李珊珊，王如興

(南京醫(yī)科大學附屬無錫人民醫(yī)院心內(nèi)科, 江蘇 無錫 214023)

Sorbs蛋白家族，又名Vinexin蛋白家族，是一類新型的接頭蛋白家族，包括Sorbs1蛋白、Sorbs2蛋白和Sorbs3蛋白。它們的共同結(jié)構(gòu)包含1個保守區(qū)域SoHo(sorbin同源) 以及3個SH3區(qū)域(src同源)。該接頭蛋白家族參與調(diào)控細胞黏附、細胞骨架組成和生長因子信號轉(zhuǎn)導(dǎo)等一系列病理生理過程。目前在全球范圍內(nèi)，心血管疾病患病率及死亡率呈逐年上升趨勢，已經(jīng)成為重大公共衛(wèi)生問題。近年來研究發(fā)現(xiàn)Sorbs蛋白家族參與了眾多心血管疾病的調(diào)控，揭示了部分心血管疾病發(fā)生的機制，并且可能為治療心血管疾病提供新的靶點。本文主要綜述接頭蛋白Sorbs家族在心血管疾病中的作用研究進展。

1 Sorbs蛋白的結(jié)構(gòu)及分類

1.1 Sorbs蛋白的結(jié)構(gòu)

Sorbs蛋白家族是一組有相似結(jié)構(gòu)的蛋白，該蛋白家族分子結(jié)構(gòu)高度保守，由323～733個氨基酸殘基構(gòu)成，包含有4個主要結(jié)構(gòu)域，在氨基端都含有1個SoHo結(jié)構(gòu)域并且在羧基端有3個SH3結(jié)構(gòu)域。SoHo結(jié)構(gòu)與一種生物活性肽(Sorbin)高度同源，Sorbin是一種含153個氨基酸殘基的活性肽，具有促進豬膀胱中水和電解質(zhì)吸收的作用，該多肽在豬中的基因與Sorbs2蛋白的基因表現(xiàn)出非常高的同源性。SoHo結(jié)構(gòu)域的具體功能還不完全清楚，但有研究發(fā)現(xiàn)Sorbs1蛋白的SoHo可以與基質(zhì)蛋白Flotillin結(jié)合。研究發(fā)現(xiàn)在氨基端的3個SH3結(jié)構(gòu)域是許多蛋白的結(jié)合位點，通過與不同蛋白結(jié)合而發(fā)揮不同的作用，是該接頭蛋白家族發(fā)揮功能的主要結(jié)構(gòu)域[1-2]。

1.2 Sorbs蛋白的分類

Sorbs蛋白包括Sorbs1蛋白(又名CAP/ponsin蛋白)、Sorbs2蛋白(又名ArgBP2蛋白)和Sorbs3蛋白(又名Vinexin蛋白)。

Sorbs1蛋白由684個氨基酸殘基構(gòu)成，在氨基端有1個SoHo結(jié)構(gòu)域，在羧基端有3個SH3結(jié)構(gòu)域。該蛋白是第一個被發(fā)現(xiàn)有SH3結(jié)構(gòu)的蛋白，可與c-Cbl蛋白及afadin蛋白結(jié)合。該蛋白主要表達于心臟、骨骼肌、脂肪組織和巨噬細胞，但在不同組織和細胞中有不同的變異且表現(xiàn)出不同的作用。Sorbs1蛋白可與多種分子相互作用，調(diào)節(jié)細胞黏附、遷移、細胞骨架、膜轉(zhuǎn)運及細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)等，Sorbs1蛋白除定位于肌動蛋白細胞骨架、彈力纖維和細胞黏附結(jié)構(gòu)外，在細胞核中也可發(fā)現(xiàn)。此外，目前認為Sorbs1蛋白在胰島信號通路中是重要的接頭蛋白[1,3]。

Sorbs2蛋白由666個氨基酸殘基構(gòu)成，在氨基端有1個SoHo結(jié)構(gòu)域，在羧基端有3個SH3結(jié)構(gòu)域。該蛋白可與c-Abl和c-Arg蛋白結(jié)合。除有SH3和SoHo結(jié)構(gòu)域，與Sorbs1蛋白還有一個相同的結(jié)構(gòu)域，而Sorbs蛋白家族其他蛋白無該結(jié)構(gòu)。Sorbs2蛋白在各組織中均表達且在心臟組織中高表達。Northern印跡分析顯示，Sorbs2蛋白在心臟中的轉(zhuǎn)錄水平遠高于其他組織，而在骨骼肌中幾乎沒有表達。研究發(fā)現(xiàn)Sorbs2蛋白可定位于成纖維細胞的局灶性粘連及上皮細胞的緊密連接，此外，在心肌Z盤和間盤中也有Sorbs2蛋白存在[1,4]。

