血管生成素樣蛋白2與冠心病的研究進(jìn)展

李曉麗 譚華清 唐湘宇

綜 述

血管生成素樣蛋白2與冠心病的研究進(jìn)展

李曉麗 譚華清 唐湘宇

血管生成素樣蛋白2； 炎癥； 冠狀動(dòng)脈疾病

動(dòng)脈粥樣硬化是冠心病的發(fā)病基礎(chǔ)[1,2]。近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)，動(dòng)脈粥樣硬化不僅是脂質(zhì)的堆積，還是一種慢性炎癥性疾病，炎癥機(jī)制在這一過(guò)程中起著重要的作用[3-5]。因此，尋找有效的預(yù)防和治療方法，識(shí)別可能加速動(dòng)脈粥樣硬化進(jìn)展的潛在慢性炎性分子機(jī)制是非常必要的[6]。血管生成素樣蛋白（angiopoietin-like proteins，Angptls） 是近年來(lái)發(fā)現(xiàn)的一組與血管發(fā)生相關(guān)的分泌性細(xì)胞外基質(zhì)蛋白，和血管生成素（angiopoietin，Ang)具有很高的同源性和相似的結(jié)構(gòu)域[7,8]。目前血管生成素樣蛋白有8個(gè)已知成員，分別為血管生成素樣蛋白1～8[7-9]，其中血管生成素樣蛋白2（Angptl2）主要是由內(nèi)臟脂肪組織表達(dá)和分泌[7,10]，除了具有調(diào)節(jié)血管生成[11]、提高造血干細(xì)胞的存活和修補(bǔ)能力[12]等作用外，還是參與脂肪組織慢性炎癥反應(yīng)和胰島素抵抗的關(guān)鍵因子。Angptl2與冠心病的發(fā)生發(fā)展緊密相關(guān)[13,14]?，F(xiàn)就Angptl2及其在冠心病中的作用進(jìn)行綜述。

1 Angptl2概述

1999年，Kim等[7]在人的心臟組織中尋找新的血管生成素家族成員時(shí)，首次意外發(fā)現(xiàn)了Angptl2，同時(shí)克隆了其cDNA。Angptl2由493個(gè)氨基酸構(gòu)成，在脂肪組織及心臟、脾臟、肺臟、胃、腸道、子宮中均具有較高水平的mRNA表達(dá)，尤其是在內(nèi)臟脂肪組織中表達(dá)高，是循環(huán)血管生成素樣蛋白2的主要來(lái)源，在結(jié)腸、卵巢、腎上腺和前列腺中表達(dá)較少[10]。血管生成素樣蛋白2是一種新興的分泌性蛋白，在其氨基端（21個(gè)氨基酸）有一個(gè)高度疏水的區(qū)域，是分泌性蛋白的典型信號(hào)序列，其信號(hào)序列的斷裂點(diǎn)位于氨基酸21與22之間，與此一致的是，在培養(yǎng)上清液中可以檢測(cè)到Angptl2蛋白，但細(xì)胞裂解液中很少存在。Angptl2與血管生成素有高度同源性，都是在氨基端含有卷曲-螺旋結(jié)構(gòu)域，在羧基端包含保守的纖維蛋白原樣結(jié)構(gòu)域。即使Angptl2與血管生成素有相同的結(jié)構(gòu)域，但是并不與免疫球蛋白和表皮生長(zhǎng)因子樣結(jié)構(gòu)域的跨膜受體酪氨酸激酶（Tie1或Tie2）受體結(jié)合，說(shuō)明Angptl2與血管生成素在功能上有一定的差異[7]。

