幾種常見(jiàn)天然化合物對(duì)ABCA1表達(dá)影響的研究進(jìn)展

廖凌驍， 龔 朵， 周玉生， 唐朝克

(1.南華大學(xué)藥物藥理研究所 湖南省分子靶標(biāo)新藥研究協(xié)同創(chuàng)新中心，湖南省衡陽(yáng)市 421001；2.南華大學(xué)心血管疾病研究所 動(dòng)脈硬化學(xué)湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 湖南省動(dòng)脈硬化性疾病國(guó)際科技合作與創(chuàng)新聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，湖南省衡陽(yáng)市421001)

天然化合物具有結(jié)構(gòu)多樣性和生物活性多樣性等特征。它們與潛在的靶分子相互作用從而能防治心血管疾病。三磷酸腺苷結(jié)合盒運(yùn)轉(zhuǎn)體A1(ATP-binding cassette transporter A1,ABCA1)是一種ATP依賴(lài)的細(xì)胞膜結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。ABCA1在介導(dǎo)細(xì)胞膽固醇和磷脂流出和高密度脂蛋白(high-density lipoprotein,HDL)的生物合成中發(fā)揮重要作用。ABCA1參與的膽固醇逆向轉(zhuǎn)運(yùn)是將多余膽固醇從外周組織轉(zhuǎn)移到HDL，最終運(yùn)輸?shù)礁闻K進(jìn)行膽汁酸合成和排泄，具有抗動(dòng)脈粥樣硬化作用。

1 ABCA1的轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控

1.1 柚皮素

柚皮素是一種天然有機(jī)化合物，具有抗炎和降低膽固醇的作用[1]。在THP-1巨噬細(xì)胞和人外周血中性粒細(xì)胞中柚皮素通過(guò)增加肝X受體α(LXRα)的mRNA表達(dá)來(lái)促進(jìn)ABCA1 mRNA表達(dá)。柚皮素使載脂蛋白E(ApoE)-/-小鼠動(dòng)脈粥樣硬化斑塊面積減少[2]。在M1型巨噬細(xì)胞中，柚皮素及其代謝產(chǎn)物柚皮素-7-O-葡萄糖醛酸使ABCA1 mRNA水平增加，在M2型巨噬細(xì)胞中，僅柚皮素誘導(dǎo)ABCA1 mRNA表達(dá)上調(diào)。

1.2 綠原酸

綠原酸是一種酚酸，存在于多種雙子葉植物的葉和果實(shí)中，傳統(tǒng)上用作瀉藥。綠原酸通過(guò)過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體γ(PPARγ)/LXRα途徑增加巨噬細(xì)胞ABCA1mRNA表達(dá)；降低ApoE-/-小鼠中甘油三酯、總膽固醇和LDL膽固醇水平，并減少動(dòng)脈粥樣硬化斑塊面積。綠原酸及其提取物通過(guò)上調(diào)AMPK mRNA增加HepG2細(xì)胞中ABCA1[3]和CYP7A1的mRNA表達(dá)。綠原酸在RAW264.7巨噬細(xì)胞中通過(guò)激活SIRT1，促進(jìn)ABCA1的mRNA表達(dá)從而抑制泡沫細(xì)胞的形成[4]。

1.3 葛根素

葛根素是中藥葛根中分離的具有擴(kuò)冠作用的異黃酮類(lèi)衍生物，具有退熱、鎮(zhèn)靜和使冠狀動(dòng)脈血流量增加的作用，對(duì)垂體后葉素引起的急性心肌出血有保護(hù)作用。葛根素通過(guò)促進(jìn)THP-1源性巨噬細(xì)胞AMPK激酶的磷酸化，上調(diào)LXRα和PPARγ的mRNA和蛋白水平，從而增加ABCA1 mRNA和蛋白表達(dá)促進(jìn)膽固醇流出。葛根素具有提高肝激酶B1mRNA和蛋白水平，降低miRNA-7表達(dá)的功能，并通過(guò)miRNA-7、肝激酶B1和AMPK-PPARγ-LXRα-ABCA1途徑增加膽固醇流出[5]。

