馬 林，陳 旭，邵明燕，張雪峰，王曉平，李偉利，張 倩，李 春，王 勇

世界衛(wèi)生組織調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，冠心病引起的慢性心血管疾病已成為全球的頭號死因[1]。冠心病是由于冠狀動脈粥樣硬化使管腔狹窄或閉塞，導(dǎo)致心肌缺血、缺氧或壞死而引發(fā)的心臟病，是臨床常見的心血管疾病。有研究表明，引起冠心病發(fā)生的危險因素很多，包括高血壓、血脂代謝異常、糖尿病、肥胖、年齡及家族遺傳等[2]。血脂代謝異常是導(dǎo)致冠心病的主要因素，不僅可促進(jìn)動脈粥樣硬化發(fā)展，加快斑塊形成，同時還可增加急性冠脈綜合征的發(fā)生，因此，調(diào)控脂質(zhì)代謝成為冠心病臨床治療重要的干預(yù)環(huán)節(jié)[3]。最新研究發(fā)現(xiàn)，脂聯(lián)素是機(jī)體脂質(zhì)代謝調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中重要的調(diào)節(jié)因子，也是脂代謝紊亂的標(biāo)志物之一，可通過腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)等通路發(fā)揮調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝、抗動脈粥樣硬化等作用，也被稱為心臟保護(hù)因子[4]。有研究表明，冠心病病人的脂聯(lián)素水平與正常人體水平相比顯著降低，其冠狀動脈狹窄也同時加劇[5]。因此，臨床中低脂聯(lián)素血癥作為引起冠心病的重要誘因，越來越受到重視。若能提高病人血漿脂聯(lián)素水平或增強(qiáng)其受體活性，則能顯著降低冠心病的發(fā)病率[6]。本研究系統(tǒng)梳理脂聯(lián)素介導(dǎo)的AMPK通路調(diào)控脂代謝的分子機(jī)制以及中醫(yī)藥通過作用于AMPK通路防治冠心病的研究進(jìn)展，以期為冠心病臨床防治提供新的思路和干預(yù)靶點。

1 脂聯(lián)素概述

1.1 脂聯(lián)素及其受體

1.1.1 脂聯(lián)素 脂聯(lián)素在1995年被首次公開報道，其結(jié)構(gòu)與補(bǔ)體因子C1q相似，由ADIPOQ基因編碼，其相對分子質(zhì)量為30 000 Da，又被稱作Acrp30、apM1、AdipoQ、GBP28。脂聯(lián)素由4個結(jié)構(gòu)域構(gòu)成，分別是N端的信號肽、小的非螺旋區(qū)、膠原樣結(jié)構(gòu)域和C端的球形結(jié)構(gòu)域，其中球形結(jié)構(gòu)域是主要發(fā)揮脂聯(lián)素活性的關(guān)鍵部位[7]。由于人體內(nèi)絕大多數(shù)的脂聯(lián)素是由白色脂肪組織產(chǎn)生，所以學(xué)術(shù)界一直認(rèn)為脂聯(lián)素是由脂肪細(xì)胞分泌的，最新研究表明，脂聯(lián)素基因在其他類型細(xì)胞中也有不同程度的表達(dá)，包括心肌細(xì)胞、骨骼肌細(xì)胞和成骨細(xì)胞[8]。最近研究發(fā)現(xiàn)，來自心肌細(xì)胞內(nèi)的脂聯(lián)素具有很強(qiáng)的生物活性，且發(fā)揮重要的生理功能[9]。

