白藜蘆醇對動脈粥樣硬化預(yù)防作用的研究進(jìn)展

傅思惟 趙鐵梅 李淑梅

(吉林大學(xué)第二醫(yī)院心血管內(nèi)科，吉林 長春 130041)

白藜蘆醇(Res)是一種多酚類植物抗毒素，化學(xué)名為3,4,5-三羥基-反-均二苯代乙烯〔1〕。它主要存在于葡萄、虎杖、藍(lán)莓、花生、藜蘆等植物中，其中葡萄酒中含量較多。早期流行病學(xué)發(fā)現(xiàn)“法國悖論”現(xiàn)象，因?yàn)榉▏私?jīng)常食用高脂類食物，但其心血管病發(fā)病率卻比英、美國家明顯降低，這與他們經(jīng)常飲用紅葡萄酒有關(guān)，系酒中富含的Res起到保護(hù)心血管的功效。Res除抗動脈粥樣硬化(AS)保護(hù)心腦血管外，還有神經(jīng)保護(hù)、抗腫瘤、延緩衰老等多種功能〔2〕?，F(xiàn)僅對Res在防治AS、保護(hù)心血管系統(tǒng)中的作用綜述如下。

1 調(diào)節(jié)細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路

1.1核轉(zhuǎn)錄因子(NF-κB)信號通路 NF-κB最初從B淋巴細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)，能與免疫球蛋白κ輕鏈基因的κB序列特異結(jié)合，由Rel家族成員聚合形成同源或異源二聚體，主要表達(dá)形式為P50/P65。其作用是通過激活多個炎癥性基因來擴(kuò)大疾病炎癥過程的通路。NF-κB的靶基因?yàn)槎喾N基因的啟動子和增強(qiáng)子，主要包括血管細(xì)胞黏附分子(VCAM)-1、E-選擇素(ELAM)-1、內(nèi)皮細(xì)胞黏附分子(ECAM)-1、單核細(xì)胞趨化分子(MCP)-1、白細(xì)胞介素(IL)-8、細(xì)胞周期蛋白D1、一氧化氮合酶(NOS)等。這些細(xì)胞因子具有介導(dǎo)單核細(xì)胞聚集黏附于血管內(nèi)皮和促進(jìn)細(xì)胞活化、增殖等作用。Res能夠降低腫瘤壞死因子(TNF)-α、IL-6、環(huán)氧合酶(COX)-2的分泌和表達(dá)，并且能夠抑制IκB的降解和NF-κB的轉(zhuǎn)位〔3〕，Res通過降低NF-κB家族基因的表達(dá)而進(jìn)一步減少炎癥因子釋放而發(fā)揮抗炎作用〔4〕。

1.2有絲分裂原活化蛋白激酶(MAPK)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路 MAPKs信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路廣泛存在于真核生物細(xì)胞中。依據(jù)結(jié)構(gòu)差異分為3類：細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(ERK)、c-Jun氨基末端激酶(JNK)、p38絲裂原活化蛋白激酶(p38MAPK)。激活的MAPK可通過磷酸化轉(zhuǎn)錄因子、細(xì)胞骨架相關(guān)蛋白、酶類等多種底物來調(diào)節(jié)炎癥、疼痛等多種病理生理過程。MAPKs被激活，可促進(jìn)血管平滑肌細(xì)胞(VSMCs)增殖并遷移至內(nèi)膜，促進(jìn)AS形成。有研究報道Res可提高內(nèi)皮細(xì)胞中ERK1/2 的磷酸化水平 ，通過上調(diào)細(xì)胞MAPKs酶磷酸酶5水平，抑制IL-1、TNF-α誘導(dǎo)p38MAPK信號通路的激活，進(jìn)而減少COX-2、IL-6、IL-8的產(chǎn)生。其抑制MAPK炎癥信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路是Res抗炎機(jī)制之一〔5,6〕。

1.3腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)信號通路 心肌在缺血缺氧等因素刺激下，AMPK被激活，來維持心肌的能量代謝、心肌活力和心功能,同時抑制心肌重塑。 AMPK 激活后保護(hù)受損的內(nèi)皮細(xì)胞功能并抑制其凋亡，同時抑制的增殖。Res對AMPK有上調(diào)和激活作用，可進(jìn)一步增加心肌中NO的水平,從而發(fā)揮抗血小板聚集、促進(jìn)血管擴(kuò)張、抑制AS形成等心血管保護(hù)作用。有研究〔7〕證實(shí),Res發(fā)揮抑制脂肪形成的作用,并在基因水平下調(diào)固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白(SREBP)-1c和脂肪酸合成酶(FAS)的表達(dá)。SREBP-1c和FAS是AMPK兩個重要的作用靶點(diǎn)，是調(diào)節(jié)脂肪合成的轉(zhuǎn)錄因子。這些研究表明，Res通過AMPK通路的激活發(fā)揮調(diào)脂作用。

