李浩彥,任 明
青海大學(xué)附屬醫(yī)院(西寧810000)
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血清網(wǎng)膜素-1相關(guān)研究進(jìn)展
李浩彥,任明
青海大學(xué)附屬醫(yī)院(西寧810000)
摘要:血清網(wǎng)膜素-1是一種新近發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞因子,由人體脂肪組織中的血管基質(zhì)細(xì)胞特異性分泌表達(dá),參與多種疾病的病理生理過程。研究表明血清網(wǎng)膜素-1水平與動脈硬化、冠心病、高血壓病、左室肥厚、糖尿病、糖尿病腎病等疾病發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。
關(guān)鍵詞:動脈硬化;冠心病;高血壓??;左室肥厚;糖尿??;糖尿病腎病;網(wǎng)膜素-1
1網(wǎng)膜素的生物學(xué)特征
2003年美國科學(xué)家Yang等[1]通過對人體脂肪組織基因表達(dá)序列標(biāo)簽(ESTs)進(jìn)行測序,得到10437個ESTs ,發(fā)現(xiàn)了一種表達(dá)于人體網(wǎng)膜脂肪組織的,具有個體特異性的蛋白質(zhì),命名為網(wǎng)膜素(Omentin)[2]。網(wǎng)膜素在網(wǎng)膜脂肪組織的血管基質(zhì)細(xì)胞中高度表達(dá),在腸道、心臟中表達(dá)較少,在腎臟、肌肉組織中幾乎不表達(dá)[3],但目前暫不清楚具體是哪種細(xì)胞所分泌。網(wǎng)膜素-1和網(wǎng)膜素-2為其兩種主要亞型,均由染色體1q22.23上的兩個獨(dú)立基因所編碼的。目前研究較多是存在于血液循環(huán)中的血清網(wǎng)膜素-1[4]。近年來陸續(xù)研究均表明網(wǎng)膜素-1與2型糖尿病、高血壓病、動脈粥狀硬化等的發(fā)生發(fā)展與其密切有關(guān)。
2網(wǎng)膜素與血管炎癥、動脈硬化、冠心病
冠狀動脈粥樣硬化性心臟病(CHD)指冠狀動脈發(fā)生病變引起的心臟供血供氧障礙,最終導(dǎo)致心臟功能損害的疾病。心血管疾病的發(fā)生發(fā)展與炎癥關(guān)系密切,動脈硬化及CHD亦都是慢性炎癥過程[5-6]。血清網(wǎng)膜素-1通過抑制炎癥作用,在動脈硬化及CHD的進(jìn)程中發(fā)揮積極的保護(hù)性作用[7]。在動脈硬化過程的初期, 淋巴細(xì)胞等對血管內(nèi)皮細(xì)胞及血管壁的浸潤,均由黏附分子介導(dǎo)[8]。血清網(wǎng)膜素-1可通過抑制黏附分子的產(chǎn)生及抑制淋巴細(xì)胞的黏附抵抗動脈硬化,前者是通過抑制內(nèi)皮細(xì)胞ERK/NF-κB途徑實現(xiàn)的[9],后者則是通過抑制p38 介導(dǎo)的E-選擇素活性發(fā)揮作用的。除此之外,網(wǎng)膜素-1還可激活內(nèi)皮細(xì)胞磷酸腺苷活化的蛋白激酶(AMPK),后者可以促進(jìn)NO合酶的磷酸化,致NO生成增多,NO又可抑制腫瘤壞死因子-α(TNF-α)誘導(dǎo)的環(huán)氧合酶-2(COX-2)表達(dá)水平,抑制炎癥反應(yīng)。血清網(wǎng)膜素-1在炎癥抵抗方面的積極作用。
Shibata等[10]證實,與健康者相比,在CHD病人中,血清網(wǎng)膜素水平顯著降低,提示血清網(wǎng)膜素與CHD的發(fā)生發(fā)展關(guān)系密切。相關(guān)進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),CHD病人冠脈病變的嚴(yán)重程度與血清網(wǎng)膜素-1水平呈顯著負(fù)性相關(guān)。在對急性冠脈綜合征(ACS)、穩(wěn)定性心絞痛(SAP)及健康人群3組進(jìn)行網(wǎng)膜素-1水平測定,發(fā)現(xiàn)血清中網(wǎng)膜素-1在前兩組病人中水平明顯低于第三組,且第一組病人中最低,與第二組相比差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。