1.1.2 脂聯(lián)素受體 迄今為止發(fā)現(xiàn)的脂聯(lián)素受體有3種，分別是脂聯(lián)素受體1(AdipoR1)、脂聯(lián)素受體2(AdipoR2)和T-鈣黏蛋白(T-cadherin)。AdipoR1和AdipoR2在細(xì)胞膜上表達(dá)，具有7個跨膜結(jié)構(gòu)域，N端位于細(xì)胞內(nèi)膜，C端位于細(xì)胞膜外部。AdipoR1主要在骨骼肌中表達(dá)并激活A(yù)MPK，而AdipoR2主要在肝臟中表達(dá)并激活過氧化物酶體增殖物激活受體(PPARs)[10]。AdipoR1和AdipoR2在心肌細(xì)胞中均有表達(dá)，其與脂聯(lián)素心肌保護(hù)信號傳導(dǎo)及相應(yīng)調(diào)控蛋白是目前研究的熱點。T-cadherin是一種獨特的糖基磷脂酰肌醇錨定(GPI錨定)鈣黏蛋白，通過結(jié)合心血管組織中的高分子脂聯(lián)素，從而發(fā)揮脂聯(lián)素的心臟保護(hù)作用。最近研究發(fā)現(xiàn)，脂聯(lián)素通過T-cadherin抑制心內(nèi)膜和動脈粥樣硬化斑塊的形成[11]。動物實驗證明，在急性心肌缺血小鼠模型中，T-cadherin的缺失會導(dǎo)致心肌梗死面積增加，脂聯(lián)素基因敲除小鼠與缺失T-cadherin小鼠的心肌損害程度相似，而給予外源性的脂聯(lián)素治療，可以修復(fù)脂聯(lián)素基因敲除小鼠，但對缺失T-cadherin的小鼠沒有作用[12]。這些證據(jù)表明脂聯(lián)素/T-cadherin結(jié)合在心血管保護(hù)中的重要性。此外，T-cadherin基因附近的單核苷酸多態(tài)性與人類受試者的血漿脂聯(lián)素水平和心血管疾病密切相關(guān)[13]。然而，T-cadherin缺乏跨膜區(qū)，沒有細(xì)胞內(nèi)信號傳導(dǎo)所需跨膜結(jié)構(gòu)域，分子機(jī)制尚待進(jìn)一步研究。脂聯(lián)素多種生物效應(yīng)的發(fā)揮，主要依賴于與其相應(yīng)受體結(jié)合。因此，增加脂聯(lián)素受體表達(dá)會降低冠心病的發(fā)生發(fā)展。

1.2 脂聯(lián)素的生物活性 脂聯(lián)素作為一種獨特的脂肪因子，具有抗炎、抗氧化、抗動脈粥樣硬化等治療性作用。在心臟中，脂聯(lián)素通過調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝等途徑，緩解心肌缺血再灌注損傷，還能抑制心臟肥厚性重構(gòu)[14]。另外，脂聯(lián)素可以促進(jìn)一氧化氮(NO)生成，生成的NO可介導(dǎo)內(nèi)皮組織依賴的舒張血管作用，清除氧自由基，從而發(fā)揮保護(hù)心肌細(xì)胞等作用[15]。

研究發(fā)現(xiàn)，由于冠心病病人體內(nèi)脂聯(lián)素減少，心血管疾病風(fēng)險顯著增加[16]。在心血管系統(tǒng)中，心外膜脂肪組織(epicardial adipose tissue，EAT)是位于心肌外層和內(nèi)臟心包之間的內(nèi)臟脂肪，能與心肌和冠狀動脈局部相互作用，分泌大量炎癥性脂肪因子，其與心血管疾病風(fēng)險增加密切相關(guān)。已有報道顯示，脂聯(lián)素的產(chǎn)生減少與心外膜脂肪組織中促炎性脂肪因子的分泌有關(guān)[17]。脂聯(lián)素作為一種抗炎和抗動脈粥樣硬化的脂肪因子，其產(chǎn)生減少會促進(jìn)動脈粥樣硬化的發(fā)生，從而導(dǎo)致心血管疾病。