1.4激活沉默信息調(diào)節(jié)因子(SIRT1) SIRT1是NAD+依賴型的蛋白脫乙酰基家族的主要成員之一。Res是SIRT1的激活劑，激活的SIRT1可調(diào)節(jié)eNOS-mRNA的穩(wěn)定性〔8〕。研究表明SIRT1可以觸發(fā)脂肪分解，減少脂肪含量，被認(rèn)為是Res發(fā)揮調(diào)脂代謝作用的重要靶點(diǎn)之一。

2 抑制炎癥因子的作用

冠心病(CHD)的病理基礎(chǔ)是AS和血栓形成，AS的形成對損傷的血管內(nèi)膜而言既是免疫反應(yīng)過程又是炎癥反應(yīng)過程，眾多細(xì)胞因子參與上述過程中。

2.1TNF-α TNF是一種可溶性多肽類炎癥細(xì)胞因子，細(xì)胞來源廣泛?；罨膯魏?巨噬細(xì)胞是TNF-α的重要來源，淋巴細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞及發(fā)生AS的平滑肌細(xì)胞也能分泌。它可以刺激血管內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生血小板活性因子，抑制血栓素(TX)的合成，使凝血酶不能與TX結(jié)合，抑制蛋白C的抗凝作用，導(dǎo)致凝血-纖溶平衡破壞，促進(jìn)血栓形成 。TNF甚至可直接損傷內(nèi)皮細(xì)胞，使其通透性增高，膽固醇易于沉積在管壁內(nèi)。Res可通過抑制 TNF-α誘導(dǎo)的VSMCs的增殖及平滑肌細(xì)胞基質(zhì)金屬蛋白酶的表達(dá)，起到抗 AS 的作用。

2.2IL-6 IL-6是一種分子量為27 kDa的細(xì)胞因子，主要由單核巨噬細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞和T細(xì)胞(主要為Th2細(xì)胞)產(chǎn)生。IL-6不但通過促進(jìn)心肌細(xì)胞 ICAM-1 的表達(dá)，還促進(jìn)嗜中性粒細(xì)胞釋放氧自由基來加重心肌細(xì)胞損傷。Res可通過抑制 NF-κB 的活性，從而抑制 IL-6 基因的表達(dá)〔9〕。

2.3IL-1β IL-1β 是 IL-1 的主要激動劑，是一種由活化的巨噬細(xì)胞產(chǎn)生的前炎性細(xì)胞因子。IL-1β 促進(jìn)白細(xì)胞黏附于內(nèi)皮，誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞分泌IL-2、IL-6和前列腺素(PG)等，引起炎癥反應(yīng)參與血栓形成。Res通過抑制 IL-1β 所介導(dǎo)的 NF-κB 通路的表達(dá)，從而抑制細(xì)胞因子活化，降低炎性反應(yīng)。

2.4MCP-1 MCP-1是CC類趨化因子，多種細(xì)胞可表達(dá)與分泌MCP-1，如血管內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、單核/巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞等。心肌細(xì)胞在多種誘導(dǎo)因子〔如轉(zhuǎn)化生長因子(TGF)、TNF〕的作用下也可分泌MCP-1。MCP-1與靶細(xì)胞表面受體特異性結(jié)合后，再與細(xì)胞膜上G蛋白耦聯(lián)，激活PKC，促進(jìn)磷脂酰肌醇的生成，從而將細(xì)胞外信號傳入細(xì)胞內(nèi)，上調(diào)單核/巨噬細(xì)胞表面的黏附分子，并促進(jìn)細(xì)胞因子IL-1和IL-6的生成。由此可見MCP-1在AS及急性冠脈綜合征(ACS)的發(fā)生、發(fā)展中起著重要作用。高血糖、氧化應(yīng)激、炎癥及IL-1、TNF-α等可促進(jìn)MCP-1的表達(dá)，而雌激素、NO等可抑制MCP-1的表達(dá)。Res抑制TNF-α介導(dǎo)的MCP-1的分泌和基因轉(zhuǎn)錄〔10〕，Res還可抑制MCP-1介導(dǎo)的單核細(xì)胞的遷移及泡沫細(xì)胞的形成〔11〕。由于Res降低促炎因子的產(chǎn)生，因此可以抑制、逆轉(zhuǎn)AS發(fā)生、發(fā)展。

