楊 夢，李艷雯，2，高文欣，周 璇，廖梓妤，胡奕鳴，李加林2，，吳素珍，2

（1. 贛南醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院；2. 贛南醫(yī)學(xué)院心腦血管疾病防治教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；3. 贛南醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院，江西 贛州 341000）

糖尿病是引起心血管疾病的原因之一，其在全球的發(fā)病率逐年上升，并因此導(dǎo)致一系列并發(fā)癥，常會造成患者組織器官的不可逆損傷。糖尿病是常見的代謝性疾病，是由于胰島β 細(xì)胞受損導(dǎo)致胰島素分泌障礙，從而在高血糖狀態(tài)下造成機(jī)體代謝功能紊亂，導(dǎo)致一系列并發(fā)癥的發(fā)生發(fā)展［1-2］。由于機(jī)體長期受到高血糖影響，患者各器官組織受到的損傷在不斷加重，從微血管和神經(jīng)損傷逐漸發(fā)展至大血管損傷和主要器官受損，常見的糖尿病并發(fā)癥有糖尿病視網(wǎng)膜病、糖尿病認(rèn)知障礙、糖尿病心肌病、糖尿病腎病以及糖尿病足等［3-4］。對于糖尿病的治療并無特異性藥物，良好的生活方式協(xié)同藥物治療及對各類并發(fā)癥特異性針對治療仍是當(dāng)前研究的重要方向。

表觀遺傳指的是在基因的核苷酸序列不發(fā)生改變的情況下，基因表達(dá)發(fā)生可遺傳變化。表觀遺傳的現(xiàn)象很多，已知的有DNA甲基化（DNA methylation）、基因組印記（Genomic imprinting）、母體效應(yīng)（Maternal effects）、基因沉默（Gene silencing）、核仁顯性、休眠轉(zhuǎn)座子激活和RNA 編輯（RNA editing）等，在這些表觀遺傳現(xiàn)象中，尤其是DNA 甲基化和組蛋白修飾，在多種疾病中發(fā)揮著重要作用［2-3］。

溴結(jié)構(gòu)域和超末端外（Bromodomain and extra terminal proteins，BET）蛋白家族是表觀遺傳讀取器，可通過溴結(jié)構(gòu)域與組蛋白和主轉(zhuǎn)錄因子上的乙?；嚢彼釟埢Y(jié)合，調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄，調(diào)控疾病的進(jìn)程［4］。據(jù)研究報(bào)道，溴結(jié)構(gòu)蛋白家族中的溴結(jié)構(gòu)域蛋白4（Bromodomain-containing protein 4,BRD4）參與了糖尿病及其各類并發(fā)癥的進(jìn)程［5-8］。因此進(jìn)一步探索BRD4 的具體作用機(jī)制，可為未來治療糖尿病提供較好的治療策略。

1 溴結(jié)構(gòu)域蛋白與糖尿病

BRD4 是BET 蛋白家族成員之一，是BET 蛋白家族中被研究最多的成員［9］。BET 是一類含有溴結(jié)構(gòu)域（Bromodomain，BD）的蛋白，在人類中有61 個，是組蛋白和其他蛋白上乙?；嚢彼釟埢摹伴喿x器”。BET 家 族 由4 個 成 員 組 成：BRD2、BRD3、BRD4 及BRDT。BRD2、BRD3、BRD4 普遍表達(dá)，而BRDT 僅表達(dá)于男性生殖細(xì)胞。BET 蛋白含兩個保守的N 端溴代結(jié)構(gòu)域（BD1 和BD2）、一個端外結(jié)構(gòu)域（Extraterminal domain，ET）和一個羧基末端結(jié)構(gòu)域（C-terminal domain，CTD）（圖1）。BDs是蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)發(fā)生相互作用的氨基酸疏水區(qū)域，可以作為表觀遺傳的“閱讀器”；ET結(jié)構(gòu)域負(fù)責(zé)招募不同的蛋白質(zhì)，這些蛋白質(zhì)是轉(zhuǎn)錄復(fù)合物的組成部分；SEED 結(jié)構(gòu)域是保守的區(qū)域，富含絲氨酸-谷氨酸-天冬氨酸；CTD 僅由BET 蛋白家族中的兩個成員（BRD4 和BRDT）擁有，這是招募正向轉(zhuǎn)錄延伸因子（Positive transcriptional elongation factor b，P-TEFb）所 必 需的［4］。BET 蛋白可與位于“超級增強(qiáng)子”或基因啟動子區(qū)域的組蛋白的乙?；嚢彼峤Y(jié)合，結(jié)合后BET蛋白通過CTD 結(jié)構(gòu)域募集轉(zhuǎn)錄復(fù)合物調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄。BET 蛋白作為基因轉(zhuǎn)錄的表觀調(diào)控因子，在細(xì)胞生長、分化及炎癥中具有重要的調(diào)控作用。同時，這些蛋白位于細(xì)胞核，調(diào)節(jié)許多細(xì)胞活動，包括基因轉(zhuǎn)錄、DNA 復(fù)制、細(xì)胞周期進(jìn)程等［3-4］。有多項(xiàng)研究表明，BET蛋白家族參與了多種疾病的進(jìn)程，如纖維化、白血病、癌癥及炎癥等［10-12］。

