Krüppel 樣轉(zhuǎn)錄因子在動(dòng)脈粥樣硬化中的作用

雷麗娟，陳渝川，陳明華，司書毅，許艷妮

動(dòng)脈粥樣硬化是一種涉及脂質(zhì)代謝、炎癥、氧化應(yīng)激等過程的復(fù)雜疾病，是多種嚴(yán)重心血管疾?。╟ardiovascular disease，CVD）的病理基礎(chǔ)[1-2]。根據(jù)《2020年中國(guó)心血管健康與疾病報(bào)告》，心血管病是導(dǎo)致我國(guó)城鄉(xiāng)居民總死亡的首要原因。據(jù)推算，我國(guó)現(xiàn)有心血管病患者約 3.30 億，且心血管病的患病率及死亡率仍處于上升階段，給人們帶來了嚴(yán)重的疾病負(fù)擔(dān)[3]。盡管我們已經(jīng)有了以他汀類藥物為代表的治療動(dòng)脈粥樣硬化等心血管疾病的藥物，但仍有較多患者的治療效果不理想，因此發(fā)現(xiàn)新型抗動(dòng)脈粥樣硬化藥物具有重大的意義。

內(nèi)皮細(xì)胞受損導(dǎo)致內(nèi)皮功能障礙是動(dòng)脈粥樣硬化斑塊發(fā)生發(fā)展的重要始動(dòng)環(huán)節(jié)，受損的內(nèi)皮細(xì)胞會(huì)分泌多種黏附分子、趨化因子吸引血液循環(huán)中的單核細(xì)胞黏附到內(nèi)皮細(xì)胞上[4]。單核細(xì)胞通過內(nèi)皮細(xì)胞的連接遷移浸潤(rùn)到內(nèi)膜并分化為巨噬細(xì)胞，攝取各種形式的修飾低密度脂蛋白尤其是氧化低密度脂蛋白（oxidized low-density lipoprotein，Ox-LDL）形成泡沫細(xì)胞，這是脂肪條紋和動(dòng)脈粥樣硬化斑塊形成的早期過程[5-6]。另一方面，吞噬了過量脂質(zhì)的巨噬細(xì)胞會(huì)進(jìn)一步刺激內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生炎癥，表達(dá)黏附分子和趨化因子，加快動(dòng)脈粥樣硬化的進(jìn)程[7]。

研究人員發(fā)現(xiàn) Krüppel 蛋白突變的果蠅在胸腹發(fā)育方面有嚴(yán)重的畸形，會(huì)導(dǎo)致死亡，因此以德文中意為“殘廢”的 Krüppel 對(duì)其進(jìn)行命名[8]。人們最早于哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了 Krüppel 的同源物，迄今為止共發(fā)現(xiàn)了 18 個(gè)家族成員[9]。Krüppel 樣轉(zhuǎn)錄因子（Krüppel-like factors，KLFs）是一類 DNA 結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子，由鋅指結(jié)構(gòu)域和功能結(jié)合域組成。KLFs 的鋅指結(jié)構(gòu)域具有高度的同源性，三個(gè) C2H2鋅指結(jié)構(gòu)域位于 C 末端，發(fā)揮 DNA 結(jié)合和核定位的作用；而 N 末端區(qū)域是高度分散的非 DNA 結(jié)合區(qū)，介導(dǎo)蛋白與蛋白間的相互作用從而發(fā)揮轉(zhuǎn)錄激活或轉(zhuǎn)錄抑制作用；KLFs 通過直接與 DNA 結(jié)合或與輔因子相互作用發(fā)揮生物學(xué)活性[10-11]。在 KLFs 家族中，KLF2 和 KLF4 在動(dòng)脈粥樣硬化中研究最多。KLF2 和 KLF4 能夠調(diào)控內(nèi)皮細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的功能，在脂質(zhì)代謝和炎癥等過程中具有正向調(diào)節(jié)作用，發(fā)揮良好的抗動(dòng)脈粥樣硬化的作用。本文主要對(duì)KLF2 和 KLF4 在內(nèi)皮細(xì)胞和巨噬細(xì)胞中對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化的作用進(jìn)行綜述，對(duì)其他 KLFs 家族成員進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。

