具有調(diào)節(jié)前蛋白轉(zhuǎn)化酶枯草溶菌素9作用的降脂中藥研究進(jìn)展

田聰陽，王綠婭，柴欣樓

冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟?。ü谛牟。⑷毖阅X卒中等動(dòng)脈粥樣硬化性心血管疾?。ˋSCVD）已成為我國居民主要死亡原因[1]?！吨袊难懿?bào)告2018》指出，我國ASCVD患病率處于持續(xù)上升階段，現(xiàn)患病人數(shù)約2.9億[2]。新近研究認(rèn)為，血清中低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）水平增高是 ASCVD的病因。新藥前蛋白轉(zhuǎn)化酶枯草溶菌素9（PCSK9）抑制劑，通過上調(diào)肝臟低密度脂蛋白受體（LDLR）的表達(dá)，從而降低LDL-C水平和ASCVD的患病風(fēng)險(xiǎn)，已成為有效的治療藥物。

大量研究表明中藥及中藥復(fù)方等在治療高脂血癥及心血管疾病方面具有較好療效，常用降脂中藥同樣具有調(diào)節(jié)PCSK9的作用，為PCSK9靶向治療開辟了新思路。本文綜述了PCSK9的基本結(jié)構(gòu)、作用機(jī)制及目前具有調(diào)節(jié)PCSK9作用降脂中藥的研究現(xiàn)狀。為指導(dǎo)臨床用藥，進(jìn)一步降低LDL-C水平及ASCVD患病風(fēng)險(xiǎn)提供線索。

1 PCSK9的基本結(jié)構(gòu)

2003年，家族性高膽固醇血癥（FH）的法國家系中發(fā)現(xiàn)了PCSK9基因的突變[3]，隨后被鑒定為FH的致病基因[4]。PCSK9是枯草桿菌蛋白酶家族中的kexin樣原蛋白轉(zhuǎn)化酶的第九個(gè)成員，該基因位于染色體1p32上，由12個(gè)外顯子組成，編碼含692個(gè)氨基酸的絲氨酸蛋白酶[5]。PCSK9是一種非活性酶原，（可溶性酶原）Pro-PCSK9（74 kDa），由一個(gè)信號(hào)肽、一個(gè)前結(jié)構(gòu)域、一個(gè)催化結(jié)構(gòu)域和一個(gè)富含半胱氨酸和組氨酸的C-末端結(jié)構(gòu)域組成。C-末端結(jié)構(gòu)域包括三個(gè)模塊（M1、M2和M3）。其中PCSK9的成熟和分泌受到M1和M3的抑制，而M2則與LDLR的降解密切相關(guān)[6]。

PCSK9在肝臟中高表達(dá)，在小腸、胰腺、腎臟、中樞神經(jīng)系統(tǒng)和血管壁中表達(dá)較少[7]。PCSK9啟動(dòng)子含有促進(jìn)其轉(zhuǎn)錄的固醇調(diào)節(jié)元件（SRE）區(qū)。固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白2（SREBP-2）是一種膜轉(zhuǎn)錄因子，主要調(diào)節(jié)與膽固醇合成和吸收相關(guān)基因的表達(dá)，如LDLR、PCSK9[8]。研究發(fā)現(xiàn)位于SRE上游28bp的高度保守的肝細(xì)胞核因子-1α（HNF-1α）結(jié)合位點(diǎn)是PCSK9轉(zhuǎn)錄的關(guān)鍵序列，HNF-1α與SREBP-2具有協(xié)同作用[9]。

