LOX-1與腦卒中相關研究進展

閆 平,曹 靜 綜述 羅 靖，朱小群 審校

腦卒中的發(fā)病率、病死率及致殘率在世界范圍內都處于較高水平，在西方國家常見死亡原因中居第3位，在我國位居首位。凝集素樣氧化型低密度脂蛋白受體-1(lectin-like oxidized low-density lipoprotein receptor-1，LOX-1)主要表達于動脈血管內皮細胞中，能與氧化型低密度脂蛋白(oxidized low-density lipoprotein，ox-LDL)特異性結合，并參與其的氧化、降解。既往研究表明LOX-1在動脈粥樣硬化中扮演重要角色，在高血壓病、心肌梗死、2型糖尿病、肥胖、腦卒中等中均有增高。該文就LOX-1及sLOX-1分子生物學特性及近些年在腦卒中的研究進展進行綜述。

1 LOX-1、sLOX-1的分子生物學特性

1.1 LOX-1的結構與表達

LOX-1一種相對分子質量為52 ku跨膜糖蛋白，屬于C類血凝素大家族的E類清道夫受體，1997年由日本學者Sawamura在小牛血管內皮細胞上首先發(fā)現(xiàn)，人類的LOX-1由273個氨基酸組成，在結構上與自然殺傷細胞受體比較一致，而與已知的E類清道夫受體都不相似。蛋白有4個結構域，包括介導細胞信號轉導胞質結構域、易被蛋白酶水解的頸結構域、能與ox-LDL等配體結合的血凝素樣結構域和跨膜結構域。LOX-1多表達在血管豐富的組織中，在動脈粥樣硬化早期病變中，LOX-1主要表達于內皮細胞，但在進展期病變中，LOX-1的表達可擴展至平滑肌細胞和巨噬細胞。生理條件下，LOX-1的表達非常低，而在某些疾病狀態(tài)其表達增加，如在病理狀態(tài)下，由于oxLDL、促炎細胞因子、活性氧和剪切應力等作用，

LOX

-1基因表達可被上調，LOX-1在動脈粥樣硬化中，特別是在疾病發(fā)病的早期階段中發(fā)揮重要作用。

1.2 LOX-1與sLOX-1

LOX-1是第一個被發(fā)現(xiàn)，也是迄今為止唯一一個能夠形成可溶性分子的清道夫受體。Murase et al在2000年首次報道可溶性LOX-1(soluble LOX-1，sLOX-1)，sLOX-1是LOX-1經(jīng)細胞內的某些蛋白酶水解分裂形成，人LOX-1的水解位點在其頸結構域的Arg88和Gln89之間，其分子量為35 000。血漿中sLOX-1的濃度與受體表達水平有關。研究表明sLOX-1已經(jīng)成為動脈硬化相關疾病診斷的一個敏感標記物。

1.3

-1基因的結構

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-1基因屬于單拷貝編碼基因，位于人類第12號染色體p12.3～p13.2區(qū)的C型凝集素基因簇中。人類

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-1基因全長7 000 bp，由5個內含子和6個外顯子組成，其中外顯子1～5的平均長度是148 bp，第6個外顯子最長，有1 722 bp構成。外顯子1編碼5′未翻譯區(qū)域(5′UTR)和部分胞質域，余下胞質和跨膜域由外顯子2編碼，3號外顯子編碼頸域，余下外顯子4～6共同編碼凝集素樣結構域和3′UTR。

2 LOX-1與腦卒中

2.1 LOX-1與腦卒中危險因素

高血壓、糖尿病、高血脂、肥胖、吸煙、心臟病等均是腦卒中相關危險因素，而既往的研究表明LOX-1的表達與上述危險因素密切相關。高血壓是腦卒中最重要的危險因素。LOX-1可以被血管緊張素Ⅱ(angiotensin Ⅱ，AngⅡ)通過血管緊張素1型受體(angiotensintype 1 receptor，AT1R)激活來調節(jié)血壓，同時激活的LOX-1也會上調AT1R的表達。在

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-1基因缺失的小鼠中，研究顯示輸注AngⅡ誘導的高血壓效應顯著減弱，并伴隨著AT1R表達下調，說明AngⅡ-AT1R-LOX-1環(huán)是血壓的一個重要調節(jié)者，LOX-1在高血壓的發(fā)病機制中發(fā)揮著重要作用。