還有實驗研究表明，當(dāng)血管內(nèi)皮受到損傷時，會刺激動脈壁中層平滑肌細(xì)胞和纖維細(xì)胞過度增生，同時血小板黏附、聚集于受損內(nèi)膜上，釋放多種促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞進(jìn)一步損傷和增生的物質(zhì)，使動脈粥樣斑塊逐漸增多并壞死，導(dǎo)致動脈壁增厚變硬，管腔縮小，血流減少。脂聯(lián)素通過與血管內(nèi)膜中的膠原相互作用，在動脈壁的內(nèi)膜下累積，進(jìn)而抑制腫瘤壞死因子-α(TNF-α)誘導(dǎo)的單核細(xì)胞在內(nèi)皮組織上的黏附，降低多種黏附分子在內(nèi)皮細(xì)胞中的表達(dá)[18]。因此，血漿脂聯(lián)素升高可抑制體內(nèi)動脈粥樣硬化的發(fā)展。同時，脂聯(lián)素也被認(rèn)為是心血管疾病、動脈粥樣硬化潛在預(yù)后生物標(biāo)志物和治療靶點。

1.3 脂聯(lián)素基因的多態(tài)性 脂聯(lián)素基因由APMl編碼，不同種屬其基因位點不同。人體中脂聯(lián)素基因定位于3q27染色體，全長約16 kb，編碼244個氨基酸。脂聯(lián)素基因內(nèi)存在14個單核苷酸多態(tài)性(single nucleotide polymorphisms，SNPs)。有Meta分析顯示，對中國漢族人群脂聯(lián)素基因多態(tài)性與冠心病的關(guān)系進(jìn)行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)脂聯(lián)素基因SNP+45多態(tài)性與冠心病無關(guān)，SNP+276T等位基因可能與中國漢族人群冠心病風(fēng)險降低有關(guān)[19]。另有研究發(fā)現(xiàn)，脂聯(lián)素基因rs266729多態(tài)位點與血漿脂聯(lián)素水平相關(guān)，推測rs266729位點可能通過影響血漿脂聯(lián)素水平進(jìn)而影響冠心病的發(fā)展[20]。

1.4 脂聯(lián)素受體激動劑 脂聯(lián)素血癥在血脂異常、高血壓和動脈粥樣硬化等代謝紊亂中都有發(fā)生，并且與疾病的嚴(yán)重程度成反比[21]。由于脂聯(lián)素可以調(diào)控代謝、改善代謝綜合征及相關(guān)疾病，因此，研究激動劑刺激脂聯(lián)素受體成為藥物研發(fā)的熱點。已有研究證明，小分子脂聯(lián)素受體激動劑AdipoRon在治療肥胖導(dǎo)致的血脂代謝紊亂的動物模型中效果顯著[22]。

2 脂聯(lián)素通過介導(dǎo)AMPK通路調(diào)控脂類代謝

研究發(fā)現(xiàn)，對于脂聯(lián)素介導(dǎo)的AMPK分子通路主要有以下兩條：一條是銜接蛋白PL1(APPL1)/肝臟激酶B1(LKB1)/AMPK通路，通過促進(jìn)LKB1的胞漿定位，進(jìn)而激活A(yù)MPK；另一條是磷脂酶C(PLC)/鈣(Ca2+)/鈣調(diào)蛋白依賴性蛋白激酶(CaMKK)/AMPK介導(dǎo)的通路，則通過從細(xì)胞內(nèi)釋放Ca2+激活CaMKK蛋白，從而激活A(yù)MPK[23]?；罨腁MPK通過影響下游脂肪酸合成的關(guān)鍵酶乙酰CoA羧化酶(ACC)及脂肪酸轉(zhuǎn)運(yùn)限速酶肉堿棕櫚基轉(zhuǎn)移酶1(CPT-1)的表達(dá)，進(jìn)而減少血脂合成來源，增加血脂中脂肪酸的氧化，從而降低血脂水平，調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝紊亂，預(yù)防冠狀動脈粥樣硬化發(fā)生和發(fā)展。

