劉陽??高士爭??趙素梅

[摘要] 脂肪分化相關(guān)蛋白ADRP位于多種細胞的脂滴表面，是脂滴的主要成分之一，對促進細胞內(nèi)脂滴形成起著重要作用。ADRP是體外脂肪分化過程中出現(xiàn)的第一個脂滴蛋白，在激活和貯存脂滴過程中發(fā)揮重要作用。本文針對胰島β細胞、脂肪肝細胞和泡沫細胞中ADRP的脂滴沉積功能及促進脂滴沉積的機制進行了綜述。

[關(guān)鍵詞] ADRP；胰島β細胞；脂肪肝；泡沫細胞

[中圖分類號] Q591 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-0616（2013）08-44-03

近年來，一系列與脂肪沉積相關(guān)疾病的出現(xiàn)如脂肪肝、心臟血管粥樣斑塊和肥胖，讓人們對脂肪代謝過程有了更深入的認識。脂肪因子在脂肪代謝和調(diào)節(jié)過程中起著重要作用。有研究發(fā)現(xiàn)：脂肪分化相關(guān)蛋白ADRP（adipose differentiation-related protein、Plin2、ADFP、ADPH、Adipophilin）是一種脂肪細胞因子，主要在分化早期的脂肪細胞中表達，對促進細胞內(nèi)脂滴形成起著重要作用。本文對ADRP在胰島β細胞、脂肪肝細胞和泡沫細胞中的脂質(zhì)沉積作用進行了綜述。

1 ADRP基因結(jié)構(gòu)與功能

ADRP是從雜交小鼠脂肪細胞中分離出的425個氨基酸組成的蛋白質(zhì)。該基因位于9p，基因片段總長為5003 bp，等電點6.72。人類ADRP編碼一條相對分子質(zhì)量為48.1×103，由437個氨基酸組成的蛋白質(zhì)[1]。ADRP屬于PAT家族蛋白成員，與PAT家族（perilipin，ADFP，TIP47）成員共定位于脂滴表面，是保守性脂滴涂層蛋白，對脂滴形成起著重要作用[2]。

ADRP是體外脂肪分化過程中出現(xiàn)的第一個脂滴蛋白[3]，在激活和貯存脂滴過程中發(fā)揮重要作用。ADRP在調(diào)節(jié)脂類代謝的重要性已在最近研究中證實。有研究證明：ADRP的表達豐度在脂肪相關(guān)疾病中表達水平增加，且與脂肪含量成正比[4]。在已經(jīng)報道ADRP相關(guān)研究中，ADRP可作為鑒定脂肪肝疾病的標志蛋白。通過基因敲除和反義寡核苷酸（ASO）可使ADRP含量降低，從而逆轉(zhuǎn)脂肪肝，改變脂類代謝[5]。在心臟血管粥樣斑塊疾病中，ADRP的上調(diào)增加脂滴積累。此外，ADRP還參與胰島β細胞的肌內(nèi)脂類代謝。

2 ADRP基因的表達和調(diào)控

2.1 ADRP在胰島β細胞中的表達和調(diào)控

ADRP在許多細胞脂滴代謝中起著關(guān)鍵作用，卻很少在胰島細胞中被關(guān)注。在胰島細胞中，ADRP的主要作用之一是作為儲存脂滴的倉庫[6]。ADRP上調(diào)通常與胞內(nèi)脂滴積累有關(guān)。特別是在食物引起的肥胖患者胰島細胞中，ADRP與脂滴儲存有著密切關(guān)系。高脂肪飲食的小鼠，其胰島ADRP表達增加，在禁食后呈現(xiàn)ADRP動態(tài)變化。說明ADRP可作為非脂肪組織中胞內(nèi)脂滴的標記。還有研究證實：C57Bl/6J肥胖小鼠高脂肪飲食導(dǎo)致脂肪組織和胰島細胞中額外甘油三酯的積累[7]。

ADRP是胰島素分泌細胞中脂肪酸利用的關(guān)鍵，ADRP的減少與脂肪酸攝取和脂肪分解減少有關(guān)。ADRP主動參與脂滴代謝調(diào)控，調(diào)節(jié)胰島素分泌中脂肪酸的急性作用，對維持脂滴營養(yǎng)作用和研究脂毒性至關(guān)重要。人胰島細胞中的額外脂肪酸可增加ADRP的表達。ADRP下調(diào)可降低脂肪酸的攝取、氧化和分解能力，破壞棕櫚酸酯，從而增加胰島素的分泌。因此，胰島分泌細胞中ADRP下調(diào)，可減少甘油三酯含量、脂肪酸利用、脂解作用，促進胰島素分泌。

