源性NOS 抑制劑，可直接與L-Arg 競(jìng)爭(zhēng)NOS 的結(jié)合位點(diǎn)及干擾脂聯(lián)素對(duì)NOS 的激活而抑制NO 合成、釋放。四氫生物蝶呤（BH4）是eNOS的輔基，eNOS 與BH4及L-Arg 偶聯(lián)，促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞合成NO。ADMA 升高可使還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADPH）介導(dǎo)超氧陰離子O2-與NO 反應(yīng)生成過氧亞硝基陰離子，氧化BH4，也可促進(jìn)三磷酸鳥苷環(huán)化水解酶降解，使BH4減少，導(dǎo)致eNOS 解偶聯(lián)；電子在NOS的2 個(gè)催化位點(diǎn)之間流動(dòng)減弱，不能催化L-Arg 的雙電子氧化生成NO，而以分子中的氧為單電子受體生成O2-等氧自由基，在抑制NO 合成的同時(shí)加重氧化應(yīng)激，使GC的血紅素基團(tuán)——還原血紅素鐵（Fe2+）氧化為血紅素鐵（Fe3+），血紅素集團(tuán)活性降低，與GC 解離；GC 對(duì)NO的敏感性降低，NO 與GC 結(jié)合受阻，抑制上述NO-GCcGMP 途徑的抗AS 作用。O2-也可使NO 轉(zhuǎn)變?yōu)檫^氧亞硝酸鹽，氧化eNOS，使NOS 解偶聯(lián)產(chǎn)生活性氧（reactive oxygen species，ROS），使NO 合成進(jìn)一步減少，導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞功能紊亂，而內(nèi)皮功能不全是AS 的始動(dòng)環(huán)節(jié)[24]。

ADMA 還可通過正反饋機(jī)制促進(jìn)腎功能惡化，加重NO 代謝紊亂而加速AS 進(jìn)程。ADMA 損傷腎小球?yàn)V過膜，加重腎損害，引起腎小管周圍毛細(xì)血管收縮和微循環(huán)障礙，誘發(fā)小管間質(zhì)缺血致DDAH 表達(dá)減少[5]、腎慢性缺氧，促發(fā)腎小管間質(zhì)纖維化，加速腎損傷致ADMA 進(jìn)一步升高，導(dǎo)致NO 進(jìn)一步降低而促進(jìn)AS 發(fā)生和發(fā)展。

2.2 誘導(dǎo)氧化應(yīng)激

氧化應(yīng)激是抗氧化劑（如超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過氧化物酶）和ROS（如O2-、OH－或H2O2）之間平衡失調(diào)的表現(xiàn)。ADMA 可使 NOS 傳遞電子給氧產(chǎn)生過氧化物，導(dǎo)致氧化應(yīng)激，且可濃度依賴性地增加O2-的生成，增強(qiáng)氧化應(yīng)激的同時(shí)，所產(chǎn)生的ROS 可誘導(dǎo)NOS 解偶聯(lián)[14]，使 NOS 從胞質(zhì)膜轉(zhuǎn)位至線粒體，增加線粒體蛋白硝化水平，導(dǎo)致線粒體合成障礙。而 ATP 減少可降低熱休克蛋白90（HSP90）的活性，阻止HSP90-eNOS 相互作用，誘導(dǎo)eNOS 解偶聯(lián)，加重線粒體功能障礙，氧化應(yīng)激增強(qiáng)，產(chǎn)生更多的ROS。ROS 增加PRMT-1 并抑制DDAH 活性，進(jìn)一步導(dǎo)致ADMA 增加[14]。