另外,在一項針對網(wǎng)膜素-1與成人高心血管危險的研究中顯示[11],血清網(wǎng)膜素-1水平與動脈硬化程度[12]和頸動脈內(nèi)膜中層厚度密切相關(guān)[13],推測其機(jī)制是通過抑制人內(nèi)皮細(xì)胞中TNF介導(dǎo)的內(nèi)皮功能紊亂來實現(xiàn)的[14]。與非合并動脈硬化組相比,合并組個體的血清網(wǎng)膜素明顯降低,且其水平與頸動脈內(nèi)膜中層厚度呈負(fù)性關(guān)系[15]。 再者,據(jù)前所述,血清網(wǎng)膜素-1具有炎癥抵抗作用,在炎癥存在狀態(tài)下,其水平顯著降低,抗炎作用減弱,這也加劇炎癥因子對血管壁的損害,造成血管功能障礙。
由此可推測,血清網(wǎng)膜素-1水平變化可作為評價動脈硬化、CHD發(fā)生發(fā)展的新指標(biāo),隨著對網(wǎng)膜素研究的不斷進(jìn)展,其對于心血管的保護(hù)作用必將不斷探明,而這些也將為動脈硬化、CHD的診斷與治療提供新的思路。
3網(wǎng)膜素-1與高血壓、左室肥厚
有研究顯示,原發(fā)性高血壓病人與正常人群相比,血清網(wǎng)膜素-1明顯降低,且其水平與收縮壓、舒張壓呈負(fù)相關(guān)??刂颇挲g、體質(zhì)指數(shù)等偏相關(guān)因素,網(wǎng)膜素-1與收縮壓之間依然存在相關(guān)。提示血清網(wǎng)膜素-1參與原發(fā)性高血壓的病理生理過程,但具體機(jī)制尚不明了[16]。
有文獻(xiàn)報道在周圍血管脂肪組織中發(fā)現(xiàn)了一種可以激活血管平滑肌細(xì)胞的K+通道,使血管舒張的物質(zhì),推測該物質(zhì)是網(wǎng)膜素-1。Yamawaki等[17]通過對大鼠研究發(fā)現(xiàn),網(wǎng)膜素-1可以導(dǎo)致大鼠離體血管舒張,推測其機(jī)制為誘導(dǎo)游離血管內(nèi)皮細(xì)胞內(nèi)NO合成酶第1 117位絲氨酸的磷酸化,從而激活NOS產(chǎn)生N0,促進(jìn)基礎(chǔ)狀態(tài)以及去甲腎上腺素預(yù)收縮后的內(nèi)皮依賴性血管舒張(EDV),使血管舒張。在應(yīng)用NO合成酶抑制劑后,網(wǎng)膜素-1的血管舒張作用可以被抑制。此后有研究證實了這一推測,血清網(wǎng)膜素-1的舒張血管作用正是通過促進(jìn)NO的產(chǎn)生來實現(xiàn)的。
另外一項針對正常人與糖耐量受損病人血管內(nèi)皮功能的研究發(fā)現(xiàn),兩者的血清網(wǎng)膜素-1水平都與血壓水平呈負(fù)相關(guān);在糖耐量受損組中還發(fā)現(xiàn)網(wǎng)膜素-1與EDV、內(nèi)皮非依賴性血管舒張(EIV)以及胰島素的敏感性呈顯著正相關(guān)[18]。黃瑞等[16]認(rèn)為網(wǎng)膜素-1對于血管內(nèi)皮功能的影響是由于胰島素抵抗所引起,而功能障礙會進(jìn)一步導(dǎo)致血管舒張功能下降,最終結(jié)果為血壓水平的升高。在對于高血壓主要并發(fā)癥之一左室肥厚(LVH)的相關(guān)研究中發(fā)現(xiàn),血清網(wǎng)膜素-1水平與左室質(zhì)量指數(shù)(LVMI)密切相關(guān)。研究表明,網(wǎng)膜素-1對于LVH的影響與血管內(nèi)皮細(xì)胞中細(xì)胞黏附分子有關(guān)[19]。據(jù)前所述,網(wǎng)膜素-1能夠抑制內(nèi)皮細(xì)胞黏附分子的水平,從而抑制內(nèi)皮細(xì)胞炎癥的發(fā)生,調(diào)節(jié)細(xì)胞功能。加之網(wǎng)膜素-1水平降低時血管內(nèi)皮細(xì)胞NO產(chǎn)生減少,兩者共同影響心肌重構(gòu)的病理生理學(xué)過程,導(dǎo)致心室肌細(xì)胞肥大,成纖維細(xì)胞形成,最終導(dǎo)致左心室肥厚。
