胡艷波，高峰，劉尚奇，張慧明，王敏杰

(內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)a.基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，b.藥學(xué)院，呼和浩特 010110)

動脈粥樣硬化(atherosclerosis，As)是冠心病、腦梗死、外周血管病的主要原因。其主要危險因素有高血脂、高血壓和大量吸煙以及糖尿病、肥胖、免疫損傷和遺傳因素等。隨著我國經(jīng)濟發(fā)展不斷加快和老齡化人口的增多，As所致各種心血管疾病的發(fā)病率也隨之上升，對我國人民的健康生活造成嚴(yán)重威脅。因此，亟須尋找防治As新的、有效的干預(yù)靶標(biāo)及藥物。目前，As被認為是血管內(nèi)炎癥性病變。而血管外環(huán)境一直被忽視。近年來，研究發(fā)現(xiàn)血管周圍脂肪組織(perivascular adipose tissue，PVAT)與As有密切聯(lián)系，其通過分泌一系列脂肪因子、細胞因子和氣態(tài)分子等發(fā)揮細胞間通信和控制血管功能的作用[1]，對As的發(fā)生發(fā)展產(chǎn)生一定作用。另一方面，PVAT中的棕色脂肪組織(brown adipose tissue，BAT)在As的防治中有一定積極作用，因此PVAT中的白色脂肪組織(white adipose tissue，WAT)向BAT轉(zhuǎn)化(即WAT米色化)成為研究熱點。但其影響因素較多，目前對其研究尚未成熟，還需深入研究?，F(xiàn)就PVAT與As的關(guān)系予以綜述，以為As的后續(xù)研究提供幫助。

1 PVAT的生理功能

PVAT即貼近血管外膜層的脂肪組織，主要由脂肪細胞、成纖維細胞、干細胞等構(gòu)成。除腦血管外，全身各處血管周圍均存在脂肪組織。它不僅具有結(jié)締組織的機械作用，可為大多數(shù)動脈結(jié)構(gòu)提供支撐作用，使其免受鄰近組織的傷害[2-3]，還是維持血管內(nèi)穩(wěn)態(tài)的重要內(nèi)分泌組織。人體中脂肪組織分布廣泛，與其他脂肪組織相比，PVAT具有明顯的表型特征。與皮下和腎周脂肪細胞相比，PVAT細胞的分化程度低，形狀不規(guī)則，體積更小[4]。在人體內(nèi)，PVAT由兩種類型的脂肪組織混合組成：BAT和WAT，其中BAT具有產(chǎn)熱功能，WAT是儲存多余能量的組織[5]。但在小鼠中，胸主動脈主要由BAT組成，髂內(nèi)動脈由WAT和BAT組成，而腹主動脈和腸系膜動脈主要由WAT組成[6]。大鼠的脂肪分布與小鼠相似，同樣BAT發(fā)揮產(chǎn)熱和能量消耗的作用，WAT具有存儲能量的作用[4]。

2 PVAT分泌因子與As的關(guān)系

PVAT分泌因子是PVAT分泌的一系列具有調(diào)節(jié)血管功能的因子，包括脂肪因子、細胞因子、氣態(tài)分子等。早在20世紀(jì)90年代就有PVAT具有抗收縮功能的報道。21世紀(jì)初，又有研究者發(fā)現(xiàn)了PVAT能釋放血管活性因子。近年來對PVAT的研究不斷深入，發(fā)現(xiàn)PVAT產(chǎn)生的各種因子在As的發(fā)生發(fā)展中均發(fā)揮一定作用[7]。目前，研究較多的因子包括脂聯(lián)素[8]、內(nèi)脂素[9]、瘦素[10]、一氧化氮[11]、硫化氫[12]、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄活化因子(signal transducer and activator of transcription，STAT)4[13]、腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor，TNF)-α[2]等，各個因子在As中的作用見圖1。

圖1 血管周圍脂肪組織分泌因子對動脈粥樣硬化斑塊的作用

2.1脂聯(lián)素 脂聯(lián)素是脂肪組織產(chǎn)生的主要脂肪因子，占血漿蛋白總量的0.01%[3]。其是一種有效的血管擴張劑，升高血漿脂聯(lián)素水平可以抑制As的發(fā)展。研究發(fā)現(xiàn)，脂聯(lián)素是通過抗炎、誘導(dǎo)巨噬細胞自噬、促進一氧化氮釋放發(fā)揮抗As作用[8]。