ADMA 可干擾肝臟X 受體α（liver X receptor α，LXR α） 的表達(dá)和活性而下調(diào)ATP 結(jié)合轉(zhuǎn)運(yùn)體A1（ABCA1）和ATP 結(jié)合轉(zhuǎn)運(yùn)體G1（ABCG1）的表達(dá)，從而降低膽固醇逆向轉(zhuǎn)運(yùn)能力，抑制ABCA1、ABCG1 對(duì)膽固醇的清除作用，并可激活NADPH 氧化酶/ROS 途徑抑制膽固醇代謝，導(dǎo)致高脂血癥及動(dòng)脈壁膽固醇沉積[25]。高脂血癥、ADMA 升高均可使機(jī)體氧化應(yīng)激增強(qiáng)，誘導(dǎo)低密度脂蛋白膽固醇（low density lipoprotein cholesterol，LDL-Ch）內(nèi)大量多價(jià)不飽和脂肪酸在過量氧自由基的作用下發(fā)生過氧化反應(yīng)，生成丙二醛（malondialdehyde，MDA）。MDA與載脂蛋白B（Apo-B）中的賴氨酸殘基結(jié)合發(fā)生化學(xué)修飾，被氧化修飾為ox-LDL。ox-LDL 可直接劑量依賴性地抑制NOS 表達(dá)，抑制NO 合成[26]，也是氧化應(yīng)激的生物標(biāo)志物。磷脂酰膽堿（lysophosphatidylcholine，LPC）是ox-LDL 的主要活性成分，具有強(qiáng)細(xì)胞毒性，可直接損傷血管內(nèi)皮，導(dǎo)致內(nèi)皮功能不全，比極低密度脂蛋白膽固醇有更強(qiáng)的致AS 毒性。血凝素樣氧化型低密度脂蛋白受體 -1（lectin-like receptor-1，LOX-1）是ox-LDL 的特異性受體，主要在內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)，可特異性結(jié)合、吞噬ox-LDL，同時(shí)也含有NF-κB 的結(jié)合位點(diǎn)。升高的ox-LDL 可致NADPH 氧化酶活性升高，上調(diào)PRMT 基因表達(dá)并抑制DDAH 活性，致ADMA 合成增多、分解減少（且無法被抗氧化劑抑制）。ox-LDL 與ADMA 增加均可增強(qiáng)LOX-1的表達(dá)，誘導(dǎo)LOX-1 與ox-LDL 結(jié)合，激活絲裂素活化的蛋白激酶，并激活與AS 進(jìn)程直接相關(guān)的NF-κB 途徑，活化單核細(xì)胞趨化蛋白1 （monocyte chemotactic protein-1，MCP-1）[27]和T 細(xì)胞趨化因子，從而誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞炎癥因子表達(dá)，促進(jìn)趨化因子及細(xì)胞黏附分子等合成[26]，趨化白細(xì)胞聚集并貼壁黏附于內(nèi)皮下病灶部位，致局部炎癥及內(nèi)皮損傷、通透性增加，脂質(zhì)滲入內(nèi)皮下，同時(shí)單核細(xì)胞遷移進(jìn)入受損的血管內(nèi)皮下層并增殖分化為巨噬細(xì)胞，形成ADMA 所致的ox-LDL 誘導(dǎo)的巨噬細(xì)胞聚集效應(yīng)[25]。巨噬細(xì)胞吞噬脂質(zhì)形成泡沫細(xì)胞，沉積于血管內(nèi)膜，導(dǎo)致內(nèi)膜下脂質(zhì)沉積，形成早期脂質(zhì)條紋。上述形成的泡沫細(xì)胞又可進(jìn)一步促進(jìn)氧化應(yīng)激，激活NF-κB、VCAM-1、MCP-1，導(dǎo)致內(nèi)皮黏附、炎癥纖維化（ADMA 致內(nèi)皮細(xì)胞NOS 和Flk1 的表達(dá)減少，肌鈣蛋白和纖維蛋白原表達(dá)增加，促使內(nèi)皮細(xì)胞向平滑肌細(xì)胞和間充質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化，破壞血管平滑肌的正常結(jié)構(gòu)，致血管纖維化重塑、血管壁僵硬度增加），形成以“纖維帽”覆蓋的脂質(zhì)內(nèi)核，即典型的AS 斑塊。上述分泌因子也可刺激血管內(nèi)膜下平滑肌細(xì)胞增殖，攝取脂質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榕菽?xì)胞。血管平滑肌表型轉(zhuǎn)化是AS 的病理生理基礎(chǔ)，可啟動(dòng)AS 進(jìn)程并引起血管狹窄。升高的oxLDL 也可下調(diào)DDAH 表達(dá)，致ADMA 代謝清除減少，ADMA 進(jìn)一步升高，形成級(jí)聯(lián)效應(yīng)，加速AS 進(jìn)程[25]。rs 9267551 基因多態(tài)性通過降低小C 等位基因的功能抑制DDAH 活性導(dǎo)致AS，從基因?qū)用孀C實(shí)了ADMA與AS 具有同構(gòu)性內(nèi)在關(guān)聯(lián)[28]。