1 KLFs 在內(nèi)皮細(xì)胞中的作用

血管內(nèi)皮細(xì)胞是排列在血管內(nèi)膜中的單層細(xì)胞，在整合和傳導(dǎo)從血液到血管壁再到器官的生物化學(xué)（如細(xì)胞因子）和生物力學(xué)（如剪切應(yīng)力）的信號(hào)傳導(dǎo)過程中發(fā)揮著獨(dú)特的作用。內(nèi)皮細(xì)胞參與屏障功能、炎癥、凝血、血管生成等[12]多個(gè)關(guān)鍵細(xì)胞過程，這些過程的失調(diào)會(huì)導(dǎo)致內(nèi)皮功能障礙以及血管穩(wěn)態(tài)失衡，從而導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化、血栓等多種血管性疾病[13]（圖1）。

圖1 KLF2 在內(nèi)皮細(xì)胞中的部分功能（BDNF、SIRT1、FoxP1、GPR120、IRF2BP2、miR-188-3p 能夠上調(diào) KLF2 的表達(dá)，TNFAIP3、GPR30、GPR81 能夠通過 ERK5 信號(hào)通路上調(diào) KLF2 的表達(dá)；miR-92a、Dicer 和 GPR55 可以抑制 KLF2 的表達(dá)；KLF2 可以誘導(dǎo)下游基因 HRD1、HK1 的表達(dá)，KLF2 還可以抑制 NLRP3 的表達(dá)，從而發(fā)揮抗炎、抑制單核細(xì)胞黏附、調(diào)節(jié)血栓以及血管生成的作用）

體內(nèi)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，如果內(nèi)皮細(xì)胞缺失 KLF2 或KLF4 容易導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化。研究發(fā)現(xiàn)與對(duì)照組載脂蛋白 E 基因敲除（apolipoprotein E knockout，ApoE-/-）小鼠相比，高脂飲食誘導(dǎo)的Klf2 及ApoE基因敲除小鼠（Klf2+/-ApoE-/-）動(dòng)脈粥樣硬化斑塊面積顯著增加[14]。與對(duì)照組相比，內(nèi)皮特異性敲除Klf4的小鼠表現(xiàn)出更為嚴(yán)重的動(dòng)脈粥樣硬化負(fù)擔(dān)及炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)；而內(nèi)皮過表達(dá) Klf4 的小鼠動(dòng)脈粥樣硬化病變面積和炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)則顯著減少，表明 KLF4 具有抗炎以及抗動(dòng)脈粥樣硬化的作用[15]。

1.1 KLFs 與血液剪切應(yīng)力

剪切應(yīng)力是指血液流動(dòng)過程中內(nèi)皮細(xì)胞所受到的摩擦力，內(nèi)皮細(xì)胞可以將剪切應(yīng)力轉(zhuǎn)化為生化信號(hào)，激活多種信號(hào)途徑從而調(diào)節(jié)基因表達(dá)和細(xì)胞行為[16]。層流剪切力可以激活機(jī)械感覺復(fù)合體，通過細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶激酶 5/細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶 5/肌細(xì)胞增強(qiáng)因子 2（MEK5/ERK5/MEF2）信號(hào)通路上調(diào) KLF2 和 KLF4 的表達(dá)，從而產(chǎn)生抗炎和抗血栓內(nèi)皮表型的作用；而在血流湍流區(qū)擾動(dòng)剪切應(yīng)力的作用下會(huì)使 KLF2 和 KLF4 的表達(dá)下調(diào)，導(dǎo)致內(nèi)皮功能障礙，因此在動(dòng)脈分叉處動(dòng)脈粥樣硬化斑塊病變形成增多[17-19]。剪切應(yīng)力還可以激活血管內(nèi)皮細(xì)胞KLF4 的表達(dá)從而增加了連接蛋白 40（Cx40）的表達(dá)，并與 NF-κB α 抑制蛋白 IκB 相互作用，減少了 NF-κB 向核內(nèi)轉(zhuǎn)移，減少 NF-κB 的活化從而抑制炎癥反應(yīng)[20]。