2 Angptl2病理生理機(jī)制和信號(hào)途徑

目前已發(fā)現(xiàn)，影響血管生成素樣蛋白2的表達(dá)有多種因素。FoxO1是叉頭框蛋白（forkhead box protein，F(xiàn)ox）家族成員，屬于轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子，主要存在于脂肪組織中[15]。腫瘤壞死因子-α（TNF-α）能夠抑制絲蘇氨酸蛋白激酶依賴(lài)的FoxO1蛋白磷酸化，促進(jìn)FoxO1核轉(zhuǎn)入，增強(qiáng)Angptl2 mRNA的表達(dá)水平，而胰島素則通過(guò)使FoxO1磷酸化，抑制其與Angptl2基因啟動(dòng)子的結(jié)合而產(chǎn)生負(fù)性調(diào)節(jié)作用[16]。有研究發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β1可通過(guò)一系列的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，使轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)蛋白Smad3結(jié)合于Angptl2基因啟動(dòng)子上，增加Angptl2在巨噬細(xì)胞和脂肪細(xì)胞中的轉(zhuǎn)錄，使用干擾RNA沉默Smad3基因，則可抑制Angptl2的表達(dá)[17]。Horio等[14]發(fā)現(xiàn)，凝血酶通過(guò)激活鈣調(diào)神經(jīng)磷酸/核因子活化的T細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞Angptl2表達(dá)的增加，而在加入鈣調(diào)磷酸酶抑制劑環(huán)孢素A后，凝血酶刺激內(nèi)皮細(xì)胞Angptl2的表達(dá)受到抑制。Angptl2的表達(dá)還受生物鐘的調(diào)節(jié)，在生物節(jié)律紊亂過(guò)程中，Angptl2基因啟動(dòng)子非經(jīng)典E-boxes序列可以與時(shí)鐘基因產(chǎn)物生物鐘循環(huán)輸出蛋白（CLOCK）、腦和肌肉組織芳香羥受體核轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白樣蛋白1（BMAL1）結(jié)合，明顯增加Angptl2基因的轉(zhuǎn)錄活性，與生物節(jié)律紊亂引起的代謝及心血管疾病有關(guān)[18]。

整合素是Angptl2的功能性受體，可通過(guò)以下幾種信號(hào)通路參與疾病的發(fā)生與發(fā)展。其中整合素α5β1信號(hào)途徑最主要，可作用于內(nèi)皮細(xì)胞調(diào)節(jié)樹(shù)突狀細(xì)胞內(nèi)Rho鳥(niǎo)苷三磷酸酶Rac1的表達(dá)，進(jìn)而刺激血管內(nèi)皮細(xì)胞核因子KB（nuclear factor KB，NF-KB）核易位、NF-KB抑制蛋白 KB抑制子（IKB）降解，從而誘導(dǎo)血管內(nèi)皮細(xì)胞的炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)，增加多種炎癥因子的表達(dá)，如IL-1β、IL-6、TNF-α、基質(zhì)金屬蛋白酶9等，亦可提高內(nèi)皮細(xì)胞的趨化活性[10]。此外，血管生成素樣蛋白2還可以與整合素α4或β2結(jié)合，使單核/巨噬細(xì)胞的細(xì)胞間黏附分子、整合素等黏附分子的表達(dá)上調(diào)，誘導(dǎo)細(xì)胞的黏附和滲出[10]。另外，單核及內(nèi)皮細(xì)胞表面存在的Toll樣受體4（TLR4）能夠識(shí)別纖維蛋白原樣結(jié)構(gòu)域，提示TLR4是Angptl2的潛在受體[19]。TLR4傳遞的信號(hào)主要引起各種細(xì)胞因子的合成和分泌，介導(dǎo)炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)，并啟動(dòng)T細(xì)胞應(yīng)答，Angptl2與TLR4結(jié)合可能是其參與局部炎癥反應(yīng)的一種重要機(jī)制。

3 Angptl2與冠心病

動(dòng)脈粥樣硬化是冠心病的發(fā)病基礎(chǔ)。動(dòng)脈粥樣硬化的病理生理機(jī)制主要為血管組織內(nèi)持續(xù)的慢性炎癥反應(yīng)，涉及內(nèi)皮細(xì)胞失功能，白細(xì)胞與平滑肌細(xì)胞遷移、增殖、胞外基質(zhì)降解，血小板活化等過(guò)程，而Angptl2與血管內(nèi)皮功能障礙、動(dòng)脈粥樣硬化、冠心病的高危因素等都有相關(guān)性。

