血管生成素樣蛋白8介導(dǎo)高血壓促進動脈粥樣硬化形成機制

楊智琳 王立平 黃菊 楊雙雙 趙鵑

動脈粥樣硬化是心血管事件發(fā)生的主要病因之一，動脈內(nèi)局部血流動力學(xué)的變化促進動脈粥樣硬化的形成。血管生成素樣蛋白（ANGPTL）屬于纖維蛋白原超家族，是與血管生成相關(guān)的分泌性蛋白。ANGPTL8 是1 種主要由肝臟和脂肪組織表達的分泌性蛋白，參與血壓及糖脂代謝調(diào)節(jié)。ANGPTL8 可解釋血壓波動的機械信號向動脈粥樣硬化的生物信號轉(zhuǎn)換機制，并有望成為預(yù)測心血管事件的生物標志物及相關(guān)藥物研發(fā)的新靶點。

2012 年ANGPTL8 被納入ANGPTL 蛋白家族，其基因位于19p13.2 號染色體，由4 個外顯子和3個內(nèi)含子組成，可翻譯成含198 個氨基酸的多肽[1]。ANGPTL8 是ANGPTL 蛋白家族中的非典型成員在人類肝臟和脂肪組織中高表達，屬于跨膜蛋白，在N 末端區(qū)域具有信號肽和潛在的肉豆蔻?；稽c，免疫熒光分析顯示ANGPTL8 在脂滴周圍或細胞溶酶體相關(guān)區(qū)室中呈囊泡狀分布。

1 ANGPTL8基因的表達與調(diào)控

ANGPTL8基因中存在多個非同義單核苷酸多態(tài)性（SNP），如rs737337，rs2278426 和rs145464906[2]。Ghasemi 等[3]研究發(fā)現(xiàn)，若rs737337（T/C）和rs 2278426（C/T）變異將延緩與ANGPTL8 相關(guān)的糖尿病發(fā)生風(fēng)險。ANGPTL8基因受到多種轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)控，如肝臟和脂肪組織中的甾醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白、碳水化合物反應(yīng)元件結(jié)合蛋白、肝細胞X 受體（LXR）和肝細胞核因子（HNF）1[4]。LXR 和LXRβ 是脂質(zhì)和血糖代謝的重要調(diào)節(jié)劑，它們通過與類視黃醇X 受體結(jié)合形成異二聚體，促使LXR 應(yīng)答元件（LXRE）與ANGPTL8啟動子結(jié)合，從而上調(diào)肝臟中ANGPTL8的表達[5]。在轉(zhuǎn)錄調(diào)控中，HNF1 對ANGPTL8基因轉(zhuǎn)錄起著更顯著的調(diào)控作用，Watanabe 等[4]研究表明，在禁食與再喂養(yǎng)期間，大鼠肝臟內(nèi)的HNF1與ANGPTL8 的蛋白表達水平呈正相關(guān)。

血清中成熟的ANGPTL8 蛋白的等電點為6.18，在結(jié)構(gòu)上由于缺乏C 末端纖維蛋白原的特征類結(jié)構(gòu)域，僅顯示N 末端區(qū)域（N 末端結(jié)構(gòu)域的旁系同源物），被認為是ANGPTL 家族中的非典型成員[6]。ANGPTL8 的活性形式是全長蛋白，在血清中的半衰期約為2.47 h，能夠?qū)ο鄳?yīng)的組織發(fā)揮較持久的作用[7]。然而，ANGPTL8 mRNA 的半衰期僅為15.72 min，這有利于人體對節(jié)食/攝食過度做出快速反應(yīng)[8]。