此外，不同的剪切應(yīng)力使得非編碼小 RNA（non-coding small RNAs，miRNAs）對(duì) KLFs 的轉(zhuǎn)錄后調(diào)控也大不相同。內(nèi)皮細(xì)胞中的核糖核酸酶 Dicer 負(fù)責(zé)生成成熟的促炎 miRNAs，敲低 Dicer 后會(huì)增加 KLF2 和 KLF4 的表達(dá)[21-22]。內(nèi)皮細(xì)胞在血流湍流區(qū)會(huì)增加 miR-92a 表達(dá)，然后抑制 KLF2 和 KLF4 的表達(dá)，發(fā)揮促炎介質(zhì)的作用[21,23]；體內(nèi)實(shí)驗(yàn)證明在低密度脂蛋白受體缺失小鼠（Ldlr-/-）中特異性阻斷 miR-92a 可以上調(diào) KLF2 和 KLF4 的表達(dá)，從而減少炎癥并抑制動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)展[24]。在ApoE-/-小鼠中 miR-103 可以抑制 KLF4 的表達(dá)從而加重動(dòng)脈粥樣硬化[22]。

1.2 KLFs 對(duì)內(nèi)皮屏障完整性的影響

內(nèi)皮細(xì)胞的屏障功能受損后，單核細(xì)胞穿過動(dòng)脈內(nèi)皮層進(jìn)入內(nèi)膜是動(dòng)脈粥樣硬化病變形成的始動(dòng)環(huán)節(jié)，因此完整的內(nèi)皮屏障在預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。KLF2 通過調(diào)節(jié)關(guān)鍵連接蛋白 occludin 表達(dá)以及內(nèi)皮屏障完整性的信號(hào)分子（肌球蛋白輕鏈）的修飾的差異效應(yīng)來提供屏障保護(hù)作用[25-26]。近年來的研究表明，炎癥小體誘導(dǎo)的焦亡是內(nèi)皮損傷的重要原因，腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子（brain-derived neurotrophic factor，BDNF）可以通過 KLF2/HK1 信號(hào)通路抑制 Ox-LDL 誘導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞 NOD 樣受體蛋白 3（NOD-like receptor protein 3，NLRP3）炎癥小體形成和焦亡，具有預(yù)防和治療內(nèi)皮損傷的潛力[27]。3-羥基-3-甲基戊二酰還原酶降解蛋白（3-hydroxy-3-methylglutaryl reductase degradation，HRD1）是一種 E3 泛素連接酶，KLF2 可以特異性結(jié)合 HRD1 的啟動(dòng)子，正向調(diào)控 HRD1 表達(dá)，HRD1 進(jìn)一步與血凝素樣氧化低密度脂蛋白受體（lectin-like oxidized low-density lipoprotein receptor-1，LOX-1）相互作用，促進(jìn) LOX-1 被蛋白酶體泛素化和降解，減弱 Ox-LDL 誘導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞凋亡[28]。KLF4 能夠調(diào)節(jié)血管內(nèi)皮-鈣黏蛋白的表達(dá)，維持內(nèi)皮屏障的完整性從而防止炎癥刺激狀態(tài)下血管的滲漏[29]。

1.3 KLFs 對(duì)內(nèi)皮炎癥的影響

炎癥會(huì)誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞分泌多種炎癥因子、趨化因子等促進(jìn)單核細(xì)胞的黏附，加快動(dòng)脈粥樣硬化斑塊形成的進(jìn)程，因此具有抗炎作用的 KLFs 能夠起到預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化的作用。研究發(fā)現(xiàn)激活 KLF2 和 KLF4 可以增加內(nèi)皮型一氧化氮合酶（endothelial nitric oxide synthase，eNOS）、一氧化氮（nitric oxide，NO）和血栓調(diào)節(jié)素（thrombomodulin，TM）的表達(dá)，抑制血管細(xì)胞黏附分子-1（vascular cell adhesion molecule-1，VCAM-1）和 E-選擇素的表達(dá)，從而發(fā)揮抗炎作用[30-33]。NF-κB 通過反式激活 VCAM-1、E-選擇素、IL-1、IL-8、TNF 等促炎基因促使內(nèi)皮細(xì)胞活化為促炎和血栓前表型，而且 NF-κB 的轉(zhuǎn)錄需要 p300、CBP 等共激活因子的參與[34]。KLF2 可以通過負(fù)調(diào)控蛋白酪氨酸磷酸酶 1B（PTP1B），逆轉(zhuǎn) Ox-LDL 誘導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞中炎癥因子IL-1β、IL-6、TNF-α、丙二醛（malondialdehyde，MDA）、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、谷胱甘肽過氧化物酶（glutathione peroxidase，GSH-Px）的水平，從而減弱內(nèi)皮細(xì)胞炎癥以及氧化應(yīng)激[35]。KLF2 能夠抑制激活蛋白 1（activator protein 1，AP-1）進(jìn)一步減少了柯薩奇病毒和腺病毒受體（coxsackievirus and adenovirus receptor，CAR）的表達(dá)，從而減少促炎基因的表達(dá)和內(nèi)皮細(xì)胞炎癥[36]。KLF4 誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞中膽固醇-25-羥化酶（Ch25h）和肝 X 受體（liver X receptor，LXR）的表達(dá)，轉(zhuǎn)錄激活Ch25h 和 LXR 能夠通過抑制內(nèi)皮細(xì)胞中炎癥小體的活性來發(fā)揮抗炎作用[37]。