LOX-1與其他卒中危險因素(如肥胖、糖尿病、吸煙、高脂血癥)也密切相關。Nomata et al對38名超重中年男性進行為期12周的減肥干預，研究顯示血漿sLOX-1水平的變化與體質量、體質指數(shù)、總膽固醇、hs-CRP呈正相關。研究表明LOX-1可能與脂肪的代謝及相關炎癥反應密切相關。糖尿病被認為是腦卒中的獨立危險因素，顯著地增加腦卒中的風險。Tan et al進行的一項在體內和體外評價了關于葡萄糖和晚期糖基化終產物對sLOX-1的影響研究表明，糖尿病患者血漿sLOX-1高于對照組，且在血糖控制較差的患者中，血糖控制改善后，血漿中的sLOX-1也會下降，且sLOX-1的降低幅度與糖基化血紅蛋白的改善有關。

LOX-1在動脈粥樣硬化形成過程中發(fā)揮重要作用。LOX-1介導一系列與動脈粥樣硬化發(fā)病機制相關的細胞反應，包括內皮細胞功能障礙、衰老凋亡細胞的吞噬、血管炎癥反應、泡沫細胞的形成、膠原蛋白沉積和脂肪細胞膽固醇代謝。研究表明，通過其與循環(huán)ox-LDL的結合和內在化作用，在動脈粥樣硬化中，特別是在疾病發(fā)病的早期階段，LOX-1發(fā)揮著重要作用。越來越多的證據(jù)表明，LOX-1與動脈粥樣硬化斑塊的不穩(wěn)定性密切相關，LOX-1可以通過增強基質金屬蛋白酶的表達和活性、促進平滑肌細胞的凋亡和調節(jié)動脈粥樣硬化斑塊內的膠原含量來影響斑塊的穩(wěn)定性。

2.2 LOX-1與缺血性卒中

LOX-1參與缺血性卒中的機制尚不完全清楚。Schwarz et al利用短暫性局灶腦缺血大鼠模型研究缺血性卒中時基因表達的變化，發(fā)現(xiàn)了7個差異表達的基因，其中

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-1在缺血損傷部位表達上調超過10倍，并且基本上局限于同側半腦。在易發(fā)生卒中的原發(fā)性高血壓大鼠模型中的研究表明，敲除

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-1基因對腦損傷有著保護作用，分析支持LOX-1參與腦缺血后血腦屏障破壞的病理生理過程。

sLOX-1是LOX-1經(jīng)細胞中的蛋白酶水解分裂形成，血漿中sLOX-1的濃度與受體表達水平有關。Yokota et al首次橫斷面研究分析了377例腦卒中患者，其中250例為缺血性卒中，127例為腦出血。與對照組相比，缺血性卒中患者的sLOX-1水平較高，其中以動脈粥樣硬化性腦梗死患者中sLOX-1升高最為明顯，心源性卒中及腔隙性梗死患者中沒有顯著差異。在對年齡、性別和高血壓等因素進行調整后，缺血性卒中與高水平的sLOX-1獨立相關。這些研究支持了這樣的假設，即sLOX-1的增加是由動脈粥樣硬化斑塊的數(shù)量引起的，而不是缺血性卒中的結果。

Huang et al篩選了148例急性缺血性腦卒中合并大動脈粥樣硬化的患者。研究表明，與相應的對照組相比，急性缺血性腦卒中患者sLOX-1濃度升高，sLOX-1是患者預后不良的獨立預測因子。Li et al對272例缺血性腦卒中患者進行了篩查研究表明，與輕度卒中組相比，重癥患者的sLOX-1水平顯著升高，進一步隨訪發(fā)現(xiàn)高sLOX-1患者的預后較差。Skarpengland et al分析了中度(50%～69%)和重度(≥70%)頸動脈狹窄患者的血漿sLOX-1。根據(jù)術前癥狀將患者分為缺血性腦卒中或短暫性腦缺血發(fā)作<7 d(

n

=35)，7 d至≤3個月(

n

=90)，>3個月(

n

=40)，或無癥狀(

n

=67)，研究表明，頸動脈粥樣硬化患者的sLOX-1水平高于對照組，但只依據(jù)sLOX1水平不能區(qū)分不同的患者亞組，也無法區(qū)分短暫性腦缺血發(fā)作與缺血性腦卒中。因此認為sLOX-1的增加可能來自于頸動脈斑塊的慢性動脈粥樣硬化過程，而與嚴重程度無關。

總的來說，在這些研究中，sLOX-1不能區(qū)分缺血性卒中的類型，也不能反映癥狀的持續(xù)時間。然而，動脈粥樣硬化是缺血性卒中的重要危險因素。研究表明，隨著動脈粥樣硬化的嚴重程度的增加，缺血性卒中的發(fā)病率也會增加。在動脈粥樣硬化患者中，sLOX-1與缺血性卒中的發(fā)生率較高有關，表明sLOX-1可能是斑塊穩(wěn)定性和易損性的預測因子，也可能是無癥狀頸動脈狹窄或卒中患者預測未來事件的一個重要參數(shù)。