ADMA 可上調(diào)血管緊張素轉(zhuǎn)換酶和血管緊張素Ⅱ受體，致血管緊張素合成增加，從而增強(qiáng)血管內(nèi)皮細(xì)胞氧化應(yīng)激，減少PGC-1α 表達(dá)和線粒體合成而抑制DDAH 活性、增強(qiáng)PRMT 活性，致ADMA 水平升高，通過氧化應(yīng)激產(chǎn)生自由基，直接損傷胰島β 細(xì)胞，引起胰島素抵抗致血糖、血脂及游離脂肪酸水平升高而再次增強(qiáng)氧化應(yīng)激[3]，形成瀑布式正反饋致血漿 ADMA 持續(xù)性升高。氧化應(yīng)激、炎癥與ADMA 之間存在正相關(guān)，與L-Arg 存在負(fù)相關(guān)。氧化應(yīng)激增強(qiáng)可破壞內(nèi)皮細(xì)胞，促進(jìn)脂質(zhì)過氧化[3]。ADMA 可通過抑制 GC/cGMP 途徑破壞腎小球?yàn)V過屏障，增加腎小球?qū)Π椎鞍椎耐ㄍ感浴０椎鞍资强寡趸瘎?，低蛋白血癥狀態(tài)下抗氧化物質(zhì)減少，機(jī)體抗氧化能力降低，氧化應(yīng)激進(jìn)一步增強(qiáng)。低蛋白血癥狀態(tài)可刺激肝臟代償性合成脂蛋白增加，致高脂血癥，人類脂細(xì)胞能合成并釋放ADMA，進(jìn)一步促進(jìn)AS 發(fā)生和發(fā)展。

2.3 導(dǎo)致血管炎癥反應(yīng)

炎癥細(xì)胞在動(dòng)脈內(nèi)膜下的募集是血管炎癥反應(yīng)的重要特征。ADMA 可通過上述ROS/NF-κB 通路激活單核細(xì)胞系統(tǒng)導(dǎo)致炎癥反應(yīng)，增加炎癥因子釋放，促進(jìn)單核細(xì)胞黏附到受損的血管內(nèi)皮，誘導(dǎo)血管炎癥反應(yīng)，啟動(dòng)AS。ADMA 也可促進(jìn)白細(xì)胞介素 -8（interleukin-8，IL-8）的釋放，上調(diào) CXC 趨化因子受體2（CXC chemokine receptor 2，CXCR2）表達(dá)，促進(jìn)趨化因子釋放，趨化單核細(xì)胞黏附于血管內(nèi)皮而導(dǎo)致血管炎癥反應(yīng)。炎癥細(xì)胞因子也可刺激ADMA 生成和釋放，炎癥指標(biāo)C-反應(yīng)蛋白（CRP）與ADMA 的正相關(guān)性證實(shí)了ADMA 與炎癥反應(yīng)形成正反饋，加重ADMA 的血管炎癥損害，加速AS 進(jìn)程。

2.4 損傷血管內(nèi)皮及抑制新生血管生成

ADMA 可通過尿毒素作用直接損傷血管內(nèi)皮，導(dǎo)致內(nèi)皮合成、釋放血管活性物質(zhì)減少，也可通過抑制NO合成、改變血流動(dòng)力學(xué)、增強(qiáng)氧化應(yīng)激致內(nèi)皮屏障受損，巨噬細(xì)胞及中膜平滑肌細(xì)胞移行至內(nèi)膜大量增殖形成泡沫細(xì)胞；同時(shí)，血管性血友病因子（von Willebrand factor，vWF） 被釋放入血，血小板和單核細(xì)胞與血管內(nèi)皮細(xì)胞黏附及浸潤(rùn)，促發(fā)AS。起源于骨髓的內(nèi)皮祖細(xì)胞（endothelial progenitor cells，EPCs）是造血和內(nèi)皮功能的標(biāo)志物，可受細(xì)胞因子、生長(zhǎng)因子等刺激被動(dòng)員至外周循環(huán)，修復(fù)損傷的內(nèi)皮并促進(jìn)新生內(nèi)皮形成，維持內(nèi)皮穩(wěn)態(tài)。EPCs 的動(dòng)員、分化受NO 及eNOS 調(diào)控。上述ADMA 影響NO 及eNOS 的機(jī)制，均可影響EPCs 的功能。作為內(nèi)源性EPCs 抑制劑，ADMA 既可劑量依賴性地通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激途徑激活caspase-3 而誘導(dǎo)EPCs 凋亡[29]，也可通過誘導(dǎo)氧化應(yīng)激及ox-LDL 形成激活NF-κB 途徑而致EPCs 凋亡[26]，從而抑制EPCs 運(yùn)動(dòng)、分化及遷移、黏附及擴(kuò)增能力，抑制前體細(xì)胞增殖分化為新生血管內(nèi)皮細(xì)胞，抑制受損血管內(nèi)膜的修復(fù)能力，導(dǎo)致受損血管的再內(nèi)皮化進(jìn)程受損。AS 的危險(xiǎn)因素均與循環(huán)EPCs 減少或功能障礙有關(guān)。腎臟分泌的促紅細(xì)胞生成素（erythropoietin，EPO）是動(dòng)員和分化EPCs 的主要調(diào)節(jié)因子。CKD 患者EPO 分泌減少，以及ADMA 升高均可導(dǎo)致EPO 抵抗[30]，EPCs 調(diào)節(jié)異常，血管內(nèi)皮修復(fù)及再生能力受到抑制，這正解釋了部分腎性貧血患者對(duì)EPO 治療反應(yīng)差的原因[31]。ADMA 也可直接抑制血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子生成并增加腫瘤抑制因子NF1 表達(dá)，從而抑制Ras 表達(dá)，影響細(xì)胞周期蛋白表達(dá)，導(dǎo)致血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖受損，血管修復(fù)能力降低、生成減少[32]。這也說明為何CKD 患者發(fā)生AS 的年齡較一般人群提前，且發(fā)生AS 后形成的側(cè)支循環(huán)較非CKD 人群少，代償作用弱，更易發(fā)生動(dòng)脈缺血性病變。