此外，沉默信息調(diào)節(jié)因子（SIRT1）能上調(diào) KLF2 的表達(dá)，導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞中 eNOS 和 TM 的表達(dá)增加；西洛他唑通過激活 SIRT1 上調(diào) KLF2 的表達(dá)發(fā)揮抗炎作用[38]。泛素編輯抗炎蛋白 A20（TNFAIP3）以 ERK5/KLF2 依賴的方式促進(jìn) eNOS 磷酸化，從而預(yù)防內(nèi)皮細(xì)胞在炎癥狀態(tài)下的功能障礙[31]。干擾素調(diào)節(jié)因子 2 結(jié)合蛋白 2（interferon regulatory factor 2 binding protein 2，IRF2BP2）在內(nèi)皮細(xì)胞中能夠上調(diào) KLF2 的 mRNA 及蛋白水平，改善 Ox-LDL誘導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞炎癥、氧化應(yīng)激以及單核細(xì)胞黏附。激活G-偶聯(lián)蛋白受體（G-coupled protein receptor，GPR）30 可通過ERK5/KLF2 信號(hào)通路抑制擾動(dòng)剪切應(yīng)力誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激，減少 IL-6、IL-1β、單核細(xì)胞趨化蛋白（monocyte chemotactic protein-1，MCP-1）等炎性細(xì)胞因子的釋放和單核細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞的黏附。與 GPR30 相似，GPR81 或GPR120 的激活也可以通過 ERK5/KLF2 信號(hào)通路發(fā)揮作用。抑制 GPR55 的表達(dá)可以增加 KLF2 的表達(dá)進(jìn)而抑制Ox-LDL 誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激、炎癥以及單核細(xì)胞的黏附[39-41]。過表達(dá) miR-188-3p 能減少ApoE-/-小鼠主動(dòng)脈的脂質(zhì)蓄積、病變斑塊面積以及巨噬細(xì)胞積累，而這部分是通過上調(diào)KLF2 減少血漿中的 IL-6、IL-1β、TNF-α 和血清中RANTES 的水平從而起到治療動(dòng)脈粥樣硬化的作用[42]。叉頭框蛋白 P1（forkhead box P1，F(xiàn)oxP1）能夠上調(diào) KLF2 進(jìn)而抑制炎癥小體 NLRP3、caspase-1、IL-1β 的表達(dá)，減輕內(nèi)皮細(xì)胞炎癥，進(jìn)而延緩動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展[43]。

1.4 KLFs 對(duì)血栓的影響

冠狀動(dòng)脈粥樣硬化斑塊破裂是導(dǎo)致急性冠狀動(dòng)脈綜合征（acute coronary syndrome，ACS）發(fā)生的首要原因，冠狀動(dòng)脈血栓形成是導(dǎo)致 ACS 的最終病理過程。有證據(jù)表明，內(nèi)皮細(xì)胞中的 KLF2 和 KLF4 均有助于防止動(dòng)脈粥樣硬化血栓形成[44]。體外實(shí)驗(yàn)中，KLF2 和 KLF4 過表達(dá)可以誘導(dǎo) TM 和 eNOS 表達(dá)，降低纖溶酶原激活物抑制劑 1（plasminogen activator inhibitor 1，PAI-1）的表達(dá)，延長(zhǎng)凝血時(shí)間[38,45]。KLF2 可以直接結(jié)合到 TM 的啟動(dòng)子上，從而增加這個(gè)有效的抗血栓和抗炎因子的轉(zhuǎn)錄[46]。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中，KLF2 過表達(dá)會(huì)增加血栓形成時(shí)間，而 KLF2 缺失具有相反的效果[47]；與 KLF2 類似，Zhou 等[15]通過在小鼠體內(nèi)特異性敲除或過表達(dá)內(nèi)皮細(xì)胞中的 KLF4，發(fā)現(xiàn) KLF4誘導(dǎo)了一種抗黏連、抗血栓狀態(tài)。