1.4 槲皮素

槲皮素是一種黃酮類(lèi)化合物，存在于許多水果和蔬菜中。槲皮素通過(guò)抗炎和抗氧化作用降低冠心病的死亡率。槲皮素在THP-1細(xì)胞或RAW264.7細(xì)胞中均通過(guò)LXRα途徑增加ABCA1的mRNA和蛋白表達(dá)。在ApoE-/-小鼠中，槲皮素明顯增加膽固醇逆轉(zhuǎn)運(yùn)效率[6]。槲皮素促進(jìn)轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子激活激酶1磷酸化，從而誘導(dǎo)有絲分裂原激活激酶3/6磷酸化，進(jìn)而增加p38的磷酸化，磷酸化后的p38促進(jìn)特異性蛋白1和LXR結(jié)合到ABCA1的啟動(dòng)子上，增強(qiáng)ABCA1的表達(dá)。

1.5 姜黃素

姜黃素是從姜科、天南星科中的一些植物的根莖中提取的一種二酮類(lèi)化合物，傳統(tǒng)上用于治療炎癥，具有保護(hù)心臟功能[7]。姜黃素通過(guò)促進(jìn)LXR與ABCA1啟動(dòng)子的結(jié)合，上調(diào)ABCA1 mRNA和蛋白水平，從而增加J774A.1細(xì)胞中ApoA-I介導(dǎo)的膽固醇流出。在ox-LDL和姜黃素共同孵育的M1型巨噬細(xì)胞中，姜黃素促進(jìn)膽固醇攝取和膽固醇流出，導(dǎo)致泡沫細(xì)胞形成減少，同時(shí)減少炎癥反應(yīng)。

在THP-1巨噬細(xì)胞中，姜黃素可增加p-AMPK和p-SIRT1蛋白水平，上調(diào)LXRα、ABCA1 mRNA和蛋白水平。姜黃素通過(guò)抑制TLR4/NF-κB/miR33a信號(hào)通路來(lái)促進(jìn)膽固醇外流，并減少泡沫細(xì)胞的形成和炎性因子的分泌[8]。姜黃素使ApoA-I介導(dǎo)的THP-1巨噬細(xì)胞中膽固醇流出增加[9]。

1.6 桑黃酮G

桑黃酮G是一種黃酮類(lèi)衍生物，具有抗炎和神經(jīng)保護(hù)等多種生物活性，傳統(tǒng)上用于治療各種肺部疾病[10]。在RAW264.7巨噬細(xì)胞中，桑黃酮G通過(guò)LXR途徑上調(diào)ABCA1的mRNA和蛋白水平。在高脂肪飲食的ApoE-/-小鼠中，桑黃酮G降低血清總膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇水平、主動(dòng)脈竇的病變面積變小，動(dòng)脈粥樣硬化斑塊中的脂質(zhì)沉積減少。在病變區(qū)，桑黃酮G可以減少巨噬細(xì)胞的含量但不影響平滑肌細(xì)胞或膠原蛋白的含量[11]。

1.7 三七總皂苷

三七總皂苷是從三七中提取的有效藥用成分，具有保護(hù)心腦血管的作用[12]。三七總皂苷可降低總膽固醇(TC)、游離膽固醇(FC)、膽固醇酯(CE)水平以及CE/TC值。三七總皂苷提高LXRα的mRNA水平，使LXRα基因啟動(dòng)子轉(zhuǎn)錄激活，導(dǎo)致THP-1巨噬細(xì)胞ABCA1mRNA表達(dá)上調(diào)。三七總皂苷可以減少高脂飲食喂養(yǎng)的小鼠主動(dòng)脈粥樣硬化斑塊，提高主動(dòng)脈中LXRαmRNA和蛋白水平表達(dá)。

1.8 益母草堿

益母草堿取自唇形科植物細(xì)葉益母草的葉，或益母草、艾蒿益母草全草，常用作治療婦產(chǎn)科疾病。益母草堿通過(guò)抑制炎癥和氧化應(yīng)激，減輕高脂飲食家兔動(dòng)脈粥樣硬化斑塊[13]。益母草堿在THP-1巨噬細(xì)胞中通過(guò)PPARγ/LXRα途徑增加ABCA1和ABCG1 mRNA及蛋白水平增加，從而導(dǎo)致膽固醇流出增加。益母草堿對(duì)LXRα和PPARγ的mRNA和蛋白表達(dá)均有促進(jìn)作用。在ApoE-/-小鼠中，益母草堿通過(guò)增加PPARγ、LXRα、ABCA1和ABCG1的表達(dá)，使主動(dòng)脈根部的動(dòng)脈粥樣硬化斑塊減少，血清甘油三酯、總膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇降低，HDL膽固醇增加[13]。