Okamoto等[14]通過給予載脂蛋白E(apolipoprotein E，ApoE)基因敲除(ApoE-/-)小鼠14 d脂聯(lián)素處理發(fā)現(xiàn)，與對照小鼠相比，ApoE-/-小鼠主動脈竇中的病變形成減少，脂滴更小，說明脂聯(lián)素能通過減輕炎癥抑制ApoE-/-小鼠As的發(fā)展。Li等[15]使用脂聯(lián)素處理巨噬細胞發(fā)現(xiàn)，其減少了蛋白激酶B的磷酸化，更重要的是抑制了叉頭框轉(zhuǎn)錄因子O3a(forkhead box O3a，F(xiàn)OXO3a)基因的激活，而FOXO3a基因是巨噬細胞自噬的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子，所以PVAT分泌的脂聯(lián)素可以通過蛋白激酶B/FOXO3a信號通路增加巨噬細胞的自噬，從而抑制高脂飲食喂養(yǎng)小鼠頸動脈周圍As病變的形成[16]。另有研究表明，脂聯(lián)素通過旁分泌機制刺激鄰近脂肪細胞釋放一氧化氮，抑制白細胞-內(nèi)皮細胞的相互作用，在As早期發(fā)揮作用[17]。

2.2內(nèi)脂素 內(nèi)脂素是一種脂肪因子，也被稱為前B細胞克隆增強因子。作為一種新的脂肪因子，它主要在內(nèi)臟脂肪中表達和分泌。在肥胖患者中，內(nèi)脂素在體循環(huán)和局部PVAT中表達增加[9]。大鼠胸主動脈PVAT中的內(nèi)脂素表達量高于皮下脂肪組織和內(nèi)臟脂肪組織，分別是其表達量的3.7倍和1.8倍[18]。此外，在PVAT培養(yǎng)基中檢測到內(nèi)脂素，表明PVAT也會產(chǎn)生內(nèi)脂素。有文獻報道，在血管平滑肌細胞中內(nèi)脂素通過誘導(dǎo)核因子κB的表達調(diào)節(jié)蛋白激酶，以持續(xù)激活促進炎癥反應(yīng)[19]。同時，內(nèi)脂素還會促進血管平滑肌細胞增殖，而血管平滑肌細胞的增殖和炎癥與As斑塊的發(fā)生、發(fā)展和破裂密切相關(guān)。但在定義內(nèi)脂素在As中的潛在作用時，應(yīng)考慮到它是一種多功能蛋白。巨噬細胞、血管平滑肌細胞和內(nèi)皮細胞的功能障礙或死亡被認為是As發(fā)生和發(fā)展的關(guān)鍵過程，而內(nèi)脂素能促進巨噬細胞、血管平滑肌細胞和內(nèi)皮細胞的存活，提示內(nèi)脂素在這些細胞中具有保護作用。因此，內(nèi)脂素在As中的作用還有待進一步研究驗證。

2.3瘦素 瘦素由肥胖基因編碼合成，是一種重要的能源穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)劑[10]，也是近年研究較多的脂肪因子。研究發(fā)現(xiàn)，瘦素可促進As的發(fā)展[20]。瘦素能刺激炎癥反應(yīng)、氧化應(yīng)激、血栓形成等，從而促進As發(fā)展、內(nèi)皮功能障礙和動脈僵硬等[21]。Singh等[10]研究發(fā)現(xiàn)，瘦素可上調(diào)小窩蛋白-1的表達，而小窩蛋白-1表達增加會損害瘦蛋白信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，從而使其在As的發(fā)生發(fā)展中起促進作用。另有實驗證明，PVAT衍生的瘦素通過蛋白激酶C途徑加重冠狀動脈內(nèi)皮功能障礙[22]。瘦素還可以通過促進單核細胞的募集，引起炎癥因子和致As細胞因子的分泌，促使募集的單核細胞(單核細胞進入血管壁后分化為巨噬細胞)吞噬氧化型低密度脂蛋白形成泡沫化巨噬細胞，進而引發(fā)As[23]。上述一系列研究表明，瘦素在As中發(fā)揮促進作用。