2 PCSK9在LDL代謝中的作用機(jī)制

正常情況下，LDL與LDLR結(jié)合后通過網(wǎng)格蛋白包被的囊泡內(nèi)化進(jìn)入肝細(xì)胞，在酸性環(huán)境中，LDL與LDLR解離。LDL在溶酶體中被降解，而LDLR重新循環(huán)到細(xì)胞表面。PCSK9主要通過細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外兩條途徑控制細(xì)胞表面可循環(huán)的LDLR，從而影響循環(huán)中LDL-C水平。細(xì)胞外途徑是血漿中的PCSK9通過其催化結(jié)構(gòu)域直接與細(xì)胞表面LDLR的表皮生長因子前體同源域A（EGF-A）結(jié)合，PCSK9-LDLR復(fù)合物進(jìn)入內(nèi)體途徑內(nèi)化，在溶酶體中均被降解，從而阻止LDLR重新循環(huán)到細(xì)胞膜表面。細(xì)胞內(nèi)途徑是細(xì)胞內(nèi)高爾基體分泌的PCSK9與新形成的LDLR作為PCSK9-LDLR復(fù)合物從跨高爾基網(wǎng)絡(luò)直接進(jìn)入到溶酶體中，導(dǎo)致溶酶體中LDLR在細(xì)胞內(nèi)降解而不再循環(huán)到細(xì)胞表面[10]（圖1）。這兩種途徑均使細(xì)胞表面LDLR數(shù)量減少，LDL的清除率降低，血液中的LDL-C水平升高。此外，PCSK9還可通過與其他LDLR超家族成員的多種受體的EGF-A結(jié)合域結(jié)合，如極低密度脂蛋白受體（VLDLR）、載脂蛋白E受體2（Apo ER2）和LDLR相關(guān)蛋白1（LRP1），導(dǎo)致這些受體也被降解[11]。此外，PCSK9也與脂質(zhì)代謝中的CD36，CD81，載脂蛋白B-48（ApoB-48）有關(guān)[12]。

圖1 PCSK9在LDL代謝中的作用機(jī)制及PCSK9單克隆抗體（來自高爾基體分泌的PCSK9與新形成的LDLR作為PCSK9-LDLR復(fù)合物直接進(jìn)入到溶酶體中，或分泌到血漿中結(jié)合LDLR，然后PCSK9- LDLR復(fù)合物進(jìn)入內(nèi)體途徑內(nèi)化，在溶酶體內(nèi)進(jìn)行降解。PCSK9促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外途徑中LDLR的降解，導(dǎo)致循環(huán)中LDL清除率降低。PCSK9單克隆抗體在細(xì)胞外抑制PCSK9和LDLR之間的結(jié)合）

3 PCSK9抑制劑

PCSK9現(xiàn)已成為降低LDL-C水平和ASCVD風(fēng)險(xiǎn)的一個(gè)有前景的治療靶點(diǎn)，并推動(dòng)了PCSK9抑制劑的開發(fā)。作為PCSK9抑制劑的一種，PCSK9單克隆抗體（mAb）是通過抑制PCSK9與LDLR的結(jié)合發(fā)揮作用（圖1），目前已有兩種PCSK9 mAb批準(zhǔn)應(yīng)用于臨床降脂治療。關(guān)于這兩種PCSK9 mAb的大型臨床試驗(yàn)顯示其能顯著降低LDL-C水平及ASCVD風(fēng)險(xiǎn)[13]，但仍存在治療費(fèi)用昂貴、每年皮下注射12～24次的不便、患者依從性差、長期應(yīng)用的療效及安全性數(shù)據(jù)不足等問題[14-16]。因此，尋找更好的PCSK9靶向藥物是當(dāng)前的研究重點(diǎn)。

4 具有調(diào)節(jié)PCSK9作用的單味中藥

4.1 黃連黃連來源于毛茛科植物黃連，味苦，性寒，歸心、脾、胃、肝膽、大腸經(jīng)，具有清熱燥濕、瀉火解毒的功效。其主要有效成分小檗堿（BBR，又稱黃連素）是一種異喹啉類生物堿，具有抗炎、抗菌、降血脂、降血糖、保護(hù)心血管的作用。研究發(fā)現(xiàn)使用BBR干預(yù)HepG2細(xì)胞，BBR可能通過下調(diào)PCSK9上游因子SREBP-2及HNF-1α的方式降低PCSK9表達(dá)，增加LDLR表達(dá)，同時(shí)增強(qiáng)了LDLR吞噬LDL的功能[15]。此外有研究設(shè)計(jì)、合成了一系列新的四氫原小檗堿衍生物（THPBs），并評(píng)價(jià)了其作為PCSK9調(diào)節(jié)劑治療高脂血癥的作用，結(jié)果顯示其8種化合物均能下調(diào)HepG2細(xì)胞PCSK9的表達(dá)[17]。