3.1 Angptl2與血管內(nèi)皮功能障礙 大量研究顯示，內(nèi)皮功能是血管結(jié)構(gòu)和功能完整性的保障。當(dāng)炎癥因子作用后，內(nèi)皮通透性增加使血管內(nèi)皮功能變化，炎癥損傷可導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的破裂或急性血栓的形成，結(jié)果導(dǎo)致內(nèi)皮進(jìn)一步惡化性損傷，從而引起動(dòng)脈粥樣硬化血管事件的發(fā)生而威脅人類(lèi)生命健康。從某種意義上講，內(nèi)皮功能及炎癥標(biāo)記物可能是未來(lái)評(píng)估個(gè)人動(dòng)脈粥樣硬化風(fēng)險(xiǎn)的重要指標(biāo)[20]。缺氧及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激狀態(tài)可誘導(dǎo)Angptl2在多種細(xì)胞內(nèi)分泌表達(dá)[11]。在人體動(dòng)脈粥樣硬化斑塊區(qū)域，血管內(nèi)皮細(xì)胞及聚集的巨噬細(xì)胞均大量表達(dá)此類(lèi)蛋白：血管內(nèi)皮細(xì)胞分泌表達(dá)的Angptl2通過(guò)激活促炎信號(hào)、誘導(dǎo)單核/巨噬細(xì)胞趨化加速血管內(nèi)炎癥反應(yīng)，進(jìn)而導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞功能紊亂，加速動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)展[14]。研究表明，由血管外周脂肪組織分泌的Angptl2參與了局部血管的重建，而Angptl2基因敲除可以抑制血管損傷誘導(dǎo)的內(nèi)膜增生；并且小鼠血管外脂肪組織中Angptl2分泌水平與老化、高膽固醇血癥和血管內(nèi)皮損傷呈正相關(guān)[21]。

3.2 Angptl2與動(dòng)脈粥樣硬化 目前的觀點(diǎn)認(rèn)為，動(dòng)脈粥樣硬化的病理生理機(jī)制主要為血管組織內(nèi)持續(xù)的慢性炎癥性反應(yīng)，涉及內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙，白細(xì)胞與平滑肌細(xì)胞遷移、增殖、胞外基質(zhì)降解，血小板活化等過(guò)程[22]。Angptl2被證明與其中多個(gè)環(huán)節(jié)有關(guān)，和動(dòng)脈粥樣硬化及冠狀動(dòng)脈疾?。╟oronary artery disease，CAD）的發(fā)生發(fā)展關(guān)系密切。楊洪強(qiáng)等[23]的研究利用ApoE小鼠加高脂飲食來(lái)誘導(dǎo)動(dòng)脈粥樣硬化的形成，通過(guò)Angptl2這種炎癥因子觀察其對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊鈣化的影響。結(jié)果表明，經(jīng)高脂飲食后ApoE小鼠形成動(dòng)脈粥樣硬化斑塊，而用外源性Angptl2干預(yù)后小鼠動(dòng)脈粥樣硬化程度顯著增加，這與Nada Farhat等的研究結(jié)果一致；同時(shí)Angptl2干預(yù)后小鼠動(dòng)脈粥樣硬化斑塊中形成了明顯的鈣化，這證明Angptl2可促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊內(nèi)膜鈣化的形成。斑塊的鈣化會(huì)導(dǎo)致斑塊的不穩(wěn)定。有研究證明，血清Angptl2高的患者發(fā)生心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)更大，所以Angptl2的促斑塊鈣化作用很可能是導(dǎo)致這種現(xiàn)象的一個(gè)重要因素。有報(bào)道稱(chēng)Angptl2可通過(guò)激活c-Jun氨基端激酶（c-Jun N-terminal kinase，JNK）促進(jìn)血管新生，這表明通過(guò)促進(jìn)血管新生也是Angptl2促使動(dòng)脈粥樣硬化進(jìn)展及惡化的重要原因。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，血管生成素樣蛋白2水平高明顯增加動(dòng)脈粥樣硬化斑塊面積[24]。臨床研究也證實(shí)，與健康受試者相比，CAD患者循環(huán)Angptl2水平明顯升高[24,25]，而且多支冠脈病變的Angptl2水平比單支冠脈病變水平高，這提示Angptl2與冠狀動(dòng)脈粥樣硬化早期及發(fā)生發(fā)展有關(guān)。動(dòng)脈粥樣硬化主要是慢性炎癥性反應(yīng)，所以可能是通過(guò)整合蛋白α5β1/Rac1/NF-KB通道引起炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)。國(guó)內(nèi)臨床研究證實(shí)，頸動(dòng)脈粥樣硬化病變?cè)街?，靜脈血漿Angptl2的水平越高。大動(dòng)脈粥樣硬化卒中組Angptl2水平比重度頸動(dòng)脈硬化組水平高，重度頸動(dòng)脈粥樣硬化組Angptl2水平比輕中度頸動(dòng)脈粥樣硬化水平高，頸部不穩(wěn)定斑塊組比穩(wěn)定斑塊組Angptl2水平高，這提示Angptl2介導(dǎo)的促炎反應(yīng)及血管生成作用可能是動(dòng)脈粥樣硬化進(jìn)展及不穩(wěn)定斑塊形成的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，Angptl2可以間接反映斑塊的穩(wěn)定性，這進(jìn)一步說(shuō)明了Angptl2通過(guò)介導(dǎo)新生血管形成及炎癥反應(yīng)能夠促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化病變的發(fā)生和發(fā)展[26]。另外，Angptl2誘導(dǎo)的促炎反應(yīng)還可以升高血漿總膽固醇和低密度脂蛋白水平，增加粥樣硬化病變的程度[24]。

