吳廣均，劉瑞華，張 云

(中國中醫(yī)科學(xué)院廣安門醫(yī)院，北京 100053)

小凹蛋白-1和清道夫受體-B1與動脈粥樣硬化關(guān)系研究進(jìn)展

吳廣均，劉瑞華，張 云

(中國中醫(yī)科學(xué)院廣安門醫(yī)院，北京 100053)

血清逆轉(zhuǎn)錄蛋白；小凹蛋白-1；清道夫受體-B1；動脈粥樣硬化

脂質(zhì)紊亂和炎癥反應(yīng)在動脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮了重要的作用。其中膽固醇的逆向轉(zhuǎn)運(yùn)能力是決定動脈粥樣硬化進(jìn)程與轉(zhuǎn)歸的關(guān)鍵。目前還存在一類對動脈硬化的形成有特殊作用的蛋白，即血清逆轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。這類蛋白主要包括小凹蛋白和清道夫受體家族。小凹蛋白-1(CAV-1)既在載脂細(xì)胞膽固醇流出中發(fā)揮轉(zhuǎn)運(yùn)中心和關(guān)鍵分子的作用，也在炎癥反應(yīng)中發(fā)揮介導(dǎo)抗炎的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)作用。清道夫受體-B1(SR-B1)存在細(xì)胞膜上，能夠促進(jìn)膽固醇的逆向轉(zhuǎn)運(yùn)，清除血及組織中過多的膽固醇，SR-B1同時(shí)參與低密度脂蛋白及極低密度脂蛋白的代謝，具有抗動脈粥樣硬化的作用。因此，CAV-1和SR-B1可能是載脂細(xì)胞膽固醇逆向轉(zhuǎn)運(yùn)和炎癥應(yīng)答的共同分子平臺。筆者將此類本文就此類蛋白在動脈粥樣硬化形成中的作用綜述如下。

1 CAV-1和SR-B1的分子結(jié)構(gòu)和生物學(xué)特性

CAV-1是Cavcolin眾多家族中的一員，是存在于細(xì)胞膜上的完整膜蛋白，直徑為50～100 nm，分子質(zhì)量21～24 kD。CAV-1廣泛表達(dá)于內(nèi)皮細(xì)胞、血管平滑肌細(xì)胞、脂肪細(xì)胞和成纖維細(xì)胞中[1]。Cavcolin-1是CAV家族的標(biāo)志性蛋白，由于含有多種受體和信號分子，具有強(qiáng)大的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、大分子轉(zhuǎn)運(yùn)功能，參與膽固醇的轉(zhuǎn)運(yùn)、細(xì)胞轉(zhuǎn)化和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、細(xì)胞膜的組裝、腫瘤發(fā)生發(fā)展及血管生成，在炎癥反應(yīng)過程中也發(fā)揮了重要的作用。

清道夫受體是一類細(xì)胞表面糖蛋白，通過氧化或乙酰化識別低密度脂蛋白在脂代謝和動脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展過程中起著重要作用。根據(jù)它們的結(jié)構(gòu)特征，已發(fā)現(xiàn)的清道夫受體分為A、B、C三大類型，SR-B1被確認(rèn)為氧化低密度脂蛋白受體，其不僅能與氧化低密度脂蛋白相作用，還能與正常低密度脂蛋白和高密度脂蛋白相作用，在動脈粥樣硬化的主動脈內(nèi)膜上發(fā)現(xiàn)有SR-B1 mRNA的表達(dá)，表明SR-B1有介導(dǎo)動脈壁上膽固醇流動的潛在作用[2-3]。

