清道夫B類Ⅰ型受體在膽固醇逆轉運中作用及調節(jié)的研究進展

劉艾婷，吳 潔

冠心病是目前危害人類健康的主要原因之一，據(jù)《中國心血管病報告2017》概要指出，我國心血管病患病率及死亡率處于上升階段，其死亡率居于首位，高于腫瘤及其他疾病。估算心血管疾病現(xiàn)患人數(shù)2.9億人，其中冠心病1 100萬人，且城市及農村冠心病死亡率逐年上升。冠心病發(fā)病基礎是動脈粥樣硬化，動脈粥樣硬化指體內脂質代謝障礙，導致脂質在動脈內膜沉積，最終引起動脈管壁增厚變硬、管腔狹窄。如何調節(jié)體內脂質代謝是防治動脈粥樣硬化的關鍵，清道夫B類Ⅰ型受體(scavengerreceptorBtypeⅠ，SR-BⅠ)及其介導的膽固醇逆轉運(reverse cholesterol transport，RCT)可調節(jié)體內脂質代謝，發(fā)揮抗動脈粥樣硬化作用?，F(xiàn)綜述SR-BⅠ在RCT過程中的作用、SR-BⅠ表達所受調節(jié)、SR-BⅠ胞外結構對RCT影響的研究進展。

1 RCT及其作用

RCT是由Glomset等[1]首先提出，指外周組織中多余的膽固醇經不同途徑流出后，轉運至肝臟，通過SR-BⅠ或低密度脂蛋白受體進入肝臟，經肝臟代謝后隨膽汁排泄至糞便。RCT是調節(jié)體內脂質穩(wěn)態(tài)的重要環(huán)節(jié)，具有抗動脈粥樣硬化、保護心血管的作用。

2 SR-BⅠ在RCT中的作用

RCT包括3個步驟：膽固醇流出、膽固醇酯化及膽固醇酯的選擇性攝??；而SR-BⅠ參與RCT的第一步及最后一步。

2.1 膽固醇流出 動脈粥樣硬化的最初及關鍵步驟是泡沫細胞形成，而巨噬細胞是泡沫細胞的重要來源之一。進入動脈內膜的低密度脂蛋白經氧化、水解等過程形成氧化低密度脂蛋白，氧化低密度脂蛋白觸發(fā)炎癥信號激活單核細胞募集到內膜，并導致單核細胞分化為巨噬細胞。巨噬細胞通過其表面的清道夫A類受體、CD36等攝取氧化低密度脂蛋白，后經乙酰輔酶A乙酰轉移酶轉化為膽固醇酯，沉積在細胞內，其含量占總膽固醇的50%以上，則泡沫細胞形成[2-3]。

細胞內膽固醇流出主要有3條途徑：水溶性擴散、三磷酸腺苷結合盒轉運體(ATP-binding cassette transporter A1，ABCA1、ATP-binding cassette transporter G1，ABCG1)介導及SR-BⅠ介導的膽固醇流出[4]。其中ABCA1和ABCG1發(fā)揮主要作用，且ABCA1與ABCG1具有協(xié)同、互補效應[5]，ABCA1將膽固醇轉運至血清載脂蛋白A1形成的新生高密度脂蛋白，作為受體結合ABCG1介導流出的膽固醇。ABCG1可促進細胞內膽固醇向細胞表面轉移，有利于ABCA1介導的膽固醇流出。ABCA1與SR-BⅠ存在競爭關系，過表達SR-BⅠ可競爭性抑制ABCA1介導的膽固醇流出[6]。而ABCG1和SR-BⅠ是將游離膽固醇轉移至成熟高密度脂蛋白(high density lipoprotein，HDL)，但兩者之間是否存在競爭或協(xié)同作用，有待進一步研究。

SR-BⅠ是第一個在分子水平確定的HDL天然膜受體，也是HDL的生理相關性高親和力受體[7]。SR-BⅠ主要在肝、腎上腺、卵巢和睪丸等組織中表達，特別是在肝臟高表達，且在血管內皮細胞、平滑肌細胞、巨噬細胞和腎上腺皮質細胞中有分布。泡沫細胞內膽固醇酯首先經中性膽固醇酯水解酶水解為游離膽固醇，游離膽固醇經巨噬細胞上表達的SR-B1介導，流出至成熟HDL，形成高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)[8]。

2.2 膽固醇酯的選擇性攝取 SR-BⅠ在不同組織細胞中有不同的作用，既可在外周組織將細胞中游離膽固醇轉運出來減少泡沫細胞形成，又通過選擇性攝取將膽固醇酯攝入肝細胞促進膽固醇代謝。