圖1 溴結(jié)構(gòu)域蛋白4（BRD4）分子結(jié)構(gòu)模式圖

根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，BET 蛋白在糖尿病中有重要作用，其可通過參與糖尿病的血管生成調(diào)控疾病的發(fā)展［13］。在1 型糖尿病（Type1diabetes，T1D）中，胰島細(xì)胞中的衰老相關(guān)分泌表型（Senescence-associatedsecretory phenotype，SASP）受BET 蛋白的轉(zhuǎn)錄調(diào)控，BRD4 在SASP 活性調(diào)控區(qū)域結(jié)合，促進(jìn)SASP 因子的轉(zhuǎn)錄激活和分泌，進(jìn)而加快疾病進(jìn)程［14］。在2 型糖尿?。═ype 2 diabetes，T2D）中，BET蛋白通過調(diào)控炎癥因子的表達(dá)促進(jìn)疾病的發(fā)生發(fā)展［15］。因此，設(shè)計(jì)和合成靶向BRD4 的藥物，在糖尿病的治療中有重要意義。

2 BRD4在糖尿病并發(fā)癥中的作用

2.1 BRD4 與糖尿病心肌病 糖尿病心肌病是糖尿病的并發(fā)癥之一，是體內(nèi)糖脂代謝失調(diào)的結(jié)果。體內(nèi)代謝機(jī)制的紊亂導(dǎo)致氧化應(yīng)激增加和多種炎癥途徑的激活，這些炎癥途徑介導(dǎo)細(xì)胞和細(xì)胞外損傷、病理性心臟重塑以及舒張和收縮功能障礙［16］。在糖尿病患者中，心血管疾病是導(dǎo)致患者死亡的主要原因。糖尿病心肌病發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，涉及心肌細(xì)胞代謝紊亂、鈣穩(wěn)態(tài)失調(diào)、胰島素抵抗、氧化應(yīng)激、心肌細(xì)胞自噬與凋亡、心肌纖維化及心室重塑等，各個因素相互作用促進(jìn)疾病的進(jìn)程［17］。因此，需要明確各個機(jī)制具體的靶點(diǎn)以指導(dǎo)臨床。有數(shù)據(jù)表明，組蛋白去乙酰化酶影響心肌細(xì)胞的病理生理過程，包括心肌細(xì)胞肥大、纖維化、炎癥和上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化，在組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶的調(diào)控下，BET蛋白識別乙?；慕M蛋白，進(jìn)而調(diào)控細(xì)胞增殖、凋亡和炎癥的基因表達(dá)［18］。文獻(xiàn)報(bào)道，BRD4 的高表達(dá)參與了心肌病理性肥厚過程［19］。