2.4一氧化氮 一氧化氮是一種內(nèi)皮源性舒張因子，對血管內(nèi)側(cè)壁功能和神經(jīng)遞質(zhì)釋放具有調(diào)節(jié)作用[11]。一氧化氮是目前所知的最強的血管舒張因子之一，體內(nèi)多種細胞均可產(chǎn)生一氧化氮。Virdis等[24]通過去除健康個體的PVAT發(fā)現(xiàn)，小動脈的一氧化氮生成減少，舒張血管能力減弱；深入研究發(fā)現(xiàn)，PVAT來源的一氧化氮可能通過刺激環(huán)鳥苷酸合成、擴散至鄰近平滑肌細胞來誘導(dǎo)血管舒張。另有研究表明，近年發(fā)現(xiàn)的脂肪細胞因子C1q/TNF相關(guān)蛋白9通過激活A(yù)MP活化的蛋白激酶(AMP-activated protein kinase，AMPK)促進一氧化氮合酶的磷酸化和一氧化氮的合成，保護內(nèi)皮細胞，誘導(dǎo)血管舒張[25]。

2.5STAT4 STAT是一種能與DNA結(jié)合的蛋白質(zhì)家族。而STAT4是STAT家族中一種在脂肪細胞和免疫細胞中表達的轉(zhuǎn)錄因子。在ApoE-/-小鼠中，敲除STAT4基因可減少主動脈周圍脂肪組織和內(nèi)臟脂肪組織中免疫細胞的浸潤，促使巨噬細胞向M1促炎亞型極化，增加飲食誘導(dǎo)的As形成的風(fēng)險[13]。許莉莉等[26]通過高脂飲食喂養(yǎng)ApoE基因與STAT4基因雙敲除小鼠發(fā)現(xiàn)，與ApoE-/-組相比，STAT4基因雙敲除組通過抑制磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B通路和上調(diào)?；o酶A-膽固醇?；D(zhuǎn)移酶表達，增加M1型巨噬細胞分化，促進泡沫細胞形成，促進小鼠As斑塊形成。

2.6TNF-α TNF-α是一種重要的脂肪因子，于1993年首次在嚙齒動物的脂肪組織中被發(fā)現(xiàn)，可在肥胖動物模型中被顯著誘導(dǎo)(基因和蛋白水平)[27]。TNF-α還可以誘導(dǎo)脂肪細胞中的其他炎癥因子分泌，使脂肪組織中炎癥因子分泌失衡，促進As的發(fā)展[28]。研究發(fā)現(xiàn)，在小鼠股動脈損傷模型中，血管內(nèi)皮損傷顯著上調(diào)PVAT內(nèi)的炎癥脂肪因子(單核細胞趨化蛋白1、TNF-α、白細胞介素-6和纖溶酶原激活物抑制物1)和下調(diào)抗炎癥脂肪因子的表達[5，23]。當(dāng)敲除小鼠的TNF-α基因后，PVAT中的炎癥脂肪因子表達和血管損傷后的內(nèi)膜增生減少[12]。可見，TNF-α促進了炎癥和As的發(fā)生發(fā)展。

2.7硫化氫 硫化氫是目前已檢測到的PVAT衍生的舒張因子，具有強大的抗氧化和抗炎作用[12]，其能通過靶向血管壁的內(nèi)皮細胞和血管平滑肌細胞誘導(dǎo)血管擴張，改善內(nèi)皮功能，發(fā)揮抗As作用[27]。大鼠主動脈PVAT通過表達胱類酶(硫化氫產(chǎn)生的關(guān)鍵酶)釋放硫化氫[28]，抑制血管平滑肌細胞增殖和體外誘導(dǎo)的血管平滑肌細胞凋亡。內(nèi)源性硫化氫還可以防止血管損傷后的As和新內(nèi)膜增生[19]。在肥胖動物中，PVAT衍生的一氧化氮、硫化氫和脂聯(lián)素減少，PVAT中脂肪細胞的肥大可促進內(nèi)皮功能障礙[17]。然而，PVAT衍生的硫化氫與As發(fā)展的具體關(guān)系尚不清楚，有待進一步研究。

2.8其他 除上述PVAT分泌的脂肪因子外，還有一些PVAT分泌相關(guān)因子，它們可能是PVAT衍生的生長因子或抑制劑，但目前對As影響不明確的因子的研究較少，包括單核細胞趨化蛋白1、白細胞介素家族、抵抗素和巨噬細胞遷移抑制因子。目前的研究表明，它們與As的發(fā)生發(fā)展均有一定關(guān)聯(lián)[19]，但其發(fā)揮作用的具體機制還有待進一步研究。