Sorbs3蛋白表達有Vinexin α和Vinexin β兩種亞型。α亞型由733個氨基酸殘基構(gòu)成，在氨基端有1個SoHo結(jié)構(gòu)域，在羧基端有3個SH3結(jié)構(gòu)域，β亞型蛋白由329個氨基酸殘基構(gòu)成，無SoHo結(jié)構(gòu)域，只有3個SH3結(jié)構(gòu)域，且第1及第2個SH3結(jié)構(gòu)域可與Vinculin蛋白結(jié)合。α亞型在骨骼肌中高表達，而在其他組織中表達較少，β亞型在各種組織中均表達，但在心臟中表達最高，提示β亞型蛋白可能在心血管系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用。β亞型蛋白可定位于細胞外基質(zhì)和細胞-細胞連接，參與肌動蛋白細胞骨架組織和細胞擴散，并且參與調(diào)控細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)[1,5]。

2 Sorbs蛋白在心血管疾病中的作用

Sorbs蛋白在細胞黏附、細胞骨架、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄中起著非常重要的作用，該家族蛋白在心臟中高表達。近年來研究表明，Sorbs蛋白基因突變與高血壓發(fā)病年齡及血壓高低相關(guān)，并且參與心肌肥厚、心肌梗死、動脈粥樣硬化和病毒性心肌炎等疾病的病理生理發(fā)生過程。

2.1 Sorbs蛋白與心肌肥厚

心肌肥厚是心臟對內(nèi)在刺激和外在刺激的反應(yīng)，主要表現(xiàn)在心肌重量增加及細胞外基質(zhì)增多，心肌肥厚最終會導(dǎo)致心力衰竭[6]。心肌肥厚的一個常見原因是壓力負荷過重，在壓力負荷下，心肌發(fā)生重構(gòu)，最終導(dǎo)致心肌肥厚和心肌纖維化，從而加重心功能障礙[7-9]。

心肌細胞和非心肌細胞，尤其是成纖維細胞在心肌重構(gòu)過程中發(fā)揮重要作用。當心臟在應(yīng)激狀態(tài)下，心肌細胞肥大，成纖維細胞增殖，分泌細胞外基質(zhì)蛋白以及促炎癥因子，心肌發(fā)生纖維化，同時成纖維細胞通過自分泌或旁分泌方式刺激心肌加重重構(gòu)[7, 10]。先前的研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)miR-21在心肌肥厚中起到重要作用[10]，miR-21-3p是成纖維細胞外泌體來源的旁分泌因子RNA分子，可以誘導(dǎo)心肌細胞肥大。Bang等[7]發(fā)現(xiàn)直接轉(zhuǎn)染miR-21-3p前體可以誘導(dǎo)心肌細胞增大，并且用膽固醇修飾的反義寡核苷酸封閉miR-21-3p，可導(dǎo)致心肌細胞減小，改善血管緊張素Ⅱ誘導(dǎo)的心肌肥厚。Sorbs2是miR-21-3p的靶基因，在轉(zhuǎn)染了miR-21-3p的心肌細胞中Sorbs2蛋白表達明顯下降，心肌細胞增大，用siRNA沉默心肌細胞Sorbs2，發(fā)現(xiàn)心肌細胞肥厚顯著增加，提示心肌肥厚與Sorbs2蛋白表達呈負相關(guān)。有研究報道，在膿毒癥小鼠模型中miR-21-3p可通過減少Sorbs2蛋白表達加重小鼠心功能障礙[11]。