HDL-C在外周經卵磷脂-膽固醇酰基轉移酶酯化形成的高密度脂蛋白-膽固醇酯(high density lipoprotein-cholesterol ester，HDL-CE)運輸至肝臟，與肝細胞表面的特異性受體SR-BⅠ結合，經疏水性通道選擇性攝取膽固醇酯進入肝細胞，而不伴有整個HDL顆粒的攝取和降解。以上為SR-BⅠ參與介導的膽固醇逆轉運經典途徑，HDL-CE的選擇性攝取主要通過肝細胞表面的SR-BⅠ。Ganesan等[9]研究表明，SR-BⅠ主要在肝竇內皮細胞大量表達，在肝細胞幾乎不表達或僅少量表達。

若肝細胞不表達或僅表達少量SR-BⅠ，HDL-CE如何穿過肝血竇的內皮細胞進入肝細胞代謝并最終分泌到膽汁中？有學者猜測，一是肝細胞中存在少量不容易可見的SR-BⅠ，目前實驗室技術暫無法檢測。二是肝竇內皮細胞表面SR-BⅠ通過轉胞吞作用，將HDL-CE傳遞到肝細胞進行代謝。轉胞吞機制首先為胞吞作用，HDL-CE進入內皮細胞，之后內皮細胞通過胞吐作用將HDL-CE完整排出。已在淋巴管和主動脈的內皮細胞證實由SR-BⅠ介導的相似胞吞作用機制[10-11]。三是肝細胞表面存在其他HDL受體可能介導肝竇內皮細胞釋放的HDL-CE攝取。

3 SR-BⅠ表達的調節(jié)

SR-BⅠ在RCT中的作用受其表達活性調節(jié)，SR-BⅠ表達受到核受體及細胞內信號傳導途徑調控。近年來研究發(fā)現(xiàn)以下物質或受體可促進或抑制SR-BⅠ表達。

3.1 促進SR-BⅠ表達

3.1.1 槲皮素 槲皮素是常見的黃酮類化合物之一，它廣泛存在于人類飲食中，包括水果、蔬菜、茶葉、紅酒和各種食物補充劑[12]。研究發(fā)現(xiàn)槲皮素可發(fā)揮抗動脈粥樣硬化作用，但潛在機制尚未完全明確。Ren等[13]通過使用不同濃度槲皮素處理24 h或15 μmol/L槲皮素，處理不同時間后分別使用聚合酶鏈式反應和Western印跡分析測量SR-BⅠ mRNA和蛋白質水平，并檢測肝細胞選擇性膽固醇攝取量；結果顯示槲皮素可有效促進肝細胞SR-BⅠmRNA和蛋白質表達，并促進肝細胞SR-BⅠ介導的膽固醇選擇性攝取。

3.1.2 G蛋白偶聯(lián)受體119(GPR119) GPR119屬于G蛋白偶聯(lián)受體A家族[14]，有研究表明，GPR119可能參與調節(jié)體內脂質代謝[15]。通過構建過表達GPR119載體，轉染單核巨噬細胞(THP-1)，檢測過表達GPR119轉染THP-1巨噬細胞后脂質代謝相關基因表達，證實GPR119過表達后可上調THP-1中SR-BⅠ表達[16]，促進巨噬細胞膽固醇流出。

3.1.3 13-羥基亞油酸(13-hydroxy linoleic acid，13-HODE) 過氧化物酶體增殖物激活受體(peroxisome proliferator-activated receptor，PPARs)合成激活劑通過PPAR依賴性上調肝X受體α和膽固醇轉運蛋白表達，促進膽固醇從巨噬細胞流出。13-HODE是亞油酸的代謝產物，是天然的PPAR激動劑。通過用或不用(對照)13-HODE處理存在和不存在PPARα或PPARγ拮抗劑的巨噬細胞，檢測PPARs活性及肝X受體α、ABCA1、ABCG1和SR-BⅠ蛋白質含量，證明13-HODE通過過氧化物酶體增殖物激活受體-肝X受體α途徑促進SR-BⅠ表達，促進巨噬細胞膽固醇流出[17]。

3.1.4 其他 曲古抑菌素D[18]和ω-3多不飽和脂肪酸[19]可促進肝細胞SR-BⅠ表達、曲古抑菌素A[20]可促進肝細胞和巨噬細胞SR-BⅠ表達，從而發(fā)揮抗動脈粥樣化作用。

3.2 抑制SR-BⅠ表達

3.2.1 硫酸吲哚酚(indoxyl sulfate，IS) 核因子κB(NF-κB)信號是SR-BⅠ mRNA轉錄過程中重要的調節(jié)因子，抑制SR-BⅠ mRNA表達[21]。尿毒癥病人體內積聚大量IS，為蛋白結合類毒素。有研究證實，IS與動脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展密切相關[22]。通過使用不同濃度IS干預巨噬泡沫細胞，檢測SR-BⅠ mRNA和蛋白表達水平及NF-κB活化情況，發(fā)現(xiàn)IS可能通過活化NF-κB抑制SR-BⅠ mRNA和蛋白表達，促進動脈粥樣硬化[23]。

