抵抗素在动脉硬化闭塞症中的研究进展

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  【摘 要】 随着社会生活水平提高、人口老龄化加剧、诊断水平的进步,动脉硬化闭塞症发病率有逐年提高的趋势。虽然现有治疗技术的发展已到了一个新的高度,但动脉硬化闭塞症的致残率也仍居高不下。抵抗素(resistin),在2001年研究胰岛素抵抗中才被发现的一种新的细胞因子,一直被用于研究胰岛素抵抗、2型糖尿病和肥胖。直到近年来的研究才提出,抵抗素可能作为一种独立的致病因素,有激活血管内皮细胞、促进炎性因子释放、诱导血管平滑肌细胞增殖等作用。然而,由于尚未找到其特异性受体,抵抗素在体内导致动脉硬化发生发展的机制仍不清楚,本文就目前关于抵抗素在促使动脉硬化闭塞症发病的研究进展作一综述。
  【关键词】 抵抗素 动脉硬化闭塞症 动脉粥硬化
  抵抗素(resistin),属于富半胱氨酸家族的一员,在2001年时,由Steppan等[1]通过小鼠实验研究胰岛素抵抗和肥胖的关系中发现,当时认为它是由脂肪细胞分泌的一种新蛋白质,因与胰岛素抵抗有关,遂将其命名为抵抗素。目前已成功克隆小鼠及人类抵抗素的基因,抵抗素基因国际标准化命名为RETN。人类抵抗素基因位于第 19 对染色体,含有 108 个氨基酸,分子量为 10.5KDa[1]。近年来研究认为:抵抗素在人体肝脏、乳腺、脂肪细胞、巨噬细胞、动脉内皮细胞等多处器官及组织中表达,不仅参与多种疾病的发生,还在不同疾病之间起到媒介的作用。
  动脉硬化闭塞症(Arterial Sclerosis Occlusion,ASO)是一种多病因、多基因相互作用的疾病,在动脉粥样硬化(Atherosclerosis ,AS)斑块形成过程中,目前认为血管平滑肌细胞(Vascular Smooth Muscle Cells,VSMCs)异常增殖起到了重要作用[2],并涉及脂类代谢紊乱、血管内皮细胞(Endothelial Cells,ECs)损伤、血小板黏集等多种因素。抵抗素作为在胰岛素抵抗及肥胖的研究中发现的新物质,已被证实与心血管危险因子、胰岛素抵抗、肥胖、炎症等动脉疾患高危因素存在关联[3],而它与动脉病变本身也有很多未知的领域等待开拓,这也是为什么近年来,不少学者投身到揭开抵抗素与动脉疾病之间关系中去的原因。
  1 抵抗素在动脉硬化高危疾病之间有连接作用
  近年来对抵抗素的研究已不局限于某种单发疾病,更多的是研究它在多个疾病之间相互联系的桥梁作用。在对抵抗素的研究中,国内外学者发现抵抗素可作为中间媒介连接肥胖和糖尿病,并参与发病[4];抵抗素的基因多态性与粉刺及血脂水平关系密切,可能有一种潜在的连接脂质代谢和炎症的关系[5];抵抗素最初被认为在啮齿动物具有胰岛素抵抗功能和促进增殖、凋亡、炎症发展和细胞迁移的特性,现研究认为它的这些特性可能使抵抗素具有一个连接肥胖、炎症和恶性肿瘤的潜能[6];还有研究认为抵抗素能通过Toll样受体4(TLR4)和G蛋白通路上调趋化因子及其受体表达,从而在人类平滑肌细胞上引发炎症反应[7]。抵抗素的在不同疾病间起中间媒介的特性,也是近年来研究相关疾病与ASO关联性的热点。
  2 抵抗素与动脉硬化闭塞症
  2.1 抵抗素是动脉硬化的危险因子
  在国外一个项目中,Cabrera等[8]通过对6366名随机招募的成年人的调查研究发现:女性(6.1ng/ml;CI95% 6.0-6.2)体内血清抵抗素水平较男性(5.6ng/ml;CI95% 5.5-5.7)高;经过三年半的随访,个体间比较,体内抵抗素水平高者,其罹患急性心肌梗死(AMI)的风险事件也增加(RR 1.9 CI95% 1.01-3.54)。
  国内近年也有相关报导,朱冰波等[9]在探讨老年男性血清抵抗素水平与外周动脉硬化闭塞症(PAOD)关系时,共入组843例患者,其中PAOD组165例,非PAOD组678例,采用入选者空腹静脉血10ml,使用ELLISA法检测血清抵抗素水平,统计分析后得出结论:PAOD组血清抵抗素水平较非PAOD组显著升高;经logistic回归分析后认为抵抗素水平可作为PAOD的独立危险因素。
  2.2 抵抗素与动脉硬化相关的血清炎症因子关系密切
  近年来在对抵抗素介导肥胖、炎症、肿瘤等疾病的研究中,有许多报导指出抵抗素与众多血清炎症因子,如:白细胞介素-6(IL-6)、C反应蛋白(CRP)、肿瘤坏死因子(TNF-α)、细胞间黏附分子1(ICAM-1)等有着千丝万缕的关系,而这些炎症因子多数已是公认的在动脉硬化闭塞症发生发展中起到重要作用的血清标志物。