有研究報(bào)道，BRD4 在糖尿病心肌病的發(fā)展過程中有重大意義［5］。當(dāng)用高糖（High glucose，HG）刺激H9C2 細(xì)胞48 h 后，BRD4 蛋白表達(dá)水平增加。同時，心肌肥大標(biāo)志物、心鈉素、細(xì)胞骨架蛋白α-肌動蛋白和纖維化相關(guān)基因上調(diào)，包括轉(zhuǎn)化生長因子-β（Transforming grouth factor-β，TGF-β）、SMAD 家族成員3、結(jié)締組織生長因子和Ⅰ型膠原蛋白等。這項(xiàng)研究也揭示了HG 刺激下AKT 通路會被顯著激活。然而，服用特定的BRD4 抑制劑JQ1，AKT 通路激活被抑制，心肌肥大標(biāo)志物及纖維化蛋白的表達(dá)也相應(yīng)減弱［5］。在鏈脲佐菌素（Streptozotocin，STZ）誘導(dǎo)的糖尿病心肌病小鼠模型中，使用BRD4 抑制劑JQ1，心臟纖維化被抑制，且心臟功能也得到了改善［20］。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)高糖刺激的心肌成纖維細(xì)胞BRD4 表達(dá)上調(diào)。同時，高糖狀態(tài)下，Caveolin-1蛋白表達(dá)被抑制，Caveolin-1是小窩蛋白的主要結(jié)構(gòu)蛋白，是TGF-β1信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的負(fù)調(diào)控因子。使用JQ1后，恢復(fù)了Caveolin-1 的表達(dá)，抑制了TGF-β1/Smad3 信號通路，Caveolin-1直接將小窩蛋白支架結(jié)構(gòu)域組分與TGF-β Ⅰ型受體（Transforming growth factor-β Ⅰreceptor，TβRⅠ）結(jié)合，通過TGF-β 受體降低Smads的下游信號傳導(dǎo)，進(jìn)而減輕心臟的纖維化，進(jìn)一步表明BRD4 參與了糖尿病心肌病的發(fā)生過程［20］。最新實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，糖尿病小鼠心臟中BRD4 上調(diào)抑制了PINK1/Parkin 介導(dǎo)的線粒體自噬，導(dǎo)致受損線粒體積聚，并隨后損害心臟結(jié)構(gòu)和功能［7］。這些效應(yīng)依賴于BRD4 驅(qū)動的轉(zhuǎn)錄重組和PINK1 的抑制。小分子溴結(jié)構(gòu)域抑制劑JQ1 抑制BRD4 溴結(jié)構(gòu)域后，可改善線粒體功能，修復(fù)糖尿病心臟的心臟結(jié)構(gòu)和功能［7］。這些研究均表明，BRD4參與了糖尿病心肌病進(jìn)程，抑制BRD4 是治療糖尿病心肌病的有效策略。

2.2 BRD4 與糖尿病認(rèn)知功能障礙 認(rèn)知功能是指大腦對外界信息加工并反饋，包括記憶力、視空間定向、計(jì)算能力、執(zhí)行能力、語言理解和表達(dá)及應(yīng)用等方面［21］。糖尿病認(rèn)知功能障礙（Diabetes cognitive impairment，DCI）是以認(rèn)知缺陷為主要特征的糖尿病慢性并發(fā)癥，是糖尿病的慢性并發(fā)癥之一，在T1DM 和T2DM 中均可發(fā)生［22］。由糖尿病引起的認(rèn)知功能障礙發(fā)病率遠(yuǎn)高于非糖尿病患者。近年關(guān)于DCI 的發(fā)病機(jī)制有很多報(bào)道，包括糖脂代謝紊亂、中樞胰島素抵抗（Insulin resistance，IR）、氧化應(yīng)激、炎癥反應(yīng)、血腦屏障受損、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激等［22］。氧化應(yīng)激被認(rèn)為是糖尿病認(rèn)知功能障礙發(fā)生和發(fā)展的潛在機(jī)制。目前，有研究［23］發(fā)現(xiàn)，BRD4在糖尿病認(rèn)知障礙中起重要作用，在該項(xiàng)研究中，糖尿病的認(rèn)知功能障礙伴隨著海馬內(nèi)NADPH 氧化酶4（NADPH oxidase 4，Nox4）表達(dá)升高，NFE2 相關(guān)因子2（NFE2-related factor 2，Nrf2）/血紅素氧化酶1（Heme oxygenase 1，HO-1）軸受損，使用JQ1 治療恢復(fù)了Nox4-Nrf2氧化還原失衡，減輕了海馬的氧化損傷、炎癥和凋亡，促進(jìn)了神經(jīng)元存活。超氧化物歧化 酶（Superoxide dismutase，SOD）和 丙 二 醛（Malondialdehyde，MDA）作為氧化應(yīng)激的檢測指標(biāo)，在STZ 誘導(dǎo)的糖尿病認(rèn)知障礙大鼠模型中，可以觀察到海馬中SOD 活性顯著下降及MDA 水平顯著升高［23］。使用JQ1 后，不僅降低MDA 水平和增加SOD活性，減輕氧化應(yīng)激損傷，還下調(diào)了炎性細(xì)胞因子（IL-1β、TNF-α）水平。該項(xiàng)結(jié)果表明，糖尿病認(rèn)知功能障礙大鼠在接受JQ1 治療后，神經(jīng)元存活和認(rèn)知功能均有所改善。在糖尿病大鼠海馬中，Nrf2/HO-1 水平顯著降低，Nox4 表達(dá)增加［23］。因此，海馬中Nox4-Nrf2 氧化還原平衡的恢復(fù)可能是糖尿病認(rèn)知功能障礙的有效治療策略。JQ1 治療可逆轉(zhuǎn)糖尿病認(rèn)知障礙，表明BRD4 可能是治療糖尿病認(rèn)知障礙的重要靶點(diǎn)。