3.2.2 Toll樣受體2 Li等[24]研究發(fā)現(xiàn)Toll樣受體2可下調巨噬細胞源性SR-BⅠ表達水平，并通過激活NF-κB信號促進動脈粥樣硬化。

3.2.3 其他 近年來通過對SR-BⅠ的3′UTR序列分析發(fā)現(xiàn)，miR-185、miR-96和miR-223[25]能抑制肝臟和巨噬細胞SR-BⅠ表達。

4 SR-BⅠ結構對膽固醇逆轉運的重要性

RCT不僅受到SR-BⅠ表達活性的調節(jié)，同時SR-BⅠ的胞外結構亦至關重要。SR-BⅠ位于細胞表面富含糖脂和膽固醇小窩中，呈馬蹄形結構，是細胞膜上重要的高密度脂蛋白受體，其基因位于人類第12號染色體上，含有13個外顯子，編碼的蛋白含有509個氨基酸。SR-BⅠ包含兩個短的胞內N-和C-末端的胞質結構域、兩個跨膜結構域及一個大的、含有6個半胱氨酸殘基和多個N-連接的糖基化位點的胞外結構域(見圖1)[26-28]。SR-BⅠ上的配體結合位點具有多樣性、重疊性，包括HDL、LDL、氧化性LDL、?；疞DL、陰離子磷脂等，并高度依賴胞外域的403個氨基酸殘基。除已知胞外結構域N-糖基化位點、N-甘氨酸二聚化基序、PDZ結構域、疏水通道等，近年來發(fā)現(xiàn)一些其他胞外結構域且與RCT相關。

圖1 SR-BⅠ結構特點

4.1 半胱氨酸殘基 相關研究表明，SR-BⅠ胞外結構域中的半胱氨酸殘基可獨立地與SR-BⅠ二聚化的C端結構域結合[29]。SR-BⅠ共含有8個半胱氨酸殘基(C21、C251、C280、C321、C323、C334、C384和C470)，其中6個位于胞外結構域。誘導突變研究表明，胞外結構域中C280、C321、C323和C334殘基在SR-BⅠ細胞表面表達，與HDL結合活性及膽固醇酯的選擇性攝取是必需的，并發(fā)現(xiàn)若將這4個半胱氨酸殘基中的任何一個突變?yōu)榻z氨酸，可強烈誘導SR-BⅠ的二聚體形成，但與正常SR-BⅠ相反，這些SR-BⅠ突變體失去介導HDL-CE選擇性攝取的能力。這些結果表明胞外結構域中半胱氨酸殘基對SR-BⅠ的HDL結合和選擇性膽固醇酯攝取至關重要。

4.2 絲氨酸殘基 鹽誘導激酶1是絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，屬于壓力和能量感應型一磷酸腺苷活化蛋白激酶家族。有研究發(fā)現(xiàn)，鹽誘導激酶1過度表達在不影響SR-BⅠ蛋白表達情況下，上調SR-BⅠ介導的選擇性膽固醇酯攝取[30]。通過誘導突變證明鹽誘導激酶1和SR-BⅠ之間的相互作用，需在保持鹽誘導激酶1完整催化活性和催化磷酸化基礎上，與SR-BⅠ的C端結構域結合并使C-末端結構域的絲氨酸殘基496磷酸化而發(fā)揮作用。

4.3 色氨酸殘基 通過誘導突變的方法分析SR-BⅠ細胞外結構域中8個高度保守的色氨酸殘基在膽固醇運輸中作用，結果表明在SR-BⅠ中色氨酸殘基突變體不能結合HDL、介導HDL-CE選擇性攝取，并主要與色氨酸殘基415相關[31]。

4.4 SR-BⅠ的二聚體和更高級寡聚體形式 SR-BⅠ形成二聚體和更高級寡聚體形式有利于膽固醇酯轉移[8]，且促腎上腺皮質激素可誘導SR-BⅠ寡聚狀態(tài)從而促進膽固醇酯選擇性攝取[29]。

5 小 結

綜上所述，SR-BⅠ通過與成熟的HDL結合介導泡沫細胞內游離膽固醇流出，HDL-C酯化后轉運至肝臟，經SR-BⅠ介導的選擇性攝取進入肝臟進一步代謝，發(fā)揮調節(jié)體內脂質穩(wěn)態(tài)、抗動脈粥樣硬化作用，從而降低冠心病發(fā)生率及死亡率。

SR-BⅠ作為抗動脈粥樣硬化的治療靶點，促進巨噬細胞或肝細胞SR-BⅠ表達，增強SR-BⅠ的抗動脈粥樣硬化作用。多補充含有槲皮素、13-HODE、ω-3多不飽和脂肪酸等，是否可預防動脈粥樣硬化或抗動脈粥樣硬化作用，或是否可促進GPR119表達、抑制Toll樣受體2表達的新型藥物，通過促進SR-BⅠ表達達到抗動脈粥樣硬化目的，尿毒癥病人體內IS降低可能減少動脈粥樣硬化形成，這些有待進一步研究及探索。