  在对抵抗素引起急性胰腺炎(AP)发病机理的研究中,人们发现:抵抗素不仅能引起CRP、TNF-α、IL-1β等相关的炎性物质释放,还能引起胰腺组织结构发生病理上的改变[10]。抵抗素还能通过上调TNF-α、IL-6、血管性血友病因子(vWF)和内皮素-1(ET-1)和下调一氧化氮(NO)释放从而引起炎症活动增强及血管内皮细胞损伤[11]。甚至有学者认为,抵抗素本身就具有炎症因子特性,是炎症活动的重要组成部分。它存在于人类内脏脂肪细胞,被释放入血后通过渗透入白细胞,从而引起亚临床慢性炎症[12]。ASO本身就是一种慢性炎症性疾病,其中血管ECs、VSMCs、巨噬细胞、相关炎症因子的相互作用占据了主体位置。
  2.3 抵抗素导致血管内皮细胞、血管平滑肌细胞功能异常
  目前认为动脉病变发生狭窄主要涉及新生内膜过度增生及血管重塑两个方面,血管内皮细胞(Endothelia Cells,ECs)损伤可能是引起动脉硬化斑块形成,造成狭窄的始动环节;血管平滑肌细胞(Vascular Smooth Muscle Cells,VSMCs)异常增值是导致新生内膜增厚、管腔狭窄的原因之一。
  较早期的一些研究认为,抵抗素能致使血管内皮生长因子过表达[13],从而激活ECs,造成血管内皮功能失衡。目前对抵抗素与ECs关系的研究已进入到干细胞和基因水平,内皮祖细胞(Endothelia Progenitor Cells,EPCs)是ECs的前体细胞,有促进损伤血管修复再生的作用[14]。近年在对类风湿性关节炎(RA)的一项研究中,人们发现了抵抗素可以通过抑制微小RNA-206,从而上调EPCs修复血管的功能[15]。ECs不但作为血液与血管之间的屏障,还兼有分泌功能。目前ECs分泌的主要物质,在学术界得到公认的包括:血管紧张素转换酶(ACE)、一氧化氮合酶(NOS)、还原型辅酶Ⅱ氧化酶(NADPH)和环氧合酶(COX)等,ECs功能失衡导致上述酶类的合成失调,从而引发一系列血管内反应,造成血管损伤及再狭窄。   VSMCs是决定血管活性和血管构型的重要因素,目前认为VSMCs迁移和增殖是引起新生内膜增厚、管腔狭窄的主要原因之一[16]。较早期的一些研究表明,血清抵抗素水平是动脉粥样硬化的炎症标志物并且与VSMCs的增殖相一致[17]。近年来,越来越多的研究发现:抵抗素通过ERK-1/2信号途径引起VSMCs磷酸化和异常增殖[18];抵抗素通过下调细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂(CDKIs),诸如P53、P21、P27等的表达,从而导致VSMCs细胞周期紊乱,出现异常增殖[19];抵抗素通过AP-1信号通路引起血管骨桥蛋白的表达[20];血清高浓度抵抗素可能通过激活脉管内的血清-糖皮质激素诱导型蛋白激酶1(SGK1),从而导致与肥胖相关的血管性疾病的发生发展[21]。
  在对抵抗素能引起血管内皮细胞和平滑肌细胞功能失调这一观点上,大多数学者已经达成了共识,而对抵抗素是如何导致ECs和VSMCs异常的具体作用机制,目前仍是众说纷纭,似乎仍没有一个定论,也正是如此,抵抗素在血管相关领域才显得更加值得我们更为深入的去研究。
  3 小结
  综上所述,抵抗素在人类多个器官和组织中广泛表达,与动脉病变相关疾病,如胰岛素抵抗(IR)、糖尿病、肥胖、炎症等关系密切,既能在其中某个疾病的发生发展中起作用,也能在多个疾病之间起到中间媒介的作用,参与多发疾病的发生。我们发现个体间血清抵抗素水平较高者更容易罹患动脉疾病;而已发生动脉硬化的患者与正常对照组相比,其血清抵抗素水平升高;抵抗素本身具有炎症因子特性;造成ASO的重要原因是抵抗素参与了ECs、VSMCs的激活,导致ECs、VSMCs功能失衡。目前对抵抗素的研究还是存在争议的,虽然在上述疾病中我们找到了抵抗素踪迹,但高水平的抵抗素究竟是这些疾病的病因还是发病后的结果,依旧值得商榷[22]。目前我们对抵抗素在分子结构、基因组成等方面的认识已经很成熟,但在它与ASO之间,具体发病机制、人体内是否有对应的受体、有无药物治疗的对应靶点等等问题还不甚明了,相信在这些方面更加深入的研究,将会为ASO的筛查、预防、治疗提供新的途径。
  参考文献
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  作者简介:陈伟杰(1990-),男,硕士在读,从事动脉硬化的基础与临床研究。
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