2.3 BRD4 與糖尿病視網(wǎng)膜病變 糖尿病視網(wǎng)膜病變是糖尿病引起的微血管并發(fā)癥之一，由于長期血糖控制不佳，體內(nèi)代謝紊亂，誘發(fā)的炎癥可引發(fā)神經(jīng)和視網(wǎng)膜細(xì)胞功能障礙、氧化應(yīng)激、血管內(nèi)皮生長因子（Vascular endothelial growth factor，VEGF）產(chǎn)生和視網(wǎng)膜血管滲漏導(dǎo)致視力模糊、視力下降等［24］。血管病變是視網(wǎng)膜并發(fā)癥的基礎(chǔ)，而血管內(nèi)皮損傷是血管病變的主要原因，當(dāng)血管內(nèi)皮損傷后，則會導(dǎo)致微血管并發(fā)癥的產(chǎn)生，進(jìn)而引起糖尿病視網(wǎng)膜病變［25］。糖尿病視網(wǎng)膜病變的病因是多因素的，最佳的治療方法是改善炎癥，減緩血管損傷，從而減輕光感受器細(xì)胞的功能障礙。近年來，糖尿病視網(wǎng)膜病變的發(fā)病率顯著增加，已成為視力損害和失明的主要原因［26-27］。

BRD4 可誘導(dǎo)視網(wǎng)膜炎癥，在視網(wǎng)膜變性中起作用。在STZ 誘導(dǎo)的糖尿病小鼠的視網(wǎng)膜病變中，pERK5和BRD4的表達(dá)均增加［28］。細(xì)胞外信號相關(guān)激酶5（Extracellular signal-related kinase-5，ERK5）是絲裂原活化蛋白激酶（Mitogen-activated protein kinase，MAPK）信號通路的末端成員，可通過一系列磷酸化級聯(lián)反應(yīng)誘導(dǎo)炎癥。ERK5 磷酸化后，pERK5 易位到細(xì)胞核，可誘導(dǎo)生長因子和炎性細(xì)胞因子的基因轉(zhuǎn)錄。BRD4 的結(jié)構(gòu)中包含兩個溴結(jié)構(gòu)域，可識別乙酰化的賴氨酸殘基進(jìn)而調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄，在視網(wǎng)膜和神經(jīng)細(xì)胞功能障礙和變性中發(fā)揮作用。

XMD8-92 是一種小分子抑制劑，源于polo 樣激酶1（Polo-like kinase 1，PLK1），可 阻 斷ERK5 和BRD4 上的乙酰賴氨酸結(jié)合并終止下游的炎癥活動。XMD8-92 治療可明顯改善糖尿病介導(dǎo)的視網(wǎng)膜炎癥發(fā)生、VEGF 生成和氧化應(yīng)激。閉鎖連接蛋白-1（Zonula occludens-1，ZO-1）是一種與視網(wǎng)膜血管通透性相關(guān)的緊密連接蛋白，高血糖會損害視網(wǎng)膜血管系統(tǒng)中緊密連接蛋白ZO-1的表達(dá)和分布，從而影響血管通透性。目前研究已證明糖尿病顯著降低視網(wǎng)膜中的ZO-1。接受XMD8-92 治療阻止了糖尿病小鼠ZO-1 的降解。XMD8-92 與BRD4 的乙酰賴氨酸結(jié)合部分相互作用，中斷了BRD4 依賴性的炎性細(xì)胞因子和生長因子的產(chǎn)生，同時它也與ERK5 的雙腎上腺皮質(zhì)激素樣激酶2、Polo 樣激酶4和非受體酪氨酸激酶1 部分結(jié)合，抑制pERK5 向細(xì)胞核的移位和ERK5 依賴性炎癥的誘導(dǎo)，XMD8-92在糖尿病引起的視網(wǎng)膜病變中發(fā)揮較好的治療效果，可明顯改善糖尿病介導(dǎo)的視網(wǎng)膜炎癥、VEGF 生成和氧化應(yīng)激［28］。這些結(jié)果表明，抑制ERK5 和BRD4 是一個治療糖尿病視網(wǎng)膜病變的新治療靶點(diǎn)，但BRD4 在糖尿病視網(wǎng)膜病變發(fā)病中的作用機(jī)制有待進(jìn)一步闡明。