3 PVAT炎癥與As的關(guān)系

炎癥是As發(fā)病的關(guān)鍵因素。其中，白細胞募集和炎癥因子在As形成的早期階段起關(guān)鍵作用[29]。特別是PVAT衍生的趨化因子誘導(dǎo)單核巨噬細胞和T細胞募集會產(chǎn)生額外的趨化因子，以正反饋機制增強炎癥細胞的浸潤[12，30]。近年越來越多的研究表明，PVAT可作為冠狀動脈炎癥的傳感器促進As的發(fā)展[6,18,25]。在正常的動態(tài)平衡下，PVAT分泌的抗炎因子占主導(dǎo)地位，炎癥因子分泌相對較少。PVAT功能障礙時，血管保護性脂肪細胞因子的產(chǎn)生減少，旁分泌炎癥因子增加[31]，如在肥胖小鼠體內(nèi)，死亡的脂肪細胞釋放出細胞DNA并招募免疫細胞，從而可能在脂肪組織中觸發(fā)慢性炎癥[32]。

肥胖主要由能量攝入和消耗的失衡引起，是代謝紊亂的危險因素[33]。肥胖會導(dǎo)致PVAT發(fā)生慢性全身性炎癥反應(yīng)，減少抗炎脂肪因子產(chǎn)生，并加劇細胞功能障礙、血管氧化應(yīng)激和炎癥[34]，顯著改變PVAT中炎癥因子和趨化因子的分泌平衡，使其失去抗收縮作用，增加As的發(fā)生風(fēng)險[35]。肥胖患者的C反應(yīng)蛋白水平顯著升高，其可以通過激活PVAT的炎癥反應(yīng)誘發(fā)動脈內(nèi)皮功能障礙[36]。肥胖還會通過增加氧化應(yīng)激、脂肪組織內(nèi)缺氧等導(dǎo)致PVAT釋放脂肪因子功能失調(diào)，從而導(dǎo)致PVAT抗收縮作用減弱甚至喪失[14]。在健康的條件下，WAT通過儲存脂質(zhì)起到脂質(zhì)匯總的作用，防止脂質(zhì)在循環(huán)中積累。但在肥胖期間，WAT的擴張會導(dǎo)致炎癥、纖維化、缺氧、脂肪因子分泌失調(diào)等，致使WAT的功能失調(diào)，從而使脂肪因子分泌紊亂，促進As的形成[37-38]。同時，WAT還會導(dǎo)致基礎(chǔ)脂解率升高，從而增加脂肪酸的釋放，脂肪酸可以激活Toll樣受體(Toll-like receptor，TLR)2和TLR4，而TLR2和TLR4可以激活巨噬細胞中的核因子κB，增加脂肪組織炎癥，并導(dǎo)致組織和器官功能障礙[39]。因此，肥胖會引起PVAT中巨噬細胞浸潤，巨噬細胞浸潤是經(jīng)典的巨噬細胞向M1型極化的特征，而脂肪組織中的常駐巨噬細胞是交替活化的M1型巨噬細胞。巨噬細胞包括兩種基本功能表型，即經(jīng)典激活的M1型促炎巨噬細胞和交替激活的M2型抗炎巨噬細胞。其中，M2型巨噬細胞通過抑制炎癥和促進組織重塑來消除病變。M1型巨噬細胞則促進炎癥的發(fā)生發(fā)展[40]。這些均是肥胖與心血管疾病相關(guān)的重要機制，不利于As的控制與治療。

4 WAT米色化與As的關(guān)系

PVAT作為分泌器官，具有直接影響血管功能、結(jié)構(gòu)和收縮性的能力[41]。PVAT主要由WAT、米色脂肪組織和BAT 3種脂肪組織組成。其中，WAT是儲能脂肪，是成人脂肪組織的主要組成部分，主要位于皮下和內(nèi)臟器官周圍。WAT細胞是單房細胞，含有較大的脂滴和較少的線粒體[42]。米色脂肪組織，也稱灰褐色脂肪組織，主要散布在白色脂肪庫中。這些米色脂肪細胞在基礎(chǔ)狀態(tài)下類似于白色脂肪細胞[22]，但在寒冷暴露或藥物刺激下可以獲得類似BAT的表型，有產(chǎn)熱功能。BAT是多房細胞，脂滴較小，線粒體含量較高，其中解偶聯(lián)蛋白1(uncoupling protein 1，UCP1)含量較高[43]。UCP1是產(chǎn)熱過程中一個非常重要的調(diào)節(jié)因子，其促使葡萄糖和脂肪酸分解產(chǎn)生的能量不能轉(zhuǎn)化為ATP(為生物體直接供能的物質(zhì))，只能轉(zhuǎn)化為熱能[7]。同時，BAT還能介導(dǎo)三酰甘油的清除，被認為是三酰甘油代謝的關(guān)鍵分子。此外，BAT的激活還可以降低膽固醇水平，可能成為As的一個新的治療靶點[42]。為了證明BAT在As中的作用，有學(xué)者進行了小鼠BAT萎縮實驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，BAT嚴(yán)重萎縮能加速As的進程，其特征是脂質(zhì)儲備顯著增加，As的覆蓋率、病變范圍和復(fù)雜性、巨噬細胞浸潤以及炎性標(biāo)志物的表達均增加[44-45]。另有研究表明，BAT活化可通過肝組織增加血漿脂蛋白的代謝并加速清除其殘留物，從而減少高膽固醇血癥并防止As的發(fā)展[22]。