1.5 KLFs 對(duì)血管生成的影響

小鼠胚胎發(fā)生的 E9.5 到 E12.5 是胚胎血管生成和血管壁穩(wěn)定的關(guān)鍵時(shí)期，在此期間，血管內(nèi)皮細(xì)胞中 KLF2 高表達(dá)。利用基因靶向技術(shù)產(chǎn)生胚胎干細(xì)胞缺失Klf2 的小鼠，發(fā)現(xiàn)小鼠胚胎在 12.5 ～ 14.5 d 之間死亡，這是因?yàn)槿笔lf2 后血管壁完整性遭到破壞從而造成嚴(yán)重的胚胎內(nèi)和羊膜內(nèi)出血[48]。剪切應(yīng)力可以上調(diào) KLF2 的表達(dá)從而誘導(dǎo)內(nèi)皮特異性 miR-126 的表達(dá)，激活血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）信號(hào)通路[49]；而且 KLF2 通過與 VEGF 受體-2 啟動(dòng)子的轉(zhuǎn)錄激活劑Sp1 競(jìng)爭(zhēng)來下調(diào) VEGF2 的表達(dá)，從而導(dǎo)致 VEGF 激活內(nèi)皮細(xì)胞的能力下降，而內(nèi)皮細(xì)胞激活恰恰是血管生成所必需的[50]。KLF2 以蛋白酶體依賴的方式影響缺氧誘導(dǎo)因子 1α（hypoxia-inducible factor-1α，HIF-1α）的折疊和成熟來促進(jìn)其降解，干擾 HIF-1α 與其伴侶蛋白熱休克蛋白 90（heat shock protein 90，HSP 90）的相互作用，從而抑制缺氧誘導(dǎo)的血管生成[51]。與只敲低 PTP1B 的內(nèi)皮細(xì)胞相比，同時(shí)敲低 KLF2 和 PTP1B 的內(nèi)皮細(xì)胞中內(nèi)皮血管的生成能力減弱，提示 KLF2 可以通過負(fù)調(diào)控 PTP1B 的表達(dá)增加內(nèi)皮血管的生成[35]。此外，KLF4 限制了切割介導(dǎo)的 Notch1 的激活，差異調(diào)控 Notch 受體、配體和靶基因的表達(dá)促進(jìn)無效的血管生成，是新生血管生成的關(guān)鍵調(diào)控因子[52]。

2 KLFs 在巨噬細(xì)胞中的作用

單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞在先天免疫和適應(yīng)性免疫中發(fā)揮關(guān)鍵作用，是動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)展過程中重要的炎癥細(xì)胞。炎癥巨噬細(xì)胞的聚集和泡沫細(xì)胞的形成會(huì)促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的發(fā)展，是動(dòng)脈粥樣硬化及其血栓并發(fā)癥的主角[53-54]。因此，抑制單核細(xì)胞的黏附、巨噬細(xì)胞吞噬低密度脂蛋白變成泡沫細(xì)胞以及巨噬細(xì)胞的表型轉(zhuǎn)化對(duì)抑制動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展具有積極作用。