2 CAV-1和SR-B1逆向轉(zhuǎn)運(yùn)膽固醇發(fā)揮抗動脈粥樣硬化的作用

CAV-1在正常脂肪組織或內(nèi)皮細(xì)胞中高度表達(dá)，能介導(dǎo)機(jī)體內(nèi)脂質(zhì)代謝和胞吞轉(zhuǎn)運(yùn)作用等生理過程，具有結(jié)合與運(yùn)載膽固醇的功能，對維持正常細(xì)胞膽固醇的穩(wěn)態(tài)起著重要調(diào)節(jié)作用[4]。許多細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中含有可溶CAV-1池，新生的膽固醇在CAV-1的介導(dǎo)下迅速轉(zhuǎn)移至漿膜其他區(qū)域和胞外隙。在高脂飲食誘導(dǎo)出現(xiàn)高膽固醇血癥后，膽固醇在脂肪組織內(nèi)聚積及脂肪組織或細(xì)胞內(nèi)膽固醇流出率顯著降低。刺激脂肪組織CAV-1 mRNA表達(dá)能顯著促進(jìn)脂肪組織或細(xì)胞內(nèi)游離膽固醇的流出，顯著降低細(xì)胞內(nèi)膽固醇含量，改善血脂譜。說明提高CAV-1 mRNA表達(dá)是抗動脈粥樣硬化的潛在機(jī)制。與普通肝細(xì)胞比較，HepG2 細(xì)胞表達(dá)CAV-1增加使 LDL 降解提高71%～144%，LDL-CE的吸收下降59%～73%，而HDL-CE的吸收增加44%～66%[5]。李志樂等[6]研究發(fā)現(xiàn)，CAV-1在膽固醇的代謝和脂肪酸的構(gòu)成方面具有重要的調(diào)節(jié)作用，同時(shí)，CAV-1還能促進(jìn)SR-B1二聚體形成調(diào)節(jié)SR-B1的功能。

SR-B1介導(dǎo)游離膽固醇的流出速率由SR-B1的活性、表達(dá)水平與胞膜之間的膽固醇濃度共同決定。Kartz等[7]通過利用SR-B1瞬時(shí)傳染COS-7細(xì)胞觀察推測胞外域中存在一種允許脂質(zhì)分子能在漿膜與脂蛋白之間流動的非極性通道結(jié)構(gòu)。SR-B1介導(dǎo)游離膽固醇的流出，需要通過含磷酸卵磷脂(PC)接受體。SR-B1介導(dǎo)膽固醇的流出與PC在HDL的含量及SR-B1和PC接受體結(jié)合率顯著相關(guān)。SR-B1 還能夠介導(dǎo)HDL的細(xì)胞內(nèi)吞和循環(huán)利用，在向肝臟轉(zhuǎn)運(yùn)膽固醇或膽固醇脂的過程中起了重要的作用[8]。Jiang等[9]研究發(fā)現(xiàn)中藥能顯著促進(jìn)膽固醇逆向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白CAV-1 和SR-B1基因的表達(dá)，減少動脈粥樣硬化斑塊的形成。Truong等[10]分別轉(zhuǎn)染SR-B1和CAV-1的HepG2細(xì)胞過量表達(dá)SR-B1和CAV-1，分別使膽固醇外流率提高106%和48%，SR-B1和CAV-1基因敲除肝細(xì)胞膽固醇外流率分別下降 41%和56%。HDL可在SR-B1參與下介導(dǎo)促進(jìn)動脈壁巨噬細(xì)胞中膽固醇逆向轉(zhuǎn)運(yùn)至肝臟，由肝臟分泌生成膽汁，經(jīng)由消化系統(tǒng)以糞便形式被排出體外這一膽固醇逆向轉(zhuǎn)運(yùn)(RCT)過程。Zhang等[11]將膽固醇以特殊物質(zhì)標(biāo)記，進(jìn)而追蹤觀察其在體內(nèi)的逆向轉(zhuǎn)運(yùn)后證實(shí)，肝臟中SR-B1的表達(dá)對RCT有正性調(diào)節(jié)作用。