2.2 ADRP在脂肪肝中的表達

有關(guān)脂肪肝中Plin2的表達已有許多研究報道。2006年，有研究采用免疫組織化學驗證法檢測人肝臟組織中Plin2蛋白[8]。肝臟樣品分別采用正常肝臟和脂肪肝患者的肝臟。與正常肝臟相比，脂肪肝患者的肝臟中Plin2蛋白表達效果較強。在肝細胞中脂滴表面可檢測出Plin2蛋白。2008年Straub等[9]和2009年Fujii等[10]發(fā)現(xiàn)：脂肪肝患者的肝臟組織中Plin2蛋白的表達增加。因此，脂肪肝疾病中，肝細胞內(nèi)脂滴的表面Plin2的表達是一種病態(tài)生理性的改變。

小鼠高脂肪飲食和缺乏瘦素的ob/ob小鼠中可產(chǎn)生脂肪肝。Plin2的表達也存在這些動物模型的肝臟中。與對照組小鼠相比，在ob/ob小鼠的肝細胞中的脂滴表面，Plin2蛋白的表達量更高[11]。實時聚合酶鏈反應(yīng)顯示：在ob/ob小鼠肝臟中Plin2 mRNA的表達量增加，這說明Plin2重新進行表達。通過高脂肪飲食，肝臟中Plin2 mRNA和蛋白表達也相應(yīng)的增加。早在前兩周內(nèi)可見：高脂肪飲食小鼠的肝細胞內(nèi)Plin2的表達水平更高。高脂肪飲食后2周內(nèi)，通過顯微鏡可檢測到肝臟中脂滴的積累[12]，高脂肪飲食促進肝細胞中Plin2表達增加，促進脂滴積累。Plin2的超表達與脂滴聚集的膨脹有關(guān)系，當細胞在去酯化的血清中培養(yǎng)時，Plin2超表達增加了細胞內(nèi)甘油三酯的聚集，通過Plin2表達增加可誘導(dǎo)細胞內(nèi)脂滴積累。Chang等[13]證實：缺乏Plin2的小鼠肝內(nèi)甘油三酯減少60%，對飲食誘導(dǎo)的脂肪肝有抵抗力，Imai等[14]報道：Plin2反義寡核苷酸減少了在的ob/ob小鼠中和飲食有道肥胖小鼠中的脂肪肝，說明在飲食誘導(dǎo)的脂肪肝生長中，Plin2起著重要作用。通過高脂肪飲食，Plin2的表達與肝細胞中脂滴形成有關(guān)。

有研究表明：小鼠腹腔內(nèi)瞬時注射脂多糖（LPS）可誘導(dǎo)肝臟內(nèi)脂滴積累[15]。LPS注射12 h，可見脂滴積累和ADRP上調(diào)。這說明：LPS不能增加PPARγ表達，LPS抑制PPARα表達和參與脂肪酸氧化的靶基因，通過抑制脂肪酸氧化作用，使肝臟中LPS誘導(dǎo)脂滴積累，因此PPARα起著重要作用。這個結(jié)果表明：在肝臟脂滴積累過程中，常見ADRP表達上調(diào)。此外，有研究證實：其他原子核受體如肝臟X受體（LXR）[16]，調(diào)控脂滴蛋白表達。Kotokorpi等[17]已證明，在人的肝細胞中，ADRP基因作為LXR靶基因和LXR激動劑，GW3965誘導(dǎo)初期肝細胞內(nèi)ADRP表達，說明LXR參與肝內(nèi)ADRP表達。PPARs和LXR轉(zhuǎn)錄因子在脂滴蛋白表達中起著重要作用。Grefhorst等[18]通小鼠配位體藥物激活LXR，導(dǎo)致脂肪肝。由于ADRP表達與肝內(nèi)脂肪儲存有一定關(guān)系，這些研究說明：通過增加肝內(nèi)ADRP表達，LXR可參與脂滴積累過程。

2.3 ADRP在泡沫細胞形成中的表達

ADRP在泡沫細胞形成和動脈硬化發(fā)病過程中起著重要作用。人類單核細胞、巰乙酸小鼠腹膜巨噬細胞及巨噬細胞/單核細胞系中ADRP表達增強誘導(dǎo)不同形式脂滴的積累[19]，ADRP超表達增加THP-1巨噬細胞LDL孵育脂滴的積累，RNA干擾技術(shù)減少脂質(zhì)積累。從ADRP缺陷小鼠中分離出腹膜巨噬細胞，可見脂滴大量減少。通過RT-PCR反應(yīng)和原位雜交方法，對頸動脈內(nèi)膜切除術(shù)標本和冠狀動脈研究，證明ADRP在脂滴豐富的巨噬細胞中高表達[20]。此外，頸動脈內(nèi)膜切除術(shù)標本的RT-PCR分析得出：在相同動脈中，ADRP在動脈硬化斑塊中的表達量是健康部位表達量的3.5倍[21]?；蛉笔У腃57BL/6J小鼠動脈粥樣硬化中ADRP表達量是野生型C57BL/6J中的3.5倍[22]?；蛉笔У男∈笾?，ADRP失活顯著降低粥樣硬化病變泡沫細胞中脂滴的數(shù)量，ADRP失活和骨髓細胞特定失活可抑制動脈硬化[22]。在沒有動脈硬化病變的情況下，通過減少脂滴中的膽固醇酯（cholesterol ester，CE），ADRP可阻止膽固醇的反向運輸。