2 ANGPTL8參與高血壓促進動脈粥樣硬化形成的機制

2.1 ANGPTL8與內(nèi)皮細胞

在長時間、劇烈血壓波動的作用下，血管內(nèi)皮細胞容易受損，釋放大量的炎性因子，如超敏C 反應(yīng)蛋白（hs-CRP）等。Liu 等[9]研究證實了hs-CRP 是高血壓的獨立預(yù)測因子。血管內(nèi)皮受損促進hs-CRP 水平升高，使內(nèi)皮細胞中一氧化氮的產(chǎn)生減少，內(nèi)皮素-1 的生成增加并上調(diào)ANGPTL8的表達；hs-CRP 也可與氧化的低密度脂蛋白（LDL）和β2-糖蛋白I 形成復(fù)合物，促進ANGPTL8的表達，加速動脈粥樣硬化的形成[10]。Abu-Farba 等[11]發(fā)現(xiàn)，高血壓患者的血清和脂肪組織中的ANGPTL8 表達水平顯著升高，提示ANGPTL8 參與了高血壓血管內(nèi)皮受損所致的動脈粥樣硬化并且增加了心血管事件的風(fēng)險。

2.2 ANGPTL8與炎性反應(yīng)

當(dāng)血管內(nèi)皮損傷時，舒張因子一氧化氮的減少與收縮因子內(nèi)皮素-1 的增加，可導(dǎo)致血管收縮加劇、血壓升高[12]。Fadaei 等[10]研究表明，ANGPTL8 水平與腫瘤壞死因子-α（TNF-α）呈正相關(guān)，TNF-α 增加并促進炎性反應(yīng)發(fā)生。

高血壓患者血壓波動導(dǎo)致ANGPTL8 釋放，觸發(fā)炎性反應(yīng)，促進動脈粥樣硬化。高血壓患者血壓控制欠佳時，血壓波動可導(dǎo)致血管內(nèi)皮損傷，促進單核巨噬細胞集落刺激因子（M-CSF）釋放，誘導(dǎo)清道夫受體CD36 表達，一方面促進單核細胞增殖，另一方面促使單核巨噬細胞吞噬變形的脂蛋白，轉(zhuǎn)化為巨噬細胞源性泡沫細胞。ANGPTL8 的釋放可促進炎性因子細胞間黏附分子-1（ICAM-1）、白細胞介素-6（IL-6）、血管內(nèi)皮細胞黏附分子-1（VCAM-1）等生成[13]。其中，ICAM-1 可誘導(dǎo)單核細胞黏附，進入血管內(nèi)皮下成熟，進而發(fā)展為巨噬細胞，IL-6 在這一過程中起趨化作用，且實驗證明，ANGPTL8 水平與ICAM-1 獨立相關(guān)[14]。ANGPTL8 也可直接調(diào)節(jié)CD36 的表達，促進泡沫細胞的形成，并抑制膽固醇的釋放。

2.3 ANGPTL8與糖代謝

在生理狀態(tài)下，ANGPTL8 可調(diào)節(jié)胰島細胞中磷脂酰肌醇3 激酶/蛋白激酶B（PI3K/AKT）信號通路中的AKT 蛋白磷酸化，提高胰島素敏感 性[15]。ANGPTL8 蛋白激活A(yù)KT 蛋白磷酸化的關(guān)鍵位點Ser94 和Thr98，可持續(xù)改善葡萄糖耐量[5]。Guo 等[16]研究發(fā)現(xiàn)，ANGPTL8 表達升高可增加移植小鼠的胰島β 細胞數(shù)量，增加抗高血糖的特性。

在糖耐量受損及糖尿病患者中，ANGPTL8過表達將加速動脈粥樣硬化的進展。高血壓患者血壓波動導(dǎo)致血管內(nèi)皮受損，可促進脂質(zhì)沉積，引起糖耐量受損和胰島素抵抗，促進糖尿病的發(fā)生，患者血漿中ICAM-1、TNF-α、P-選擇素和IL-6 水平也隨之升高[17]，加劇內(nèi)皮炎性反應(yīng)和功能障礙。在2 型糖尿病患者中，循環(huán)ANGPTL8 水平表達增加。其機制可能為是ANGPTL8 抑制糖異生和促進糖原代償性合成，改善胰島素抵抗。胰島素抵抗時，轉(zhuǎn)基因人肝細胞中ANGPTL8過表達可抑制 2 個糖異生基因（PEPCK和G6Pase）；當(dāng)ANGPTL8過表達的細胞暴露于葡萄糖和（或）胰島素時，可刺激糖原合成，Jiao 等[18]在ANGPTL8敲除和ANGPTL8過表達的ApoE-/-小鼠模型中也得到相似結(jié)論。Guo 等[16]構(gòu)建肝臟ANGPTL8過表達小鼠模型，證實了血糖升高可促進ANGPTL8表達增高，抑制ANGPTL8基因的過表達可有效地改善糖耐量。