3 CAV-1抑制炎癥反應(yīng)發(fā)揮抗動脈粥樣硬化作用

CAV-1能從多個水平參與到抑制炎癥應(yīng)答過程，如通過激活PKC通路，使單核巨噬細(xì)胞(PMN)中NADPH氧化酶的活性提高，使NADPH氧化酶在PMN膜上的定位受到影響而抑制過氧化物陰離子的產(chǎn)生。在調(diào)節(jié)PMN的激活及超氧化物自由基等損傷性遞質(zhì)釋放的過程中，CAV-1扮演著重要的角色[12]。CAV-1還可以參與調(diào)節(jié)MAPK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路來參與炎癥通路間的交叉對話。MAPK是絲氨酸/蘇氨酸特異性蛋白激酶，MAPK通路發(fā)生活化可進(jìn)一步激活炎癥反應(yīng)相關(guān)基因，引起前炎癥因子和趨化因子的分泌。下調(diào)CAV-1后，能使脂多糖誘導(dǎo)的促炎細(xì)胞因子TNF-α和IL-6均增加，而抑炎因子IL-10的合成和釋放則被抑制。環(huán)氧化酶-2(COX-2)是催化花生四烯酸生成一系列內(nèi)源性前列腺素的重要限速酶，在正常生理情況下，COX-2幾乎不表達(dá)，在炎癥細(xì)胞因子、腫瘤促進(jìn)因子、生長因子和癌基因的誘導(dǎo)下其表達(dá)水平可增高8～10倍[13]。COX-2是一個重要的炎癥信號遞質(zhì)，抑制COX-2可能阻止炎癥級聯(lián)反應(yīng)，減輕炎癥損傷。在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上，CAV-1可以結(jié)合COX-2并促進(jìn)其降解，從而減輕炎癥損傷[14]。

4 SR-B1抑制過氧化損傷發(fā)揮抗動脈粥樣硬化作用

內(nèi)皮型一氧化氮合酶(eNOS)在生理?xiàng)l件下產(chǎn)生小劑量的NO，可降低細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度，從而松弛血管平滑肌、擴(kuò)張血管、縮短心肌的收縮期和增強(qiáng)心室舒張效應(yīng)，是維持正常生理功能的信號分子[15]；誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(iNOS)在細(xì)胞受到缺氧、應(yīng)激等刺激后才表達(dá)，一旦被誘導(dǎo)將產(chǎn)生大量半衰期長達(dá)數(shù)小時(shí)至數(shù)天的細(xì)胞毒性NO[16-17]。iNOS可顯著增加氧化型低密度脂蛋白(ox-LDL)的形成，是動脈粥樣硬化斑塊泡沫細(xì)胞的主要成分。它還可與超氧化物結(jié)合生成具更高毒性的過氧化物硝酸根陰離子，造成脂質(zhì)膜的過氧化損傷，抑制細(xì)胞能量代謝和DNA的合成修復(fù)，并引發(fā)細(xì)胞凋亡和壞死。故eNOS/iNOS表達(dá)失衡是動脈粥樣硬化的過氧化損傷機(jī)制之一。SR-B1在顯著抑制iNOS的表達(dá)，減少ox-LDL形成的同時(shí)能促進(jìn)eNOS的表達(dá)，糾正eNOS/iNOS表達(dá)失衡而發(fā)揮抗動脈粥樣硬化作用[18-19]。Yuhanna等[20]觀察到HDL結(jié)合SR-B1可刺激人工培養(yǎng)的內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生eNOS，進(jìn)而產(chǎn)生eNO，以維持血管內(nèi)皮的完整性，提出SR-B1可能是HDL抗AS的又一作用機(jī)制。經(jīng)由HDL激活的eNOS被證實(shí)與SR-B1共同定位于內(nèi)皮細(xì)胞的小凹結(jié)構(gòu)。在野生型小鼠中，HDL同時(shí)增強(qiáng)了內(nèi)皮依賴型和一氧化氮依賴型主動脈的松弛[21]。通過探索HDL結(jié)合SR-B1激活eNOS的機(jī)制，調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)神經(jīng)酰胺的水平發(fā)現(xiàn)，HDL結(jié)合SR-B1雖然并不增加細(xì)胞內(nèi)鈣離子水平，也不會誘導(dǎo)Akt激酶活化，但細(xì)胞內(nèi)神經(jīng)酰胺蛋白水平顯著升高[21]。說明HDL經(jīng)由SR-B1介導(dǎo)激活eNOS產(chǎn)生eNO，抑制iNOS導(dǎo)致的過氧化損傷，提高細(xì)胞內(nèi)神經(jīng)酰胺水平，參與腦動脈粥樣硬化的保護(hù)作用。

