摘要:血紅素氧合酶-1(HO-1)是一種誘導(dǎo)型血紅素氧合酶,可促進(jìn)血紅素的分解并生成膽紅素、CO以及鐵等,這些代謝產(chǎn)物能夠通過(guò)多種機(jī)制而抑制心血管炎癥。本文探討了HO-1與心血管炎癥之間的相關(guān)性。
關(guān)鍵詞:血紅素氧合酶-1;心血管疾?。幌嚓P(guān)性
臨床研究發(fā)現(xiàn),HO-1以及其酶解產(chǎn)物具有抗炎、抗損傷以及組織修復(fù)等作用,可形成一個(gè)內(nèi)源性保護(hù)系統(tǒng),對(duì)于心血管疾病的防治具有重要意義[1]。
1 HO及其產(chǎn)物的抗氧化應(yīng)激作用
機(jī)體氧化應(yīng)激能夠產(chǎn)生大量的氧自由基,從而導(dǎo)致細(xì)胞膜發(fā)生蛋白變性、脂質(zhì)過(guò)氧化以及DNA斷裂等,致使組織細(xì)胞受損。HO-1能夠使促氧化游離血紅素降解,并且生成CO以及膽紅素。當(dāng)處于應(yīng)激狀態(tài)時(shí),CO能夠有效調(diào)節(jié)心腦血管系統(tǒng)所處的緊張狀態(tài),從而保護(hù)心腦血管。此外,CO還可有效降低細(xì)胞損傷,抑制蛋白質(zhì)氧化以及脂質(zhì)過(guò)氧化,從而起到細(xì)胞保護(hù)作用。而膽紅素是一種抗氧化劑,在生理水平下,膽紅素對(duì)脂質(zhì)過(guò)氧化過(guò)程具有抑制作用,并可清除氧自由基,從而保護(hù)血管內(nèi)皮細(xì)胞以及平滑肌細(xì)胞[2]。
2 HO及其產(chǎn)物的抗炎作用
在炎癥狀態(tài)下體內(nèi)巨噬細(xì)胞以及白細(xì)胞激活與聚集,可釋放出大量炎性介質(zhì)、酶以及自由基,并能夠激活機(jī)體補(bǔ)體系統(tǒng),導(dǎo)致細(xì)胞損傷。有研究資料顯示,炎性細(xì)胞因子還可利用核轉(zhuǎn)錄因子(NF)-JB以及AP-1的介導(dǎo)作用而誘導(dǎo)HO-1基因轉(zhuǎn)錄以及表達(dá)。HO-1能夠利用其酶解產(chǎn)物膽紅素以及CO抑制炎癥反應(yīng)過(guò)程。其中,CO對(duì)脂多糖所介導(dǎo)發(fā)生的前炎癥因子具有選擇性抑制作用,從而提高脂多糖所介導(dǎo)的IL-10表達(dá),而IL-10是一種抗炎因子。此外,膽紅素能夠抑制補(bǔ)體的激活以及瀑布反應(yīng),有效保護(hù)組織細(xì)胞,避免其被補(bǔ)體活化所致炎性損傷。朱冰坡[1]等人研究發(fā)現(xiàn),HO-1所具有的抗炎作用也能夠防止AS形成。
3 HO及其產(chǎn)物的抗凋亡作用
細(xì)胞具有程序性死亡特征,即細(xì)胞凋亡。細(xì)胞凋亡的誘導(dǎo)主要可通過(guò)兩種途徑進(jìn)行調(diào)節(jié),一是由B淋巴細(xì)胞與白血病-2所屬線粒體進(jìn)行調(diào)節(jié),另一種是死亡受體Fas以及其特異配體FasL在聚合狀態(tài)下進(jìn)行調(diào)節(jié)[1]。氧化應(yīng)激、缺血再灌注損傷以及炎癥反應(yīng)等均能夠降低凋亡基因的表達(dá),并提高促凋亡基因的表達(dá),導(dǎo)致心肌細(xì)胞以及血管內(nèi)皮細(xì)胞快速凋亡。動(dòng)物研究發(fā)現(xiàn),HO-1能夠利用其酶解產(chǎn)物膽紅素以及CO發(fā)揮抗凋亡作用。其中,CO能夠抑制促凋亡基因的表達(dá),并使NF-JB激活,提高凋亡基因表達(dá),最終抑制由炎癥因子所誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡過(guò)程。而膽紅素能夠清除多余的氧自由基,有效抑制過(guò)氧化硝酸鹽基所致內(nèi)皮細(xì)胞凋亡。
4 HO及其產(chǎn)物的抗增殖作用