2.5 細(xì)胞衰老

ADMA 可激活氧自由基p38 絲裂原活化蛋白激酶途徑，介導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞炎癥與氧化應(yīng)激反應(yīng)，增加ROS 水平而抑制端粒酶活性，促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞凋亡，激活細(xì)胞衰老p53/p21 通路，加快血管內(nèi)皮細(xì)胞衰老；也可通過增加微小RNA-21 水平，抑制抵御氧化應(yīng)激損害的關(guān)鍵酶——超氧化物歧化酶2 的表達(dá)及通過減少NO 生成來抑制端粒酶反轉(zhuǎn)錄酶活性，導(dǎo)致端粒縮短，加速內(nèi)皮細(xì)胞損傷及衰老，促進(jìn)AS 發(fā)生和發(fā)展。ADMA 也可抑制 PI3K-AKT 通路，促進(jìn)心肌細(xì)胞自噬分子beclin-1 蛋白表達(dá)，通過溶酶體途徑降解蛋白和細(xì)胞器，濃度依賴性地增強(qiáng)心肌自噬活性，誘導(dǎo)心肌細(xì)胞凋亡，致心肌細(xì)胞數(shù)量減少，心肌舒縮功能障礙，心輸出量減少，冠狀動(dòng)脈血供減少，產(chǎn)生冠狀動(dòng)脈缺血缺氧，致局部腺苷、乳酸等代謝產(chǎn)物堆積。腺苷通過激活腎小球入球小動(dòng)脈上的腺苷A1 受體，減少腎血流量和GFR 并直接舒張外周血管致回心血量減少，心輸出量進(jìn)一步減少，導(dǎo)致全身嚴(yán)重而持久的缺氧，氧化應(yīng)激增強(qiáng)。氧化應(yīng)激所產(chǎn)生的ROS 類可進(jìn)一步誘導(dǎo)細(xì)胞自噬，加速AS。細(xì)胞衰老時(shí)端粒長(zhǎng)度的縮短也與CKD 進(jìn)展直接相關(guān)[33]，致腎功能惡化，ADMA 進(jìn)一步升高，通過上述機(jī)制加速CKD 患者AS 的發(fā)生和發(fā)展。由此可見，CKD 患者體內(nèi)ADMA 升高對(duì)促發(fā)AS 發(fā)揮了重要 作用。

3 前景及展望

CKD 患者CVD 的高發(fā)生率和高病死率已成為威脅人類健康的重要疾病。通過動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)CKD 患者ADMA 水平變化可預(yù)測(cè)早發(fā)AS，早干預(yù)，早治療，改善疾病管理及患者預(yù)后，從而延緩CKD 進(jìn)程，降低CKD 心血管疾病患者病死率。目前，測(cè)量ADMA 的方法尚未統(tǒng)一，不同人群的參考值范圍尚不可量化，故在未來的研究中尋找簡(jiǎn)便及標(biāo)準(zhǔn)的ADMA 檢測(cè)方法至關(guān)重要。同時(shí)，尋找與研發(fā)抑制ADMA 生成或拮抗ADMA 效應(yīng)的特異性拮抗劑，用以改善內(nèi)皮功能、保持NO 生物活性，有望成為防治CKD 患者心血管疾病的新途徑。

參·考·文·獻(xiàn)

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