魏佳明 王子焱 劉 婷 王建國 郭志華

1.湖南中醫(yī)藥大學第一中醫(yī)臨床學院，湖南長沙 410208；2.湖南中醫(yī)藥大學中醫(yī)學院，湖南長沙 410208

動脈粥樣硬化（atherosclerosis，AS）是一種累及全身大、中動脈的多因素、多環(huán)節(jié)失調(diào)性病變，以粥樣斑塊形成為特征，是各種心血管疾病的重要病理基礎[1]。流行病學調(diào)查顯示，全球每年因AS 相關疾病造成死亡人數(shù)達2 000 萬[2]。而目前對于AS 所采取的治療措施存在毒副作用多、耐藥及手術術后并發(fā)癥等諸多弊端。因此，尋找新的有效干預AS 的靶點和機制，已成為時下研究的熱點。近年來的研究證據(jù)顯示，通過調(diào)節(jié)煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶（nicotinamide adenine dinucleotide phosphate oxidase，NADPH）/活性氧（reaction oxygen species，ROS）/核轉錄因子-kappa B（nuclear factor-kappa B，NF-κB）信號通路可有效改善AS，抑制該通路可提高氧化低密度脂蛋白誘導（oxidized low density lipoprotein，ox-LDL）的血管平滑肌細胞和巨噬細胞氧化應激損傷模型抗氧化能力[3-4]，改善AS 大鼠及AS 兔的病變[5-6]。最近一項研究顯示，一種新發(fā)現(xiàn)的脂肪因子Omentin-1 同樣通過調(diào)節(jié)NOX/ROS 及NF-κB 信號通路發(fā)揮抗AS 作用[7]。但其機制尚待進一步明確。因此，本文就近年來NOX/ROS-NF-κB 信號通路與AS 的相關文獻進行系統(tǒng)梳理，以期為后續(xù)研究提供參考依據(jù)。

1 NOX/ROS-NF-κB 通路概述

1.1 NOX/ROS 概述

NOX 作為一類廣泛表達于各種動物血管內(nèi)皮細胞、平滑肌細胞等細胞膜的復合酶，可被細胞因子、生長因子、高血糖等多種因素激活。已發(fā)現(xiàn)人體存在7 種NOX 亞型，其中NOX1、2、4、5 位于脈管。NOX 是ROS生成的重要催化酶體，也是細胞內(nèi)ROS 的主要來源。研究發(fā)現(xiàn)，NOX 的主要功能即是產(chǎn)生ROS，生成的ROS 可調(diào)節(jié)包括細胞增殖和分化、凋亡、遷移、免疫應答及氧化應激等多個病理生理過程[8]。在生理條件下，NOX 處于較低水平，其催化產(chǎn)生低濃度的ROS，此時ROS 是調(diào)節(jié)血管功能和結構的關鍵信號分子，除控制細胞增殖和血管生成外，還參與有益的缺血和缺氧適應過程。然而，當暴露在轉化生長因子、高血糖、高脂血癥等條件下時，NOX 顯著增加ROS 的生成，過量的ROS 會致使氧化和抗氧化系統(tǒng)平衡失調(diào)，最終誘發(fā)氧化應激反應的發(fā)生，并可以作為抗微生物效應分子和信號分子，促使NF-κB 通路激活，進而發(fā)揮作用[9]。

1.2 NF-κB 概述

NF-κB 轉錄因子蛋白家族廣泛存在于細胞內(nèi)，包括Rel（cRel）、p65（RelA，NF-κB3）、RelB 和p50（NFκB1）、p52（NF-κB2）等5 種亞單位。上述5 種蛋白組合成同源二聚體或異源二聚體發(fā)揮功能。其活性主要受到抑制因子κB（inhibitor of κB，IκB）影響，IκB 是由IKKα 和IKKβ 及NF-κB 的基本調(diào)制劑（NEMO）組成的一個復合體。NF-κB 通路可通過經(jīng)典與替代兩種途徑被激活。經(jīng)典途徑即IκBα 與胞漿NF-κB 二聚體聚合物在激活指令作用下形成IκBα 激酶復合體（NEMO）[10]，隨之NEMO 磷酸化IκB 蛋白后降解，繼而NF-κB 二聚體進入胞核發(fā)揮作用[11]。在替代途徑中，激活信號促使活化的NF-κB 誘導激酶磷酸化IKKα 復合物，觸發(fā)p100 的C 端IκB 樣結構選擇性降解，促進p52 的生成及p52/RelB 異源二聚體的加工和釋放，引發(fā)核轉位誘導靶基因的表達[12-13]。NF-κB 信號通路經(jīng)上述途徑激活后，活化的NF-κB 進入細胞核，作用于相應基因的啟動子，作為調(diào)節(jié)炎癥反應、氧化應激等的主要核轉錄因子。近年來研究發(fā)現(xiàn)，NF-κB還可通過調(diào)節(jié)自噬干預AS[14]。