2.3 LOX-1與出血性卒中

LOX-1與出血性卒中的研究尚少，Yokota et al的首次橫斷面研究分析了377例患者，其中127例為腦出血，結果顯示，腦出血患者的sLOX-1水平明顯高于對照組(腦出血患者720 ng/L，對照組513 ng/L)。Inoue et al在對新診斷腦卒中的一項前瞻性研究中，共入組16例患者，腦出血7例，腦梗死9例。腦出血患者急性期LOX-1中位值為1 825.8 pg/ml，明顯高于腦梗死患者急性期LOX-1中位值593.9 pg/ml，表明血漿LOX-1水平可以作為腦出血的標志物。但該研究研究對象較少，缺少對照組，需要更多的病例來評估。

Matsuda et al對蛛網(wǎng)膜下腔出血(subarachnoid hemorrhage，SAH)兔子模型的對照研究顯示，與對照組相比，SAH組基底動脈壁ox-LDL和LOX-1的表達明顯升高，一項關于SAH與LOX-1表達升高之間的相關性研究結果顯示，SAH患者血漿中sLOX-1水平明顯高于對照組，LOX-1的過表達可能增加血管痙攣的發(fā)生率，血漿sLOX-1不僅可能有潛力成為評估卒中嚴重程度，也可能是預測SAH患者延遲腦缺血的一個有應用前景的生物標志物。

2.4

-1基因多態(tài)性與缺血性卒中

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-1基因多態(tài)性與動脈粥樣硬化及心腦血管病的關系得到基礎和臨床研究的支持，其中

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-1基因的rs1050283、rs1050286及rs11053646多態(tài)性與缺血性卒中關系較為密切。2010年，Man et al報道了

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-1基因多態(tài)性與顱內外血管多發(fā)性狹窄有關，該研究納入了191例缺血性卒中患者，其中136名患者伴有一定程度的狹窄，通過與167名健康對照者進行分析表明，rs1050283 位點的TT基因型與顱內外血管多發(fā)性狹窄顯著相關。2016年，Guo et al對526例中國動脈粥樣硬化性腦梗死(atherosclerotic cerebral infarction，ACI)患者和640例健康對照者病例對照研究顯示，ACI患者rs1050283 T等位基因頻率明顯高于健康對照組，與ACI患者LOX-1 mRNA及血漿高濃度sLOX-1相關，是ACI的獨立危險因素。2020年，Zhang et al對215例頸動脈斑塊患者和252例對照組患者的3個與動脈粥樣硬化中脂質聚集相關基因的對照研究顯示，rs1050286位點的AA基因型與頸動脈斑塊風險顯著相關。2014年，Liu et al對386例腦梗死患者和386例健康對照的研究結果顯示，腦梗死患者GC基因型及G501C等位基因頻率均顯著高于對照組，表明rs11053646位點多態(tài)性是腦梗死的獨立危險因素。Zhang et al對304例腦梗死患者和377例年齡、性別匹配的健康對照者研究表明，腦梗死患者CC基因型及C等位基因攜帶率顯著高于對照組，隨訪6個月后進行腦卒中康復評估，CC基因型患者的預后明顯較差。2015年，一項包含了1 897例缺血性卒中患者和2 119名健康對照者的薈萃分析表明，

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-1基因rs11053646位點的C等位基因與缺血性卒中易感性顯著相關。然而，也有研究結果提示

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-1基因rs11053646多態(tài)性與缺血性卒中的發(fā)病風險增加無關。這些研究結果提示

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-1基因多態(tài)性與腦卒中的易感性可能存在地域及種族差異，還需要更多的研究來證實。

3 結語

該文綜述了LOX-1、sLOX-1生物學特性及在腦卒中的研究進展。LOX-1是重要的C型凝集素樣受體家族成員，在血管內皮細胞上能與oxLDL特異性結合介導血管內皮功能障礙，參與動脈粥樣硬化形成，也與糖尿病、高血壓等卒中危險因素密切相關。

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-1的單核酸基因多態(tài)性及血漿sLOX-1的高水平表達與缺血性卒中患者嚴重程度和不良預后相關，具有成為缺血性卒中的生物標志物的潛力。血漿sLOX-1水平在腦出血及SAH的患者中也有不同程度的增高，但目前相關研究仍尚少，需更多的研究來證實。卒中發(fā)病前后sLOX-1水平是否呈動態(tài)演變，LOX-1能否作為腦卒中一個新的治療靶點，還需要進一步探索。