相關(guān)研究資料顯示,HO-1對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞以及VSMC增殖與凋亡所致血管損傷均具有保護(hù)作用。HO-1的產(chǎn)物CO能夠抑制VSMC的增殖,并可對(duì)細(xì)胞周期中的特異性轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)錄因子(E2F-1)的轉(zhuǎn)錄過(guò)程產(chǎn)生抑制作用,從而影響細(xì)胞的循環(huán)周期。此外,其還可對(duì)內(nèi)皮素-1(ET-1)產(chǎn)生影響,有效防止VSMC發(fā)生增殖以及遷移。楊人強(qiáng)[3]等人研究發(fā)現(xiàn),HO-1具有促進(jìn)VSMC凋亡的作用。因此,從而HO-1所具有的抗VSMC增殖作用,能夠?yàn)檠茏枞约膊〉闹委熖峁┬滤悸贰?/p>
5 HO及其產(chǎn)物的抗血小板凝集作用
臨床研究發(fā)現(xiàn),血管內(nèi)膜損傷處血小板凝集,可形成血栓。處于激活狀態(tài)的血小板能夠釋放出血管活性因子以及有絲分裂因子,例如血小板衍生生長(zhǎng)因子P、ET-1以及血管緊張素Ⅱ等,并促進(jìn)MSMC遷移以及增殖,致使血管內(nèi)膜增生以及管腔狹窄等[1]。目前,已有研究資料顯示,血小板中存在HO-1。在正常生理狀態(tài)下,HO-1并不明顯地顯示其抗血小板凝集活性,而當(dāng)HO-1處于高表達(dá)狀態(tài)下時(shí),可有效抑制血小板的凝集,并預(yù)防血栓的形成,從而降低心血管事件發(fā)生率。
6 HO及其產(chǎn)物的血管張力調(diào)節(jié)作用
VSMC所產(chǎn)生的HO-1經(jīng)催化后產(chǎn)生的CO具有內(nèi)皮輸血管因子或者NO類(lèi)似作用,對(duì)血管平滑肌具有舒張作用,并可調(diào)節(jié)血管血流量以及血管張力。而心血管系統(tǒng)可產(chǎn)生大量的CO,從而對(duì)血管阻力、心輸出量以及血壓等產(chǎn)生影響。在應(yīng)激狀態(tài)下,CO具有微循環(huán)保護(hù)作用,且對(duì)于心腦血管系統(tǒng)所處緊張度具有調(diào)節(jié)作用,從而起到保護(hù)心腦血管的作用。當(dāng)處于慢性缺氧狀態(tài)時(shí),平滑肌舒張以及血管擴(kuò)張作用主要源自CO而非NO。
7 小結(jié)與展望
HO-1系統(tǒng)在機(jī)體各類(lèi)組織中廣泛存在,其可通過(guò)多種機(jī)制而保護(hù)細(xì)血管系統(tǒng),在心血管疾病的防治中具有良好的研究和應(yīng)用前景[4]。但受病理、生理以及非生理因素等的影響,HO-1基因轉(zhuǎn)錄過(guò)程呈現(xiàn)復(fù)雜性以及多樣性,其基因表達(dá)信號(hào)通路、基因啟動(dòng)區(qū)內(nèi)的調(diào)控位點(diǎn)等方面均還有待進(jìn)一步研究,探尋優(yōu)化HO-1表達(dá)的誘導(dǎo)以及調(diào)控方法,可為心腦血管疾病的防治提供新思路和方向。
參考文獻(xiàn):
[1]李冰.血紅素氧合酶-1的表達(dá)水平同冠心病的相關(guān)性分析[J].中國(guó)醫(yī)藥指南,2013,(21):412-413
[2]朱冰坡,曹劍,李健等.上調(diào)血紅素氧合酶-1對(duì)實(shí)驗(yàn)性糖尿病大鼠血管內(nèi)皮功能及血壓的影響[J].武警醫(yī)學(xué),2011,22(6):490-494
[3]楊人強(qiáng),程曉曙,王伶,等.血紅素氧合酶-1在大鼠急性燒傷后心肌中的變化[J].南昌大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版),2010,50(5):5-8,15,封3.
[4]Yang H, Lee S E, Kim G D, et al. Hemeoxygenase-1 mediates an adaptive response to spermidine-induced cell death in human endothelial cells[J].Journal of Agricultural and Food Chesmistry,2011,59(10).
編輯/王敏