Vinexin-β是Sorbs3蛋白β亞型，可以改善壓力負荷引起的心肌肥厚、心肌重塑及心臟擴張。Chen等[9]研究發(fā)現(xiàn)在擴張性心肌病患者的心肌和小鼠的肥厚心肌中，Sorbs3 β亞型的mRNA及蛋白表達均下降。在壓力負荷誘導(dǎo)的小鼠模型中，Sorbs3 β亞型基因敲除加重心肌重構(gòu)及纖維化，Sorbs3 β亞型轉(zhuǎn)基因小鼠的Sorbs3蛋白β亞型過表達則可逆轉(zhuǎn)心肌肥大、心肌纖維化及心室擴張。AKT是一種蛋白激酶，大量研究證明AKT在心肌肥厚的調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用，AKT信號通路的激活對心肌肥厚的產(chǎn)生有著十分重要的意義[12-13]。研究發(fā)現(xiàn)糖原合酶激酶3β(GSK3β)和叉頭蛋白轉(zhuǎn)錄因子O(FOXO)蛋白為AKT的下游蛋白，通過激活GSK3β和FOXO來激活A(yù)KT，從而導(dǎo)致心肌肥厚[13-15]。在主動脈縮窄的壓力負荷心肌小鼠模型中，心肌AKT磷酸化活化增加，Sorbs3蛋白β亞型過表達抑制AKT活化，從而導(dǎo)致GSK3β和FOXO蛋白磷酸化活化減少，心肌肥厚改善。Sorbs3蛋白β亞型表達減少，對AKT的抑制作用減少，AKT磷酸化活化增加，通過抑制下游GSK3β和FOXO磷酸化活化，心肌肥厚加重。在血管緊張素Ⅱ誘導(dǎo)肥厚心肌細胞中，Sorbs3 β亞型表達減少，心肌肥厚加重，加入AKT抑制劑，Sorbs3 β亞型表達減少導(dǎo)致的心肌肥厚得到改善。這些研究結(jié)果提示Sorbs3蛋白β亞型可通過調(diào)控AKT-GSK3β-FOXO信號通路保護壓力負荷作用下的心肌，從而減少心肌肥厚[9]。

2.2 Sorbs蛋白與心肌梗死

心肌梗死是導(dǎo)致患者心力衰竭及死亡的重要原因，心肌梗死后伴隨著心肌細胞壞死、炎性細胞浸潤、心臟重構(gòu)及心肌間質(zhì)纖維化，心肌細胞收縮力下降，繼而形成缺血性心肌病[16-17]。

心肌Z盤是心肌肌節(jié)間的一個特殊結(jié)構(gòu)，Z盤不僅是肌節(jié)骨架結(jié)構(gòu)，決定肌動蛋白空間位置，而且是心肌細胞的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中心，與其他蛋白及離子結(jié)合后，對心肌收縮和心功能的維持起重要調(diào)節(jié)作用[18]。研究發(fā)現(xiàn)Sorbs2蛋白在正常心肌中高表達，在培養(yǎng)的心肌細胞中，發(fā)現(xiàn)Sorbs2蛋白存在于Z盤和間盤中[4, 16, 19]。最近一項對心肌梗死患者死后早期心肌的分析表明，梗死后心肌Sorbs2蛋白表達明顯下降，免疫組化顯示在Z盤Sorbs2蛋白染色明顯比正常心肌降低，而血漿中Sorbs2蛋白增多[16]。這些結(jié)果表明，Sorbs2蛋白在急性致死性心肌梗死時從心肌細胞中釋放。Sorbs2蛋白常常是actinin蛋白和Abl蛋白等其他Z盤蛋白的結(jié)合位點[5]，心肌組織中Sorbs2水平下降可導(dǎo)致心肌收縮功能受損。心肌梗死時，隨著心肌細胞Sorbs2蛋白水平急劇下降，細胞骨架解散，心肌細胞信號通路中斷，從而導(dǎo)致作為合胞體器官的心室肌收縮功能下降，以上研究提示心肌梗死的發(fā)生可能與心肌中Sorbs2蛋白下降相關(guān)[16]。