2.1 KLFs 對(duì)巨噬細(xì)胞炎癥的影響

與內(nèi)皮細(xì)胞相似，髓系細(xì)胞 KLF2 水平對(duì)炎癥刺激很敏感，在急性和慢性炎癥狀態(tài)（如敗血癥、冠狀動(dòng)脈疾病和代謝性疾?。┲袝?huì)顯著降低[55]。單核細(xì)胞中 IL-1β、TNF-α和脂多糖（lipopolysaccharides，LPS）能夠減少 KLF2 的表達(dá)；KLF2 反過來也會(huì)抑制 COX 2、IL-1β、IL-8、TNF-α、基質(zhì)金屬蛋白酶 9、巨噬細(xì)胞炎癥蛋白 1α 和 MCP-1 的表達(dá)，起到抑制巨噬細(xì)胞炎癥的作用[11,56]。KLF2 通過影響共激活因子對(duì)其靶基因的招募來負(fù)向調(diào)控 NF-κB 的轉(zhuǎn)錄活性，抑制單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞中的炎癥激活[55,57]。NF-κB/HIF-1α 軸是巨噬細(xì)胞促炎癥激活的中心[58]，KLF2 可以通過 NF-κB/HIF-1α 軸負(fù)向調(diào)控巨噬細(xì)胞炎癥。KLF2 通過與目標(biāo)基因啟動(dòng)子/增強(qiáng)子中的 KLF2 結(jié)合位點(diǎn)（5'-C(A/T)CCC-3'）結(jié)合來增加靶基因的表達(dá)[59]。IRF2BP2 可以調(diào)控 KLF2 的表達(dá)，在IRF2BP2缺失的巨噬細(xì)胞中，恢復(fù) KLF2 的表達(dá)可減弱其炎癥表型，并提高其排出膽固醇的能力[60]。KLF2 顯著抑制了 Ox-LDL 處理后的巨噬細(xì)胞中 miR-155、MCP-1 和 IL-6 的表達(dá)，miR-155 過表達(dá)可以部分逆轉(zhuǎn) KLF2 對(duì)巨噬細(xì)胞炎癥反應(yīng)的抑制作用。在Klf2敲低的巨噬細(xì)胞中，抑制 miR-155 可以減少與Klf2敲低相關(guān)的促炎特性，這表明 KLF2 可以通過抑制 miR-155 來降低巨噬細(xì)胞的炎癥反應(yīng)[61]。此外，在骨髓特異性敲除Klf2 小鼠的體內(nèi)研究發(fā)現(xiàn)，KLF2 還可以通過增加 miR-150 和 miR-124a 的表達(dá)在髓系細(xì)胞中發(fā)揮協(xié)同抗炎作用[62]。

2.2 KLFs 對(duì)巨噬細(xì)胞極化的影響

巨噬細(xì)胞通過不同的表型來響應(yīng)環(huán)境信號(hào)，在微環(huán)境的刺激下巨噬細(xì)胞可以極化為具有促炎作用且能分泌促炎因子的 M1 型巨噬細(xì)胞或具有降低炎癥反應(yīng)和具有組織修復(fù)功能的 M2 型巨噬細(xì)胞。組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶 p300/CBP 相關(guān)因子（PCAF）過表達(dá)可以通過調(diào)節(jié) KLF2 和 KLF4 的轉(zhuǎn)錄水平促進(jìn) KLF2 和 KLF4 的表達(dá)，顯著抑制 M1 型巨噬細(xì)胞相關(guān)促炎基因 TNF-α、IL-6 和 C-X-C 基序趨化因子 10（CXCL10）的表達(dá)，抑制 NF-κB 信號(hào)通路。而Klf2和Klf4 缺失能夠逆轉(zhuǎn) PCAF 誘導(dǎo)的 M1 巨噬細(xì)胞促炎基因表達(dá)的抑制作用[63]。KLF4 促進(jìn)巨噬細(xì)胞向 M2 表型分化，抑制巨噬細(xì)胞向 M1 表型分化；KLF4 在冠心病患者循環(huán)單核細(xì)胞中表達(dá)下調(diào)，KLF4 缺失的巨噬細(xì)胞表現(xiàn)出促進(jìn)炎癥反應(yīng)，髓系Klf4缺失小鼠更容易發(fā)生血管炎癥和動(dòng)脈粥樣硬化病變，表明 KLF4 在巨噬細(xì)胞的功能中也發(fā)揮重要的作用[64-65]。KLF4 通過抑制 NF-κB 及其活化輔因子（p300/CBP-PCAF）結(jié)合抑制 TGF-β 信號(hào)通路，進(jìn)而抑制 M1 極化[66]。KLF4 和轉(zhuǎn)錄因子 STAT6 通過 MCP-1誘導(dǎo)蛋白的雙重催化活性實(shí)現(xiàn) IL-4 誘導(dǎo)的 M2 型極化[67]。KLF4 通過與 STAT6 合作從而促進(jìn) M2 表型。KLF4 通過隔離關(guān)鍵共激活因子 p300 和 p300/CBP 相關(guān)因子，使NF-κB 失活，從而抑制 M1 表型[68]。KLF4-Ch25h/LXR 軸可以促進(jìn)巨噬細(xì)胞中 M1 向 M2 表型的轉(zhuǎn)化[37]。DNA 甲基轉(zhuǎn)移酶 1（DNA methyltransferase-1，DNMT1）通過催化KLF4 啟動(dòng)子區(qū) DNA 甲基化來下調(diào) KLF4 的表達(dá)，從而促進(jìn) M1 型巨噬細(xì)胞的激活[69]（圖2）。