2.4 BRD4 與糖尿病椎間盤退變 椎間盤退變性疾病是常見的脊柱外科疾病，但其發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，目前尚未明確。椎間盤由髓核、纖維環(huán)和軟骨終板這幾個部分組成。主要的營養(yǎng)途徑有兩種：第一種是終板途徑；第二種是纖維環(huán)途徑。若其中涉及的相關(guān)基因出現(xiàn)問題，則會促進(jìn)椎間盤發(fā)生病變［29］。椎間盤退變主要特征為在多種病理因素刺激下多種分子介導(dǎo)的髓核細(xì)胞數(shù)目減少，細(xì)胞外基質(zhì)（Extracellular matrix，ECM）代謝失衡［30］。有研究［31］表明，糖尿病的發(fā)生可能會引起椎間盤退行性病變（Intervertebral disc degeneration，IVDD），并且也表明了BRD4 可能是調(diào)控糖尿病椎間盤退行性病變的靶點(diǎn)。BRD4 作為BET 蛋白家族成員，已被證明與慢性炎癥有關(guān)。髓核細(xì)胞的ECM 代謝是一個動態(tài)過程，基質(zhì)金屬蛋白酶-13（Matrix metalloproteinase-13，MMP-13）是髓核細(xì)胞（Nucleuspulposus cells，NPC）ECM 代謝的主要分解代謝因子之一。有研究［31］表明，在糖尿病髓核組織以及晚期糖基化終末產(chǎn)物（Advanced glycationendproducts，AGEs）處理的NPC中BRD4 和MMP-13 的表達(dá)升高。為了進(jìn)一步探索BRD4 與MMP-13 之間的聯(lián)系，分別構(gòu)建了體內(nèi)外IVDD 模型［31］。在AGES 處理的NPC 體外模型中，MMP-13 表達(dá)上調(diào)，同時激活了MAPK 和NF-κB 炎癥信號通路以及自噬。之后分別使用p38 抑制劑SB202190、NF-κB 抑制劑BAY-11-7082、自噬激動劑Rapa和自噬抑制劑3-MA處理AGES誘導(dǎo)的NPC，發(fā)現(xiàn)使用P38及NF-κB的抑制可降低MMP-13的表達(dá)，同時自噬激動劑Rapa抑制了MMP-13水平，而自噬抑制劑3-MA上調(diào)了AGEs-BSA處理的NPC中MMP-14的表達(dá)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，在敲除或抑制BRD4 后，不僅抑制p38 和JNK 以及NF-κB 信號通路的激活，也促進(jìn)NPC 中的自噬。同時發(fā)現(xiàn)無論是在體內(nèi)還是體外抑制BRD4 的活性，均下調(diào)MMP 的表達(dá)水平，并改善糖尿病引起的IVDD。糖尿病NPC 中MMP-13 受MAPK、NF-κB 信號通路和自噬調(diào)節(jié)［31］。同時，BRD4 是MAPK、NF-κB 信號通路和自噬上游的調(diào)節(jié)因素。因而，BRD4 可作為未來治療糖尿病誘發(fā)的椎間盤退行性疾病的治療靶點(diǎn)。