3.3 Angptl2與冠心病的高危因素 年齡、性別、高脂血癥、高血壓、吸煙、糖尿病和糖耐量異常、肥胖等均是冠心病的高危因素。大量研究顯示，Angptl2與冠心病某些高危因素密切相關(guān)[14,24,27-29]。吸煙的CAD患者乳內(nèi)動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞Angptl2 mRNA表達(dá)量高于不吸煙的CAD患者[25]。因?yàn)槲鼰熍c炎癥的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，吸煙能夠增加動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，所以在吸煙誘發(fā)心血管疾病的過(guò)程中，Angptl2可能是一種重要的介質(zhì)。而且血清Angptl2蛋白水平與血清C反應(yīng)蛋白（CRP）水平呈正相關(guān)。CRP是一種急性炎癥標(biāo)記物，也是動(dòng)脈粥樣硬化風(fēng)險(xiǎn)的重要標(biāo)志物[30,31]，可以影響動(dòng)脈粥樣硬化病變進(jìn)展，并與斑塊的不穩(wěn)定性或破裂有直接關(guān)系[32]，因此循環(huán)中的Angptl2可能成為冠心病發(fā)病的一個(gè)更重要的風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)志物。Yu等[29]在小鼠中發(fā)現(xiàn)，缺乏Angptl2可以保護(hù)內(nèi)皮細(xì)胞功能且能改善高脂飲食引起的高脂血癥。Tabata等[10]的研究發(fā)現(xiàn)，Angptl2是肥胖及肥胖相關(guān)代謝性疾病中慢性炎癥的成因性中間產(chǎn)物，抑制Angptl2表達(dá)可減少脂肪組織炎癥；Angptl2與年齡、體重指數(shù)等也呈正相關(guān)，而這些因素已明確可以增加動(dòng)脈粥樣硬化等心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)。

4 小結(jié)

目前，Angptl2作為新興的炎性因子在冠心病的發(fā)生發(fā)展中起重要作用，隨著對(duì)Angptl2研究的不斷探討，其在炎癥反應(yīng)中的調(diào)節(jié)作用也逐漸得到證實(shí)。但其與冠心病的相關(guān)性研究仍較少，所以需要我們進(jìn)一步開(kāi)展關(guān)于Angptl2在冠心病中作用的更透徹的研究，將有助于為冠心病的治療發(fā)現(xiàn)新的靶點(diǎn)。

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The research progress of Angiopoietin-like protein 2 and coronary heart disease

Angiopoietin-like protein 2； Inflammation； Coronary heart disease

417000 湖南省婁底市，婁底市中心醫(yī)院心內(nèi)科

譚華清，E-mail：963914715@qq.com

10.3969/j.issn.1672－5301.2017.04.003

R541.4

A

1672-5301（2017）04-0298-04

2016-10-19）