圖2 KLF2 和 KLF4 對(duì)巨噬細(xì)胞極化的影響（KLF2 和 KLF4 可以競(jìng)爭(zhēng)性抑制 NF-κB 的共激活因子 p300 和 p300/CBP相關(guān)因子，使 NF-κB 失活，從而抑制巨噬細(xì)胞 M1 型極化；DNMT1 可以抑制 KLF4 從而促進(jìn)巨噬細(xì)胞 M1 型的極化；Ch25h/LXR-KLF4 通路以及 STAT6 與 KLF4 結(jié)合可以促進(jìn)巨噬細(xì)胞從 M1 向 M2 表型的轉(zhuǎn)化）

2.3 KLFs 對(duì)巨噬細(xì)胞脂質(zhì)調(diào)節(jié)作用

雖然巨噬細(xì)胞主要與炎癥反應(yīng)相關(guān)，但是巨噬細(xì)胞吞噬修飾化低密度脂蛋白形成泡沫細(xì)胞是動(dòng)脈粥樣硬化斑塊發(fā)生發(fā)展的原因之一，抑制脂質(zhì)的攝取或促進(jìn)脂質(zhì)的流出均能延緩泡沫細(xì)胞的形成，從而起到抗動(dòng)脈粥樣硬化的作用。與Klf2+/+/ApoE-/-小鼠相比，高脂高膽固醇飼料喂養(yǎng)的Klf2+/-/ApoE-/-小鼠的斑塊中巨噬細(xì)胞聚積增加。與野生型小鼠腹腔巨噬細(xì)胞相比，Ox-LDL 處理后的Klf2+/-小鼠的腹腔巨噬細(xì)胞脂質(zhì)攝取增加了 40%，而在 RAW264.7 細(xì)胞中利用腺病毒過表達(dá) KLF2 后脂質(zhì)積累明顯減弱[14]。KLF2可能通過調(diào)控關(guān)鍵脂質(zhì)結(jié)合蛋白脂肪細(xì)胞蛋白 2/脂肪酸結(jié)合蛋白 4，在原巨噬細(xì)胞泡沫細(xì)胞形成中發(fā)揮重要作用[14]。自噬是一個(gè)參與清除體內(nèi)過量或缺陷蛋白的過程，對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展起到調(diào)節(jié)作用。KLF2 在自噬中起著至關(guān)重要的作用，敲低巨噬細(xì)胞Klf2 后，與細(xì)胞自噬相關(guān)的因素 Beclin1、ATG5 等表達(dá)減少，泡沫細(xì)胞形成增多，動(dòng)脈粥樣硬化的風(fēng)險(xiǎn)增加[70-71]。但是 KLF2 對(duì)巨噬細(xì)胞中脂質(zhì)調(diào)節(jié)的具體作用機(jī)制還尚未有科學(xué)家深入研究。

3 KLFs 調(diào)節(jié)劑

3.1 他汀類藥物

降脂的他汀類藥物是3-羥基-3 甲基戊二酰輔酶 A（HMG-CoA）還原酶抑劑，研究發(fā)現(xiàn)他汀類藥物可以通過缺失香葉酯焦磷酸（geranylgeranyl pyrophosphate，GGPP）依賴的信號(hào)通路以及 MEF2 信號(hào)通路上調(diào)內(nèi)皮細(xì)胞以及巨噬細(xì)胞中 KLF2 的表達(dá)，誘導(dǎo) eNOS 和血栓調(diào)節(jié)蛋白的表達(dá)，抑制 VCAM-1、NF-κB、MCP-1 等發(fā)揮抗炎作用[43,72-75]。他汀類藥物還能通過 MEK5/ERK5/MEF2 信號(hào)通路誘導(dǎo)KLF4 的表達(dá)，起到抑制血栓形成和抗炎的作用[76]。