1.9 類(lèi)胡蘿卜素

9-順式-β-胡蘿卜素通過(guò)激活RXR增加巨噬細(xì)胞中ABCA1的mRNA和蛋白水平使膽固醇流出增加。蝦青素是一種天然的類(lèi)胡蘿卜素，常用作食物色素。蝦青素通過(guò)增加ABCA1啟動(dòng)子活性，促進(jìn)細(xì)胞中ABCA1的表達(dá)。蝦青素可促進(jìn)ApoE-/-小鼠的膽固醇逆向轉(zhuǎn)運(yùn)起到抗動(dòng)脈粥樣硬化的作用[14]。番茄紅素是許多植物和光合微生物中最豐富的類(lèi)胡蘿卜素色素。番茄紅素通過(guò)上調(diào)PPARγ和LXRα的mRNA及蛋白表達(dá)從而使ABCA1mRNA與蛋白的表達(dá)增加。

1.10 其他

表沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸酯(Epigallocatechin gallate EGCG)是綠茶中降低機(jī)體膽固醇含量的最重要的物質(zhì)之一。在THP-1源性泡沫細(xì)胞中，EGCG通過(guò)激活Nrf2/Keap1途徑抑制TNF-α誘導(dǎo)的NF-κB激活，上調(diào)ABCA1的表達(dá)，促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)膽固醇流出，起到抗動(dòng)脈粥樣硬化的作用。

荷葉堿是荷葉中的一種阿樸啡型生物堿，有降血脂、抗自由基、抑制高膽固醇血癥和動(dòng)脈硬化等功效，而且還具有抗有絲分裂的作用[15]。在THP-1源性巨噬細(xì)胞中，荷葉堿通過(guò)PPARγ/LXRα途徑上調(diào)ABCA1表達(dá)，促進(jìn)膽固醇流出，減少細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)聚集[16]。

厚樸酚通過(guò)激活RXR提高巨噬細(xì)胞中ABCA1mRNA和蛋白的表達(dá)。白藜蘆醇具有保護(hù)心血管的作用，能增加LXRα和ABCA1表達(dá)[17]。芍藥醇增加LXRα和ABCA1表達(dá)、促進(jìn)膽固醇流出。芍藥醇可激活LXRα，提高ApoE-/-小鼠ABCA1啟動(dòng)子的活性、增加主動(dòng)脈ABCA1和LXRα蛋白表達(dá)，使血清總膽固醇和甘油三酯水平降低，減少動(dòng)脈粥樣硬化斑塊。

2 轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控

2.1 漢黃芩素

漢黃芩素取自唇形科植物黃芩根、滇黃芩根、半枝蓮根、夾竹桃科植物鱔藤(神葛)莖，具有降低甘油三酯的作用[18]。漢黃芩素呈劑量依賴(lài)性增加ABCA1蛋白水平和膽固醇的流出，減少巨噬細(xì)胞脂質(zhì)蓄積。漢黃芩素增加ABCA1蛋白穩(wěn)定性但并不影響其mRNA水平。黃芩素通過(guò)調(diào)節(jié)PP2B與ABCA1之間的相互作用，增加ABCA1蛋白的表達(dá)，進(jìn)而調(diào)節(jié)細(xì)胞脂質(zhì)蓄積[19]。

2.2 樺木酸

樺木酸是一種五環(huán)三萜化合物，是從黃樺樹(shù)和白樺樹(shù)的樹(shù)皮中提取的成分，用于治療炎癥性疾病。樺木酸通過(guò)降低IκBα和p65的磷酸化水平，下調(diào)miRN-33a/b，促進(jìn)ABCA1的表達(dá)。樺木酸降低血漿總膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇水平，提高膽固醇逆向轉(zhuǎn)運(yùn)效率[20]。樺木酸可提高ApoE-/-小鼠中主動(dòng)脈竇ABCA1蛋白的表達(dá)，減少主動(dòng)脈和主動(dòng)脈竇的病變面積。