4.2 姜黃姜黃為姜科植物姜黃的干燥根莖，味辛、苦，性溫，歸脾、肝經(jīng)，具有活血行氣、通經(jīng)止痛的功效。姜黃的有效成分姜黃素是一種植物多酚，主要從姜科、天南星科植物的根莖中提取，具有降血脂、抗腫瘤、抗炎、利膽、抗氧化等作用。研究發(fā)現(xiàn)姜黃素通過HNF-1α抑制PCSK9的表達(dá)，增加了LDLR的表達(dá)[18]；使用姜黃素干預(yù)HepG2細(xì)胞后，PCSK9蛋白表達(dá)降低，可能通過翻譯后水平抑制LDLR經(jīng)溶酶體途徑的降解[19]。此外，姜黃素通過抑制肝硬化大鼠PCSK9的表達(dá)促進(jìn)LDLR的表達(dá)。

4.3 三七三七為五加科植物三七的干燥根，味甘、微苦，性溫，歸肝、胃經(jīng)，具有化瘀止血，活血定痛的功效，其主要有效成分是三七總皂苷（PNS），具有抗動(dòng)脈粥樣硬化、抗心律失常、抗心肌缺血等作用，作為血塞通、復(fù)方丹參滴丸等藥物的有效成分，在臨床中也被廣泛用[20]。研究發(fā)現(xiàn)在高脂血癥金黃地鼠模型中，PNS干預(yù)組地鼠肝臟中PCSK9蛋白的表達(dá)顯著下降，LDLR蛋白表達(dá)顯著上升，表明PNS可能通過降低PCSK9蛋白表達(dá)，減少LDLR的降解，促進(jìn)肝臟對(duì)LDL的攝取[21]。

4.4 丹參丹參為唇形科植物丹參的干燥根和根莖，味苦，微寒，歸心、肝經(jīng)，具有活血祛瘀，通經(jīng)止痛，清心除煩，涼血消癰的功效。丹參酮ⅡA是丹參最重要的血管活性成分，具有降血脂、抗動(dòng)脈硬化、抗心肌纖維化、抗氧化、抗凋亡、抗炎的作用。研究表明丹參酮ⅡA通過轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)顯著增加HepG2細(xì)胞LDLR的數(shù)量和LDL攝取活性，且抑制了HepG2細(xì)胞PCSK9 mRNA和蛋白的表達(dá)。進(jìn)一步研究表明，丹參酮ⅡA降低了HNF-1α與PCSK9啟動(dòng)子的結(jié)合能力，從而抑制了PCSK9基因的表達(dá)[22]。另有研究顯示丹參酮ⅡA可能通過調(diào)控脂蛋白及膽固醇信號(hào)通路改善高脂血癥大鼠肝臟的變化，可能機(jī)制為PCSK9基因與SREBP間的相互調(diào)控[23]。

4.5 虎杖虎杖為蓼科植物虎杖的干燥根莖和根，味微苦，性微寒，歸肝、膽、肺經(jīng)，具有利濕退黃，清熱解毒，散瘀止痛，止咳化痰的功效?；⒄鹊挠行С煞职邹继J醇是一種非黃酮類多酚化合物，具有抗氧化、抗炎、抗癌及保護(hù)心血管等作用。研究表明在胰島素抵抗的HepG2細(xì)胞中，白藜蘆醇不僅能上調(diào)LDLR蛋白水平，而且抑制了PCSK9的表達(dá)及其與LDLR的相互作用[24]。此外，研究表明白藜蘆醇對(duì)高脂血癥小鼠模型有預(yù)防作用，其機(jī)制可能是通過下調(diào)血清中miRNA-27a表達(dá)與PCSK9蛋白表達(dá)，進(jìn)而升高肝組織中LDLR蛋白水平，降低血清中LDL-C水平[25]。