2.5巨噬細(xì)胞遷移抑制因子(MIF) MIF是一種多效性細(xì)胞因子，在AS的發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮重要作用。MIF的細(xì)胞表面受體CD74是一種廣泛表達(dá)的Ⅱ型跨膜蛋白，由CD74和CD44構(gòu)成的一種多聚肽復(fù)合物。MIF通過結(jié)合細(xì)胞表面的CD74和伴侶蛋白質(zhì)CD44形成的MIF-CD74-CD44復(fù)合體能活化ERK/MAPK，可激活細(xì)胞周期素D1、轉(zhuǎn)錄因子Ets、轉(zhuǎn)錄因子AP1和PI3K/Akt信號通路，進(jìn)而影響細(xì)胞凋亡與增殖〔12〕，促進(jìn)AS的形成。MIF也能通過NF-κB通路促進(jìn)炎癥因子的表達(dá)，MIF對NF-κB通路存在正反饋?zhàn)饔谩es抑制轉(zhuǎn)錄因子NF-κB和AP-1的活性，能阻礙MIF與CD74的結(jié)合從而不啟動細(xì)胞內(nèi)信號傳導(dǎo)。

3 保護(hù)血管內(nèi)皮細(xì)胞

正常的血管內(nèi)皮約為10～50 μm的單層鱗形上皮，管腔面光滑且具有抗血栓的特性，其帶有的負(fù)電荷同樣排斥帶有負(fù)電荷的血細(xì)胞，非管腔面與內(nèi)皮下結(jié)締組織相連。內(nèi)皮系統(tǒng)不僅起著機(jī)械屏障的作用，還具有內(nèi)分泌的功能。內(nèi)皮細(xì)胞可以合成分泌擴(kuò)血管與縮血管物質(zhì)、抗凝與促凝物質(zhì)、纖維蛋白、前列腺素等物質(zhì)，其最重要的功能是阻止非生理性的血栓形成。各種原因?qū)е碌膬?nèi)皮功能受損后，其分泌功能失衡，例如NO和前列環(huán)素(PGI2)合成減少，不足以對抗內(nèi)皮素(ET)、血管緊張素等收縮血管的作用，影響血管舒縮功能。同時，內(nèi)皮細(xì)胞分泌多種物質(zhì)可以促進(jìn)自身的有絲分裂。內(nèi)皮受損后，即啟動了AS的進(jìn)程。

3.1PGI2和TXA2 正常生理狀態(tài)下，PGI2和血栓烷素(TXA2)是一對具有拮抗效應(yīng)的活性物質(zhì)，兩者的動態(tài)平衡在血管平滑肌功能及血小板聚集的調(diào)節(jié)中具有重要的作用。研究表明Res能通過抑制過氧化物酶介導(dǎo)的時間和濃度依賴的可逆的COX-1的活性，減少由COX-1介導(dǎo)的TX的合成，從而起到抑制血栓形成的作用。血小板激活因子(PAF)也參與斑塊的形成，在引起血小板聚集的同時伴隨TXA2的釋放。PAF 還可促進(jìn)單核細(xì)胞的聚集，Res可抑制PAF引起的血小板聚集及其促炎癥反應(yīng)。 最近的研究發(fā)現(xiàn)〔13〕低濃度(2～5 μmol/L)的Res可明顯的抑制由膠原誘導(dǎo)所引起的A2TXA2的形成、磷酸肌醇的降解及蛋白激酶C的激活并顯著的提高NO/cGMP的水平，且證實(shí)這種抗血栓形成的效應(yīng)與抑制 p38MAPK 通路相關(guān)。

3.2ET和NO ET是由血管內(nèi)皮細(xì)胞、心肌細(xì)胞分泌的具有多種功能的生物活性多肽，是強(qiáng)烈的血管收縮因子。NO作為生物活性分子對心臟有雙向作用，生理性合成釋放時可協(xié)助心臟正常的收縮，過量時抑制和損傷心肌細(xì)胞。生理狀態(tài)下，NO在心血管系統(tǒng)具有舒張血管、抑制血管平滑肌細(xì)胞增殖、抗血栓形成等作用，是血管舒張因子,ET/NO這一對內(nèi)皮依賴性收縮/舒張因子之間的關(guān)系，在CHD的病理機(jī)制中有重要意義。Res被認(rèn)為是 ET 的拮抗劑，在高膽固醇血癥兔子模型中，Res可減少血漿 ET-1 水平。有研究證實(shí)，血管緊張素Ⅱ可誘導(dǎo)平滑肌細(xì)胞增生，使ET-1的表達(dá)以及細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶(ERK)磷酸化水平顯著提高，Res對這一過程起抑制作用。還有研究表明Res可通過降低內(nèi)皮細(xì)胞中NOS的活性，抑制氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)誘導(dǎo)的血小板聚集 。