2.3 黃芪多糖

黃芪多糖是從中藥黃芪中提取的主要活性成分，用于治療肝炎和調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)。在RAW264.7巨噬細(xì)胞中，黃芪多糖使ABCA1蛋白表達(dá)增加[21]。黃芪多糖提高ApoE-/-小鼠中ABCA1蛋白表達(dá)[22]，可能是由于抑制TNF-α誘導(dǎo)NF-κB p65核易位從而影響ABCA1的蛋白表達(dá)。

2.4 芍藥醇

芍藥醇具有抗炎和抗細(xì)胞增殖的特性。芍藥醇通過(guò)影響鈣蛋白酶來(lái)調(diào)控ABCA1的表達(dá)，在THP-1巨噬細(xì)胞中，芍藥醇可增加ABCA1蛋白水平，但mRNA水平無(wú)明顯變化[23]。芍藥醇可上調(diào)ABCA1蛋白水平，增加ApoE-/-小鼠中RAW264.7巨噬細(xì)胞的膽固醇流出，減少動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的形成。

2.5 薯蕷皂苷

薯蕷皂苷用于治療類(lèi)風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎和慢性支氣管炎[24]。薯蕷皂苷元通過(guò)抑制miRNA-19b，上調(diào)THP-1巨噬細(xì)胞和MPM泡沫細(xì)胞ABCA1蛋白的表達(dá)從而促進(jìn)巨噬細(xì)胞膽固醇流出，減少THP-1巨噬細(xì)胞中TC、FC、CE的含量。在ApoE-/-小鼠中，薯蕷皂苷使ABCA1的表達(dá)上調(diào)、膽固醇逆轉(zhuǎn)運(yùn)增加、動(dòng)脈粥樣硬化斑塊減少。

2.6 吳茱萸堿和吳茱萸次堿

中草藥吳茱萸一般用于治療高血壓，該藥含有吲哚喹唑啉生物堿。在THP-1巨噬細(xì)胞中吳茱萸堿直接與ABCA1結(jié)合，導(dǎo)致ABCA1的蛋白質(zhì)水平提高，但mRNA水平無(wú)明顯變化[25]。在ApoE-/-小鼠中，吳茱萸堿降低血脂，使動(dòng)脈粥樣硬化斑塊減少。吳茱萸堿可提高兔動(dòng)脈粥樣硬化模型高密度脂蛋白水平，降低血清TC、TG、低密度脂蛋白含量。

吳茱萸次堿是吳茱萸中的另一種吲哚喹唑啉生物堿。吳茱萸次堿具有保護(hù)心血管、抗炎、減肥、抗癌等生物活性。在RAW264.7巨噬細(xì)胞、HepG2細(xì)胞和原代巨噬細(xì)胞中，吳茱萸次堿上調(diào)ABCA1和SR-B1的表達(dá)。吳茱萸次堿在肝細(xì)胞中直接與LXRα-LBD和LXRβ-LBD結(jié)合。吳茱萸次堿可減少ApoE-/-小鼠中動(dòng)脈粥樣硬化斑塊面積，降低血漿總膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇和甘油三酯水平。

3 小 結(jié)

本文總結(jié)了許多調(diào)節(jié)ABCA1表達(dá)和抗動(dòng)脈粥樣硬化的天然化合物，絕大部分天然化合物都來(lái)自于傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)上用于治療炎癥性疾病的藥物。這可能與激活LXR、PPARγ或AMPK和抑制NF-KB信號(hào)作用的分子機(jī)制有關(guān)，它們影響炎癥和巨噬細(xì)胞的脂質(zhì)代謝。其中一部分化合物如姜黃素、樺木酸、吳茱萸次堿等已經(jīng)有動(dòng)脈粥樣硬化模型的體內(nèi)研究，使得這些化合物更有前景。但這些化合物對(duì)ABCA1表達(dá)(如動(dòng)脈粥樣硬化)的相關(guān)疾病治療的效果仍有待臨床研究。因此，進(jìn)一步研究天然化合物對(duì)ABCA1與動(dòng)脈粥樣硬化的影響，將為心血管疾病的預(yù)防和治療帶來(lái)更多的方案。