Sorbs3蛋白β亞型表達增加可導(dǎo)致人和小鼠心肌缺血及心功能損傷。在心肌梗死后心力衰竭患者中，Sorbs3蛋白β亞型表達上調(diào)，但敲除Sorbs3 β亞型基因的小鼠心肌梗死面積縮小，心功能改善，死亡率降低，而轉(zhuǎn)基因小鼠過表達Sorbs3蛋白β亞型則加重心功能障礙，使死亡率增加[17]。心肌梗死后，心肌凋亡和炎癥是導(dǎo)致梗死面積增大和心臟重構(gòu)的重要病理機制，也是最終導(dǎo)致心力衰竭的主要原因[20-21]。許多研究已證實AKT信號通路在調(diào)控凋亡相關(guān)蛋白表達及促進心肌細胞存活方面起重要作用[12, 22-23]。凋亡的調(diào)控主要依賴于促凋亡蛋白及抗凋亡蛋白之間的平衡，AKT可以直接調(diào)控促凋亡蛋白及抗凋亡相關(guān)蛋白的表達，AKT可以促進心肌細胞抗凋亡蛋白表達，進而減少凋亡，F(xiàn)OXO3a可以誘導(dǎo)抗凋亡蛋白表達，AKT可以磷酸化FOXO3進而減少凋亡，增加心肌細胞存活，AKT誘導(dǎo)的GSK3β活化可以減少心肌凋亡，增加心肌存活[12, 24]。Sorbs3蛋白β亞型可以通過抑制AKT及其下游GSK3β和FOXO信號通路導(dǎo)致心肌細胞凋亡增加。NF-κB相關(guān)信號通路是促進炎癥因子產(chǎn)生的重要信號通路[25]，Sorbs3蛋白β亞型可以激活NF-κB，從而激活炎癥因子，這可能是Sorbs3蛋白β亞型致心肌梗死后炎癥激活的機制之一[17]。

Sorbs3蛋白β亞型可以抑制AKT信號通路，減輕心肌肥厚和壓力負荷所致的小鼠心功能障礙[9]，但在心肌梗死后Sorbs3蛋白β亞型表達則促進凋亡、加重心功能損傷；可能是由于壓力負荷所致的心力衰竭機制主要是心肌肥厚和心肌纖維化，但心肌梗死后心力衰竭的機制主要是凋亡及炎癥反應(yīng)，而AKT在凋亡及心肌肥厚中作用相反。

2.3 Sorbs蛋白與動脈粥樣硬化

動脈粥樣硬化是冠狀動脈粥樣硬化心臟病的病因，單核細胞及巨噬細胞的激活、增殖、炎癥反應(yīng)及脂質(zhì)積累是粥樣硬化形成的重要因素[26]。早在2005年Donners等[27]對動脈粥樣硬化蛋白組學分析發(fā)現(xiàn)，Sorbs3蛋白在動脈粥樣硬化患者頸動脈粥樣硬化斑塊中高表達，且主要位于內(nèi)皮細胞、平滑肌細胞及黏附細胞。Guan等[26]同樣發(fā)現(xiàn)在冠狀動脈粥樣硬化患者冠狀動脈斑塊和載脂蛋白E缺乏小鼠主動脈斑塊中Sorbs3蛋白β亞型表達增高，以巨噬細胞最為明顯。在載脂蛋白E基因敲除的小鼠中發(fā)現(xiàn)，敲除Sorbs3 β亞型基因，Sorbs3蛋白β亞型表達減少可抑制單核/巨噬細胞的活化、增殖及炎癥反應(yīng)，從而減少動脈粥樣硬化的形成并增加斑塊的穩(wěn)定性。而AKT可以促進巨噬細胞/單核細胞活化及增殖，參與動脈粥樣硬化形成，并且激活NF-κB信號通路[28-29]，NF-κB促進炎癥反應(yīng)發(fā)生，參與動脈粥樣硬化斑塊形成，并增加斑塊不穩(wěn)定性[25-26]。Sorbs3蛋白β亞型表達減少導(dǎo)致AKT磷酸化減少，AKT磷酸化的減少通過減少NF-κB信號通路的激活從而減少動脈粥樣硬化的形成[26]。Sorbs3蛋白β亞型對AKT信號通路的影響在不同細胞和不同調(diào)控機制下可能不同。Sorbs3蛋白β亞型抑制AKT信號通路可逆轉(zhuǎn)心肌肥厚，也可促進細胞凋亡、加重心功能損傷及動脈粥樣硬化的發(fā)展。