5 討 論

膽固醇的逆向轉(zhuǎn)運(yùn)能力是決定動脈粥樣硬化進(jìn)程與轉(zhuǎn)歸的關(guān)鍵。通過逆向轉(zhuǎn)運(yùn)膽固醇的過程，能將血管壁聚集的膽固醇轉(zhuǎn)運(yùn)到肝臟分解，從而延緩了動脈粥樣硬化的進(jìn)展。膽固醇外向轉(zhuǎn)運(yùn)的運(yùn)作模式有4個體系：CAV-1胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)體系、三磷酸腺苷結(jié)合轉(zhuǎn)運(yùn)體A1跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)體系、SR-B1跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)體系、HDL脂蛋白A1(Apo A1)胞外轉(zhuǎn)運(yùn)體系。其中，CAV-1胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)體系在動脈粥樣硬化的膽固醇逆向轉(zhuǎn)運(yùn)和炎癥反應(yīng)之間起關(guān)聯(lián)調(diào)節(jié)作用。SR-B1是重要的防御性受體，可參與內(nèi)毒素的清除和滅活作用[22]。值得注意的是，CAV-1參與動脈粥樣硬化斑塊形成[23]，這可能與過量表達(dá)或不同的基因型有關(guān)。另外，無論是Caveolin家族還是SR家族，不同亞型生物學(xué)效應(yīng)不同。如在Caveolin家族中，心肌組織中CAV-2 mRNA的表達(dá)增多使細(xì)胞內(nèi)活性氧自由基增多，引起心肌細(xì)胞核酸斷裂，造成心肌細(xì)胞膜損傷[24]。SR-A是巨噬細(xì)胞膜上的跨膜糖蛋白受體，還主要表達(dá)于血管平滑肌細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞，ox-LDL作為一種重要的配體與之結(jié)合后，促進(jìn)AS的發(fā)生發(fā)展[25]。且其不受細(xì)胞內(nèi)膽固醇的負(fù)反饋調(diào)節(jié)，能無限制地吸收細(xì)胞外的脂質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，使巨噬細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)榕菽?xì)胞。

動脈粥樣硬化是一種全身性、灶性的血管壁疾病，主要是動脈管壁內(nèi)膽固醇大量堆積形成粥樣硬化斑塊。脂質(zhì)侵入內(nèi)膜并在內(nèi)膜下大量沉積是動脈粥樣硬化的始動因素與關(guān)鍵環(huán)節(jié)。動脈粥樣硬化斑塊的形成和斑塊的大小主要由內(nèi)膜下脂質(zhì)沉積的程度決定。動脈粥樣硬化斑塊的脆性在很大程度上也由內(nèi)膜下膽固醇沉積的程度決定。在動脈粥樣硬化斑塊形成的病理過程中，巨噬細(xì)胞、血管平滑肌細(xì)胞(VSMC)以及內(nèi)皮細(xì)胞吞噬脂質(zhì)，特別是過氧化修飾的ox-LDL形成泡沫細(xì)胞是動脈粥樣硬化形成的重要環(huán)節(jié)。泡沫細(xì)胞釋放大量的炎性細(xì)胞因子，同時(shí)炎癥反應(yīng)和過氧化損傷造成內(nèi)皮功能紊亂，促進(jìn)了動脈粥樣硬化的進(jìn)展。因此，在動脈粥樣硬化形成的病理過程中，脂質(zhì)代謝異常、炎癥反應(yīng)、過氧化損傷三者相互作用和關(guān)聯(lián)。膽固醇代謝紊亂是動脈粥樣硬化形成的必要條件，炎癥反應(yīng)和過氧化損傷是動脈粥樣硬化形成的充分條件。動脈粥樣硬化的防治基本策略應(yīng)該在調(diào)脂的基礎(chǔ)上同時(shí)積極抗炎和抗過氧化損傷。而CAV-1和SR-B1可能就是潛在的膽固醇逆向轉(zhuǎn)運(yùn)與炎癥反應(yīng)、過氧化損傷的耦聯(lián)中心。隨著研究的不斷深入，通過調(diào)控Caveolin和SR不同亞型的表達(dá)和定位干擾Caveolae和SR的形成等途徑有望成為防治疾病的新方法以及新藥研究開發(fā)的新靶點(diǎn)。

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