2.5 BRD4 與糖尿病腎病 糖尿病腎病（Diabetic nephropathy，DN）是由糖尿病引起的微血管并發(fā)癥之一，是目前導(dǎo)致終末期腎?。‥nd stage renal disease，ESRD）的首要病因。DN 發(fā)病機(jī)制較為復(fù)雜，遺傳因素、代謝紊亂、炎癥因子與細(xì)胞因子、氧化應(yīng)激和自噬均是其影響因素，各個因素相互作用推進(jìn)疾病的發(fā)生發(fā)展［32-33］。糖尿病腎病的主要特征是大量的蛋白尿、腎小球硬化水平逐漸升高及腎小球?yàn)V過率降低，最終發(fā)展為ESRD。當(dāng)人體患有糖尿病，腎臟則處于高血糖狀態(tài)，這會破壞腎小球基底膜的結(jié)構(gòu)完整性，繼而擴(kuò)大系膜間隙，導(dǎo)致腎小球白蛋白滲漏。同時，腎小管和間質(zhì)結(jié)構(gòu)也發(fā)生了改變，使腎功能下降。糖尿病腎病典型的病理特征是腎小球基底膜增厚，間質(zhì)纖維化和腎小管萎縮，同時伴有炎癥細(xì)胞浸潤。高血糖在DN 的發(fā)生發(fā)展中起至關(guān)重要的作用，長期的高糖狀態(tài)導(dǎo)致代謝機(jī)制紊亂，從而激活體內(nèi)多種信號通路。因此，嚴(yán)格控制血糖水平對治療DN是必要的。研究報(bào)道，在高糖誘導(dǎo)的足細(xì)胞損傷中，BRD4 表達(dá)上調(diào)，BRD4 過度表達(dá)加重了高糖誘導(dǎo)的足細(xì)胞損傷和抑制了Nrf 相關(guān)因子2（NF-E2-related factor 2，Nrf2）/抗氧化反應(yīng)元件（Antioxidant response element，ARE）的轉(zhuǎn)錄活性［34］。Nrf2 可通過激活血紅素加氧酶和NADPH 醌氧化還原酶1的轉(zhuǎn)錄保護(hù)細(xì)胞免受氧化損傷。當(dāng)通過小干擾RNA或其化學(xué)抑制劑（JQ1）抑制BRD4，可顯著抑制HG 誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡和活性氧（Reactive oxygen superoxide，ROS）的產(chǎn)生。同時，BRD4 抑制促進(jìn)Nrf2 核轉(zhuǎn)位，上調(diào)Nrf2/抗氧化反應(yīng)元件（Antioxidant response element，ARE）的轉(zhuǎn)錄活性，表明BRD4 參與了糖尿病腎病的進(jìn)程［6］。在高糖刺激的人腎小球系膜細(xì)胞株（Human renal mesangial cells，HMCs）中，BRD4表達(dá)上調(diào)，促進(jìn)增殖相關(guān)基因（Myc protooncogene，c-Myc）、α-平滑肌肌動蛋白（Alpha smooth muscle actin, α-SMA）、Ⅳ型 膠 原（Collagen type-Ⅳ，Collagen-Ⅳ）等蛋白的表達(dá)。在使用JQ1 后，BRD4 的功能被抑制，c-Myc、α-SMA、Collagen-Ⅳ蛋白表達(dá)被下調(diào)。該研究還表明，BRD4是HG 介導(dǎo)NF-κB 活化的重要因素，NF-κB 炎癥信號通路被激活后釋放的細(xì)胞因子及炎癥介質(zhì)進(jìn)一步促進(jìn)腎小球系膜細(xì)胞肥大和基質(zhì)擴(kuò)張，從而進(jìn)一步加重腎臟損傷，但JQ1 處理后，NF-κB 亞基中的P65核轉(zhuǎn)位明顯減少［34］。上述研究均表明，BRD4在糖尿病腎病中具有重要的研究意義，其可作為進(jìn)一步治療糖尿病腎病的重要靶向。

3 以BRD4 為靶點(diǎn)的抗糖尿病及其并發(fā)癥的藥物

BRD4 參與了多種腫瘤的發(fā)生發(fā)展，如腎細(xì)胞癌、乳腺癌、急性髓細(xì)胞白血病及結(jié)直腸癌等［35-37］。此外，其在非癌性疾病中也發(fā)揮重要作用，如炎癥、艾滋病及心血管系統(tǒng)疾病等。因此，開發(fā)針對BRD4 的小分子抑制劑是必要的，其可作為治療BRD4 相關(guān)疾病的重要靶向性藥物。目前已知的BRD4 小分子抑制劑主要有異惡唑類、喹啉類、四氫喹啉類、萘啶類、乙?；嚢彼犷愃莆锏龋?8］。JQ1 是第一個被報(bào)道且應(yīng)用最為廣泛的BRD4抑制劑，JQ1可同時抑制BRD4的BD1和BD2，從而抑制BRD4識別乙?；馁嚢彼幔?8］。在結(jié)直腸癌（Colorectal cancer cells，CRC）中，CRC 的發(fā)生和進(jìn)展依賴于活躍的Wnt 通路和異常的MYC 表達(dá)，MYC癌基因的轉(zhuǎn)錄依賴于BRD4。當(dāng)使用這種細(xì)胞可滲透的小分子抑制劑JQ1 占據(jù)BRD4 的溴結(jié)構(gòu)域，可阻止其與乙酰化組蛋白結(jié)合，即可選擇性抑制MYC癌基因和MYC依賴基因的轉(zhuǎn)錄，從而為治療CRC 提供有效策略［11］。CPI-203，一種新型的溴結(jié)構(gòu)域抑制劑，可選擇性抑制BRD4。處于潛伏期的人類免疫缺陷病毒1 亞型宿主的持續(xù)存在是治療艾滋病的主要障礙，目前使用的藥物沒有一種具有足夠的效力重新激活潛伏病毒或消除體內(nèi)潛伏的人類免疫缺陷病毒1亞型宿主。CPI-203 可在潛在感染的細(xì)胞系中激活處于潛伏期的人類免疫缺陷病毒，同時減輕其誘發(fā)的“細(xì)胞因子風(fēng)暴”［39］。