ADRP對促進巨噬細胞脂滴積累和泡沫細胞發(fā)展起著重要作用。非巨噬細胞中，甘油三酯分解研究顯示：ADRP的表達是抑制甘油三酯水解，促進甘油三酯積累的過程，與小鼠甘油三酯脂肪酶、脂肪甘油三酯脂肪酶（ATGL）和脂滴減少有關(guān)[23]。有研究表明：通過刺激結(jié)合酯酰CoA進入甘油三酯和抑制脂肪酸氧化，ADRP超表達增加THP-1巨噬細胞中甘油三酯含量[24]。有個別研究認為并非perilipin在泡沫細胞形成中起重要作用或取代ADRP。與巨噬細胞ADRP表達相比，perilipin表達不受ADRP敲除應(yīng)答的影響[25]。此外，小鼠巨噬細胞中檢測不出圍脂滴蛋白的存在，也不表達ADRP[22]。

3 ADRP促進脂類積累的機制

ADRP通過抑制胞內(nèi)帶有中性脂滴的脂肪酶的活性，促進中性脂滴的積累，但ADRP阻止脂肪酶定位脂滴的機理尚不清楚。ADRP超表達與脂滴池膨脹有關(guān)，增加胞內(nèi)甘油三酯含量，如Swiss-3T3細胞的綠色熒光蛋白（GFP）-ADRP的超表達增加甘油三酯含量[26]。同樣在人胚胎腎（HEK）293細胞中ADRP穩(wěn)定的異源過表達，導(dǎo)致胞內(nèi)甘油三酯的積累[27]。

有研究已證實：ADRP對胞內(nèi)甘油三酯的作用是通過減少脂滴中甘油三酯的代謝實現(xiàn)的。研究通過抑制乙酰CoA合成酶，利用Triacsin C的活性來阻礙甘油三酯合成。當細胞補充油酸劑，再用Triacsin C處理，胞內(nèi)甘油三酯含量可反映甘油三酯脂解速率[28]。與野生型HEK293細胞相比，補充油酸的HEK293細胞中ADRP的表達增加，具有較高甘油三酯含量[27]。通過顯微鏡和免疫印跡證實：ADRP通過減少甘油三酯酶、甘油三酯脂酶的定位，減少甘油三酯脂解作用[27]。

Listenberger等[27]研究證實：ADRP是如何從脂滴中排除其他蛋白的機理，即通過疏水作用與中性脂滴核心結(jié)合來結(jié)合脂滴，ADRP聚集磷脂，使每個脂滴周圍形成單分子層。當與較低親和力脂滴相結(jié)合時，其他蛋白則不能進入。因此，許多與人中性脂滴儲存疾病相關(guān)的ATGL自然突變體，導(dǎo)致來自于ATGL羧基末端的200個氨基酸末端缺失，其中包括所有預(yù)測的45個氨基酸疏水區(qū)域[29]。這些ATGL缺失突變體增加甘油三酯的脂解活性，減少脂滴結(jié)合能力。這可能是因為脂滴上ADRP抑制ATGL疏水區(qū)域進入脂滴核心，但ATGL在脂滴結(jié)合的疏水模體的研究還未證實。

4 結(jié)論

ADRP是脂肪細胞分化和脂質(zhì)蓄積的標志物，對促進細胞內(nèi)脂質(zhì)形成發(fā)揮著重要的作用。雖然已有許多研究對ADRP在脂滴形成過程中的作用進行報道，但有關(guān)ADRP缺陷小鼠中肝臟甘油三酯減少的機制尚不清楚，ATGL在脂滴結(jié)合的疏水模體的研究還未被證實。通過對ADRP的研究，提高了對ADRP的生物學性質(zhì)及脂質(zhì)積累機制的認識，為脂肪肝、動脈粥樣硬化和肥胖等與脂質(zhì)代謝異常相關(guān)疾病的預(yù)防與治療帶來廣闊的前景。

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（收稿日期：2013-03-06）