2 NOX/ROS-NF-κB 通路對AS 的調(diào)節(jié)

2.1 NOX/ROS 對AS 的調(diào)節(jié)

研究發(fā)現(xiàn)，NOX/ROS 在AS 的發(fā)病機制中起著重要作用[15]，涉及脂質(zhì)沉積[16]、炎癥反應[17-19]、氧化應激[20-21]、細胞凋亡、自噬、內(nèi)皮功能障礙[22]、血管重構等多個方面[23]。有研究顯示，NOX1 具有改善ApoE（-/-）小鼠AS 血脂及主動脈竇處的內(nèi)膜厚度作用[24]。也有研究顯示，提高NOX1 可促進糖尿病ApoE（-/-）小鼠模型炎癥反應和氧化應激，加重AS[25]。在人類AS 過程中，F(xiàn)-肌動蛋白結合蛋白Drebrin 同樣依賴NOX1 減少平滑肌細胞向巨噬細胞樣泡沫細胞的轉化限制AS[26]。另有研究發(fā)現(xiàn)，缺失NOX1 或NOX2 基因會造成超氧化物產(chǎn)生減少及NO 生物利用度提高[27]。內(nèi)皮趨化因子在AS 的發(fā)展中起著重要作用，其中C-C 基序配體8（chemokine C-C motif ligand 8，CCL8）在晚期人頸動脈斑塊的內(nèi)皮細胞中高度表達，其機制與NOX2/ROS誘導的內(nèi)皮通透性增加密切相關[28]，降低內(nèi)皮NOX2/ROS 表達，可預防AS 過程中的內(nèi)皮功能障礙[29]。敲除NOX4 基因會造成糖尿病ApoE（-/-）小鼠模型主動脈弓斑塊面積增大[25]。有研究發(fā)現(xiàn)，血管緊張素Ⅱ干預的小鼠平滑肌細胞中NOX4 表達升高[30]，NOX4 具有誘導血管平滑肌細胞出現(xiàn)促炎癥表型及調(diào)控平滑肌細胞遷移作用[31-32]。還有研究發(fā)現(xiàn)，NOX4 還可能通過抑制可溶性環(huán)氧化物水解酶（soluble epoxide hydrolase，sEH）這一促炎癥因子起到對AS 的保護作用[33]。在人類血管中存在的NOX 亞型中，NOX5 是生成ROS 的主要氧化酶[34]，而ROS 的產(chǎn)生是持續(xù)氧化應激的基礎，其可從多個方面參與AS 過程，包括刺激炎癥、內(nèi)皮細胞功能障礙、單核細胞/巨噬細胞募集和激活、誘導平滑肌細胞遷移和增殖等[35]。

2.2 NF-κB 對AS 的調(diào)節(jié)

NF-κB 存在于AS 部位和斑塊中，正常血管中很少檢測到NF-κB 表達[36]。其被認為是一種AS 促進因子，參與AS 的多個病理過程。首先，NF-κB 是內(nèi)皮細胞活化和凋亡的主要調(diào)節(jié)因子。當NO 含量降低時，NF-κB 系統(tǒng)調(diào)節(jié)功能失常，造成內(nèi)皮損傷和凋亡。此外，LDL 導致的炎癥反應也會成為NF-κB 的激活因素。其次，泡沫細胞的形成以及在血管內(nèi)皮下間隙聚集是AS 病變過程中的重要一環(huán)，NF-κB 在泡沫細胞的形成過程中發(fā)揮重要作用。巨噬細胞集落刺激因子（macrophage colony stimulating factor，M-CSF）是單核細胞向巨噬細胞和泡沫細胞分化的關鍵因子，NF-κB可通過調(diào)控促炎性細胞因子如白細胞介素-1β、腫瘤壞死因子等的表達，調(diào)節(jié)M-CSF。AS 中的巨噬細胞包括具有促炎作用的M1 和具有抗炎作用的M2 兩種亞型[37]。正常情況下二者處于平衡狀態(tài)，當血脂異常等因素致使平衡被打破時，會造成NF-κB 活性提高，進而加速泡沫細胞和AS[38]。另外，NF-κB 還在平滑肌細胞遷移和增殖中發(fā)揮作用。當NF-κB 活性升高時，平滑肌細胞的增殖會受到抑制，凋亡速度加快[39]。平滑肌細胞可通過表型轉化形式轉化為巨噬細胞樣細胞、泡沫細胞等多種類型，進而影響斑塊穩(wěn)定性[40]。而NF-κB 介導的平滑肌細胞的炎癥表型轉換在AS 和新生內(nèi)膜形成中起著核心作用[41]。還有研究發(fā)現(xiàn)，通過抑制NF-κB 對炎癥、細胞凋亡和自噬均起到調(diào)節(jié)作用，進而改善AS[42]。激活NF-κB 可在一定范圍內(nèi)誘導自噬，而過度自噬又會抑制NF-κB 活性[43]。有研究顯示，沉默AT-序列結合蛋白1 基因能夠抑制NF-κB激活，進而減輕冠心病小鼠主動脈內(nèi)皮細胞炎癥損傷[44]。牙齦卟啉單胞菌感染會通過氧化應激和炎癥反應加速ApoE（-/-）小鼠AS 進程，而調(diào)控NF-κB 信號通路可能是其重要機制[45]。人參皂甙化合物K 可通過抑制NF-κB 預防ox-LDL 誘導的人臍靜脈內(nèi)皮細胞炎癥和凋亡[46]。左西孟旦可通過阻止NF-κB 的激活，進而調(diào)控巨噬細胞極化狀態(tài)，達到抗AS 的作用[47]。淫羊藿苷是淫羊藿的一種主要化學成分，其可通過調(diào)控NF-κB 信號通路進而抑制ox-LDL 誘導的RAW264.7 炎癥反應抗AS[48]。近年來，短鏈脂肪酸抗AS 的作用越發(fā)受到關注，研究證明其機制也是通過抑制NF-κB 反式激活實現(xiàn)的[49]。

3 總結與展望

長期以來，由于AS 發(fā)病機制的復雜性，導致臨床上針對AS 的治療效果尚不甚滿意。綜合以上研究顯示，通過干預NOX/ROS-NF-κB 通路改善AS 的研究可能為AS 的治療提供新的研究思路，值得進一步探索。目前仍有類似NOX1、NOX4 等如何發(fā)揮對AS調(diào)節(jié)作用的雙向性，以及該通路誘導的氧化應激和自噬之間存在的交聯(lián)作用等一系列問題亟待進一步研究闡明。