4.6 女貞子女貞子為木犀科植物女貞的果實(shí)，味甘、苦，性涼，歸肝、腎經(jīng)，具有滋補(bǔ)肝腎，烏須明目的功效。其有效成分齊墩果酸（OA）是一種五環(huán)三萜類化合物，具有降血脂、抗炎、護(hù)肝等作用。研究發(fā)現(xiàn)在高脂血癥大鼠模型和HepG2細(xì)胞中，OA單獨(dú)使用或與瑞舒伐他?。≧SV）聯(lián)合使用，OA組結(jié)果顯示PCSK9 mRNA表達(dá)減少，LDLR mRNA表達(dá)變化不大，結(jié)合前期研究說明OA可在蛋白和轉(zhuǎn)錄水平上抑制PCSK9的表達(dá)，但不能在轉(zhuǎn)錄水平上影響LDLR的表達(dá)，提示PCSK9促進(jìn)LDLR降解應(yīng)發(fā)生在蛋白水平。聯(lián)合應(yīng)用組結(jié)果表明OA可有效拮抗RSV上調(diào)PCSK9 mRNA的作用，減少LDLR的降解，降低血漿LDL-C水平，增強(qiáng)其降脂效果，因此OA可作為他汀降脂治療的有利補(bǔ)充[26]。

5 具有調(diào)節(jié)PCSK9作用的中藥復(fù)方

5.1 化濁祛濕方化濁祛濕方是國醫(yī)大師路志正上世紀(jì)70年代創(chuàng)建的調(diào)理脾胃治療高脂血癥的代表方，由紫蘇梗、茵陳、炒杏仁、炒薏苡仁、炒白術(shù)、枳實(shí)、厚樸、郁金等組成，具有健脾、祛濕、化痰、降濁、活血之功效[27]。臨床研究顯示，該方對(duì)高脂血癥患者有良好的治療效果，可有效降低LDL-C水平。相關(guān)研究建立大鼠高脂血癥模型，灌胃化濁祛濕方（顆粒劑）溶液低、中、高3個(gè)劑量，連續(xù)12周，采用RT-PCR技術(shù)檢測(cè)大鼠肝臟SREBP-2、PCSK9、LDLR基因的表達(dá)。結(jié)果顯示，在化濁祛濕方干預(yù)下，SREBP-2 mRNA 、PCSK9 mRNA的表達(dá)減少，LDLR mRNA的表達(dá)增加，表明其降脂機(jī)制可能與抑制SREBP-2 mRNA及其信號(hào)通路中PCSK9 mRNA等表達(dá)，阻止膽固醇合成有關(guān)。

5.2 血脂康血脂康采用現(xiàn)代生物技術(shù)從特制紅曲中提煉精制而成, 含多種天然他汀類成分，具有除濕化濁、活血化瘀、健脾消食之功效[28]，廣泛用于治療高脂血癥，有效降低LDL-C水平?；颊叻謩e服用血脂康和瑞舒伐他汀使用4周后均可降低LDL-C水平，且血脂康升高PCSK9的幅度小于瑞舒伐他汀，提示血脂康可用于他汀類藥物不耐受患者的治療。

6 總結(jié)與展望

PCSK9通過細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外兩條途徑促進(jìn)LDLR的降解，導(dǎo)致循環(huán)中LDL-C清除率降低，增加ASCVD的風(fēng)險(xiǎn)。PCSK9已成為非常具有臨床應(yīng)用前景的治療靶點(diǎn)，針對(duì)此靶點(diǎn)開發(fā)的PCSK9抑制劑降低LDL-C水平及ASCVD風(fēng)險(xiǎn)的作用顯著。中醫(yī)藥同樣具有調(diào)節(jié)PCSK9的作用，為PCSK9抑制劑的開發(fā)提供了新思路。中藥和西藥聯(lián)用有望成為治療高脂血癥、降低ASCVD患病風(fēng)險(xiǎn)的新選擇。