BRD4 參與了糖尿病及其并發(fā)癥的發(fā)生。在STZ 誘發(fā)的大鼠糖尿病認(rèn)知障礙模型中，糖尿病認(rèn)知功能障礙伴隨NADPH 氧化酶4（Nox4）表達(dá)升高，海馬NFE2 相關(guān)因子2（Nrf2）/血紅素加氧酶1（HO-1）軸受損［23］。經(jīng)BET/BRD 抑制劑JQ1 治療后，改善了小鼠認(rèn)知能力，海馬氧化應(yīng)激、神經(jīng)炎癥和細(xì)胞凋亡減少，神經(jīng)細(xì)胞形態(tài)也明顯改善，同時增加了p-AKT、Nrf2和HO-1的表達(dá)。JQ1處理可恢復(fù)Nox4-Nrf2 氧化還原失衡，減輕海馬氧化損傷、炎癥和凋亡［23］。

在STZ誘導(dǎo)的糖尿病性視網(wǎng)膜病變中，BRD4在小鼠視網(wǎng)膜中的表達(dá)量呈上調(diào)趨勢，BRD4 可誘發(fā)視網(wǎng)膜炎癥，在視網(wǎng)膜變性中發(fā)揮作用。炎癥作為糖尿病視網(wǎng)膜病的關(guān)鍵危害性因素，減輕其引起的神經(jīng)和視網(wǎng)膜細(xì)胞功能障礙、氧化應(yīng)激、VEGF 生成和視網(wǎng)膜血管滲漏等，是治療視網(wǎng)膜病變的有效方法。XMD8-92是一種小分子抑制劑，阻止了ZO-1的降解，ZO-1 是一種緊密連接蛋白，與視網(wǎng)膜中的血管通透性有關(guān)。研究表明，XMD8-92 可治療糖尿病介導(dǎo)的血管滲漏和毛細(xì)血管變性，為未來治療糖尿病視網(wǎng)膜病變提供新的治療途徑［28］。

糖尿病心肌病是糖尿病患者心力衰竭的主要原因，心肌纖維化及心肌細(xì)胞凋亡是該病的重要特征。有研究報(bào)道，BRD4 在心肌肥厚中具有重要作用［18］。在STZ 誘導(dǎo)的糖尿病心肌病體內(nèi)實(shí)驗(yàn)及HG誘發(fā)的H9C2 細(xì)胞糖尿病心肌病細(xì)胞模型和高脂肪飲食誘導(dǎo)的糖尿病性心肌病動物模型中，BRD4 均表達(dá)上調(diào)，在使用BRD4 抑制劑JQ1 后，心肌肥厚標(biāo)志物、心房利鈉肽、細(xì)胞骨架蛋白α-肌動蛋白和纖維化相關(guān)基因表達(dá)量減少［5］。同時，在糖尿病心肌病動物模型中，JQ1 的使用抑制了BRD4 的功能，從而改善線粒體功能，修復(fù)糖尿病心肌病的心臟結(jié)構(gòu)和功能［7］。因此，BET 抑制劑JQ1 治療糖尿病性心肌病有較好前景。

糖尿病腎病是糖尿病引起的慢性并發(fā)癥之一，也是全球性終末期腎病高發(fā)的重要病因。在HG 誘導(dǎo)的人腎系膜細(xì)胞HMCs 糖尿病腎病模型及HG 誘導(dǎo)的足細(xì)胞損傷模型中，BRD4 的表達(dá)水平明顯提高。在這兩種糖尿病腎病模型中，均給予JQ1治療，發(fā)現(xiàn)在使用JQ1 處理后，人腎系膜細(xì)胞HMCs 的增殖和肥大均被抑制［34］。同時HG 對足細(xì)胞的損傷也因JQ1 的使用，使Nrf2/ARE 抗氧化信號通路表達(dá)增強(qiáng)，從而對足細(xì)胞產(chǎn)生保護(hù)作用［6］。