綜合上述多項研究,血清網(wǎng)膜素-1與人體血壓水平及高血壓所致左室肥厚密切相關(guān)。
4網(wǎng)膜素-1與糖尿病、糖尿病腎病
胰島素抵抗(IR)是2型糖尿病發(fā)病的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。IR的實質(zhì)是胰島細(xì)胞糖代謝能力降低[20]。研究表明,網(wǎng)膜脂肪組織對IR影響較大,而網(wǎng)膜素是一種高表達(dá)于網(wǎng)膜脂肪組織的因子,因此,血清網(wǎng)膜素水平的降低與IR密切相關(guān)[21]。 相關(guān)研究顯示,網(wǎng)膜素-1具有胰島素增敏作用,其具體機(jī)制是通過促進(jìn)脂肪細(xì)胞內(nèi)的蛋白激酶B(AKT)的磷酸化,從而促進(jìn)胰島素介導(dǎo)的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)。在一項針對糖尿病病人的大規(guī)模調(diào)查發(fā)現(xiàn),其一級親屬中通常存在IR,且血清中網(wǎng)膜素-1較正常水平為低[22]。因此推測2型糖尿病病人血清網(wǎng)膜素-1水平較正常降低。
據(jù)Pan等[23]相關(guān)研究,在糖耐量受損和糖尿病病人中,血清及網(wǎng)膜脂肪組織中網(wǎng)膜素-1的水平較健康對照者明顯下降,從側(cè)面反映了網(wǎng)膜素-1參與IR。這與國內(nèi)相關(guān)研究一致[24]。另外一項針對利拉魯肽對2型糖尿病者血清網(wǎng)膜素水平影響的研究表明,空腹胰島素和IR指數(shù)是血清網(wǎng)膜素-1的獨(dú)立預(yù)測因子。相似的,李娜等[25]的研究顯示2型糖尿病病人經(jīng)Byetta治療后血清網(wǎng)膜素水平明顯上升;劉云濤等[26]發(fā)現(xiàn)伴隨著IR程度的加重,網(wǎng)膜素水平會逐漸降低,可通過血清網(wǎng)膜素水平來判斷IR的程度。再者,在糖尿病腎病(DN)的研究中發(fā)現(xiàn),血清網(wǎng)膜素-1水平可作為內(nèi)皮功能障礙的標(biāo)志性分子[27]。有研究發(fā)現(xiàn),網(wǎng)膜素-1通過促進(jìn)蛋白激酶B磷酸化及NO生成改善內(nèi)皮細(xì)胞功能[28]。IR可引起內(nèi)皮功能障礙,后者又可促進(jìn)前者的發(fā)生。兩者相互作用,最終導(dǎo)致 DN。
有研究顯示,糖尿病病人心血管病的發(fā)生率及死亡率較非糖尿病人群明顯增加[29],與其體內(nèi)存在的低度炎癥狀態(tài)不無相關(guān)。因此血清網(wǎng)膜素-1水平下降可能是糖尿病病人心血管系統(tǒng)功能失調(diào)原因之一。亦有報道1型糖尿病病人中血清網(wǎng)膜素水平低于正常對照組,但是具體機(jī)制有待進(jìn)一步明確。
5展望
血清網(wǎng)膜素-1因其改善胰島素抵抗,舒張血管,抗炎,抗動脈硬化等等多種積極作用,值得對其進(jìn)行更加深入的研究。相信在不久將來,不僅在心血管領(lǐng)域,更在其他多種疾病的發(fā)病機(jī)制與病理生理過程中,網(wǎng)膜素所發(fā)揮的作用必將逐步被探明,從為這些疾病的診斷、治療提供新的思路。
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(本文編輯王雅潔)
(收稿日期:2015-06-29)
中圖分類號:R541R256
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
doi:10.3969/j.issn.1672-1349.2016.07.017
文章編號:1672-1349(2016)07-0722-04
通訊作者:任明,E-mail:15297013927@163.com