3.2 白藜蘆醇

白藜蘆醇（RSV）是一種天然存在于葡萄和紅酒中的生物活性多酚，通過激活 SIRT1 和 ERK5/MEF2 信號(hào)通路上調(diào)內(nèi)皮細(xì)胞中 KLF2 的表達(dá)發(fā)揮血管保護(hù)作用[77]。白藜蘆醇通過上調(diào) KLF2 表達(dá)，下調(diào) VCAM-1、ICAM-1、IL-6、IL-1β、TNF-α 和 MCP-1 的表達(dá)，顯著抑制炎癥損傷[78-79]。

3.3 單寧酸

在內(nèi)皮細(xì)胞中單寧酸通過 ERK5/MEF2 途徑誘導(dǎo)KLF2 表達(dá)，以 KLF2 依賴的方式降低 VCAM-1 的表達(dá)并顯著降低單核細(xì)胞的黏附來減弱內(nèi)皮細(xì)胞炎癥，為單寧酸已證實(shí)的有益心血管作用提供了一種新的機(jī)制[80]。

3.4 亞氨基羥肟酸

亞氨基羥肟酸是組蛋白去乙酰化酶的抑制劑，可以通過MEF2 依賴通路激活 KLF2，并且在內(nèi)皮細(xì)胞中依賴 KLF2抑制了 VCAM-1 等的表達(dá)，減弱了單核細(xì)胞對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞的黏附作用，具有良好的抗炎效果[81]。

3.5 硼替佐米

非骨髓抑制劑量的蛋白酶體抑制劑硼替佐米通過增加轉(zhuǎn)錄因子 KLF2 的表達(dá)可以降低血栓形成風(fēng)險(xiǎn)[47]。

3.6 利拉魯肽

利拉魯肽作為胰高血糖素樣肽 1 受體激動(dòng)劑，是治療糖尿病的有效降糖藥。利拉魯肽能夠通過 ERK5 上調(diào)KLF2，進(jìn)而抑制單核細(xì)胞黏附，增加 eNOS、NO 的生成改善內(nèi)皮細(xì)胞損傷，在糖尿病患者血管并發(fā)癥的治療中具有潛在的應(yīng)用價(jià)值[82]。

3.7 松醇

松醇是從松科、豆科、銀葉等植物中提取的一種環(huán)狀多元醇，有抗炎和抗氧化作用[83-84]。研究發(fā)現(xiàn)，松醇通過 ERK5通路上調(diào) KLF2 的水平，抑制了 Ox-LDL 誘導(dǎo)的 ROS、IL-6、MCP-1、VCAM-1、E-選擇素、LOX-1 的 mRNA 和蛋白水平，從而起到保護(hù) Ox-LDL 誘導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞炎癥和單核細(xì)胞黏附的作用[85]。

3.8 毛蕊異黃酮

毛蕊異黃酮通過上調(diào) KLF2 的表達(dá)實(shí)現(xiàn)負(fù)向調(diào)控混合激酶樣蛋白，從而增強(qiáng)自噬抑制巨噬細(xì)胞源性泡沫細(xì)胞形成、炎癥和凋亡，并且可以促進(jìn)巨噬細(xì)胞向 M2 表型轉(zhuǎn)化[71]。

3.9 白楊素

白楊素通過上調(diào) KLF2 的表達(dá)，減弱內(nèi)皮細(xì)胞來源的外泌體中 miR-92a，具有潛在的動(dòng)脈粥樣硬化保護(hù)作用[86]。

3.10 氟藤酮

氟藤酮作為一種抗瘧藥物，近年來研究人員發(fā)現(xiàn)氟藤酮能夠通過 ERK5/KLF2 信號(hào)通路抑制 LPS 誘導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞炎癥、氧化應(yīng)激以及單核細(xì)胞黏附[87]。

4 小結(jié)

KLFs 作為調(diào)節(jié)動(dòng)脈粥樣硬化中內(nèi)皮細(xì)胞和巨噬細(xì)胞功能的重要調(diào)節(jié)因子，目前上市的藥物中他汀類藥物可以通過作用于 KLF2 發(fā)揮抗炎作用，白藜蘆醇、單寧酸、羥肟酸、亞氨基羥肟酸等也是 KLF2 的藥理調(diào)節(jié)劑[74,79-81]。因此，在深入了解 KLFs 在動(dòng)脈粥樣硬化中作用與機(jī)制的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn) KLFs 調(diào)節(jié)劑將可以作為一種新的策略來降低心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)。