1 型糖尿病是由于自身免疫缺陷導(dǎo)致的胰腺β細(xì)胞的進(jìn)行性丟失和損傷。在非肥胖糖尿?。∟onobese diabetics，NOD）小鼠模型的T1D 中，β 細(xì)胞獲得一種衰老相關(guān)的分泌表型（Senescence-associated secretory phenotype，SASP），它是促進(jìn)疾病進(jìn)程的主要驅(qū)動因素，研究表明，胰島細(xì)胞中的SASP 受BET蛋白的轉(zhuǎn)錄控制，包括BRD4［14］。通過對NOD胰島中關(guān)鍵β細(xì)胞SASP基因的染色質(zhì)分析，發(fā)現(xiàn)BRD4在活性調(diào)控區(qū)域結(jié)合。使用BET 蛋白抑制劑iBET-762，其不僅降低了SASP 因子的轉(zhuǎn)錄激活和分泌，還降低了非細(xì)胞自主活性和DNA損傷［14］。

同時，在非肥胖糖尿病小鼠模型中，使用溴結(jié)構(gòu)域小分子抑制劑I-BET151 進(jìn)行治療，發(fā)現(xiàn)該抑制劑可預(yù)防或清除胰島炎。I-BET151還誘導(dǎo)胰島β細(xì)胞再生，誘導(dǎo)β 細(xì)胞分化/功能關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子基因的增殖和表達(dá)。且使用表觀遺傳修飾劑I-BET151 治療NOD 小鼠僅2周，就可終生預(yù)防NOD 糖尿病的發(fā)展［40］。I-BET151 可通過NF-κB 途徑誘導(dǎo)胰腺M(fèi)F 群體產(chǎn)生抗炎表型，促進(jìn)β 細(xì)胞增殖［40］。溴結(jié)構(gòu)域抑制劑的應(yīng)用為未來預(yù)防T1D提供了新途徑。

臨床試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，RVX-208 是一種選擇性BET 蛋白抑制劑，對炎癥、內(nèi)皮功能障礙、血栓形成和血管鈣化相關(guān)的途徑起有益作用，通過選擇性抑制BET 蛋白誘導(dǎo)apoA-I 表達(dá)，導(dǎo)致體內(nèi)葡萄糖濃度降低，還誘導(dǎo)了HDL脂質(zhì)組成和HDL顆粒大小分布的顯著變化，促進(jìn)脂類轉(zhuǎn)化，從而調(diào)節(jié)糖尿病前期患者HDL 脂質(zhì)水平和糖代謝［41］。同時，二期臨床數(shù)據(jù)表明，在2 型糖尿病患者中RVX-208 對重大不良心血管事件產(chǎn)生有利影響［42］。

我們將有關(guān)治療糖尿病及其并發(fā)癥的溴結(jié)構(gòu)域抑制劑進(jìn)行歸納總結(jié)，見表1。BRD4 對糖尿病及其并發(fā)癥有重要的調(diào)控作用，JQI 是目前應(yīng)用于研究該疾病最多的溴結(jié)構(gòu)抑制劑，但JQ1半衰期短，毒副作用較大。因此探尋新穎且特異性較高的溴蛋白抑制劑是必要的，是未來治療糖尿病的重要靶向。溴結(jié)構(gòu)域抑制劑的作用模式如圖2所示。

圖2 溴結(jié)構(gòu)域抑制劑抑制BRD4調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄的作用模式圖

表1 以BRD4為靶點(diǎn)的抗糖尿病及其并發(fā)癥的藥物

4 小結(jié)

BRD4 在糖尿病的幾大并發(fā)癥中具體作用機(jī)制尚不明確，但其在疾病中高表達(dá)促進(jìn)了病理改變，加重組織器官損傷。在使用其抑制劑后，這一現(xiàn)象可明顯改善，但溴結(jié)構(gòu)抑制劑應(yīng)用于治療糖尿病的臨床試驗(yàn)較少。目前，治療糖尿病還是基于對血糖水平的控制，尚無藥物可逆轉(zhuǎn)該疾病的發(fā)生發(fā)展。因此，BRD4 可能是治療糖尿病的一個潛在靶點(diǎn)，深入探索其在糖尿病中的作用機(jī)理，可為未來治療糖尿病提供新的治療手段。