2.1 脂聯(lián)素/APPL1/LKB1通路 LKB1是AMPK的上游激酶，在正常生理條件下主要定位于細(xì)胞核中。研究表明，脂聯(lián)素可通過APPL1/LKB1介導(dǎo)的途徑促使LKB1從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)，引起AMPK的活化。當(dāng)給予外源性脂聯(lián)素時，其與細(xì)胞外AdipoR1的羧基端結(jié)合，隨后胞漿中的APPL1與胞內(nèi)AdipoR1的氨基端結(jié)合，從而使細(xì)胞核中的LKB1由核轉(zhuǎn)移到胞漿中，并與APPL1相互作用，激活下游AMPK[24]。雖然APPL1/LKB1介導(dǎo)的通路在脂聯(lián)素刺激的AMPK活化中發(fā)揮重要作用，是激活A(yù)MPK的主要通路，但最近研究證實APPL1/LKB1介導(dǎo)的信號通路并不是脂聯(lián)素唯一激活A(yù)MPK的方式[25]。

2.2 脂聯(lián)素/PLC/Ca2+/CaMKK通路 據(jù)報道，脂聯(lián)素可通過CaMKK在細(xì)胞中激活A(yù)MPK，其主要通過誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)Ca2+釋放來激活細(xì)胞中的CaMKK和AMPK[26]。該過程首先是通過脂聯(lián)素激活PLC，PLC在脂聯(lián)素刺激下產(chǎn)生大量的三磷酸肌醇(IP3)，IP3作為可溶性結(jié)構(gòu)釋放到胞質(zhì)溶膠中，然后再通過胞質(zhì)溶膠擴(kuò)散結(jié)合IP3受體，進(jìn)而誘發(fā)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中Ca2+釋放，從而激活CaMKK和AMPK。另外，脂聯(lián)素受體還可以與G蛋白偶聯(lián)，并以類似于G蛋白偶聯(lián)受體的方式激活PLC。

2.3 脂聯(lián)素調(diào)控脂代謝的分子機(jī)制 脂聯(lián)素通過APPL1/LKB1/AMPK和PLC/Ca2+/CaMKK/AMPK兩條通路，從而激活A(yù)MPK，AMPK的活化使其下游脂肪酸合成的ACC磷酸化失活，ACC失去活性進(jìn)一步導(dǎo)致脂肪酸合成被抑制，脂肪來源減少。同時，CPT-1負(fù)責(zé)將脂肪酸轉(zhuǎn)運(yùn)到線粒體中進(jìn)行氧化，是脂肪酸氧化的關(guān)鍵限速酶，而ACC可將乙酰輔酶A轉(zhuǎn)化為CPT-1的抑制劑丙二酰輔酶A，因此ACC的失活減少了對CPT-1的抑制，增加了脂肪酸轉(zhuǎn)運(yùn)和氧化的速率。有報道顯示，心肌細(xì)胞AMPK被激活后，有助于脂肪酸β氧化，防止脂質(zhì)堆積，維持三磷酸腺苷(ATP)水平[27]。此外，有研究提示，在結(jié)扎冠狀動脈左前降支所致心肌缺血的小鼠模型中，脂聯(lián)素通過與靶器官上AdipoR1結(jié)合后促進(jìn)AMPK磷酸化，進(jìn)而活化其下游信號分子ACC和脂類代謝的重要調(diào)節(jié)因子過氧化物酶體增殖物激活型受體α(PPARα)，促進(jìn)心肌葡萄糖攝取和脂肪酸氧化，從而發(fā)揮抗動脈粥樣硬化的作用[28]。