2.4 Sorbs蛋白與病毒性心肌炎

柯薩奇病毒是一種嗜心單鏈RNA陽性病毒，是病毒性心肌炎發(fā)生的重要致病病毒[30]。近年來研究發(fā)現(xiàn)Sorbs1蛋白可以通過促進Ⅰ型干擾素的產(chǎn)生及減少細胞毒性反應(yīng)從而降低柯薩奇病毒感染引起的病毒性心肌炎[3]。在正常人體內(nèi)，病毒入侵后，免疫系統(tǒng)激活，可以通過不同的抗病毒反應(yīng)抑制病毒的增殖。Ⅰ型干擾素由免疫細胞產(chǎn)生，在體內(nèi)發(fā)揮重要的抗病毒作用，Ⅰ型干擾素可以通過阻斷感染細胞的細胞周期、阻止病毒進入核內(nèi)以及誘導(dǎo)感染細胞的凋亡等機制抑制病毒的增殖[31]。穿孔素和顆粒酶介導(dǎo)細胞毒性反應(yīng)，誘導(dǎo)病毒感染的細胞凋亡，是清除病毒的一個十分重要的環(huán)節(jié)，但同時也可引起心肌細胞凋亡及損傷，從而加重心肌炎癥反應(yīng)?？滤_奇病毒感染心肌可以通過穿孔素和顆粒酶引起心肌細胞損傷，并且使病毒性心肌炎加重，增加患者的死亡率[32-33]。研究發(fā)現(xiàn)，在柯薩奇病毒感染的小鼠中，與Sorbs1基因敲除的小鼠相比，Sorbs1蛋白正常表達小鼠Ⅰ型干擾素的表達增加，加強了Ⅰ型干擾素依賴的抗病毒反應(yīng)，抑制了穿孔素和顆粒酶介導(dǎo)的小鼠心肌損傷及死亡[3]。黑色素瘤分化相關(guān)基因5(MDA5)是一種胞質(zhì)解旋酶，特異性識別陽性雙鏈RNA病毒[34]，是入侵病毒的首選靶點之一。MDA5可以增加Ⅰ型干擾素抗病毒作用，抑制柯薩奇病毒的復(fù)制，而RNA病毒可以通過分裂和降解MDA5逃避細胞抗病毒反應(yīng)，從而增加心肌炎的發(fā)生[30, 35-36]。研究發(fā)現(xiàn)Sorbs1蛋白可以抑制柯薩奇病毒導(dǎo)致的MDA5的降解，并且在柯薩奇病毒感染后Sorbs1蛋白與MDA5相結(jié)合，穩(wěn)定MDA5從而加強抗病毒反應(yīng)[3]。

2.5 Sorbs基因與高血壓

高血壓是與遺傳因素和環(huán)境因素有關(guān)的一類心血管疾病，是許多心血管疾病的獨立危險因素[37-39]。Sorbs1基因多態(tài)性可能與高血壓發(fā)生以及血壓升高的程度有關(guān)。Yamada等[40]對日本社區(qū)居民高血壓患者基因多態(tài)性進行檢測，發(fā)現(xiàn)Sorbs1基因多態(tài)性與日本女性高血壓患病率和舒張壓高低有關(guān)，其中G等位基因是高血壓發(fā)生的危險因素。并且該基因等位點與腔隙性腦梗死易感基因相同[41]。Chang等[42]用Cox回歸分析Sorbs1基因與高血壓發(fā)病年齡的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)有G等位基因的個體收縮壓和舒張壓較低，且高血壓發(fā)病較晚，該研究結(jié)果與既往研究報道不同的是存在研究對象的種族差異和年齡分組不同。除此之外，研究還發(fā)現(xiàn)C等位基因的個體收縮壓及舒張壓較低，且高血壓患病率及發(fā)病年齡均較低。目前Sorbs1基因變異參與高血壓的發(fā)病機制仍需在不同種族人群中進一步研究證實。

2.6 其他

Sorbs3 β亞型在心臟中特異性高表達，盡管在病理狀態(tài)下Sorbs3蛋白β亞型表達有所改變，并且參與不同心血管疾病的發(fā)展，但在正常心臟中，Sorbs3 β亞型基因敲除或者上調(diào)并沒有導(dǎo)致心肌肥厚或心功能下降[7,43-44]。而對心力衰竭患者左心房基因進行檢測發(fā)現(xiàn)，二尖瓣反流患者的Sorbs1基因表達明顯上調(diào)[45]。這些研究結(jié)果提示，Sorbs蛋白在心臟中的表達及其作用有待進一步研究。

3 結(jié)語

隨著對Sorbs蛋白研究進一步深入，發(fā)現(xiàn)Sorbs蛋白對炎癥反應(yīng)、細胞凋亡及信號通路等均具有重要調(diào)控作用，從而參與許多心血管疾病的發(fā)生發(fā)展，但不同Sorbs蛋白參與心血管疾病發(fā)生發(fā)展的機制不同。因此，研究Sorbs蛋白調(diào)控心血管疾病的發(fā)生機制及其作用，對揭示Sorbs蛋白與心血管疾病發(fā)生發(fā)展的關(guān)系，尋找有效干預(yù)措施預(yù)防心血管疾病的發(fā)生和進展具有重大臨床意義。