2.4 ANGPTL8與脂代謝

ANGPTL8 是調(diào)控脂蛋白脂肪酶（LPL）活性的關(guān)鍵酶[7]。ANGPTL8 可以直接抑制LPL 的活性，促使三酰甘油（TG）在脂肪組織中積累，形成高脂血癥。ANGPTL8 與脂蛋白C Ⅲ協(xié)同可降低LPL的活性，延緩游離脂肪酸轉(zhuǎn)向組織氧化的過程，形成高TG 血癥。此外，血清中ANGPTL8 水平升高可促進清道夫受體SR-A 和CD36 的表達，進而加速膽固醇吸收，降低SR-B1 的表達，延緩膽固醇排出，從而形成高膽固醇血癥。

微小RNA（miRNA）-143 是脂質(zhì)代謝及動脈粥樣硬化形成的重要調(diào)節(jié)因子。ANGPTL8 可能通過miRNA-143-3p 與其非翻譯區(qū)（3'UTR）互補，影響脂代謝[19]。ANGPTL8 的mRNA 和蛋白表達水平也受到甲狀腺激素的誘導(dǎo)，甲狀腺激素受體可與ANGPTL8 上游元件結(jié)合，通過細胞自噬參與脂質(zhì)代謝的調(diào)節(jié)[20]。血壓升高時，循環(huán)ANGPTL8 水平相應(yīng)升高，可通過調(diào)控LPL 引起高脂血癥。ANGPTL8也可通過與ANGPTL3 或ANGPTL4 形成復(fù)合物ANGPTL3-4-8，并轉(zhuǎn)移至肌肉的毛細血管，對LPL 活性起負性調(diào)節(jié)作用，導(dǎo)致高脂血癥。脂質(zhì)在內(nèi)膜內(nèi)的長期沉積，以及巨噬細胞和平滑肌細胞對脂質(zhì)的吞噬作用，導(dǎo)致動脈粥樣硬化的形成。

3 針對性靶向治療

研究發(fā)現(xiàn)，血清ANGPTL8 蛋白可能是預(yù)測糖尿病發(fā)生的潛在生物標志物。早期應(yīng)用ANGPTL8可促進鏈脲佐菌素誘導(dǎo)糖尿病新生兒的β 細胞增殖，且能防止成人糖尿病的發(fā)展，長期ANGPTL8治療可改善葡萄糖耐量、血清胰島素水平和β 細胞質(zhì)量。在ANGPTL8過表達的嚙齒動物中應(yīng)用反義寡核苷酸靶向ANGPTL8，可預(yù)防高脂血癥和脂質(zhì)代謝異常誘導(dǎo)的胰島素抵抗[21]。

Yang 等[22]研究發(fā)現(xiàn)，與無血脂異常的患者相比，血脂異?；颊叩难h(huán)ANGPTL8 水平顯著升高，并與血清非HDL-C、三酰甘油和總膽固醇水平呈負相關(guān)，而與HDL-C 水平呈正相關(guān)。因此，ANGPTL8 可能是HDL-C 相關(guān)血脂異常的關(guān)鍵決定因素。而靶向ANGPTL3-4-8 的單克隆抗體和反義寡核苷酸也可能是降低高TG 血癥和心血管事件的新策略[23]。

ANGPTL8 用于針對性靶向治療，對降低心血管事件風(fēng)險、延緩高血壓向動脈粥樣硬化進展具有較好臨床效益。