3 中藥對脂聯(lián)素/AMPK通路的調(diào)節(jié)作用

中醫(yī)藥對冠心病具有確切的臨床療效[29]。中醫(yī)學(xué)認(rèn)為冠心病屬于中醫(yī)學(xué)“胸痹、真心痛、厥心痛”范疇，根據(jù)中醫(yī)病因病理的認(rèn)識，大多是由于氣血不足、陰陽寒熱失調(diào)、氣機(jī)逆亂，導(dǎo)致氣血瘀滯、心脈痹阻、不通則痛。目前臨床治療原則為：急則治其標(biāo)，多采用祛寒、豁痰、活血等法；緩則治其本，則采用溫陽益氣、滋陰養(yǎng)血之法；或標(biāo)本兼治，使心胸之陽舒展，血脈運(yùn)行暢通。目前臨床表現(xiàn)多見氣血不足和虛損的證候[30]。因此，中醫(yī)治療時多用補(bǔ)益氣血、滋陰補(bǔ)陽之法。

治本之法，當(dāng)以補(bǔ)虛為主，補(bǔ)虛包括補(bǔ)陰、補(bǔ)陽、補(bǔ)氣、補(bǔ)血、補(bǔ)肝腎等。其中補(bǔ)氣藥以黃芪為代表藥，其又被稱為“補(bǔ)藥之長”。有報道顯示，黃芪及其小分子化合物具有潛在的調(diào)控脂聯(lián)素/AMPK通路的作用，進(jìn)而改善冠心病導(dǎo)致的心肌缺血損傷。研究發(fā)現(xiàn)，黃芪可以促進(jìn)AMPK的磷酸化，減少脂肪堆積[31]。含有黃芪的金芪降糖片也可以作用于AMPK進(jìn)而發(fā)揮降脂的作用[32]。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，黃芪中的提取物黃芪甲苷具有顯著的抗心肌缺血損傷作用，其機(jī)制可能是通過上調(diào)脂聯(lián)素/AdipoR1/AMPK途徑中AdipoR1的蛋白表達(dá)，發(fā)揮改善缺血心肌血管舒縮功能等作用，進(jìn)而改善異丙腎上腺素(isoproterenol， ISO)誘導(dǎo)的大鼠缺血性心肌損傷[33]。治標(biāo)之法多采用活血化瘀藥物，如田七、丹參、紅花、川芎等。課題組前期研究發(fā)現(xiàn)，由丹參和三七組成的丹七片在臨床上廣泛使用，療效確切，其主要通過激活FAT/CD36-CPT1通路改善心肌缺血導(dǎo)致的血脂代謝紊亂，降低血脂，治療心肌梗死引發(fā)的心力衰竭[34]。丹七片中單味藥丹參的提取物丹參酮ⅡA能夠增加大鼠心肌缺血模型中血漿脂聯(lián)素水平的表達(dá)，同時，對缺血心肌具有保護(hù)作用[35]。

4 小結(jié)與展望

血脂代謝異常是冠心病的主要危險因素之一。脂聯(lián)素作為目前發(fā)現(xiàn)的唯一保護(hù)性脂肪因子，已成為研究熱點。脂聯(lián)素通過介導(dǎo)的APPL1/LKB1和PLC/Ca2+/CaMKK兩條通路激活能量感受器AMPK，從而促進(jìn)游離脂肪酸的氧化，降低血液中血脂濃度，進(jìn)而調(diào)控脂質(zhì)代謝，改善冠心病癥狀。最近研究發(fā)現(xiàn)，來自心肌細(xì)胞內(nèi)的脂聯(lián)素具有生物活性，并發(fā)揮重要的生理功能，但對于在心肌細(xì)胞中的表達(dá)模式還有待進(jìn)一步研究。中藥復(fù)方對于脂聯(lián)素調(diào)控的AMPK通路已發(fā)現(xiàn)具有明顯的調(diào)控作用，但具體的作用靶點和起效分子還有待進(jìn)一步研究。本研究通過綜述脂聯(lián)素介導(dǎo)的AMPK通路對于冠心病脂質(zhì)代謝紊亂的調(diào)控，以期為臨床防治冠心病提供新的思路。