3.3可溶性細(xì)胞間黏附因子(sICAM-1) ICAM-1又稱CD54，屬于免疫球蛋白超家族的一員。血管內(nèi)皮受損后，ICAM-1等表達(dá)增加，調(diào)節(jié)單核細(xì)胞的黏附及穿越內(nèi)皮的游移，單核細(xì)胞在內(nèi)皮下攝取ox-LDL后變?yōu)榧せ畹木奘杉?xì)胞，最終成為充滿脂質(zhì)的泡沫細(xì)胞。ICAM-1還介導(dǎo)淋巴細(xì)胞聚集在損害部位，促進(jìn)AS的慢性炎癥過程。研究證實(shí)Res通過降低信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活子3(STAT3)的磷酸化水平來抑制IL-6引起的ICAM-1基因表達(dá)。低濃度(0.1～10 μmol/L)的Res可抑制TNF-α引起的 ICAM-1、VCAM-1 及 IL-6 的基因表達(dá)，并阻止 THP-1 細(xì)胞黏附到內(nèi)皮細(xì)胞。

4 低脂質(zhì)水平及抗脂質(zhì)過氧化

天然低密度脂蛋白(LDL)經(jīng)氧化修飾成為ox-LDL。ox-LDL通過以下機(jī)制參與AS的形成：(1)ox-LDL 對內(nèi)皮細(xì)胞具有很強(qiáng)的細(xì)胞毒性作用，造成內(nèi)皮損傷。損傷的內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生的過氧化物可減少 eNOS 的表達(dá)，減少NO 產(chǎn)生、使 NO 清除速度加快、生物學(xué)作用減低。(2)介導(dǎo)細(xì)胞因子，如MCP-1、MIF、TNF的轉(zhuǎn)錄和表達(dá)。(3)提高巨噬細(xì)胞攝取LDL的速度。(4)趨化血液中細(xì)胞黏附并聚集在內(nèi)皮下。(5)抑制巨噬細(xì)胞返回血液。(6)ox-LDL作為自身抗原介導(dǎo)自身免疫反應(yīng)?？傊琽x-LDL引起的脂代謝紊亂是AS的危險因子，LDL的氧化是AS的起始步驟。Res處理經(jīng)高脂飲食喂養(yǎng)的大鼠，發(fā)現(xiàn)其存在量效關(guān)系，可降低大鼠體內(nèi)總膽固醇、三酰甘油、LDL的作用，同時增加高密度脂蛋白含量。Res具有親脂性,其和脂蛋白結(jié)合增強(qiáng)脂蛋白的抗氧化性、減LDL的氧化、降低膽固醇在動脈中的沉積。

5 臨床應(yīng)用

有關(guān)Res的多種藥理作用，尤其是抗AS研究，國內(nèi)外均有較多的動物實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果證實(shí)是有效的。而有關(guān)其臨床應(yīng)用最多的當(dāng)屬飲用葡萄酒，在歐美人群中使用最多最久，其保健作用在全世界范圍內(nèi)早已達(dá)成廣泛共識。有相關(guān)研究以每人每日應(yīng)用10 mg的白藜蘆醇3個月后通過雙盲對照試驗(yàn)結(jié)果表明，Res能改善左心室舒張功能,血管內(nèi)皮功能,降低低密度脂蛋白-膽固醇水平〔14〕。還有研究者從心血管病預(yù)防的角度應(yīng)用Res進(jìn)行臨床觀察，其結(jié)論是適當(dāng)小劑量Res確有抗炎癥、抗氧化等預(yù)防心血管疾病的作用，但是高劑量長期應(yīng)用Res可能存在一定的安全風(fēng)險〔15〕。

6 小 結(jié)

Res及其衍生物有多種生物學(xué)特性，是近年來國內(nèi)外研究較多的一類生物抗毒素，其具有抗炎、抗氧化、抗血小板聚集、抑制血管壁平滑肌細(xì)胞增生作用，對預(yù)防和治療AS有顯著功效。雖然許多實(shí)驗(yàn)都已證實(shí)了Res有抗AS 的作用，但作為一種藥物用于臨床治療的有效性尚未確立。因此深入開展Res抗AS 的作用機(jī)制研究，并逐漸應(yīng)用于臨床治療尚有大量的工作要完成。

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