WAT米色化已成為As研究的熱點。多項實驗均表明，AMPK在此過程中起關(guān)鍵作用[6，39，46-47]。AMPK的激活和隨后棕色脂肪細胞標(biāo)記基因表達的增加表明，AMPK有誘導(dǎo)WAT米色化的作用。AMPK廣泛表達于各種代謝器官，在調(diào)節(jié)能量代謝中起關(guān)鍵作用，不僅有助于能量代謝穩(wěn)態(tài)，還能抑制炎癥反應(yīng)[39]。近年來，對于AMPK研究較多，學(xué)者發(fā)現(xiàn)AMPK在激活BAT和WAT米色化中均發(fā)揮關(guān)鍵作用[6]，并發(fā)現(xiàn)許多藥物均可以激活A(yù)MPK。如全反式視黃酸[6]、白藜蘆醇、二甲雙胍、A7669662、IMM-H007[46-47]通過激活A(yù)MPK抑制炎癥、誘導(dǎo)WAT米色化，進而減輕As。過氧化物酶體增殖物激活受體(peroxisome proliferator-activated receptor，PPAR)介導(dǎo)米色化脂肪細胞出現(xiàn)的潛在機制包括線粒體數(shù)量的增加和功能增強以及BAT特異性基因UCP1、肉堿棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶Ⅰ的上調(diào)[43]。PPARα是PPAR家族中的一員，在調(diào)節(jié)脂質(zhì)穩(wěn)態(tài)和氧化代謝中起關(guān)鍵作用。PPARα激活會導(dǎo)致UCP1等棕色脂肪標(biāo)志物的表達增加[48]。鐵硫域含蛋白1是一種線粒體外膜蛋白，可調(diào)節(jié)氧化能力和脂肪組織褐變。研究發(fā)現(xiàn)，與WAT相比，鐵硫域含蛋白1在米色的PVAT和BAT中高表達[49]。另有研究顯示，冷暴露可顯著增加PVAT和BAT中鐵硫域含蛋白1的表達，表明鐵硫域含蛋白1的表達與BAT細胞的產(chǎn)熱作用直接相關(guān)[50]。

綜上可知，米色脂肪及WAT米色化是現(xiàn)階段研究As的一個潛在靶標(biāo)。目前，AMPK、PPARα、鐵硫域含蛋白1等均是促進WAT米色化的潛在研究對象。

5 小 結(jié)

As的發(fā)病率、致殘率和致死率均較高，應(yīng)引起重視。尤其在現(xiàn)階段，我國人口老齡化加劇，而As在老年人中的發(fā)病率較高。因此，As的預(yù)防與治療成為一個亟待解決的問題。但目前As的發(fā)病機制尚不明確。隨著研究人員對As研究的不斷深入，多層面、多角度、多學(xué)科交叉使得研究的新切入點不斷涌現(xiàn)，PVAT為從血管外途徑治療As提供了潛在的干預(yù)靶點。PVAT通過分泌脂聯(lián)素、內(nèi)脂素、一氧化氮等細胞因子減輕炎癥、舒張血管減輕As。但在病理狀態(tài)下(如肥胖)PVAT的分泌功能失衡，致使促炎因子、收縮因子所占比例增加，不利于As的治療。另一方面，PVAT中的BAT在抗As中發(fā)揮積極作用，而米色脂肪在寒冷等刺激下可以發(fā)揮BAT的產(chǎn)熱功能。目前能促進米色脂肪出現(xiàn)的靶點包括AMPK、PPAR家族等。綜上所述，PVAT在As病理發(fā)生發(fā)展的過程中發(fā)揮一定的作用，為As的防治提供血管外的干預(yù)靶點，可能成為血管外防治As的一個潛在靶標(biāo)。